RU2732328C1 - Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода - Google Patents

Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода Download PDF

Info

Publication number
RU2732328C1
RU2732328C1 RU2020109352A RU2020109352A RU2732328C1 RU 2732328 C1 RU2732328 C1 RU 2732328C1 RU 2020109352 A RU2020109352 A RU 2020109352A RU 2020109352 A RU2020109352 A RU 2020109352A RU 2732328 C1 RU2732328 C1 RU 2732328C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrocarbons
hydrogen
carbon monoxide
temperature
formation
Prior art date
Application number
RU2020109352A
Other languages
English (en)
Inventor
Роман Евгеньевич Яковенко
Светлана Владиславовна Некроенко
Алексей Николаевич Салиев
Иван Николаевич Зубков
Сергей Иванович Сулима
Вера Григорьевна Бакун
Александр Петрович Савостьянов
Original Assignee
Роман Евгеньевич Яковенко
Светлана Владиславовна Некроенко
Алексей Николаевич Салиев
Иван Николаевич Зубков
Сергей Иванович Сулима
Вера Григорьевна Бакун
Александр Петрович Савостьянов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роман Евгеньевич Яковенко, Светлана Владиславовна Некроенко, Алексей Николаевич Салиев, Иван Николаевич Зубков, Сергей Иванович Сулима, Вера Григорьевна Бакун, Александр Петрович Савостьянов filed Critical Роман Евгеньевич Яковенко
Priority to RU2020109352A priority Critical patent/RU2732328C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2732328C1 publication Critical patent/RU2732328C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/75—Cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химической промышленности, в том числе нефтехимии и газохимии, и может быть использовано для процесса получения углеводородов из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша. Изобретение касается способа получения углеводородов С-Сиз монооксида углерода и водорода, включающего контактирование газовой смеси с эффективным количеством кобальтмарганцевого катализатора и характеризующегося тем, что способ проводят при мольном соотношении монооксида углерода и водорода 1:2, давлении 1,5-2,5 МПа, температуре контактирования 220-230°С и объемной скорости подачи газа 750-1250 ч. Использование повышенных давления, температуры и объемной скорости подачи газовой смеси обеспечивает проведение синтеза с высокой производительностью в отношении образования углеводородов С. 5 ил.

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в том числе, нефтехимии и газохимии, и может быть использовано для процесса получения углеводородов из по методу Фишера-Тропша.
Традиционно углеводородные компоненты топлив С5-С18 получают из нефтяного сырья. Однако в течение последнего времени актуализировано проведение разработок инновационных способов получения таких продуктов из не нефтяного сырья, прежде всего из природного и попутного нефтяного газов, а также угля, биомассы и т.п.
Синтез углеводородов из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша позволяет, при обеспечении высокой селективности по заданной группе углеводородов, получать в одну стадию различные углеводородные продукты - компоненты моторных топлив и высокомолекулярные углеводороды и т.д., в том числе, как сырье для химической и нефтехимической промышленности. В зависимости от условий проведения и аппаратурного оформления процесса, продуктами синтеза являются предельные и непредельные углеводороды, олефины, кислородсодержащие соединения и т.д.
Известен способ осуществления процесса Фишера-Тропша из синтез-газа, включая различные варианты способа, для получения жидких углеводородов, содержащих в основном дизельное топливо или дизельную смесь, с получением жидкого углеводородного продукта, содержащего более 65% дизельной фракции (С9-С23). Один из вариантов способа включает проведение операций при давлении ниже 200 фунт/кв. дюйм (абс) (Патент RU №2487159 C10G 2/00, С07С 1/04, C10L 1/08, B01J 23/75, B01J 23/889, 10.07.2013, Бюл. №19).
Недостатками способа являются: невысокое давление, используемое в способе получения углеводородов, невысокая производительность в отношении образования углеводородов С5+, необходимость использования, в том числе в реакторе синтеза, для промотирования кобальтового катализатора рения и/или ряда других промоторов, которые являются дорогостоящими и дефицитными металлами.
Известен способ получения углеводородов из смеси монооксида углерода и водорода на нанесенном кобальтовом катализаторе, содержащем для повышения активности и селективности в отношении образования углеводородов - марганец, образующим уплотненный слой частиц катализатора, что обеспечивает экономичный режим работы реактора (Патент RU №2273515 С2, B01J 23/75, B01J 3704, 10.04.2006, Бюл. №10).
Недостатками способа являются: невысокая производительность в отношении образования углеводородов С5+, необходимость решения проблемы загрузки корочкового катализатора в реактор в виде структурированного слоя и его функционирования в экономически привлекательном режиме получения углеводородов.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения углеводородов С5-С18 из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша является способ получения синтетических углеводородов из СО и Н2 в присутствии кобальтмарганцевого катализатора с силикагелевым носителем (Патент RU №2674161, B01J 37/02, B01J 37/08, B01J 37/18, B01J 37/32, B01J 23/34, B01J 23/75, С07С 1/04, 05.12.18, Бюл. №34). Катализатор, полученный методом пропитки, селективный в отношении образования углеводородов С5+, содержит 20,6-22,2% масс. кобальта и 0,8-1,2% масс. добавки марганца и силикагелевый носитель. Описанный способ позволяет вести процесс синтеза с повышенной селективностью в отношении образования углеводородов C11-C18 и пониженной селективностью в отношении образования побочного продукта - метана.
Недостатками способа являются: невысокая производительность в отношении образования углеводородов С5+, проведение процесса получения углеводородов при атмосферном давлении и объемной скорости подачи газа 100 ч-1, что ограничивает реализацию способа на практике.
Задачей настоящего изобретения при изменении условий проведения процесса является создание производительного и селективного способа получения из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша углеводородов С5-С18, обеспечивающего: получение экономического эффекта при проведения способа с высокой производительностью в отношении образования углеводородов С5+, при повышенных - температуре и конверсии газовой смеси в продукты реакции; высокое качество синтезируемого продукта.
Поставленная задача, согласно предлагаемому изобретению, решается тем, что используется способ получения углеводородов С5-С18 из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша, отличающийся применением повышенных - давления, температуры и объемной скорости подачи газа с соответствующим мольным соотношением компонентов газовой смеси, включающий контактирование газовой смеси с эффективным количеством катализатора, содержащего 21,3% масс. кобальта и 1,0% масс. добавки марганца и силикагелевый носитель, при этом способ проводят при мольном соотношении монооксида углерода и водорода 1:2, давлении 1,5-2,5 МПа, температуре контактирования 220-230°С и объемной скорости подачи газа 750-1250 ч-1.
Предлагаемый способ получения углеводородов С5-С18 из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша характеризуется: получением экономического эффекта за счет проведения процесса синтеза с высокой производительностью в отношении образования углеводородов С5+ при повышенных - давлении, температуре и объемной скорости газовой смеси; качеством синтезируемого продукта.
Полученный технический результат - создание производительного и селективного способа получения из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша углеводородов С5-С18 обеспечивается тем, что повышение давления, температуры и объемной скорости подачи газа с соответствующим мольным соотношением компонентов газовой смеси позволяет проводить процесс с высокой производительностью по целевым продуктам синтеза, что, в свою очередь, определяет высокие показатели процесса синтеза и подтверждается большими, чем в известном способе, производительностью в отношении образования углеводородов С5+ в режиме интенсивного ведения синтеза при температуре 220-230°С, конверсией компонентов газовой смеси в продукты реакции и селективностью в отношении образования углеводородов С5-С18, в том числе углеводородов С5-С11.
Сравнение показателей процесса для известного и предлагаемого способов получения углеводородов из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша проводили в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 1-3 МПа в интервале температур 215-235°С, объемной скорости 500-1500 ч-1 газовой смеси с мольным соотношением СО:Н2 1:1-1:3.
Обобщенные сравнительные данные по оценке влияния условий реализации известного и предлагаемого способов получения углеводородов из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша на показатели процесса приведены на фиг. 1 в таблице 1, о фракционном составе полученных углеводородов в соответствии с примерами 1 и 4 - на фиг. 2 в таблице 2. На фиг. 3 в таблице 3 и на фиг. 4 и 5 в виде молекулярно-массового распределения углеводородов в соответствии с примерами 1 и 4 представлены дополнительные данные о составе продуктов синтеза, полученных известным и предлагаемым способами.
Известный и предлагаемый способы сравнивали по показателям процесса получения углеводородов: конверсия СО, селективность и производительность в отношении образования углеводородов С5+ в расчете кг/м3 кат⋅ч.
Изобретение осуществляется следующим способом.
Получение углеводородов из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша можно осуществлять с использованием различных типов реакторов синтеза, например, реакторов с неподвижным, псевдоожиженным или суспендированным слоем катализатора, учитывая технологические особенности проведения синтеза.
Получение углеводородов из монооксида углерода и водорода по методу Фишера-Тропша проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора. Условия проведения испытаний (примеры 1-17) и обобщенные сравнительные данные по оценке показателей процесса получения углеводородов, полученных с использованием известного и предлагаемого способов, приведены на фиг. 1 в таблице 1.
Для проведения испытаний (примеры 1-17) используют образец катализатора, содержащий 21,3% масс. кобальта и 1,0% масс. добавки марганца и силикагелевый носитель.
При приготовлении катализатора в качестве носителя использовали силикагель с размером гранул 2-3 мм. В частности, крупнопористый, гранулированный марки КСКГ в соответствии с ГОСТ 3956-76.
208,25 г нитрата кобальта в виде Co(NO3)2⋅6H2O при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 43,60 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку марганца в виде 8,84 г ацетата марганца - Mn(СН3СОО)2⋅4H2O, при массовом соотношении Со:Mn в пропиточном растворе от 100:4,70, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат 4 ч при температуре 80°С, до устранения слипания гранул; термообрабатывают 4 ч при температуре 125°С, затем 6 ч при температуре 300°С; активацию (восстановление) проводят водородом при температуре 380°С в течение 0,83 ч при объемной скорости водорода 1000 ч-1. Степень восстановленности катализатора 53%.
Приведенные результаты показывают, что предложенный способ получения углеводородов С5-С18 из монооксида углерода и водорода позволяет: вести процесс синтеза в интенсивном режиме превращения исходного сырья с повышенной - производительностью в отношении образования углеводородов С5+ (в 5-7 раз) и селективностью в отношении образования углеводородов С5-С18, в том числе углеводородов С5-С11, (в 7 раз).

Claims (1)

  1. Способ получения углеводородов С5-С18 из монооксида углерода и водорода, включающий контактирование газовой смеси с эффективным количеством катализатора, содержащим 21,3 мас.% кобальта и 1,0 мас.% добавки марганца и силикагелевый носитель, отличающийся тем, что способ проводят при мольном соотношении монооксида углерода и водорода 1:2, давлении 1,5-2,5 МПа, температуре контактирования 220-230°С и объемной скорости подачи газа 750-1250 ч-1.
RU2020109352A 2020-03-02 2020-03-02 Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода RU2732328C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109352A RU2732328C1 (ru) 2020-03-02 2020-03-02 Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109352A RU2732328C1 (ru) 2020-03-02 2020-03-02 Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732328C1 true RU2732328C1 (ru) 2020-09-15

Family

ID=72516511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020109352A RU2732328C1 (ru) 2020-03-02 2020-03-02 Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732328C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2187486C2 (ru) * 1996-12-13 2002-08-20 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения углеводородов
RU2203880C2 (ru) * 1997-09-26 2003-05-10 Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. Способ получения спиртов и олефинов
RU2003102895A (ru) * 2000-07-03 2004-06-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Катализатор и способ получения углеводородов
CN102600864A (zh) * 2012-02-29 2012-07-25 南京工业大学 一种用于费托合成的钴基催化剂及其制备方法
RU2674161C1 (ru) * 2018-05-24 2018-12-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Катализатор для получения синтетических углеводородов из СО и Н2 и способ его приготовления
CN110292945A (zh) * 2018-03-21 2019-10-01 中国石油化工股份有限公司 一种含分子筛与金属改性硫化钼的催化剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2414710A1 (en) * 2000-07-03 2002-01-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Catalyst and process for the preparation of hydrocarbons

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2187486C2 (ru) * 1996-12-13 2002-08-20 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения углеводородов
RU2203880C2 (ru) * 1997-09-26 2003-05-10 Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. Способ получения спиртов и олефинов
RU2003102895A (ru) * 2000-07-03 2004-06-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Катализатор и способ получения углеводородов
CN102600864A (zh) * 2012-02-29 2012-07-25 南京工业大学 一种用于费托合成的钴基催化剂及其制备方法
CN110292945A (zh) * 2018-03-21 2019-10-01 中国石油化工股份有限公司 一种含分子筛与金属改性硫化钼的催化剂及其制备方法和应用
RU2674161C1 (ru) * 2018-05-24 2018-12-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Катализатор для получения синтетических углеводородов из СО и Н2 и способ его приготовления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3586621A (en) Hydrocarbon steam reforming,conversion and refining
US4423265A (en) Process for snygas conversions to liquid hydrocarbon products
AU2007239954B2 (en) Process for hydrorefining fuel base material
RU2562459C2 (ru) Способ получения легких олефинов из синтез-газа
US4471145A (en) Process for syngas conversions to liquid hydrocarbon products utilizing zeolite Beta
US2686195A (en) Hydrocarbon synthesis
EP0188530A1 (en) IMPROVED CONVERSION OF SYNTHESIS GAS TO LIQUID FUELS FOR ENGINES.
EA024491B1 (ru) Способ преобразования этана в ароматические углеводороды
JP2006512393A (ja) コバルト触媒による合成ガスからの直鎖状α−オレフィンの調製方法
US20050145544A1 (en) Methods for treating organic compounds and treated organic compounds
JPS6118728A (ja) 炭化水素へのメタノールの転化
RU2732328C1 (ru) Способ получения углеводородов с5-с18 из монооксида углерода и водорода
SU434660A3 (ru) Способ каталитической газификации углеводородов
US2708210A (en) Dehydrohalogenation process and catalyst
Underwood Industrial synthesis of hydrocarbons from hydrogen and carbon monoxide
RU2705574C1 (ru) Каталитическая композиция для превращения алканов в алкены и способ ее получения
RU2674161C1 (ru) Катализатор для получения синтетических углеводородов из СО и Н2 и способ его приготовления
US2948745A (en) Treatment of synthetic naphtha
SU1268603A1 (ru) Способ получени непредельных углеводородов
JPS5871987A (ja) 水素と一酸化炭素を含む気体混合物を炭化水素に変換する方法
RU2325425C2 (ru) Способ пиролиза пропан-бутановой углеводородной смеси с повышенным выходом этилена и без образования кокса
RU2112013C1 (ru) Способ получения высокооктановых бензинов
Zhang Production of Transportation Fuel Range Middle Distillates via Fischer-Tropsch Synthesis with Integrated Product Upgrading under Supercritical Phase Conditions
JP2005320379A (ja) 液状炭化水素の製造方法
Abramova et al. Production of synthetic fuels from alternative petroleum raw material by method of Fischer-Tropsch on zeolite catalysts