IT9048475A1 - Catalizzatore fischer-tropsch a letto fisso e sua produzione. - Google Patents
Catalizzatore fischer-tropsch a letto fisso e sua produzione. Download PDFInfo
- Publication number
- IT9048475A1 IT9048475A1 IT048475A IT4847590A IT9048475A1 IT 9048475 A1 IT9048475 A1 IT 9048475A1 IT 048475 A IT048475 A IT 048475A IT 4847590 A IT4847590 A IT 4847590A IT 9048475 A1 IT9048475 A1 IT 9048475A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- catalyst
- activated carbon
- iron
- fischer
- mass
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 149
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 21
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 24
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 13
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 9
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 6
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 6
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 5
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 2
- 241000364021 Tulsa Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical group [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
- C10G2/33—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
-
- 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
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
-
- 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
- B01J23/755—Nickel
-
- 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
- C07C1/0425—Catalysts; their physical properties
- C07C1/0445—Preparation; Activation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/18—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/74—Iron group metals
- C07C2523/745—Iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "CATALIZZATORE FISCHER-TROPSCH A LETTO FISSO E SUA PRODUZIONE"
DESCRIZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce a catalizzatori. Più particolarmente, l'invenzione si riferisce ad un catalizzatore Fischer-Tropsch a letto fisso, ad un metodo per la sua produzione, e ad un procedimento per la produzione di cera che contiene idrocarburi alifatici.
Fondamento dell'invenzione Il processo Fischer-Tropsch è stato adattato per numerose differenti applicazioni. Nella applicazione a letto fluidizzato circolante (CFB), particelle di ferro finemente suddivise vengono addizionate ad una corrente di gas di sintesi, facendo in modo che le particelle del catalizzatore penetrino nel gas. Il gas di sintesi viene quindi fatto reagire in un reattore prima di venire alimentato in un recipiente in cui il catalizzatore viene separato dal miscuglio di reazione prima che esso ritorni al reattore. Nella applicazione a letto fluidizzato stazionario (FFB), il catalizzatore viene fluidizzato nel recipiente di reattore mediante gas di sintesi alimentato al reattore, e viene separato dai prodotti di reazione prima che essi lascino il reattore. Nella applicazione a letto fisso (FB) del processo Fischer-Tropsch, il catalizzatore è nella forma di pellet estruse oppure di granuli i quali sono confezionati in tubi collocati all'interno di un reattore tubolare. La temperatura di reazione è generalmente inferiore di quella nella applicazione CFB, e per questa ragione la applicazione FB è anche nota come la variante a bassa temperatura (LT) del processo Fischer-Trosch.
La variante FB favorisce la produzione di paraffine a catena più lunga (C10-C100), mentre la variante CFB dà paraffine ed olefine principalmente di medio intervallo (C5-C20). La presente invenzione riguarda il processo Fischer-Tropsch FB oppure LT.
La preparazione composizione di catalizzatori convenzionali di ferro a letto fisso per il processo Fischer-Tropsch vengono descritte da Frohning e Coll, (C D Frohning, W Rottig and F Schnur, in J Falbe (Editore), "Chemierohstoffe aus Kohle", George Thieme, Stuttgart, 1977 pag 234). Secondo il processo di produzione come descritto in questa pubblicazione, ferro e rame vengono disciolti separatamente in acido nitrico a temperatura elevata, dopo di chè le soluzioni vengono regolate rispettivamente a 100 g di Fe per litro e a 40 g di Cu per litro. Le soluzioni vengono poi stoccate separatamente con un piccolo eccesso di acido nitrico allo scopo di impedire la precipitazione di rame e di ferro mediante idrolisi. La precipitazione viene ottenuta preparando dapprima, dalle soluzioni separate sopra menzionate, una soluzione bollente di ferro/nitrato di rame contenente 40 g per litro di ferro e 2 g per litro di rame e addizionando quindi detta soluzione ad una soluzione bollente di soda caustica oppure cenere di soda (quest 'ultima essendo preferita). La sospensione che risulta viene regolata ad un valore di pH di 7-8 entro un periodo di 2 fino a 4 minuti agitando intensamente, allo scopo di espellere il diossido di carbonio liberatosi dalla soluzione. La sospensione viene quindi filtrata ed i prodotti solidi vengono lavati con condensato finché essi diventano esenti da alcali. I solidi vengono poi sospesi con condensato di vapore. A questo impasto liquido viene addizionata una quantità di soluzione di silicato di potassio per produrre, dopo questo stadio di impregnazione, un solido il quale contiene circa 25 parti in massa di Si02 per 100 parti di ferro. Dato che la soluzione tecnica di silicato potassico usualmente contiene S1O2 e ossido di potassio in un rapporto in massa di 2,5:1, il prodotto ottenuto dopo la suddetta impregnazione ha un contenuto in ossido di potassio troppo elevato, e l'eccesso deve venire asportato. A tale scopo all'impasto liquido viene addizionata una quantità accuratamente determinata di acido nitrico, dopo di che l'impasto liquido viene filtrato. Il panello di filtrazione così ottenuto contiene (in massa) 25 parti di Si02, 5 parti di ossido di potassio e 5 parti di rame per 100 parti di ferro. Il panello di filtrazione viene poi preessiccato ed estruso prima che esso venga infine essiccato fino ad un contenuto di acqua residua di circa 3% in massa. Il prodotto estruso viene dopo di che frantumato e setacciato, i granuli della dimensione di particelle di 2-5 mm vengono trattenuti per l'impiego.
La riduzione del catalizzatore viene effettuata a cariche, ad una temperatura di circa 230°C per un periodo di 1 ora, con idrogeno gassoso fatto circolare a pressione normale. Del ferro totale presente, circa il 25-30% viene ridotto alla forma metallica e circa 45-50%· viene ridotto a ferro (XI), mentre il resto del ferro .rimane nella forma di ferro(III). Il catalizzatore ridotto viene caricato in una atmosfera di gas inerte, e per scopi di trasporto viene ricoperto con paraffina allo scopo di proteggerlo contro l'ossidazione.
Il catalizzatore a base di ferro, nella sua configurazione a flusso verso il basso, viene impiegato in un reattore tubolare ad una pressione di 20 fino a 30 bar ad una temperatura di 227-327 °C, per produrre in modo predominante cere paraifiniche (vale a dire idrocarburi saturi con un punto di ebollizione maggiore di 370°C) da un gas di sintesi con un rapporto di idrogeno molecolare a monossido di carbonio di circa 2.
Uno degli obiettivi qualitativamente importanti per le cere prodotte nel processo Fischer-Tropsch al letto fisso oppure a bassa temperatura è che esse avrebbero grado di bianchezza sulla scala dei colori Saybolt di almeno 20 . Come sarà apprezzato dagli esperti nella tecnica quanto più elevato è il numero di Saybolt, tanto più bianca è la cera. Per raggiungere questo minimo numero di Saybolt nel prodotto finito, è normalmente necessario idrogenare successivamente la cera nello stato fuso sotto pressione di idrogeno e con un catalizzatore opportuno. Sarà perciò vantaggioso se un elevato numero di Saybolt, preferibilmente almeno 20, potrà venire ottenuto direttamente nella reazione di Fischer-Tropsch, per rendere così al minimo, oppure se possibile per eliminare, la necessità della successiva idrogenazione .
La Richiedente ha ora trovato che il colore primario della cera può venire considerevolmente migliorato con l'impiego di un catalizzatore secondo la presente invenzione.
Scopi e sommario della invenzione
E' uno scopo della presente invenzione fornire una composizione di catalizzatore la quale sia idonea per l'impiego in un processo Fischer-Tropsch il catalizzatore essendo in grado di provocare la produzione di cere di colore migliorato dal gas di sintesi.
Un altro scopo della invenzione è di fornire un metodo per la produzione di una composizione di catalizzatore a base di ferro idonea per l'impiego in un processo Fischer-Tropsch, in cui le cere di colore migliorato vengono prodotte da gas di sintesi .
Secondo un aspetto della presente invenzione, viene fornita una composizione di catalizzatore, idonea per l'impiego in un processo Fischer-Tropsch che contiene carbone attivo. Il catalizzatore può essere idoneo per l'impiego in una variante del processo Fischer-Tropsch a bassa temperatura e può, più particolarmente, essere idoneo per l'impiego nella sua variante a letto fisso.
Preferibilmente il catalizzatore contiene da circa 1 a circa 80% in massa di carbone attivo basato sulla massa del ferro nel catalizzatore. Più preferibilmente, il catalizzatore contiene da circa 1 a circa 150% in massa, e ancora più preferibilmente, tra circa 1 a circa 20% in massa di carbone attivo, basato sulla massa del ferro nel catalizzatore .
Mentre i risultati della Richiedente hanno mostrato che il miglioramento del numero di Saybolt generalmente aumenta il più elevato contenuto in carbonio del catalizzatore, fino a circa 100 g di C per 100 g di ferro, altre considerazioni, quali la resa spazio-tempo, determinano un contenuto in carbonio ottimale dell'intervallo di 5 fino a 10 g di carbonio per 100 g di ferro.
Come sarà evidente agli esperti della tecnica, per una determinata installazione, l'inserimento di carbone attivo in un catalizzatore Fischer-Tropsch a base di ferro riduce il ferro cataliticamente attivo disponibile per unità di volume del reattore. Nella progettazione di un nuovo impianto, perciò, bisognerà tener conto di questo. La scelta del contenuto di carbone attivo del catalizzatore secondo la presente invenzione per un reattore esistente rappresenterà quindi un compromesso tra la richiesta di elevato numero di Saybolt del prodotto di cera ed un elevato regime di portata. La Richiedente ha trovato che, per una installazione esistente, l'optimum viene raggiunto con un contenuto in carbone attivo, in un intervallo preferito di 5 fino a 10 g di carbone attivo per 100 g di ferro nel catalizzatore.
Convenientemente, il carbone attivo viene intimamente e, oppure sostanzialmente in modo uniforme mescolato con oppure disperso nel ferro ed altri ingredienti della composizione del catalizzatore. La Richiedente ha trovato, sorprendentemente, che un letto di carbone attivo disposto a valle nel letto di catalizzatore non ha 10 stesso effetto benefico sul colore della cera come quando il carbone attivo è stato mescolato con 11 catalizzatore, e particolarmente non cosi significativamente benefico come quando il carbone attivo è stato intimamente mescolato con il catalizzatore .
Con composizioni di catalizzatore che contengono elevate concentrazioni di carbone attivo e composizioni nelle quali il carbone non è stato intimamente mescolato con gli altri ingredienti, specialmente in cui le particelle di carbone attivo aderiscono ancora alla superficie esterna dei pellet di catalizzatore, si è trovato che un pò di carbone viene lavato via attraverso i recipienti di precipitazione della cera che seguono i reattori di sintesi, durante gli stadi iniziali delle marce in cui tali catalizzatori sono stati provati. Poiché le particelle di carbone attivo assorbono luce, si è trovato che dove esse sono state lavate attraverso i recipienti di precipitazione della cera, le letture dei numeri di Saybolt variabili erano provocate dalle particelle di carbone attivo presenti nel prodotto di cera.
Allo scopo di ottenere la desiderata resistenza fisica dei granuli di catalizzatore, almeno il 50%, preferibilmente almeno il 75%, e più preferibilmente almeno il 90% delle particelle di carbone attivo sarebbero inferiori a circa 100 μ.
A condizione che le particelle del carbone attivo siano sufficientemente fini, ad esempio almeno il 90% siano più piccole di circa 45 μ, la resistenza laterale a compressione Instrom del catalizzatore sarà migliore della resistenza laterale a compressione del catalizzatore convenzionale (vale a dire uno che non contiene carbone attivo inserito in esso).
In questa descrizione, se non stabilito diversamente, tutte le dimensioni delle particelle si riferiscono alle dimensioni di particelle come determinato nei vagli ASTM.
La Richiedente ha ora trovato che composizioni di catalizzatori aventi resistente laterali a compressione uguali a oppure migliori del catalizzatore convenzionale possono venire prodotte con particelle di carbone attivo che stanno entro l'intervallo di circa 850 μ fino a circa 1200 μ, mentre particelle di carbone attivo che stanno entro l'intervallo di circa 100 μ fino a circa 850μ e quelle che eccedono 1200 μ fanno in modo che i pellet di catalizzatore abbiano una resistenza laterale alla compressione che è inferiore di quella di una composizione di catalizzatore FB convenzionale. Preferibilmente, per gli scopi che composizioni di catalizzatore, comprendenti particelle di carbone attivo che stanno nell'intervallo di 850 fino a 120.0 μ, almeno 50%, più preferibilmente almeno 75% e ancora più preferibilmente almeno 90% di tali particelle di carbone attivo stanno all'interno di questo intervallo.
Sorprendentemente è stato trovato che mentre alcuni carboni attivi danno migliore prestazione di altri in termini di miglioramento del colore Saybolt del prodotto di cere, tutti i prodotti di carbone attivo provati, preparati da una varietà di materiali di partenza, hanno dato colori Saybòlt migliorati in confronto con catalizzatori convenzionali Fischer-Tropsch a base di ferro (vale a dire catalizzatore in cui non è stato inserito carbone attivo). Dei carboni attivi provati dalla Richiedente, il prodotto denominato Ceca 2S, derivato da legno di pino, è fornito dalla ditta francese Ceca, ha dato la prestazione più favorevole.
Per carbone attivo prodotto da gusci di noci di cocco, il numero di iodio CSC del carbone attivo, per lo meno nell'intervallo di 600 fino a 1000 provato, non aveva influenza significativa sul colore Saybolt del prodotto di cera. Per carbone attivo derivato da vimini, è stato trovato che il colore Saybolt del prodotto di cera era leggermente inferiore per numero di iodio CSC all'infuori dell'intervallo ottimale evidente di 600 fino a 700. I dati sperimentali della richiedente sui carboni attivi ottenuti da Ceca e i quali sono stati derivati da legno di pino hanno mostrato che un numero di iodio Ceca di circa 130 era il minimo richiesto per raggiungere un colore Saybolt di 20 . I numeri di iodio dei due carboni attivi precedenti sono stati determinati mediante il metodo CSC di Carbon Sales Company Ine, Tulsa Oklahoma, USA, mentre il numero di iodio del legno di pino è stato determinato secondo il metodo Ceca della ditta francese Ceca. E' da presumere che quanto più elevato è il numero di iodio, sarà necessario tanto lungo tempo prima che venga esaurita la capacità del carbone attivo di migliorare il colore della cera. Dalla Richiedente è stato anche trovato che carbone attivato con vapore dà risultati migliori che carbone attivato con acido. Il carbone viene preferibilmente preattivato con vapore a circa 600 °C prima dell'inserimento nel catalizzatore. La attivazione in situ del catalizzatore contenente carbone con vapore non è raccomandabile, poiché ci si aspetta che al di sopra di circa 300°C abbia luogo la sinterizzazione idrotermica del catalizzatore.
Secondo un altro aspetto della invenzione, viene fornito un metodo per produrre una composizione di catalizzatore a base di ferro idonea per l'impiego in un processo Fischer-Tropsch a letto fisso, che comprende lo stadio di addizionare a qualsiasi dei precursori di catalizzatore, in qualsiasi stadio prima dello stadio di estrusione, da 1 ad 80% in massa di carbone attivo basato sulla massa del ferro nel catalizzatore .
Secondo ancora un altro aspetto della invenzione, viene fornito un procedimento per produrre cere idrocarburiche di colore migliorato, che comprende lo stadio di mettere a contatto gas di sintesi, a temperatura e pressione opportunamente elevate, con un catalizzatore Fischer-Tropsch a letto fisso, in cui il catalizzatore contiene carbone attivo.
Descrizione del disegno
Il disegno annesso è un grafico, ricavato dai risultati di un esempio non limitativo, che confronta il deterioramento nel tempo di un catalizzatore convenzionale Fischer-Tropsch a bassa temperatura a letto fisso, una composizione di catalizzatore contenente 5 g di carbone attivo per 100 g di ferro e una composizione di catalizzatore contenente 20 g di carbone attivo per 100 g di ferro .
Esempio 1
Due catalizzatori, riportati rispettivamente come catalizzatore A e catalizzatore B, sono stati preparati secondo la descrizione data da Frohning. Prima della filtrazione finale del catalizzatore A, carbone attivo in polvere, tipo 2S, derivato da legno di pino e fornito dalla ditta francese Ceca, è stato addizionato al catalizzatore in un rapporto di 5 g di carbone attivo per 100 g di ferro, agitando il carbone attivo nell'impasto liquido di catalizzatore per un periodo di 5 fino a 6 minuti. Secondo il metodo convenzionale è stato preparato un catalizzatore di riferimento B senza carbone attivo.
Ambedue gli impasti liquidi di catalizzatore, sono stati filtrati, estrusi, essiccati e frantumati in granuli, e setacciati, trattenendo i granuli della dimensione di particelle nell'intervallo di 2 fino a 5 mm. Dopo riduzione in idrogeno fluente, 20 litri di ciascun catalizzatore sono stati caricati in un reattore di un impianto pilota Fischer-Tropsch a bassa temperatura e la cera è stata sintetizzata da gas di sintesi in condizioni di flusso verso il basso e alle temperature date sopra. La tabella 1 riporta i numeri di Saybolt del prodotto misurati ad intervalli regolari:
I risultati nella tabella 1 mostrano chiaramente che il catalizzatore A ha prodotto cera più bianca, e il colore è stato deteriorato ad un regime più basso che con catalizzatore B, il quale non conteneva carbone .
Esempio 2
La prestazione del catalizzatore A confezionato in un reattore tubolare è stata paragonata con la prestazione di un reattore tubolare delle stesse dimensioni parzialmente riempito con la stessa massa di catalizzatore come nel caso del catalizzatore B, con l'eccezione che il tubo è stato munito di uno strato di carbone attivo posto nel fondo del reattore tubolare immediatamente al di sotto del letto di catalizzatore, la massa del carbone attivo essendo la stessa, come la massa del carbone attivo premescolata con il catalizzatore A. Il diametro medio dei granuli di catalizzatore era circa 2-5 mm in ambedue i casi. Le particelle di carbone attivo confezionate nel fondo del reattore tubolare nel caso del catalizzatore B erano anche di diametro medio circa 2-5 mm. Le determinazioni del numero di Saybolt della cera prodotta mediante il catalizzatore A ed il catalizzatore C sono riportate nella tabella 2. (Il catalizzatore C essendo catalizzatore B seguito dallo strato separato di carbone attivo).
I risultati nella tabella 2 mostrano che lo strato separato di carbone attivo nel caso del catalizzatore C non dava lo stesso miglioramento nel colore Saybolt come lo dava il catalizzatore A, contenente carbone attivo premescolato in modo uniforme .
Esempio 3
Con l'impiego della stessa procedura come nel caso del catalizzatore A dell'esempio 1, è stato preparato un altro campione di catalizzatore (catalizzatore D) il quale, al posto di 5 g di carbone attivo per 100 g di ferro, conteneva 20 g di carbone attivo per 100 g di ferro. Dopo filtrazione, estrusione, essiccamento, granulazione setacciatura e riduzione con idrogeno come nel caso del catalizzatore A, 20 litri di catalizzatore D (della dimensione del granulo di 2-5 cm) sono stati posti in un reattore di impianto pilota Fischer-Tropsch a bassa temperatura, e la cera è stata sintetizzata da gas di sintesi delle stesse condizioni come per i catalizzatori A, B e C. Le determinazioni del colore Saybolt sono state effettuate sulla cera prodotta con questo catalizzatore, come nel caso dei catalizzatori A, B e C. I risultati ottenuti con i catalizzatori A, B e D sono dati nella figura 1, la quale mostra chiaramente che il catalizzatore D ha dato risultati fortemente migliorati in confronto ai catalizzatori B ed A.
Esempio 4
Campioni di catalizzatore contenenti 5 g di carbone attivo Ceca 2S per 100 g di ferro sono stati preparati mediante lo stesso metodo come per il catalizzatore A dell'esempio 1, impiegando carbone attivo di differenti numeri di iodio (determinati mediante un metodo fornito da Carbon Sales Company, Ine, di Tulsa, Oklahoma, USA). Sono state preparate ulteriori serie di campioni di catalizzatore, impiegando campioni di carbone attivo di differente numero di iodio ma derivati da legno di vimini e da gusci di noce di cocco.
TABELLA 3
Influenza del numero di iodio di differenti carboni attivi sul numero di Saybolt della cera prodotta .
Wa= carbone attivo prodotto da legno di vimini, (Carbon Developments (Pty), Randburg, South Africa) .
Co= carbone attivo prodotto da gusci di noci di cocco (Carbon Develepments (Pty) Ltd.).
Pi= carbone attivo prodotto da legno di pino (Ceca) .
St= catalizzatore standard F-T a base di Fe.
La tabella 3 riporta i numeri di Saybolt misurati dopo circa 500 ore dalla partenza di una marcia. I risultati mostrano che i numeri di Saybolt sono sostanzialmente indipendenti dal numero di iodio per il carbone attivo derivato da gusci di noci di cocco sull'intervaIlo dei numeri di iodio impiegato, mentre per il carbone derivato da legno di vimini i numeri di Saybolt desiderati sono stati ottenuti soltanto per marce in cui il numero di iodio del carbone attivo era 600 oppure 700. I risultati quindi sembrano indicare che, con con carbone attivo derivato da legno di pino è richiesto un numero di iodio minimo di 130. Inoltre, il carbone attivato mediante vapore sembra essere leggermente migliore del carbone attivato mediante acido.
Esempio 5
Numerosi catalizzatori F-T che incorporano 10 g di carbone attivo (derivato da gusci di noci di cocco, Carbon Developments (Pty) Ltd.) sono stati preparati con carbone attivo di differenti intervalli di dimensione di particelle impiegando il metodo descritto per il catalizzatore A nell'esempio 1. Questi sono stati provati per resistenza laterale a compressione Instrom mediante La relativa resistenza laterale a compressione per un catalizzatore standard (vale a dire nel quale non è stato inserito carbone) era 0,60 kg, mentre la percentuale di fini ottenuta con la prova di gocciolamento era 23%.
Le rivendicazioni che seguono sono da considerare come parte integrale della illustrazione .
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione di catalizzatore idonea per l'impiego in un processo Fischer-Tropsch, che contiene carbone attivo.
- 2. Composizione di catalizzatore come rivendicata nella rivendicazione 1, idonea per l'impiego della variante del processo Fischer-Tropsch a bassa temperatura .
- 3. Composizione di catalizzatore come rivendicata nella rivendicazione 1, idonea per l'impiego nella variante del procedimento Fischer-Tropsch a letto fisso.
- 4 . Composizione di catalizzatore,come rivendicata nella rivendicazione 1, che comprende da 1 fino ad 80% in massa di carbone attivo basato sulla massa del ferro nel catalizzatore.
- 5. Composizione di catalizzatore come rivendicata nella rivendicazione 4, che contiene da 5 a 10 in massa di carbone attivo basato sulla massa del ferro nel catalizzatore.
- 6 . Composizione di catalizzatore come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui almeno 50% delle particelle di carbone attivo è inferiore a 100μ.
- 7 . Composizione di catalizzatore come rivendicato nella rivendicazione 6, in cui almeno il 90% delle particelle di carbone attivo è inferiore a 45 μ.
- 8. Composizione di catalizzatore,come rivendicata nella rivendicazione 1, in cui almeno il 75% delle particelle di carbone attivo sono comprese nell'intervallo di 850μ fino a 1200μ.
- 9. Composizione di catalizzatore come rivendicata nella rivendicazione 8, in cui almeno il 90% delle particelle di carbone attivo sono comprese nell'intervallo di 850 μ fino a 1200 μ.
- 10 . Metodo per produrre una composizione di catalizzatore a base di ferro, idonea per l'impiego in un processo Fischer-Tropsch, che comprende lo stadio di addizionare a qualsiasi dei precursori di catalizzatore, in qualsiasi stadio prima dello stadio' di estrusione, da 1 ad 80% in massa di carbone attivo basato sulla massa del ferro nel cataliz zatore.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA898668 | 1989-11-14 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT9048475A0 IT9048475A0 (it) | 1990-11-14 |
| IT9048475A1 true IT9048475A1 (it) | 1992-05-14 |
| IT1242011B IT1242011B (it) | 1994-02-02 |
Family
ID=25579903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT48475A IT1242011B (it) | 1989-11-14 | 1990-11-14 | Catalizzatore fischer-tropsch a letto fisso e sua produzione. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU638071B2 (it) |
| CA (1) | CA2028588C (it) |
| DE (1) | DE4035544C2 (it) |
| GE (1) | GEP19970671B (it) |
| IT (1) | IT1242011B (it) |
| MY (1) | MY106536A (it) |
| PL (1) | PL287726A1 (it) |
| RU (1) | RU1819158C (it) |
| ZA (1) | ZA907530B (it) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028634A (en) * | 1989-08-23 | 1991-07-02 | Exxon Research & Engineering Company | Two stage process for hydrocarbon synthesis |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3647910A (en) * | 1970-03-20 | 1972-03-07 | Standard Oil Co Ohio | Dehydrogenation of hydrocarbons employing a catalyst of iron oxide-containing activated carbon |
| US4513096A (en) * | 1983-05-23 | 1985-04-23 | Standard Oil Company (Indiana) | Synthesis gas reaction iron containing active carbon catalysts |
-
1990
- 1990-09-20 ZA ZA907530A patent/ZA907530B/xx unknown
- 1990-10-25 CA CA002028588A patent/CA2028588C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-02 MY MYPI90001928A patent/MY106536A/en unknown
- 1990-11-08 DE DE4035544A patent/DE4035544C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-12 PL PL28772690A patent/PL287726A1/xx unknown
- 1990-11-13 RU SU904831652A patent/RU1819158C/ru active
- 1990-11-13 AU AU66521/90A patent/AU638071B2/en not_active Ceased
- 1990-11-14 IT IT48475A patent/IT1242011B/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-12-29 GE GEAP19942325A patent/GEP19970671B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2028588C (en) | 1999-03-02 |
| ZA907530B (en) | 1992-05-27 |
| MY106536A (en) | 1995-06-30 |
| AU638071B2 (en) | 1993-06-17 |
| RU1819158C (ru) | 1993-05-30 |
| AU6652190A (en) | 1991-05-23 |
| DE4035544A1 (de) | 1991-05-16 |
| IT9048475A0 (it) | 1990-11-14 |
| IT1242011B (it) | 1994-02-02 |
| GEP19970671B (en) | 1997-01-05 |
| PL287726A1 (en) | 1991-07-29 |
| CA2028588A1 (en) | 1991-05-15 |
| DE4035544C2 (de) | 1996-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4871710A (en) | Agglomerate absorbents comprising copper and zinc for sulphur compounds removal | |
| DE708512C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen und deren sauerstoffhaltigen Derivaten aus Gemischen von Kohlenoxyd und Wasserstoff | |
| MXPA04008258A (es) | Portadores de catalizador. | |
| US4208302A (en) | Passivating metals on cracking catalysts | |
| SA94150172B1 (ar) | محفز إيبوكسيديةepoxidation catalyst وعملية لاستخدامه | |
| EA020729B1 (ru) | Способ получения предшественника катализатора, способ получения катализатора | |
| US4264433A (en) | Passivating metals on cracking catalysts by indium antimonide | |
| US2914418A (en) | Manufacture of carbon black from liquid hydrocarbons | |
| EA028445B1 (ru) | Стабильный раствор нитрата железа(ii)/железа(iii) для получения катализатора фишера-тропша | |
| JPS61501966A (ja) | メタンを高級炭化水素に転換するための触媒組成物 | |
| IT9048475A1 (it) | Catalizzatore fischer-tropsch a letto fisso e sua produzione. | |
| CA1134593A (en) | Process for producing hydrogen cyanide | |
| AU605894B2 (en) | The homogeneous partial oxidation of a methane-containing paraffinic hydrocarbon | |
| US2940840A (en) | Hydrocarbon conversion process | |
| US2350282A (en) | Method of making catalysts | |
| US2958648A (en) | Conversion of hydrocarbons with a synthetic silica-alumina-magnesia catalyst composite | |
| JP7315578B2 (ja) | 水素および炭素生成物を生成するプロセス | |
| US2727056A (en) | Process for hydrocarbon synthesis with a precipitated iron catalyst containing an alkali oxide and precipitated silicic acid | |
| AU606209B2 (en) | Alumina-based catalysts, their production and use | |
| US2488530A (en) | Feldspar-iron-alkali fischertropsch catalyst and its preparation | |
| US3953356A (en) | Method of producing gaseous mixture rich in hydrogen | |
| US4642360A (en) | Method for producing ethylene oxide | |
| US3694379A (en) | Catalyst for catalytic cracking or steam reforming of hydrocarbons and process for producing the catalyst | |
| AU2001268766A1 (en) | Hydrocarbon synthesis catalyst and process | |
| US2380489A (en) | Hydrocarbon conversion process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted | ||
| TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19971031 |