Катализаторы процесса синтеза жидких топлив из I газов

В книге изложены основы химии и технологии искусственного жидкого топлива. Рассматриваются процессы деструктивной гидрогенизации твердых и жидких топлив влияние ка процесс гидрогенизации температуры, давления, катализаторов и др. факторов, переработка продуктов гидрогенизации на высококачественное жидкое топливо процессы синтеза моторного топлива из окиси углерода и водорода влияние на процесс синтеза температуры, давления, катализаторов, состава исходного газа и его очистки переработка продуктов синтеза, их состав и качество. [c.2]

Одним из наиболее широко применяемых процессов очистки синтез-газа от органических сернистых соединений является опубликованный в 1934 г. железо-содовый процесс, который можно рассматривать как дальнейшее усовершенствование классического процесса сухой очистки газа гидратом окиси железа. В основе его лежит окисление органических сернистых соединений в кислородные производные серы (главным образом серный ангидрид) нри повышенных температурах на катализаторе, состоящем из гидратированной окиси железа и карбоната натрия. Окислы серы взаимодействуют с карбонатом натрия и удерживаются на катализаторе в виде сульфата натрия. Кислород, необходимый для окисления органических сернистых соединений, подводят путем добавки небольших количеств воздуха перед каталитическими реакторами или камерами. Железо-содовый процесс успешно применялся на многочисленных установках синтеза жидкого топлива в Германии для получения газа с достаточно низким содержанием органической серы, при котором предотвращалось отравление катализаторов синтеза. [c.205]

Основными промышленными процессами, в которых используется синтез-газ как исходное сырье, являются производства метанола, высших углеводородов, аммиака и высших спиртов методом оксосинтеза. В настоящее время в проектах стремятся предусматривать на одном предприятии комплексную переработку синтез-газа с получением не только жидкого топлива, но и сжиженного газа, непредельных углеводородов, кислородсодержащих соединений и твердых парафинов. Направление синтеза и выход желаемых продуктов определяются экономическими факторами, подбором катализаторов, составом синтез-газа и выбором рабочих условий. [c.106]

Как и в других технологических процессах получения искусственного жидкого топлива из угля (пиролиз, гидрогенизация), при синтезе его из оксида углерода и водорода важную роль играют катализаторы. Потому советские ученые (так же как и зарубежные) усиленно занимались подбором наиболее эффективных катализаторов, которые позволили бы повысить выход жидких продуктов из синтез-газа и получать бензин с более высоким октановым числом. [c.34]

В зависимости от типа катализатора и условий синтеза можно получать преимущественно бензин, дизельное топливо или твердый парафин. Процессы в жидкой фазе отличаются хорошим теплоотводом, высокой селективностью, равномерной нагрузкой на катализатор, простотой аппаратурного оформления и высокой производительностью. Процессы в стационарном слое катализатора с циркуляцией газа, особенно в жидкой фазе с суспендированным в масле катализатором, наиболее селективны (наименьший выход метана), отличаются высокой производительностью, хорошим теплообменом, сравнительно низкими температурой и давлением реакции. Из газов с отношением На СО от 0,6 до 2,0 (можно использовать отходящие газы ряда производств) получают преимущественно либо бензин, либо бензин и дизельное топливо, ли- [c.15]

В выпуске П1 Трудов ВНИГИ публикуются работы, выполненные лабораториями ВНИГИ в 1948—1949 гг. Большая часть работ посвящена изучению процессов получения искусственного жидкого топлива, производству технологического газа, катализаторов для гидрогенизации и синтеза, полукоксованию и др. [c.3]

При каталитических процессах, какие имеют место в производстве искусственного жидкого топлива и при разных видах синтеза из газов, содержащиеся в последних сероводород и органические сернистые соединения постепенно отравляют катализаторы, лишая их каталитических свойств, в результате чего требуется замена катализаторов свежеприготовленными. [c.217]

Таким образом, в зависимости от применяемых катализаторов, температуры и давления синтезы из окиси углерода и водорода протекают в различных направлениях. В свое время получению синтетического жидкого топлива из каменного и бурого углей уделялось большое внимание и процесс был осуществлен в крупном промышленном масштабе, однако после открытия новых месторождений нефти и природного газа и усовершенствования методов их переработки интерес к этим процессам упал и соответствующие предприятия были переведены на выпуск другой продукции. В настоящее время из всех этих процессов большое практическое значение имеет только синтез метанола, но в связи с развитием топливно-энергетического кризиса не исключено возрождение и других методов переработки СО и Нг. [c.632]

Сборник трудов Всесоюзного научно-исследовательского института по переработке нефти и газа и получению искусственного жидкого топлива (ВНИИ НП) содержит статьи по научно-исследовательским работам, выполненным в 1955—1957 гг. и посвященным изучению кинетических закономерностей каталитических процессов, катализаторов, синтезу ценных химических продуктов с использованием в качестве сырья продуктов глубокой переработки нефти и др. [c.2]

Наука о катализе по сравнению со своими старшими сестрами —физикой и химией—является молодой, но ее достижения настолько велики, что промышленность органического синтеза перестраивает многие процессы на каталитические, как конструктивно более простые и экономически выгодные. Такие проблемы, как синтез полимеров, получение и переработка жидкого моторного топлива, методы использования природных газов, синтезы на базе окислов углерода, олефинов и ацетилена, алкилирование, изомеризация и многие другие, могли быть разрешены только при помощи катализа. В присутствии различных катализаторов были открыты и изучены многочисленные реакции, недоступные для методов классической органической химии и казавшиеся в свое время даже невероятными. Без преувеличения можно сказать, что будущее органической химии и органической промышленности во многом зависит от развития катализа. [c.10]

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака являются природный газ, попутные газы нефтедобычи, жидкие углеводороды и коксовый газ. Доля аммиака, получаемого из твердого топлива и электролитического водорода, все более снижается. При современных методах получения аммиака все большее значение приобретают процессы очистки газа. Из технологических газов на разных стадиях получения аммиака удаляют такие примеси, как сернистые соединения, двуокись и окись углерода, ацетилен, окислы азота, кислород и др. Эти примеси, содержащиеся в газе в различных концентрациях, по-разному влияют на процесс. Например, сернистые соединения оказывают сильное влияние на все катализаторы, применяемые в синтезе аммиака серосодержащие соединения, присутствующие в исходном углеводородном сырье, ухудшают работу катализаторов конверсии метана, что приводит к повышению температуры процесса и увеличению расхода кислорода. При использовании наиболее экономичного способа производства аммиака, который основан на методе бескислородной каталитической конверсии метана в трубчатых печах, содержание сернистых соединений в природном газе не должно превышать 1 мг/м . [c.7]

По масштабам производства водород среди газов занимает ОДНО из первых мест. Его годовое производство исчисляется миллиардами кубометров. В промышленности он используется преимущественно в каталитических процессах, где особенно нежелательны примеси, которые отравляют катализаторы, вызывают коррозию оборудования, побочные реакции. К таким процессам относится синтез аммиака, углеводородов, метанола и высших спиртов, хлористого водорода, реакции гидрирования, оксосинтез и др. В ракетной технике водород в жидком виде применяется как топливо. Широко используется в исследованиях космоса (в США более трети всего производимого в стране чистого водорода), при термической обработке металлов, в порошковой металлургии, при отжиге вольфрамовых нитей в электровакуумной промышленности он служит защитной и восстановительной атмосферой. [c.103]

Пефть первого потока, попадая на АВТ (ТМ-2), перегоняется с отбором следующих продуктов фракции с температурой выкипания до 65° (1), применяющейся в качестве компонента при приготовлении стандартного автобензина (48), фракций, выкипающих при температурах 65°—82° (2) и 82°—120° (3), направляемых на ароматизацию (Т-3), где из них в присутствии катализатора приготовляют ароматич. углеводороды фракции с температурой выкипания 120 240° (4), представляющей собой авиакеросин, частично используемый в качестве исходного сырья для произ-ва каталитич. риформинга (Т-4), высокооктанового компонента автобензина 48) фракции, выкипающей в пределах температур 240°—350° (5), к-рая, пройдя процесс гидроочистки (Т-8), используется как дизельное топливо фракции, выкипающей при 350 —500° (б), направляемой на каталитич. крекирование (Т-5), в результате чего получают автомобильный бензин (14), к-рый после стабилизации поступает в товарные емкости (48), легкий каталитич. газойль (15), используемый в качестве компонента дизельного топлива, тяжелый каталитич. газойль (16), идущий в качестве сырья на термич. крекирование, и газ (13), часть к-рого — жидкая головка — направляется на фракционирование на ГФУ — газофракционирующую установку (Т-7), а другая часть — сухой газ — на очистку, а затем на синтез этилового спирта (43) остаток прямой перегонки на АВТ — гудрон — направляется на контактное коксование (Т-6), где из него получают бензин, дистиллят (легкий и тяжелый), газ и кокс. После соответствующей очистки бензин поступает в товарные емкости (48), легкий дистиллят используется в качестве компонента дизельного топлива, тяжелый — как энергетич. топливо, а газ — так же, как и газ с установок каталитич. крекинга (Т-5). [c.34]

В табл. 177 представлены результаты испытания двухступенчатого жидкофазного Процесса фирмы Рурхеми . Хотя количество катализатора на 1 л суспензии не указано, но, сравнивая степени превращения и объемные скорости в табл. 176 и 177, можно заключить, что в обеих ступенях применялось около 445 г катализатора на 1 л масла. Отходящий газ из реактора в каждой ступени охлаждали до комнатной температуры. При этом фракция дизельного топлива и парафин конденсировались полностью, а бензиновая фракция и вода—частично. Из холодильника отходящие газы поступали на адсорбцию активированным углем. Маслянистый слой, сконденсировавшийся при охлаждении, отделяли от воды и возвращали в реактор. Постоянный уровень масла в реакторе поддерживали, периодически отбирая масло через трубу с фильтром, погруженную в суспензию катализатора в масле. Через 2—3 недели работы состав жидкой фазы достигал стационарного состояния, типичного для характеристики процесса. Наибольшая продолжительность работы в жидкой фазе на установке фирмы Рурхеми составляла 7,5 недели. Извлечение продукта синтеза было неполным. Выход углеводородов С3 и выше, вычисленный по данным газового анализа, составлял около 170 г на 1 прореагировавших На-Ь СО и около 155 г на 1 и газа, не содержащего инертных примесей. Степень превращения прореагировавшей окиси углерода в метан составляла около 2% вначале опыта и возросла до 6% в конце 7,5-недельного периода работы. [c.354]

Метод катализа, приготовление катализаторов, изучение их химической и физической природы представляют дело большой важности, так как удача опыта тесно связана с определенной активностью катализатора. Эту активность приходится регулировать тормозить в одних случаях или еще более усиливать в других введением различных добавок, ослабляющих или усиливающих поверхностную энергию катализаторов. Найти подходящий катализатор для данного химического процесса — это значит разрешить поставленную задачу. Так и был разрешен вопрос о синтезе жидкого топлива, исходя из прохмышлеяяых газов водяной газ, генераторный газ, газ коксовых печей. Эти газы богаты окисью углерода и водородом, определенная смесь которых при обыкновенном давлении и невысокой температуре (180—200°) в соприкосновении со специальным катализатором легко превращается в сложную смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов, т. е. в тот искусственный продукт, который и представляет и д к о е топливо. Опыты показали, что при отношении один объем окиси углерода на два объема водорода получается наиболее подходящая смесь этих газов для наилучшего выхода жидкого топлива. Реакция протекает ири начальном обогреве смеси газов до 200° с большим выделением тенла. Получаемое топливо состоит из многих углеводородов различного состава с температурой кипения от О до 400°. [c.344]

В 1926 г. Фишер и Троиш предложили катализаторы, позволившие получать углеводороды из водяного газа. На основе их исследований в Германии был разработан промышленный процесс получения синтетического топлива — синтина при этом наряду с газообразными и жидкими получались и твердые углеводороды (парафин). Промышленные катализаторы представляли собой кобальт, никель и другие металлы VIII группы, осажденцые на оксиде алюминия. Процесс синтеза по Фишеру — Тропшу, как и де- [c.316]

Разработка процессов производства искусственного жидкого топлива (ИЖТ) из угля интенсивно развивалась в Германии, где уже в 1927 г. было положено начало промышленного производства ИЖТ по двум процессам - гидрирование угля при высоких давлениях и газификация угля с получением синтез-газа, из которого по процессу Фишера-Тропша на катализаторе получалось жидкое топливо. При этом методом гидрогенизации угля вырабатывалось около 85% топлив, а по процессу Фишера-Тропша (Ф-Т) - 15%. Перед войной Германия построила 8 таких заводов и вырабатывала около 5 млн т ИЖТ. После войны Германия перешла на производство моторных топлив из импортируемой нефти. [c.179]

В 1936—1942 гг. в Германии, Японии, Франции было построено более полутора десятка заводов, на которых применялись кобальтовые катализаторы, преимущественно при атмосферном давлении [4]. В послевоенные годы процесс продолжал интенсивно изучаться в США, Англии, ФРГ, Японии, Индии, а также в Советском Союзе, ПНР, ГДР. Результатом этих исследований явилось строительство, например, в США и ЮАР новых заводов, на которых при средних давлениях в присутствии Ге-катализаторов производили наряду с жидким топливом сжиженный газ, спирты, растворители, твердый парафин [5—10]. Одновременно развивались новые методы получения синтез-газа, разрабатывались высокопрризводитель-ные и стабильные катализаторы, новые технологические схемы [5, 11-17]. [c.7]

СИНТЕЗ ЖИДКИХ ТОПЛИВ из ГАЗОВ. Синтез жидких топлив из газов осуществляется в пром-сти при помощи синтин-процесса в двух вариантах а) синтез при низком давлении (близком к атмосферному) б) синтез при повышенном давлении (10—12 аг). В качестве сырья для синтин-процесса применяется сипгез-газ, который состоит гл. обр. из окиси углерода и водорода (СОг — 12%, Нг — 56%, СН4 — 2%. N2 — 2%). Этот газ нагревают до темп-ры 180—210 и пропускают через реакторы, заполненные катализатором. В качестве катализатора применяется вещество, состоящее из кобальта, тория и магния, нанесенных на пористый носитель. При этом окись углерода и водород реагируют друг с другом с образованием различных, гл. обр. парафиновых, углеводородов. Получаемое жидкое топливо включает углеводороды от СН4 до твердых парафинов включительно. Из этой широкой фракции методом ректификации может быть получена фракция любого состава. [c.163]

Другим направлением использования природного газа является синтезирование из него жидких топлив, близких по своим свойствам к традиционным моторным топливам. При этом природный газ окисляется в присутствии катализатора в синтез-газ, содержащий монооксид углерода (СО) и водород (Н2) (рис. 1.10) [1.2]. Моторные топлива из синтез-газа синтезируют либо с использованием процесса Фишера—Тропша, либо с помощью так называемого мобил-процесса через промежуточное получение метанола. Причем из 1 м синтез-газа получают 120—180 г жидких углеводородов. Смешивание этих углеводородов между собой и с продуктами переработки нефти позволяет получить моторные топлива с заданными физико-химическими свойствами. Возможно их подмешивание к дизельному топливу и непосредственно в процессе эксплуатации дизельных двигателей [ 1.41-1.42]. [c.18]

Этот метод начали разрабатывать в США в 40-х годах. По аппаратурно-технологическому оформлению процесс сходен с процессом крекинга нефти в аппаратах с движущимся пылевидным катализатором (см. том I, стр. 230—231). Возможность применения для этого процессса транспортабельного природного газа, упрощение оборудования, дешевизна катализатора, возможность получения высококачественного жидкого топлива и ценных побочных продуктов (главным образом этилового и -пропилового спиртов, ацетальдегида, ацетона, уксусной и пропионовой кислоты) являются преимуществами этого метода синтеза углеводородов. [c.352]

Экономические расчеты сравнительной эффективности получения жидкого топлива путем окислительной конденсации метана в этилен и последующей олигомеризацией и получения синтетического топлива другими методами пока указывают на более высокую стоимость первого процесса. Например, в работе [479] было показано, что стоимость завода по производству 500 м жидкого топлива в день методом окислительной конденсации метана на 26% дороже топлива, полученного методами Мобил (МТО), Фишера-Тропша или окислительного хлорирования метана. К близкому выводу пришли Дауценберг и соавт. [524], показавшие, что бензин полученный окислительной конденсацией и олигомеризацией, на 9% дороже бензина, полученного через синтез-газ и метанол. Ключевым вопросом, по их данным, является отвод тепла реакции глубокого окисления, и поэтому селективность должна быть не ниже 65%, Флюидный реактор предпочтительнее реактора с неподвижным слоем катализатора. [c.323]

При спнтезе Фишера — Тропша образуются главным образом углеводороды с нормальной цепью. Это — его особое преимущество перед другими процессами прямого или непрямого превращения угля в моторное топливо. Так, способы прямой гидрогенизации угля, а также способ фирмы Экссон гидрогенизации угля в жидкой фазе путем переноса водорода от растворителя дают продукты с высоким содержанием ароматических углеводородов, являющиеся превосходным сырьем для получения бензина. Но для получения из них дизельного топлива необходимо еще проводить гидрогенизацию в жестких условиях. По способу фирмы Мобил уголь сначала газифицируют и затем из синтез-газа получают метанол, который с помощью специального цео-литного катализатора превращают в высококачественный бензин с большим содержанием ароматических углеводородов. Но дизельного топлива при этом не образуется. [c.197]

Синтез углеводородов из окиси углерода и водорода начальные отно-щения компонентов от 1 2 до 1 1 процесс ведется в одну стадию, приблизительно при 200° процесс в две стадии ведется при 187—216° при работе в одну стадию получаются жидкие продукты с меньшим содержанием олефинов (28%), чем в две (35%) или больше стадий бензин и дизельное топливо каталитически гидрогенизуют низшие углеводороды дегидрогенизуют и затем поли-меризуют (например с ортофосфорной кислотой) высшие углеводороды крекируют, а затем галоидирова-нием и дегалоидированием превращают в смазочные масла повышения температуры в катализаторе не происходит при пропускании б л газа в час, постепенно скорость пропускания увеличивают до 900 л/час катализатор никогда не нагревают выше чем на 17° против установленной температуры. Катализатор помещают в трубу диаметром 1 дюйм и длиной 18 м, которая окружается второй трубой, между трубами пропускают охлаждающую жидкость [c.50]

ЛИ реакцию, катализируемую железом и щелочью. В 1936 г. в Германии начало работать первое промышленное предприятие, впоследствии в военные годы использовавшее катализируемый кобальтом процесс ФТ для получения значительной доли жидкого углеводородного топлива. С 1957 г. в ЮАР функционирует крупный завод ФТ (SASOL), использующий в качестве сырья каменный уголь, а в качестве катализатора железо [104]. С экономической точки зрения и производство жидких углеводородных топлив, и получение химических полупродуктов из синтез-газа в настоящее время невыгодно (исключение составляет этиленгликоль), поэтому функционирование заводов ФТ — это в значительной степени политическое решение. Из-за эмбарго на нефть в начале семидесятых годов и как следствие этого повышения цен на нефть во всем мире начали широко проводить исследования, сфокусированные на этом и родственных процессах. С 1926 г. этому вопросу было посвящено более 5000 статей и 5000 патентов. Процесс Фишера — Тропша и близкие к нему химические реакции были рассмотрены в обзорах [105, 106]. [c.135]