RU2011154339A

RU2011154339A - Способ оптимизации функционирования установки для синтеза углеводородов из синтез-газа путем контроля парциального давления со

Info

Publication number: RU2011154339A
Application number: RU2011154339/04A
Authority: RU
Inventors: Мари-Клер МАРЬОН; Андреа Тассо; Уго Корнаро
Original assignee: Эни С.П.А.; Ифп Энержи Нувелль
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2013-07-20
Also published as: US8940802B2; FR2946659A1; WO2010142863A1; EP2440634A1; RU2525291C2; CA2765016A1; CA2765016C; FR2946659B1; CN102575172B; EP2440634B1; US20120129961A1; CN102575172A

Abstract

1. Способ оптимизации функционирования зоны реакции синтеза углеводородов из сырья, содержащего синтез-газ, который осуществляют в присутствии по меньшей мере одного катализатора, содержащего кобальт, причем указанный способ включает следующие стадии:a) определение теоретического значения парциального давления моноксида углерода в реакционной зоне,b) необязательная регулировка парциального давления СО, определенного на стадии а), до значения, большего или равного 4 бар, при помощи по меньшей мере одного метода, выбранного из следующих:1) повышение общего давления в указанной зоне реакции,2) повышение концентрации СО в сырье при помощи одного и/или другого из следующих методов 2.1) и 2.2):2.1) уменьшение количества инертных соединений в сырье2.2) уменьшение молярного отношения Н/СО в сырье3) уменьшение степени превращения СО,c) определение нового теоретического значения парциального давления СО в реакционной зоне, для того, чтобы убедиться, что оно достигло значения, большего или равного 4 бар.2. Способ по п.1, где теоретическое значение парциального давления СО по окончании указанной стадии с) больше или равно 4,5 бар.3. Способ по п.1, где теоретическое значение парциального давления СО по окончании стадии с) больше или равно 4,8 бар.4. Способ по п.1, где регулировку парциального давления СО в соответствии с указанной стадией b) осуществляют путем повышения общего давления в указанной зоне реакции синтеза Фишера-Тропша или путем уменьшения содержания инертных соединений в сырье так, чтобы повысить концентрацию СО в сырье.5. Способ по любому из пп.1-4, который включает следующие стадии контроля:e) Определение теоретического значе

Claims

1. Способ оптимизации функционирования зоны реакции синтеза углеводородов из сырья, содержащего синтез-газ, который осуществляют в присутствии по меньшей мере одного катализатора, содержащего кобальт, причем указанный способ включает следующие стадии:

a) определение теоретического значения парциального давления моноксида углерода в реакционной зоне,

b) необязательная регулировка парциального давления СО, определенного на стадии а), до значения, большего или равного 4 бар, при помощи по меньшей мере одного метода, выбранного из следующих:

1) повышение общего давления в указанной зоне реакции,

2) повышение концентрации СО в сырье при помощи одного и/или другого из следующих методов 2.1) и 2.2):

2.1) уменьшение количества инертных соединений в сырье

2.2) уменьшение молярного отношения Н₂/СО в сырье

3) уменьшение степени превращения СО,

c) определение нового теоретического значения парциального давления СО в реакционной зоне, для того, чтобы убедиться, что оно достигло значения, большего или равного 4 бар.

2. Способ по п.1, где теоретическое значение парциального давления СО по окончании указанной стадии с) больше или равно 4,5 бар.

3. Способ по п.1, где теоретическое значение парциального давления СО по окончании стадии с) больше или равно 4,8 бар.

4. Способ по п.1, где регулировку парциального давления СО в соответствии с указанной стадией b) осуществляют путем повышения общего давления в указанной зоне реакции синтеза Фишера-Тропша или путем уменьшения содержания инертных соединений в сырье так, чтобы повысить концентрацию СО в сырье.

5. Способ по любому из пп.1-4, который включает следующие стадии контроля:

e) Определение теоретического значения отношения P_H2O:P_H2 в реакционной зоне,

f) Необязательная регулировка отношения P_H2O:P_H2, определенного на стадии е), до значения, меньшего или равного 0,8,

g) Определение нового теоретического значения отношения P_H2O:P_H2 в реакционной зоне с целью контроля значения указанного отношения, на уровне меньшем или равном 0,8.

6. Способ по п.5, где необязательную регулировку отношения P_H2O:P_H2 в соответствии с указанной стадией f) осуществляют с использованием одного метода, выбранного из следующих методов:

4) увеличение расхода сырья,

5) увеличение степени рециркуляции в случае, если реакционная зона или по меньшей мере один реактор в реакционной зоне имеет внутренний контур рециркуляции непревращенного синтез-газа,

6) постоянное удаление всей или части воды, образовавшейся в ходе реакции синтеза Фишера-Тропша,

7) изменение отношения Н₂/СО на входе в реакционную зону синтеза углеводорода или на входе по меньшей мере в один реактор указанной зоны, если она содержит несколько реакторов,

8) понижение рабочей температуры,

9) понижение общего давления.

7. Способ по п.5, где новое значение отношения парциальных давлений воды и водорода P_H2O:P_H2 на выходе с указанной стадии g) меньше или равно 0,7.

8. Способ по п.6, где новое значение отношения парциальных давлений воды и водорода P_H2O:P_H2 на выходе с указанной стадии g) меньше или равно 0,7.

9. Способ по любому из пп.1-4, где осуществляют контроль парциального давления воды в указанной реакционной зоне для его поддержания ниже критической величины PpH₂O_limit., определяемой по формуле [1]:

PpH₂O_limit.=exp(-7751/d_pT)P_s(T), [1]

где Т обозначает температуру реакции, К;

d_p обозначает средний диаметр пор катализатора в нм, определяемый путем абсорбции/десорбции азота,

P_s(Т) обозначает давление насыщенного водяного пара при температуре Т, бар.

10. Способ по п.9, где контроль парциального давления воды осуществляют посредством по меньшей мере следующих методов:

i) определение величины PpH₂O_limit., вычисленной по формуле [1], в условиях реакции;

j) измерение парциального давления воды, сравнение с величиной PpH₂O_limit. и необязательная регулировка указанного парциального давления в реакционной зоне синтеза Фишера-Тропша (PpH₂O_react) так, чтобы PpH₂O_react<PpH₂O_limit., причем указанную регулировку осуществляют при помощи по меньшей мере одного метода, выбранного из следующих:

10) увеличение расхода сырья,

11) увеличение степени рециркуляции в случае, когда реакционная зона или один из реакторов реакционной зоны снабжен контуром для рециркуляции непревращенного газа,

12) понижение рабочей температуры,

13) понижение общего давления,

14) введение инертного разбавителя в сырье в зоне реакции Фишера-Тропша,

15) постоянное удаление всей или части воды, образовавшейся в ходе реакции.

11. Способ по п.9, где парциальное давление воды в реакционной зоне поддерживают ниже 0,8·PpH₂O_limit..

12. Способ по п.10, где парциальное давление воды в реакционной зоне поддерживают ниже 0,8·PpH₂O_limit.

13. Способ по п.9, где парциальное давление воды в реакционной зоне существенно ниже парциального давления водорода.

14. Способ по любому из пп.10-12, где парциальное давление воды в реакционной зоне существенно ниже парциального давления водорода.

15. Способ по п.5, который осуществляют в таких условиях, что парциальное давление моноксида углерода в реакционной зоне больше или равно 4 бар, отношение P_H2O:P_H2 имеет значение меньшее или равное 0,8, и парциальное давление воды поддерживают ниже критического значения PpH₂O_limit., определенного по указанной формуле [1].

16. Способ по п.6, который осуществляют в таких условиях, что парциальное давление моноксида углерода в реакционной зоне больше или равно 4 бар, отношение P_H2O:P_H2 имеет значение меньшее или равное 0,8, и парциальное давление воды поддерживают ниже критического значения PpH₂O_limit., определенного по указанной формуле [1].

17. Способ по п.5, который осуществляют в таких условиях, что парциальное давление моноксида углерода в реакционной зоне больше или равно 4 бар, отношение P_H2O:P_H2 имеет значение меньшее или равное 0,8.

18. Способ по любому из пп.1-4, 6-8, 10-13 и 15-17, где указанная реакционная зона снабжена по меньшей мере одним катализатором, содержащим кобальт, применяемым или в неподвижном слое, или в трехфазном реакторе, или в реакторе идеального смешения.

19. Способ по п.5, где указанная реакционная зона снабжена по меньшей мере одним катализатором, содержащим кобальт, применяемым или в неподвижном слое, или в трехфазном реакторе, или в реакторе идеального смешения.

20. Способ по п.9, где указанная реакционная зона снабжена по меньшей мере одним катализатором, содержащим кобальт, применяемым или в неподвижном слое, или в трехфазном реакторе, или в реакторе идеального смешения.

21. Способ по п.14, где указанная реакционная зона снабжена по меньшей мере одним катализатором, содержащим кобальт, применяемым или в неподвижном слое, или в трехфазном реакторе, или в реакторе идеального смешения.