Синтез углеводородов на стационарном катализаторе

Синтез над стационарным катализатором в зависимости от состава катализатора и условий процесса (состава газа, температуры, объемной скорости и т. п.) может быть направлен в сторону получения в различных соотношениях углеводородов моторного топлива и парафина (суммарно 80—90%) и кислородсодержащих веществ (до 10—20%), либо в сторону получения кислородсодержащих веществ до 75% и углеводородов около 25%. [c.525]

Данные о работе промышленных установок по синтезу углеводородов из СО и Нг в газовой фазе на стационарном катализаторе показывают, что существующие установки различаются давлением (атмосферное и.ти среднее), катализаторами (кобальтовые, железные, железомедные), числом ступеней (одна или несколько), наличием или отсутствием рециркуляции, производительностью по исходному газу, составом и выходом продуктов, а также использованием различных технологических приемов регенерации ката- [c.112]

В России эксплуатируется опытная установка синтеза углеводородов из оксида углерода и водорода при давлении 0,8-1,0 МПа в стационарном слое кобальтового катализатора проектной мощностью 50 тыс. [c.358]

В СССР в условиях наличия больших запасов нефти представляется целесообразным использование такой схемы синтеза, но которой предусматривается в основном выпуск химических продуктов и отдельных высококачественных добавок к топливу. В настоящее время синтез на стационарном высокопроизводительном, железном катализаторе дает возможность получать парафиновые и олефиновые (преимущественно) углеводороды и кислородные соединения (кислоты, спирты, кетоны) различного молекулярного веса. Эти продукты представляют значительный интерес как ценное химическое сырье. [c.563]

Железные катализаторы м,б. осажденными и плавлеными. Первые получают обработкой р-ра Ре(ЫОз)з [с небольшим кол-вом Си(N03)2] содой с послед, смешением с жидким стеклом и восстановлением водородом прн 230 °С. Полученный катализатор содержит ок. 74% Ре (в т. ч. 20-30% Ре , 45-50% Ре и 30-35% Ре - ), 18% ЗЮз, 4% К2О и 4% металлич. Си. Синтез углеводородов проводят с использованием стационарного слоя катализатора при 220-250 С и давлении 2,5 МПа. При атм. давлении идет преимуществ, образование смеси олефинов С2-С4 и СН4. [c.343]

Синтез углеводородов из СО и Нг по методу "Шелл" осуществляется при 28 атм и 230 °С в стационарном слое кобальтового катализатора [6]. Технологическое решение этой стадии сходно с применяемыми на предприятии "Сасол-1". В процессе используют одностадийную схему с частичным рециклом и реакторами большой производительности (объемная скорость синтез-газа составляет 1000-1500 ч ). Установка включает четыре аппарата. [c.14]

Анализ литературных данных о работе промышленных установок по синтезу углеводородов из СО и Нг в газовой фазе на стационарном катализаторе показывает, что существующие установки различаются давлением (атмосферное или среднее), катализаторами (кобальтовые, железные, железомедные), числом ступеней (одна или несколько), наличием или отсутствием рециркуляции, производительностью по исходному газу, составом и выходом продуктов, а также использованием различных технологических приемов для обеспечения постоянной производительности катализатора в течение продолжительной работы (регенерация или экстракция). Все эти показатели, вместе взятые, свидетельствуют о большой гибкости процесса, которая особенно проявляется в случае применения железных катализаторов. Получаемые продукты могут быть использованы в различных направлениях. [c.294]

Разработано несколько способов производства углеводородов, отличающихся технологическими параметрами синтез в газовой фазе над стационарным катализатором и во взвешенном слое катализатора, синтез в жидкой фазе со стационарным и с суспендированным катализатором. Характеристики этих процессов сведены в табл. 30, заимствованную из обзора Нефедова и Эйдуса [61. [c.137]

В ближайшие годы предполагается внедрить несколько новых методов производства жирных спиртов. Одним из них будет метод прямой гидрогенизации синтетических жирных кислот с применением стационарного катализатора. Разрабатываются методы промышленного синтеза жирных спиртов путем присоединения СО и Нг к ненасыщенным углеводородам под высоким давлением. [c.86]

Промышленные способы синтеза углеводородов из СО и Hg в присутствии Ге-катализаторов. В результате интенсивных исследований Fe-катализаторов разработан высокопроизводительный процесс синтеза углеводородов, осуществляемый различными технологическими способами (табл. 3) [75, 121—126]. Самый ранний из них — синтез в газовой фазе с использованием стационарных осажденных железо-медных катализаторов — малоэффективен. К его недостаткам относятся 1) низкая производительность из-за малой объемной скорости исходного газа, обусловленной трудностью эффективного отвода тепла реакции 2) узкий температурный интервал реакции 3) неравномерное распределение температуры и состава реакционной смеси по длине слоя катализатора, что приводит к его закоксовыванию и окислению парами воды 4) несовпадение расходного отношения СО Нг с отношением в исходном газе, что приводит к снижению теоретически возможного выхода продуктов синтеза. [c.14]

Схема опытно-промышленной установки получения синтетического бензина в реакторе со стационарным слоем катализатора мощностью по сырью 13 т/сут метанола-сырца представлена на рис. 6.16 [211]. Производство синтетического бензина из метанола состоит из следующих основных стадий дегидратация метанола до диметилового эфира, синтез бензина-сырца, разделение полученных продуктов на газообразные, жидкие углеводороды и водный слой, стабилизация бензина-сырца, алкилиро-ванпе изобутана олефинами, газофракционирование, смешение стабилизованного синтетического бензина с алкилатом. [c.222]

Синтез при средних давлениях с кобальтовыми катализаторами. В ранее опубликованных сообщениях [18] указывалось, что синтез углеводородов следует проводить ири атмосферном давлении. Образование высокомолекулярных продуктов реакции считалось причиной быстрой инактивации катализаторов в опытах, проводимых под давлением, превышающим атмосферное. Падение каталитической активности не удавалось компенсировать повышением температуры. При более высоких температурах конверсия окиси углерода и водорода приводила преимущественно к образованию кислородсодержащих соединений. Эти результаты были получены с катализаторами (приготовленными разложением различных солей) при использовании их в стационарном состоянии, а также с катализаторами, суспендированными в масле (масляная суспензионная система). [c.192]

При синтезе на этом катализаторе со смесями, содержащими Н2 и СО в отношении 1 1, углеводородов 1 и Сд образуется слишком много при переходе к смесям с отношением Н2 СО = 1,5 углеводородов С и Сд образуется не больше, чем это имеет место при использовании обычных для этого процесса катализаторов. Азотированный катализатор не обнаружил заметной склонности к отложению углерода или образованию окислов при лабораторных испытаниях в течение 6 месяцев в стационарном слое (размеры гранул соответствуют 6—10 меш). Этот катализатор пока еще не испытывали в процессе с псевдоожиженным слоем. При газификации угля в кипящем слое на парокислородном дутье и соотношении весовых количеств угля, кислорода и пара, равном 1 1 0,6, получается газ синтеза 1СО + 1,5Н2 [118, 119]. Исследовательские- работы в области подбора катализаторов для процесса синтеза с циркуляцией масла показали, что некоторые железные руды после-размола до требуемого размера (20 меш), восстановления р пропитки в ва- [c.376]

Пилотные установки Сасол использовались при давлениях до 80 атм как было установлено, конверсия не зависит от давления. Однако подача сырья и рециркулируемый поток всегда возрастают пропорционально увеличению давления. Поэтому при повышении давления от 20 до 80 атм должно происходить четырехкратное увеличение скорости образования углеводородов. При проведении реакции в пилотном реакторе с внутренним диаметром 5 см трудностей с теплообменом не возникало. Следовательно, реакторы со стационарным кипящим слоем катализатора перспективны для повышения скоростей подачи синтез-газа. [c.169]

Нроцесс осуществляют в стационарном слое катализатора с рециркуляцией газа. Объемная скорость подачи свежего газа равна 350—500 ч коэффициент рециркуляции составляет 10—20. Суммарная степень превращения СО равна 85—95%, а за один проход — примерно 10%. Выход жидких продуктов равен 180—200 г на 1 превращенного газа (или 150—160 г на 1 м" свежего газа). Производительность катализатора по жидким продуктам равна 45—55 кг/(м -ч). Срок службы катализатора превышает 4 мес. Групповой состав жидких продуктов синтеза таков 55—70% (масс.) спиртов, 15—20% (масс.) карбонильных соединений, 3—5% (масс.) кислот, 1—3% (масс.) сложных эфиров, 10—15% (масс.) углеводородов. [c.328]

Нг сырье для органического синтеза в виде непредельных углеводородов и кислородсодержащих соединений [71, 145, 155]. Для синтеза непредельных углеводородов Сг—С4 [155] или смеси жидких и газообразных олефинов [156—161] рекомендуются Fe-катализаторы в стационарном или псевдоожиженном слое с добавкой к исходному газу галоидов, галоидводородов, органических галоидных соединений. Катализаторы промотируют галогенидами железа или щелочного металла [161 , свинцом [162, 163] серой (0,02-0,5 вес.%) [156, 164, 165]. у Ьйн - [c.17]

В ряде работ рассматриваются возможности получения водорода и технологического газа с использованием железа и катализаторов в качестве переносчиков кислорода [48, 61]. Артюхов в Ленинградском научно-исследовательском институте черной металлургии разработал процесс получения технического водорода, технологического газа и смеси СОг и Нг, которая может быть использована в синтезе аммиака и мочевины. Принципиальные основы метода Артюхова такие же, как было изложено выше (разделение восстановительной и окислительной стадий, переток контакта), но процесс организован в стационарном слое. Процесс основан на том, что углеводороды, в том числе метан, восстанавливают окислы железа в аппарате и превращаются в смесь газов, содержащих СО, Нг, СОг и остатки углеводородов. [c.76]

При гидрировании эфиров и кетонов на стационарном промышленном катализаторе при температуре 170—250° С и давлении 200—300 атм или па суспендированном меднохромовом катализаторе получается 95,0% спиртов, 0,5% сложных эфиров, 0,3% кетонов и 4,2% углеводородов. Гидрирование может быть также осуществлено на катализаторе синтеза. [c.105]

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]

В настоящее время новые установки синтеза углеводородов гидрированием окиси углерода по Фишеру — Тропшу работают над железным катализатором вместо кобальтового и под давлением 10—25 ат.. Новые высокопроизводительные процессы синтеза над стационарным железным катализатором (разработанные совместно фирмами Рурхеми и Лурги) или на взвешенном в масле железном катализаторе (фирма [c.9]

Синтез углеводородов по Фишеру и Тропшу при умеренных условиях необратим и сопровождается очень большим выделением тепла (165—205 кДж, или 39—49 ккал, иа каждую группу СНг в полученном углеводороде). Лучшим катализатором оказалось более теплопроводное и дешевое железо, промотированное 0,5% КгО и эффективно работающее при 220—320 °С и 1,5—2,5 МПа. Имеются два варианта процесса — со стационарным и с псевдоожиженным катализатором, причем в обоих случаях организована эффективная система теплоотвода с охлаждением кипящим водным конденсатом и генерированием пара высокого давления. [c.526]

В конце 40-х - начале 50-х годов в связи с бурным развитием нефтедобычи интерес к синтезу углеводородов из СО и Н2 как к способу получения моторных топлив резко упал. По существу, единственно применяемым оставался процесс, введенный в эксплуатацию в 1956 г. в Сасолбурге (ЮАР). Он включает разделение воздуха, газификацию бурого угля с получением смеси СО+Н2, очистку синтез-газа и его подачу под давлением в реактор со стационарным или псевдоожиженны.м слоем катализатора. В 1981 г. осуществлен пуск модернизированного производства с годовой мощностью более 2 млн. т валового продукта. [c.106]

Исследование теплоотвода в ректорах привело к созданию многотрубного реактора (рис. 7.7), по производительности в 25-30 раз превышающего реактор типа труба в трубе . В одном реакторе находятся 2052 трубы с общим объемом катализатора 40 м Охлаждающая поверхность равна всего 230 м на 1000 м превращенного синтез-газа, что составляет лишь 5% от охлаждающей поверхности пластинчатых реакторов и 7% от той же величины для реакторов труба в трубе . Установка для синтеза углеводородов в газовой фазе на стационарном катализаторе, оборудованная реакторами такого типа, эксплуатируется в Сасолбурге (ЮАР). [c.119]

Технически ФТ-синтез может быть реализован на стационарных катализаторах в газовой фазе или в кипящем слое катализатора. При давлении 0,1-2,5 МПа рабочие температуры лежат в области 180-260°С. Продукты синтеза из СО и на катализаторах Фишера-Тропша состоят преимущественно из углеводородов нормального строения. Это газообразные углеводороды С, —С,, жидкие парафиновые и олефиновые углеводороды и твердый парафин. Сырой продукт разделяют на три широкие фракции 1) фракция 40-180°С - когазин I 2) фракция 180—320°С — когазин II 3) фракция > 320°С - парафиновые углеводороды. [c.244]

Кейс [36] сообщает, что в условиях синтеза углеводородов из СО и На в современных тёплообменных реакторах со стационарным катализатором разница между температурой газа и поверхностьн> контакта сбставлЯет в среднем от 27,7 до 55,5° С и в отдельных, точках намного выше. [c.130]

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]

Так как в результате реакций накапливаются инертные газы (СОг), а также жидкие продукты, тормозяш ие дальнейшее течение процесса, синтез углеводородов на стационарном катализаторе проводят обычно в 2 или 3 ступени с выводом продуктов реакции между ступенями. [c.33]

Независимо от синтеза метанола были разработаны процессы синтеза из СО и Hj на железных катализаторах кислородсодержащих соединений, преимущественно высших алифатических спиртов С4-С20. В 1923 г. Ф. Фишер и Г. Тропш установили, что из смеси СО На = 1 2 при 10-15 МПа и 400-450 °С на железных катализаторах, обработанных гидроксидами щелочных металлов, образуются главным образом кислородсодержащие соединения (альдегиды -25 %, спирты - 29 %, сложные эфиры - 4 %, углеводороды -20 %), входящие в состав так называемого синтола. Позже, в 1940-х гг., был создан процесс под названием "Синол-процесс , проводимый при температуре 190-225 °С и давлении 1,8-2,5 МПа, объемной скорости газа (СО Н = 1 1,2) 100-200 ч" на стационарном железном катализаторе (97 % FejO , 2,5 % AI2O3, 0,5 % К2О). Жидкие продукты содержат спирты - 42-43 %, альдегиды и кетоны - 4-5 %, сложные эфиры - 1,5-2 %, парафины -9-10 %, олефины - 34-35 %, выход которых на 1 м газа составляет 150-160 г, углеводородов С1-С4 - 30-40 г. [c.841]

Основное яреимущество применения псевдоожиженных катализаторов для проведения высокоэкзотермической реакции при синтезе углеводородов состоит в радикальном решении кардинальной проблемы отвода тепла, которая в случае стационарного катализатора влияет на величину выхода на единицу объема в единицу времени. Применение псевдоожиженной системы дает возможность перейти на более высокие температуры синтеза, что означает возможность более высоких степеней превращения при применении более дешевых катализаторов и при более эффективном использовании тепла. Это может быть достигнуто без образования чрезмерных количеств угля и метана. Выходы ценных олефиновых углеводородов, получаемых при этом процессе, очень высоки по сравнению с соответствующими выходами, получаемыми при проведении других процессов синтеза углеводородов. [c.226]

Состав, выход продуктов синтеза и технологическое оформление процесса в значительной мере зависят от условий синтеза. Процесс может осуществляться как в стационарном, так и в кипящем слое катализатора. Катализаторы процесса синтеза углеводородов из СО и Нг готовятся на основе никеля, железа, кобальта, рутения, родия и других металлов VIII группы с различными добавками. Средний состав продуктов синтеза при атмосферном давлении на кобальтовом катализаторе (в г/м ) приведен ниже С1—Сг—20,0—22,4 Сз—С4—20,0—22,3 Сб—Сю—57,0—63,3 Сю—С18—46,0—50,0 выше С18—Н О—12,7. [c.66]

Важными показателями для сравнения различных процессов синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода являются , технологическая гибкость, выход продуктов, представляющих собой хозяйственную ценность, и, наконец, производительность объема реактора. Оценить технологическую 1 ибкость при испытаниях его в полузаводских масштабах затруднительно, но фактор этот имеет решающее значение для общей оценки процесса. Основное требование, предъявляемое к процессу с точки зрения технологической гибкости, состоит в том, чтобы установка достигала стационарного режима в течение небольшого промежутка времени после пуска или после замены катализатора свежим. Этот установившийся режим должен поддерживаться по возможности с наименьшими колебаниями в течение достаточно длительного периода, для того чтобы обеспечить экономичность процесса. [c.373]

В промышленных условиях процесс оксосинтеза проводится с суспендированным или стационарным кобальтовым катализатором прн твхлшературе до 200° и давлении 100 ат и выше. Сырьем служат различные фракции газообразных и жидких олефинов. Для синтеза альдегидов и спиртов Сд—Сд целесообразно применять узкие фракции олефииов, содержаш ие только один углеводород. Для производства моющих средств можно пользоваться широкой фракцией олефинов —С д, полученной крекингом конденсатного масла или нефтяного сырья. Процесс протекает в жидкой фазе, поэтому при переработке газообразных олефинов употребляют инертный растворитель (фрахщии предельных и ароматических углеводородов). Серьезным недостат1 ом процесса является упос катализатора с отходящими газами в виде летучих карбонилов. Это обстоятельство является причиной продолжающихся исследовательских работ по изыскаштю новых, более устойчивых или более дешевых катализаторов для оксосинтеза. [c.504]

Существует несколько подходов к синтезу углеродных нановолокон. По нашему мнению, наиболее производительными и перспективными являются способы их получения термокаталитическим разложением углеводородов и диспропорционированием монооксида углерода. Возможно различное технологическое оформление этих способов. Это могут быть псевдоожиженный слой высокодисперсного катализатора стационарный, виброожиженный, псевдостационарный или подвижный слой зернистого, специально подготовленного или промышленного контакта. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. [c.58]

Дальнейшее исследование показало, что для проведения углекислотной конверсии СН4 и других углеводородов можно вообще обойтись без N1. Особенности реакции СН4 + СО2 на оксидно-марганцевых катализаторах были детально изучены в работах [210-216]. Наиболее эффективным катализатором получения синтез-газа оказался 5%Са-12%Мп-0/А120з. При 870°С и объемной скорости 900 ч конверсия СН4 составила 83,1%, конверсия СО2 - 62,7%, а селективность по Н2 -76,5%. Была получена эквимолекулярная смесь СО и Н2. Вначале имело место глубокое окисление метана за счет кислорода катализатора, а превращения СО2 не происходило. По мере протекания реакции и восстановления катализатора начиналась активация СО2. При этом концентрации СО и Н2 непрерывно возрастали. На стационарно работающем катализаторе при 930°С достигалась полная конверсия СН4 и СО2 (селективность образования СО - 99,7%, а Н2 -84,6%). Активность катализатора сохранялась в течение длительного времени (>500 ч). Углерод по реакциям (2.5) и (2.6) не образовывался. [c.70]