Реактор для синтеза Фишера Тропш

I — производство кислорода 2 — газогенераторы Lurgi 3 — энергостанция 4 — процесс Феносольван 5 — сепарация 6 — переработка смол и масел 7 — процесс Ректизол 8, S —реакторы синтеза Фишера — Тропша со стационарным и псевдоожиженным слоем катализатора соответственно 10 — конверсия it — выделение кислородсодержащих соединений 12 — очистка парафинов 13 — переработка жидких продуктов 14 — олигомеризация олефинов 15 — криогенная сепарация 16 — синтез аммиака [c.99]

Для решения полученных дифференциальных уравнений используется сеточный метод. В результате моделирования трехфазного реактора синтеза Фишера —Тропша установлено, что пределы варьирования тех1юлогических параметров шире, чем в трубчатом реакторе обеспечивается более гибкое управление селективностью процесса. [c.65]

При циркуляционном режиме работы, когда время пребывания сырья в реакторе значительно ниже, содержание олефинов увеличивается до 65% [37]. Пснользование железных катализаторов способствует дальнейшему повышению содержания олефинов. Присутствие железного порошка, суспендированного в масле, через которое пропускают газ синтеза, приводит к образованию во фракции Сд—С4 75—80% олефинов при 250 С и давлении 20 кгс/см . По литературным данным продукты, образующиеся при синтезе Фишера — Тропша на железно.м катализаторе при максимальной температуре 225 и давлении 10 кгс/см (процесс I. О. ГагЬеп1пс1из1г1е), имеют следующий состав (в вес. %) [c.10]

Отравление соединениями серы. Хорошо известно, чта соединения серы отравляют железные катализаторы. Для синтеза Фишера — Тропша минимального безопасного уровня содержания серы в сырье, видимо, не существует, но в реакторах Сасол с неподвижным слоем была найдена заметная разница в скорости падения активности при снижении содержания серы в синтез-газе от 0,14 до 0,01 млн . На неподвижном катализаторе сера быстро адсорбируется в его верхних слоях, полностью отравляя их. Нижние слои оказываются самыми активными,, так как в слоях, близких к выходу из реактора, активность ка- [c.177]

Подробное описание двух типов реакторов для синтеза Фишера— Тропша и принципов их работы приведено в разд. IV. А. [c.190]

Проведение синтеза Фишера — Тропша в высокотемпературных реакторах с кипящим слоем дает меньшие выходы дизельного топлива (57%), чем в низкотемпературных реакторах с неподвижным слоем (77%). Оба способа проведения процесса сравниваются в табл. И. Для этих схем использовали один и тот же расчетный метод. Если в схеме реакторов с неподвижным слоем олигомеризация олефинов дает только 7% дизельного топлива, то в схеме реакторов с кипящим слоем — 54%. Поэтому для последней схемы важно, чтобы олигомеризация обеспечивала получение высококачественного дизельного топлива. Но это не достигается при олигомеризации на фосфорной кислоте или аналогичных катализаторах следовательно, можно использовать или термическую некаталитическую олигомеризацию, или процесс со специальными цеолитными катализаторами. Пилотные испытания на Сасол показали, что оба последних способа олигомеризации позволяют получать удовлетворительное дизельное топливо с цетановым числом около 55. Однако синтез по Фишеру — Тропшу в реакторе с неподвижным слоем дает заметно больше дизельного топлива и лучшего качества, чем использование реакторов с кипящим слоем. [c.199]

Рис. 18. Число превращенных в течение часа молей СО при проведении синтеза Фишера — Тропша в реакторах с неподвижным (А) и кипящим (5) слоями катализатора как функция относительного времени контакта.

На параметры процесса синтеза Фишера — Тропша и состав получаемых продуктов значительное влияние оказывает конструкция применяемых реакторов. В аппаратах со стационарным слоем катализатора, работающих при низких температурах, получают в основном алифатические углеводороды. В реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора, где реакции осуществляются при более высоких температурах, в составе продуктов присутствует значительное количество олефинов и кислородсодержащих соединений. [c.98]

Первые промышленные установки синтеза Фишера-Тропша были оборудованы пластинчатыми реакторами, работавшими при атмосферном давлении на кобальтовых катштизаторах. В процессе работы катализатор постепенно терял активность вследствие отложения на нем высокомолекулярных парафиновьк углеводородов. Поэтому реактор периодически останавливали и экстрагировали парафины с катализатора бензиновой или дизельной фракцией. Срок службы катализатора составлял 3-6 мес. Таким образом, этот процесс как с технической, так и с экономической стороны являлся неудовлетворительным. [c.118]

В 50-80-е гг. совершенствовались методы газификации и методы синтеза Фишера-Тропша (применение катализаторов в жидкий фазе, реакторы с псевдоожиженным слоем и др.). Альтернативой синтезу Фишера-Тропша (путь За) м. б. синтез метанола, хорошо освоенный в пром-сти. [c.357]

Процессы в гетерофазных системах газ — жидкость — твердое вещество (гетрерогенный катализатор) с использованием трехфазных реакторов весьма распространены в промьппленном органическом синтезе, нефтехимии и нефтепереработке (гидрирование ароматических зтлеводородов, синтез Фишера - Тропша, гидрокрекинг и др.). [c.61]

Противоточные реакторы изучают с целью применения их для синтеза Фишера — Тропша и метанирования [40]. В настоящее время проводится также работа по моделированию жидкофазных реакторов периодического действия и реакторов с разбрызгиванием жидкими струйками [42—45]. [c.108]

Кусковой катализатор (например, в форме колбасок) следует равномерно охлаждать. В противном случае он раскалится на отдельных участках и вместо неполного окисления произойдет собственно сгорание. Трубчатый реактор, применяемый для проведения подобных сильно экзотермических каталитических процессов, был рассмотрен при описании синтеза Фишера—Тропша (стр. 156). Реакционное тепло отводится водой под давлением. Реактор для получения фталевого ангидрида выполнен в виде большого вертикального трубчатого холодильника с множеством (сотни) вертикальных трубок диаметром 25 мм, снизу затянутых сетками. В трубки очень равномерно загружают катализатор, проверяя проходимость воздуха через каждую трубку. Для точного контроля температуры во многие трубки погружены термоэлементы. Трубки охлаждаются расплавом солей (эвтектическая смесь ККОд и КаКОа). [c.301]

Распределение продуктов реакции синтеза Фишера - Тропша в различных реакторах /41,42/ [c.348]

Какого бы типа реактор мы ни использовали, для наблюдения за ходом реакции необходимо выбрать один (или несколько) из реагентов или продуктов реакции. Для реакций с простой стехиометрией, как, например, синтез аммиака, для расчета скорости реакции можпо взять любой из реагентов или сам продукт реакции. Однако обычно дифференциальную скорость определяют по доле аммиака в выходящем газе, поскольку ее можно быстро и точно измерить. Для более сложных каталитических процессов с изменяющейся стехиометрией выбор вещества становится несколько произвольным, но и здесь целесообразно основываться на доступности простого и достаточно точного аналитического метода. Синтез Фишера — Тропша на железе или кобальте описывается следующими последовательными уравнениями [c.10]

Результаты опытов по отравлению в реакторах с неподвижным слоем легче всего поддаются интерпретации, если катализатор отравлен заранее. Для этого катализатор погружают в раствор с известной концентрацией яда, так что можно ожидать, что содержание яда во всех зернах катализатора окажется одинаковым. Затем отравленный катализатор испытывают в реакторе с неподвижным слоем, где яд равномерно распределен по слою катализатора, но его распределение внутри зерен может быть неоднородным. Хотя результаты таких опытов весьма полезны и поддаются непосредственному истолкованию, они могут отличаться от результатов тех опытов, где отравление катализатора происходит в ходе реакции, так как а) во время предварительного отравления катализатор не мог быть в своем стационарном состоянии ж б) предварительно отравленный катализатор не может прийти в то стационарное состояние, в котором он был бы при работе на неотравленном сырье. Некоторые из этих трудностей можно проиллюстрировать на примере предварительного отравления соединениями серы восстановленного плавленого железного катализатора (Fe304 Mg0-K20) для синтеза Фишера — Тропша [70]. Восстановленный катализатор с удельной поверхностью около 15 м /г железа был погружен в раствор соединения серы в гексане, проанализирован и испытан в смеси IH2 + 1G0 при 21,4 атм. При содержании серы в виде HgS 8 мг на 1 г железа относительная активность катализатора снижалась до 10%, а при содержании серы около 10 мг на 1 г железа — до 1%. Последнее количество серы достаточно для полного хемосорбционного покрытия железа, находящегося на поверхности, и для реакции со всей щелочью. Предварительные работы показали, что катализатор сильно окисляется во время синтеза. После 10 дней синтеза больше 70% железа превратилось в магнетит и удельная поверхность уменьшилась почти до 1,0 м /г железа. Однако активность катализатора в опытах с чистым газом оставалась постоянной. При добавлении в условиях опыта сероводорода в исходную смесь относительная активность свежего катализатора понизилась до 10% при введении всего лишь 0,6 мг серы на 1 г железа [49]. В этом примере экстраполяция данных, полученных с предварительно отравленным катализато- [c.43]

При проведении синтеза Фишера —Тропша, изменяя состав газа, поступающего в реактор, его давление, объемную скорость, температуру, а также тип выбранного катализатора, можно получить желаемое распределение продуктов этого синтеза. [c.55]

Промышленные и экспериментальные установки синтеза Фишера — Тропша, проектируемые и реализованные рядом мировых ведуш их нефтегазовых и технологических компаний, отличаются друг от друга способом отвода тепла из зоны реакции, т. е. конструкцией реакторов синтеза. С целью уменьшения теплового эффекта применяют разбавление синтез-газа, посту-паюш его на стационарный слой катализатора, проводят процесс синтеза в кипяш,ем слое катализатора, в жидкой фазе и т. д. [c.56]

Разработанные ООО ФАСТ ИНЖИНИРИНГ" новые конструкции каталитических реакторов, теплообменных и массообменных аппаратов позволяют значительно снизить капитальные вложения и эксплуатационные затраты как при получении синтез-газа, так и на последующих стадиях — синтезе Фишера-Тропша и облагораживании полученных жидких продуктов. [c.56]

В связи с большой сложностью процессов, протекающих при трехфазном синтезе Фишера —Тропша, для его исследования необходимо использовать математическое моделирование. Для этого нами выбрана трехфазная модель. Приняты допущения рассматривается стационарный процесс, проте-каемый в реакторе периодического действия по жидкой фазе режим изо-барно-изотермический основное сопротивление массопереносу между газовой и жидкой фазами сосредоточено в жидкой фазе сопротивление массо-передачи на границе жидкость — катализатор пренебрежимо мало достигается однородное распределение частиц катализатора по высоте реактора учитывается осевое обратное перемешивание и пренебрегается радиальное перемешивание в газовой фазе скорость газа по высоте реактора не меняется. Исходными данными являются технологические параметры (температура, давление, количество и состав перерабатываемого синтез-газа), состав слар-ри-фазы, концентрация катализатора в ней, геометрические размеры реактора. В качестве выходных данных рассматриваются степень конверсии синтез-газа и состав продуктов синтеза. [c.65]

Реакторы для проведения процессов в системе жидкость - твердое тело (разложения фосфорных руд серной кислотой, растворения металлов в кислотах, ионообменной очистки жидкостей от примесей и др.) принципиально не отличаются по устройству. К гетерофазным процессам в системе газ - твердое тело примыкают и многочисленные гетерогенно-каталитические процессы с участием газообразных реагентов и использованием твердых катализаторов (каталитический крекинг газойля, каталитический риформинг, синтез аммиака, синтез Фишера - Тропша и др.). [c.647]

В Германии для промышленного осуществления оксосинтеза различные фирмы (Рурхеми А. Г., И. Г. Фарбениндустри, Хенкель) использовали обычно один и тот же катализатор — кобальтовый катализатор синтеза Фишера-Тропша. Как известно, оп представлял смесь 30% кобальта, 2% окиси тория, 2% окиси магния и 66% кизельгура [8а]. Этот катализатор, которым промышленность была полпостью обеспечена, применяли в виде тонкой сусиензни (пмама) в органической жидкости, подвергающейся гидроформилированию. Суспензию закачивали насосом в реактор высокого давления, где при 200 ат иа нее действовали смесью окиси углерода и водорода. Барботирующие газы одновремет[по взмучивали катализатор. После окончания реакции смесь нагревали до 200° иод давлением водорода нри этом из карбонила кобальта, растворимого в органической жидкости, образовывался металлический дисперсный кобальт, который оса>кдался на кизельгуре и мог быть отфильтрован. Осадок па фильтре использовали. как катализатор для следующей операции. [c.523]

Стадия гидроформилирования. Суспензию катализатора, приготовленную в отдельном аппарате 36, нагнетают насосом высокого давления 37 в реактор 1, снабженный рубашкой и впутренним теплообменником, где реакцию гидроформилирования можпо проводить в весьма точно регулируемых температурных условиях (рис. 117). Вода из охлаждающей рубашки и внутреннего теплообменника циркулирует через кипятильник (на рисунке не показан) регулировкой давления водяного пара температуру воды поддерживают на заданном уровне. В начале нроцесса аппарат нагревают паром до рабочей температуры. В этом отношении режим процесса очень похож на режим синтеза Фишера-Тропша. [c.547]

В аппаратах с кипящим слоем проводят и другие каталитические реакции - окисление этилена на серебряном катализаторе, получение алкилхлоридов на медном катализаторе, получение винилацетата. Истощение запасов и высокая стоимость углеводородного сырья говорят о перспективности синтеза бензина из водорода и моноксида углерода (синтез Фишера—Тропша), также успешно осуществляемого в аппарате с псевдоожиженным слоем. Существуют также подобные реакторы для окисления ЗОг в 50з. [c.460]

Фирмой Рурхеми А. Г. были разработаны две конструкции реакторов для синтеза но Фишеру — Тропшу на кобальтовом катализаторе [c.67]

Для синтолового синтеза Фишер и Тропш сначала пропускали смесь окиси углерода и водорода при 400° и 100 аг над железными стружками в присутствии щелочей без циркуляции . В последующем они перешли к циркуляционной схеме с возвратом газа в реактор после конденсации продуктов реакции. Поскольку исследователи проводили эксперименты в закрытой аппаратуре без ввода дополнительных количеств свежего газа, то давление в системе падало в соответствии с объемом вступивших в реакцию газовых компонентов. В ходе экспериментов были установлены два важных факт а-. 1) реак- [c.73]

Рис. 8. Внутреннее устройство реактора синтеза углеводородов по Фишеру—Тропшу (без давления).

Оксо-синтез—реакция между олефинами, водородом и окисью углерода, проводимая с целью получения окисленных соединений, главным образом альдегидов, которые впоследствии можно гидрировать в спирты. При этом применяются температура 150—205 °С и давление 150—300 ат катализатором служит кобальт (в первоначальном процессе использовали твердый катализатор Фишера— Тропша). Активным агентом является дикобальтоктакарбонил [Со(С04) з. в установке с неподвижным слоем твердого катализатора сырьем может Служить жидкий гептен, который подается с объемной скоростью 0,4 ч . В случае применения пасты ее прокачивают через реактор с объемной скоростью 1,3—3 тогда как объемная скорость газа составляет 250 Катализатором является 2,5%-ный нафтенат кобальта на носителе. Порядок величины константы скорости реакции в жидкой фазе к= =0,02—0,07 мин при температуре 110 °С и давлении около 200 ат. В настоящее время опубликованы обзоры по оксо-синте- [c.330]

Завод Сасол I в Сасолбурге. На рис. 10 показана схема завода Сасол I . Очищенный синтез-газ подают в два типа реакторов для проведения процесса Фишера — Тропша. Реакторы с неподвижным слоем предназначены главным образом для получения парафина, а реакторы Синтол — бензина. На рис. И представлена фотография реакторов с неподвижным слоем. Общий поток продуктов из реакторов постепенно охлаждают до температуры окружающей среды для конденсации воды и жидких углеводородов. Значительная часть несконденсированного газа возвращается в реакторы. Обычно подаваемая в реактор газовая смесь содержит 1 часть свежего синтез-газа и 2 части газа, возвращаемого после удаления пз него жидких продуктов. [c.190]

Заводы Сасол П и Сасол П1 в г. Секунда. Эти два завода фактически идентичны друг другу. Поэтому нет необходимости описывать их раздельно. На рис. 12 представлена схема одного из них. Для осуществления процесса Фишера — Тропша используются только новые крупные высокопроизводительные реакторы Синтол (подразд. IV. А. 3). По сравнению со старым заводом Сасол I на заводах Сасол II п Сасол III имеются существенные различия в разделении и переработке продуктов. Как и раньше, на этих заводах из катализа-та выделяют конденсацией воду и жидкие нефтепродукты. Если на Сасол I отходящий газ пропускают через абсорбционную колонну для выделения жидких углеводородов, тона Сасол II его сначала пропускают через скруббер для отмывки СО2, а затем через криогенную установку, в которой происходит разделение газа на фракции обогащенную водородом, метановую, этан-этиленовую и иропан-бутановую. Такая технология разделения дороже, но она позволяет выделять дорогостоящие этан и этилен. Углеводороды С2 направляют в проточную установку крекинга с водяным паром этана до этилена. (На Сасол I этилен вместе с СН4 продают как отопительный газ.) Метановую фракцию из криогенной установки направляют на риформинг с целью получения синтез-газа, как и на Сасол I , и возвращают в реактор Синтол . Поскольку сырье для риформип-га на Сасол И содержит намного больше метана, чем на Сасол I , процесс на Сасол II более эффективен. Фракцию, обогащенную водородом, из криогенной установки возвращают в реакторы Синтол . Чистый водород, необходимый для процессов гидрирования, выделяют пз обогащенной водородом фракции в детандерах. [c.194]

При конструировании реактора необходимо предусмотреть не только хорошее контактирование олефинов с синтез-газом, но и эффективный отвод тепла для точного регулирования температуры. Это совершенно очевидно из-за высокой экзотермичности реакции ( 30 ООО ккiIл/кг-J ioл для этилена тепловой эффект реакции еще больше). Правда, оксореакция менее чувствительна к колебаниям температуры, чем родственная ей реакция Фишера-Тропша. Конструкция реактора зависит также от формы применяемого катализатора. [c.272]

Еще одной технической новинкой при разработке высокопроизводительного синтеза углеводородов по Фишеру-Тропшу явился синтез в потоке взвешенного порошкообразного катализатора (рис. 7.9). Температура синтез-газа на входе в реактор составляет примерно 160 С, давление 2,2 МПа. В синтез-газ вводят поток катализатора, нагретого до 350°С. В восходящем потоке газа и катализатора происходит быстрое выравнивание температуры, которая в ходе синтеза повышается. [c.120]

Например, реакцию Фишера - Тропша синтеза углеводородов из оксида углерода и водорода проводят в трехфазном реакторе в присутствии порошкообразного железного катализатора, суспендированного в жидких продзгктах реакции при 2,0-2,5 МПа и 300-350 °С. Синтез-газ (СО + 2Н2) барботируют через суспензию. Полагают, что это способ гибче, чем реализуемые в реакторах других типов (реактор с неподвижным слоем катализатора или газофазный реактор с кипящим слоем катализатора). [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология