LT3622B - Supported catalyst for hydrocarbon synthesis - Google Patents

Supported catalyst for hydrocarbon synthesis Download PDF

Info

Publication number
LT3622B
LT3622B LTIP1542A LTIP1542A LT3622B LT 3622 B LT3622 B LT 3622B LT IP1542 A LTIP1542 A LT IP1542A LT IP1542 A LTIP1542 A LT IP1542A LT 3622 B LT3622 B LT 3622B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
catalyst
cobalt
amount
metal
weight
Prior art date
Application number
LTIP1542A
Other languages
Lithuanian (lt)
Inventor
Sigrid Eri
Trygve Riis
George Marcelin
James G Goodwin-Jr
Original Assignee
Norske Stats Oljeselskap
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
Priority claimed from US07/290,936 external-priority patent/US5102851A/en
Application filed by Norske Stats Oljeselskap filed Critical Norske Stats Oljeselskap
Publication of LTIP1542A publication Critical patent/LTIP1542A/en
Publication of LT3622B publication Critical patent/LT3622B/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

A Fischer-Tropsch catalyst for converting syngas to hydrocarbons and comprising Co on an alumina support is characterised by the additional presence of Pt, Ir and/or Rh on the support in an amt. less than that of the Co but sufficient to give a finished catalyst with a positive X-ray diffraction pattern (pref. with peaks in the 2-theta range of 65-70 deg).

Description

Išradimo objektu yra katalizatoriai, konkrečiai, katalizatorius sintetinių dujų virsmui į angliavandenilius.The present invention relates to catalysts, in particular to catalysts for the conversion of synthetic gases into hydrocarbons.

Anglies ir vandenilio oksidų mišinio (taip vad. sindujų) virsmo į aukštesniuosius angliavandenilius reakcijos ant metalini!} katalizatorių buvo žinomos nuo amžiaus pradžios. Paprastai tą reakciją vadina Fišerio/Tropšo sinteze arba F-T sinteze. F-T sinteze pramoniniu mastu buvo naudojama II pasaulinio karo metu Vokietijoje; 1944 metais visos 9 F-T gamyklos dirbo Vokietijoje, teikdamos pirmenybę katalizatoriui, susidedančiam iš kobalto, magnio oksido, torio oksido ir kivelguro tokiais sąlyginiais santykiais 100:5:8:200. Vėliau ekonominiais sumetimais didžiąją dalį torio oksido pakeitė magnio oksidu. Dabartiniu metu pramoniniai Fišerio-Tropšo įrenginiai Pietų Afrikoje naudoja kataliztorių nusodintos geležies pagrindu, į kurio sudėtį įeina įvairūs stabilizuojantys ir produkto pasiskirstymą pagerinantys promotoriai (skatintojai).Reactions of the conversion of a mixture of carbon and hydrogen oxides (so-called synducts) to higher hydrocarbons on metal catalysts have been known since the beginning of the century. This reaction is commonly referred to as Fisher / Tropso fusion or F-T fusion. F-T synthesis was used on an industrial scale during World War II in Germany; In 1944, all 9 F-T plants worked in Germany, preferring a catalyst consisting of cobalt, magnesium oxide, thorium oxide, and kieselguhr in the following relative ratios of 100: 5: 8: 200. Subsequently, for economic reasons, most of the thorium oxide was replaced by magnesium oxide. Currently, industrial Fischer-Trops industrial plants in South Africa use a catalyst based on precipitated iron, which contains various stabilizing and product distribution promoters.

Įprastais F-T katalizatoriais yra nikelis, kobaltas ir geležis. Nikelis, matyt, buvo pirma medžiaga, apie kurią sužinojo, kad ji gali būti sintezės dujų virsmo į angliavandenilius reakcijos katalizatoriumi beje, su gera metano išeiga /žiūr. pvz., R.B. Andersen, The Fisner-Tropsch Synthesis, (1984), p. 22 Academic. Pres/. Geležis ir kobaltas pajėgūs produkuoti aukštesniųjų angliavandenilių grandis, todėl jiems teikiama pirmenybė prieš kitus katalizatorius, gaminant skystus angliavandenilius. Tačiau kiti metalai taip pat gali būti sintezės dujų konversijos katalizatoriais. Tarp VII grupės metalų labai aktyvus angliavandenilių sintezės katalizatorius yra rutenis. Žemose temperatūrose jo aktyvumas didesnis, negu Fe, Co ar Ni, ir sunkiųjų angliavandenilių išeigos yra didelės. Aukštuose slėgiuose su šiuo katalizatoriumi galima gauti didelius kiekius aukšto molekulinio svorio smalų. Kiti aktyvūs metalai, kaip rodis, suteikia galimybę gauti žymius kiekius oksidintų medžiagų /žiūr. Ichikawa, Chemtech. 6, 74 (1982)/. Buvo nustatyta, kad osmio aktyvumas vidutinis, o Pt, Pd ir Ir - žemas /žiūr. Richler, Advanced in Catalysis, vol. IV, Academic Press, N.Y. (1962), R.B. Anderson, The Fisher-Tropsch Synthesis, Supra and Vannice, Journal of Catalysis, 50, 228-236/.Common F-T catalysts include nickel, cobalt and iron. Nickel was apparently the first material known to be a catalyst for the conversion of fusion gas to hydrocarbons with good methane yields. such as R.B. Andersen, The Fisner-Tropsch Synthesis (1984), p. 22 Academic. Pres /. Iron and cobalt are capable of producing higher hydrocarbon chains and are therefore preferred over other catalysts for the production of liquid hydrocarbons. However, other metals may also be catalysts for the conversion of fusion gas. Among Group VII metals, ruthenium is a very active catalyst for hydrocarbon synthesis. At low temperatures its activity is higher than that of Fe, Co or Ni and the yields of heavy hydrocarbons are high. At high pressures, high amounts of high molecular weight ash can be obtained with this catalyst. Other active metals, such as rhodium, provide significant amounts of oxidized material / see. Ichikawa, Chemtech. 6, 74 (1982). Osmic activity was found to be moderate and Pt, Pd and Ir low / see. Richler, Advanced in Catalysis, vol. IV, Academic Press, N.Y. (1962), R.B. Anderson, The Fisher-Tropsch Synthesis, Supra and Vannice, Journal of Catalysis, 50, 228-236 /.

Buvo ištirti ir kiti metalai, tokie kaip renis, molibdenas, chromas, bet jie parodė labai mažą aktyvumą, beje, didžiąja dalimi produktas - metanas (žiūr. R.B. Anderson, The Fisher-Tropsch Synthesis, Supra).Other metals such as rhenium, molybdenum, chromium have also been tested, but have shown very little activity, and most of the product is methane (see R.B. Anderson, The Fisher-Tropsch Synthesis, Supra).

F-T procese sėkmingai galima naudoti ir Įvairių metalų derinius. Kobalto katalizatorių papildant nikeliu, galima F-T sintezės produkte padidinti metano kieki /žiūr. Catalysis you IV Leinhold Publishing Co (1956), 29 psl./. JAV patente 4 088 671, pavadintame Sin-dujų konversija ant kobalto-renio katalizatoriaus, autorius T.R. Kobiiinskis nurodo, kad, pridėjus prie kobalto nedidelį kiekį rutenio, padidėja bendras katalizatoriaus aktyvumas ir sumažėja metano kiekis F-T sintezėje, lyginant su gryno kobalto katalizatoriumi. Taigi, šiuose šaltiniuose parodyta, kad dviejų ar daugiau metalų, aktyvių F-T sintezėje, derinys duoda aktyvų F-T katalizatorių, kurio charakteristikos analogiškos kiekvieno atskiro komponento apjungtoms charakteristikoms.Combinations of various metals can also be successfully used in the F-T process. By adding nickel to the cobalt catalyst, the amount of methane / F in the F-T synthesis product can be increased. Catalysis you IV Leinhold Publishing Co. (1956), 29 pages /. U.S. Patent 4,088,671, entitled Sin-Gas Conversion to a Cobalt-Rhenium Catalyst, by T.R. Kobiiinski points out that the addition of a small amount of ruthenium to cobalt increases the overall activity of the catalyst and reduces the amount of methane in F-T synthesis compared to pure cobalt catalyst. Thus, these sources show that the combination of two or more metals active in F-T synthesis yields an active F-T catalyst having characteristics analogous to the bonded characteristics of each individual component.

Yra pranešimų, kad, paverčiant sin-dujas į specifinius produktus ir, kai kuriais atvejais, specifinėse sąlygose, naudojami kobalto deriniai su neaktyviais F-T sintezėje metalais. JAV patente 3 988 344 Nakaodži pareiškė kobalto derinį su volframu ir VIII grupės metalu, siekiant gauti iš sintezės dujų daugiau metano. Kiftonas, JAV pat. 4 390 734 ir Kokaji, Japonijos pat. 37/130932 aprašo Co ir Rh, siekiant gauti tokius oksidintus produktus, kaip glikoliai ir aldehidai.There are reports that cobalt combinations with inactive metals in the synthesis of F-T are used to convert syn-gas into specific products and, in some cases, under specific conditions. In U.S. Patent 3,988,344, Nakaodji stated the combination of cobalt with tungsten and Group VIII metal to produce more methane from the synthesis gas. Kifton, U.S. Pat. No. 4,390,734 and Kokaji, Japanese Pat. 37/130932 describes Co and Rh for the production of oxidized products such as glycols and aldehydes.

Fišerio-Tropšo katalizatoriai, susidedantys iš kobalto derinio arba su platina, arba su paladžiu, nusodintų ant įvairių nešėjų, tame tarpe ir aliuminio oksido, buvo aprašyti Sapienco su bendr. JAV patente 4 396 539Tačiau tie katalizatoriai remiasi tuo, kad yra pagaminami iš metalų karbonilų kietų tirpalų pavidalu ant kietų nešiklių ir skiriasi sluoksniu, dengiančiu nešiklį ir nepraleidžiančiu rentgeno spindulių, tuo būdu gauna katalizatorių su unikaliu difrakoiniu vaizdu, kai kieto nešiklio struktūros visiškai maskuojamos metaliniais komponentais. Jei Sapienco su bendr. katalizatorių nešiklis yra aliuminio oksidas, tai intervale 2Q nuo 65 iki 75°C rentgeno spinduliai neduoda jokiu difrakcinių pikų. Rentgeno spindulių difrakcijoje Q atitinka refrakcijos kampui.Fisher-Trops catalysts consisting of a combination of cobalt with either platinum or palladium deposited on various carriers, including alumina, have been described by Sapienco in co. However, those catalysts are based on the fact that they are made from metal carbonyls in the form of solid solutions on solid supports and differ in the coating on the carrier and on the X-ray, thereby obtaining a catalyst with a unique diffractive image of solid support structures . If Sapienco with co. the catalyst being alumina, it does not produce any diffraction peaks in the 2Q range from 65 to 75 ° C. In X-ray diffraction, Q corresponds to the refraction angle.

Skelbiama, kad metalų deriniai su kai kuriais oksidų tipo nešikliais, taip pat padidina angliavandenilių išeigą F-T sintezėje. Paine su bendr. JAV patente Nr. P 4 595 703, pavadintame Angliavandeniliai iš sintezdujų, praneša apie tai, kad kobalto ir kobaltotorio nešikliu naudojamas titano dioksidas. Šiuo atveju nešiklis padidina metalo (metalų) aktyvumą, susidarant angliavandeniliams. Iš tikrųjų, titano dioksidas priklauso tai metalų oksidų klasei, kuri, kaip žinoma, rodo stiprią sąveiką tarp metalo ir nešiklio ir padidina eilės metalų aktyvumą F-T sintezėje /žiūr., pvz., M.A. Vannice, Yournal of Catalysis, 74, 199 (1982)/, Titano dioksido ir dviejų ar daugiau metalų derinys, kaip buvo parodyta, padidina katalizatoriaus aktyvumą F-T sintezėje. Moldinas JAV patente Nr. 4 568 663 pareiškė apie panaudojimą derinio kobaltas ir renis, arba kobaltas, renis ir toris ant nešiklio - titano dioksido, gaunant angliavandenilius iš metanoio ir sintezės dujų.Combinations of metals with some oxide-like carriers are also reported to increase the yield of hydrocarbons in F-T synthesis. Pressure with co U.S. Pat. P 4,595,703, entitled Synthetic Hydrocarbons, reports the use of titanium dioxide as a carrier of cobalt and cobaltothorium. In this case, the carrier increases the activity of the metal (s) to form hydrocarbons. Indeed, titanium dioxide belongs to that class of metal oxides which are known to exhibit strong metal-carrier interactions and increase the activity of a series of metals in F-T synthesis / see, e.g., M.A. Vannice, Yournal of Catalysis, 74, 199 (1982) /, the combination of titanium dioxide and two or more metals, as shown, increases the activity of the catalyst in F-T synthesis. Moldin in U.S. Pat. 4,568,663 stated the use of a combination of cobalt and rhenium, or cobalt, rhenium and thorium on a carrier, titanium dioxide, for the production of hydrocarbons from methanol and synthesis gas.

Europos patentų paraiškose EP 110449, EP 14288, EP 167215 ir EP 1 8204 Šoll Intern. aprašo patobulintą F-T katalizatorių, susidedantį iš kobalto, suaktyvinto bent jau vienu iš metalų grupės, į kurią įeina cir5 konis, titanas ir chromas, nešikliu geriausia naudojant silicio dioksidą, aliuminio oksidą arba aliumosilikatą. VIII Grupės tauriųjų metalų priedas prie kobalto katalizatoriaus, suaktyvinto cirkonio dioksidu, pareikštas Europos patento paraiškoje EP 2 1598, kurioje atsklei10 džiamas kobalto katalizatoriaus, jau suaktyvinto cirkonio dioksidu, aktyvumo padidėjimas, pridėjus platinos. Bollo darbas parodo, kad metalo iš grupės VIII pridėjimas į Fišerio-Tropšc katalizatorių naudingas tik tuo atveju, jeigu katalizatorius jau turi gerai žinomą promotorių, tokį kaip cirkonio dioksidas, katalizatoriaus pagrindiniu komponentu.In European Patent Applications EP 110449, EP 14288, EP 167215 and EP 1 8204, Sholl Intern. discloses an improved F-T catalyst consisting of cobalt activated with at least one of the metals of the group consisting of zirconium, titanium and chromium, preferably using silica, alumina or aluminosilicate as carrier. A Group VIII precious metal additive to a cobalt catalyst activated by zirconia is disclosed in European Patent Application EP 2 1598 which discloses an increase in the activity of a cobalt catalyst already activated by zirconia by the addition of platinum. Boll's work demonstrates that the addition of a metal from Group VIII to a Fisher-Tropšc catalyst is useful only if the catalyst already contains a well-known promoter such as zirconia as a major component of the catalyst.

Mes netikėtai pastebėjome, kad platinos, iridžio arba rodžio priedas prie kobalto katalizatoriaus ant nešėjo 20 aliuminio oksido žymiai padidina katalizatoriaus aktyvumą, pereinant sintezės dujoms į angliavandenilius, net jeigu nedalyvauja papildomas metalo ar metalo oksido tipo promotorius. Stebinanti šio išradimo ypatybė yra tame, kad aktyvumo padidėjimas yra žymiai didesnis, negu buvo galima laukti, sudėjus atskirus komponentus, ypač atsižvelgiant į tuos faktus, kad /1/ tokie metalai, kaip platina, iridis ir rodis nėra labai aktyvūs F-T katalizatoriai. /2/ kobalto ir aliuminio oksido derinys pats savaime nepasižymi ryškiu aktyvumo padi3(7 dėjimu F-T sintezėje, lyginant su kobalto ir kitų nešėjų deriniais, ir /3/ papildžius kobaltą antru metalu, nepastebimas metano ar oksidinto produkto išeigos padidėjimas, nežiūrint į tą faktą, kad vykstant sintezės dujų konversijai ant platinos arba iridžio, pagrindiniu produktu yra metanas, o ant rodžio - junginių oksidai.We have unexpectedly found that the addition of platinum, iridium or rhodium to a cobalt catalyst on alumina significantly increases the activity of the catalyst during the conversion of the synthesis gas to the hydrocarbons, even in the absence of an additional metal or metal oxide type promoter. A surprising feature of the present invention is that the increase in activity is much greater than would have been expected when the individual components were added, especially considering that metals such as platinum, iridium and rhodium are not very active F-T catalysts. / 2 / the combination of cobalt and alumina alone does not exhibit a pronounced increase in activity (7 in FT synthesis compared to combinations of cobalt and other carriers, and / / 3) the addition of cobalt to a second metal does not show any increase in methane or oxidized product yield, that in the conversion of synthesis gas to platinum or iridium the main product is methane and on rhodium the oxides of the compounds.

Šiame išradime buvo aptikta, kad sintezės dujas, susidedančias iš vandenilio ir anglies monoksido, galima paversti į skystus angliavandenilius, naudojant katalizatorių, susidedantį iš kobalto, aktyvaus F-T sintezėje ir bent vieno nejautraus apkrovimui (dozei) metalo, parinkto iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio ant nešiklio - aliuminio oksido; paruoštas katalizatorius duoda teigiamus pikus difrakciniame vaizde intervale 2 Q nuo 65 iki 70°C, kur Q yra refrakcijos kampas. Antrojo metalo kiekis sąlygiškai mažesnis, negu kobalto kiekis. Gerai, kai katalizatoriuje yra apie 5-60 sv. % kobalto, o antrojo metalo kiekis yra apie 0,1-60% nuo kobalto kiekio katalizatoriuje. Rekomenduojama naudoti gama-aliuminio oksidą.In the present invention, it has been found that the synthesis gas consisting of hydrogen and carbon monoxide can be converted into liquid hydrocarbons using a catalyst consisting of cobalt, active in the synthesis of FT, and at least one non-load-loading metal selected from the group consisting of platinum, iridium and rhodium on a carrier - alumina; the prepared catalyst gives positive peaks in the diffraction pattern in the range 2 Q from 65 to 70 ° C, where Q is the refraction angle. The amount of second metal is relatively lower than that of cobalt. It is good when the catalyst contains about 5-60 wt. % cobalt and the second metal content is about 0.1-60% of the amount of cobalt in the catalyst. Gamma-alumina is recommended.

Buvo atrasta, kad, pridėjus vieną ar daugiau metalų iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio prie katalizatoriaus, susidedančio iš kobalto ant nešiklio - aliuminio oksido, žymiai padidėja sintezės dujų virsmo į angliavandenilius aktyvumas. Platina, iridis ir rodis patys savaime nėra labai aktyvūs FišerioTropšo sintezės katalizatoriai, ir buvo netikėta, kad kitų tauriųjų metalų (neaktyvių F-T sintezėje), priedai prie kobalto katalizatoriaus žymiai nepadidina aktyvumo. Pridedant platinos, iridžio ar rodžio prie kobalto katalizatoriaus, kaip nekeista, pagerėjimo taip pat nesimato tuo atveju, jei katalitiniai komponentai yra ne ant aliuminio oksido, o ant kitų nešiklių, pvz., silicio arba titano dioksidų.It has been found that the addition of one or more metals from the platinum group, iridium and rhodium to the catalyst consisting of cobalt on a carrier, alumina, significantly increases the activity of the synthesis gas to hydrocarbons. Platinum, iridium and rhodium by themselves are not very active catalysts for Fisher's Tropso synthesis, and it was unexpected that the addition of other noble metals (inactive in F-T synthesis) to the cobalt catalyst did not significantly increase activity. The addition of platinum, iridium, or rhodium to the cobalt catalyst, unchanged, also does not show any improvement if the catalytic components are not on the alumina but on other carriers such as silica or titanium.

Šis išradimas labiau suprantamas, išnagrinėjus piešinius :The present invention is more fully understood by reference to the drawings:

Fig. 1 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo platinos kiekio katalizatoriuje; katalizatorius nusodintas ant aliuminio oksido, ir jo sudėtyje yra kobaltas ir platina;FIG. 1 - dependence of carbon monoxide conversion on the amount of platinum in the catalyst; the catalyst is deposited on alumina and contains cobalt and platinum;

Fig. 2 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo iridžio kiekio katalizatoriuje; katalizatorius nusodintas ant aliuminio oksido, ir jo sudėtyje yra kobaltas ir iridis;FIG. 2 - dependence of carbon monoxide conversion on the amount of iridium in the catalyst; the catalyst is deposited on alumina and contains cobalt and iridium;

Fig. 3 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo rodžio kiekio katalizatoriuje; katalizatorius nusodintas ant aliuminio oksido, ir jo sudėtyje yra kobaltas ir rodis;FIG. 3 - dependence of carbon monoxide conversion on the amount of rhodium in the catalyst; the catalyst is deposited on alumina and contains cobalt and rhodium;

Fig. 4 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo kobalto kiekio katalizatoriams, nusodintiems ant aliuminio oksido ir sudarytiems tik iš kobalto arba iš kobalto ir platinos;FIG. 4 - dependence of the conversion of carbon monoxide on the content of cobalt in catalysts deposited on alumina and consisting solely of cobalt or cobalt and platinum;

Fig. 5 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo kobalto kiekio katalizatoriams, nusodintiems ant aliuminio oksido ir sudarytiems tik iš kobalto arba iš kobalto ir iridžio;FIG. 5 - dependence of carbon monoxide conversion on the content of cobalt in catalysts deposited on alumina and consisting solely of cobalt or cobalt and iridium;

Fig. 6 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo kobalto kiekio katalizatoriams, nusodintiems ant aliuminio oksido ir sudarytiems tik iš kobalto arba iš kobalto ir rodžio;FIG. 6 - Dependence of the conversion of carbon monoxide on the content of cobalt in catalysts deposited on alumina and consisting solely of cobalt or cobalt and rhodium;

Fig. 7 - anglies monoksido konversijos priklausomybė nuo platinos kiekio katalizatoriams, nusodintiems ant aliuminio oksido ir sudarytiems iš kobalto ir paladžio;FIG. 7 - Dependence of the conversion of carbon monoxide on the content of platinum in catalysts deposited on alumina and consisting of cobalt and palladium;

Fig. 8 - rentgeno spindulių difrakcijos vaizdas katalizatoriui pagal ši, išradimą, sudarytam iš kobalto ir platinos, nusodintų ant aliuminio oksido;FIG. 8 is an X-ray diffraction pattern for a catalyst of the present invention consisting of cobalt and platinum deposited on alumina;

Fig. 9 - rentgeno spindulių difrakcijos vaizdas katalizatoriui pagal ši, išradimą, sudarytam iš kobalto ir rodžio, užneštų ant aliuminio oksido;FIG. 9 is an X-ray diffraction image of a catalyst according to the present invention consisting of cobalt and rhodium deposited on alumina;

' N: t'N:' s

Fig. 10 - rentgeno spindulių difrakcijos vaizdas katalizatoriui pagal šį išradimą, sudarytam iš kobalto ir rodžio, nusodintų ant aliuminio oksido.FIG. 10 is an X-ray diffraction pattern for a catalyst of the present invention consisting of cobalt and rhodium deposited on alumina.

Katalizatoriaus pagal šį išradimą aktyvioji katalitinė dalis yra kobaltas ir vienas ar daugiau metalų iš grupės, snusidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio, nusodintų ant aliuminio oksido; beje, antrojo metalo kiekis yra santykinai mažesnis, negu kobalto kiekis. Paruoštas katalizatorius rodo teigiamą rentgeno spindulių difrakcijos vaizdą su pikais intervale 2 Q nuo apytikriai 65 iki 70°C. Buvo atskleista, kad toks katalizatorius pasižymi dideliu aktyvumu, vykstant sintezės dujų (vandenilio ir anglies monoksido mišinio) konversijai (virsmui) į parafininių angliavandenilių mišinį. Kaip jau buvo sakyta, seniai žinoma, kad kobaltas yra aktyviu F-T sintezės katalizatoriumi. Buvo žinoma, kad renio priedas prie kobalto katalizatoriaus didina jo aktyvumą, bet taip pat žinoma, kad ir pats rutenis yra aktyvus F-T procese. Mūsų išradime atskleista, kad tarp metalų, neaktyvių F-T procese, kai kurie periodinės lentelės VIII grupės metalai, pridėti prie kobalto katalizatoriaus ant nešėjo, padidina katalizatoriaus aktyvumą, tuo tarpu kiti tos grupės metalai aktyvumo nepadidina. Nors šiame darbe buvo tiriama daugiau nešiklių, ir aktyvumo padidėjimas pastebėtas tik aliuminio oksidui, atskleidimas kito nešėjo su analogiškomis savybėmis nebūtų visai nelaukta. Kobaltą prideda prie aliuminio oksido nešiklio iki maždaug 60 sv. % katalizatoriaus, įskaitant ir kobaltą. Optimalūs kiekiai yra apytikriai nuo 10 iki 45 sv. %. Platinos ir/arba iridžio, ir/arba rodžio kiekis yra apytikriai nuo 0,1 iki 50 sv. % nuo kobalto kiekio, geriau apytikriai nuo 0,1 iki 30 sv. %, ir dar geriau apytikriai nuo 0,5 iki 20 sv. %.The active catalytic part of the catalyst according to the present invention is cobalt and one or more metals selected from the group consisting of platinum, iridium and rhodium deposited on alumina; by the way, the amount of the second metal is relatively smaller than that of cobalt. The prepared catalyst shows a positive X-ray diffraction pattern with peaks in the range of 2 Q from about 65 to about 70 ° C. It has been found that such a catalyst has high activity in the conversion (conversion) of the synthesis gas (a mixture of hydrogen and carbon monoxide) to a mixture of paraffinic hydrocarbons. As has been said, cobalt has long been known to be an active catalyst for F-T synthesis. The addition of rhenium to a cobalt catalyst has been known to increase its activity, but ruthenium itself is also known to be active in the F-T process. Our invention has shown that among the metals inactive in the F-T process, some metals in the periodic table group VIII added to the cobalt catalyst on the support increase the activity of the catalyst while other metals in that group do not increase the activity. Although more carriers were studied in this work, and an increase in activity was observed only for alumina, the disclosure of another carrier with analogous properties would not be unexpected. Cobalt is added to the alumina carrier to about 60 wt. % catalyst, including cobalt. Optimum amounts are from about 10 to 45 lbs. %. The amount of platinum and / or iridium and / or rhodium is in the range of about 0.1 to 50% by weight. % by weight of cobalt, preferably about 0.1 to 30% by weight. %, and more preferably from about 0.5 to 20% by weight. %.

Be kobalto ir vieno ar daugiau metalų, parinktų iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio, naudinga įtraukti nedidelį kiekį metalo oksido promotoriaus, kurio kiekis apytikriai nuo 0,1 iki 5 sv. %, geriau apytikriai nuo 0,2 iki 2 sv. %, skaičiuojant visam katalizatoriaus svoriui. Promotorių (skatintoja) patogu rinkti iš periodinės lentelės IIIB, IVB ir VB grupės elementų, lantanidų ir aktinidų. Skatinančius oksidus galima parinkti, pavyzdžiui, iš S2O3, V2O3,In addition to cobalt and one or more metals selected from the group consisting of platinum, iridium, and rhodium, it is useful to include a small amount of the metal oxide promoter in an amount of about 0.1 to 5% by weight. %, preferably about 0.2 to 2% by weight. % based on the total weight of the catalyst. The promoter (promoter) is convenient to collect from the periodic table group IIIB, IVB and VB elements, lanthanides and actinides. Promoting oxides can be selected, for example, from S 2 O 3 , V 2 O 3 ,

Ce2O3, La2O3, Pr2O3, O2, /^c2O3, 02, Nd2O3, CeO2, \Ζ2Ο3 arba Nb2O5. Tinkamiausiu oksidu yra La2O3 arba lantanidų mišinys, praturtintas lantanu. Galima įjungti ir tokius oksidus, kaip MnO arba MgO. Nors tai ir neesminga, šių metalo oksidų panaudojimas specialistams įprastas, nes manoma, kad jie skatina produktų su aukšta virimo temperatūra susidarymą, išlaikant aukštą katalizatoriaus aktyvumą. Tačiau tas katalizatorius išlieka labai aktyvus ir selektyvus ir nepridedant promotoriaus.Ce 2 O 3 , La 2 O 3 , Pr 2 O 3 , O 2 , / ^ c 2 O 3 , 0 2 , Nd 2 O 3 , CeO 2 , \ Ζ 2 Ο 3 or Nb 2 O 5 . The preferred oxide is La 2 O 3 or a mixture of lanthanides enriched with lanthanum. Oxides such as MnO or MgO can also be incorporated. Although not essential, the use of these metal oxides is common in the art as it is believed to promote the formation of high boiling products while maintaining high catalyst activity. However, that catalyst remains highly active and selective without the addition of a promoter.

Metalų ir skatinančio metalooksido, jei jis yra, katalitinis aktyvumas padidėja ant aliuminio oksido. Nors galima panaudoti ir kitus nešiklius, buvo atskleista, kad katalizatoriai su silicio ir titano dioksidais turi žymiai mažesnį aktyvumą, ir jų neįmanoma patobulinti, pridedant vieną ar daugiau metalų iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio.The catalytic activity of metals and the promoting metal oxide, if present, is increased on alumina. While other carriers may be used, it has been found that catalysts with silica and titanium have significantly less activity and cannot be improved by adding one or more metals from the platinum, iridium and rhodium groups.

Kad aliuminio oksidas kaip nešėjas būtų efektyvesnis, jis turi turėti žemą rūgštingumą, didelį paviršiaus plotą ir aukštą švarumo laipsnį. Tos savybės būtinos dėl to, kad katalizatorius turėtų aukštą aktyvumą, žemą deaktyvacijos greitį, ir būtų gaunami aukšto molekulinio svorio angliavandeniliai. Aliuminio oksido nešiklio - paviršiaus plotas - bent jau apie 100 m2/g, geriau apie 150 m /g. Porų dydis lygus bent jau apie 0,3 m3/g. Katalizatoriaus nešiklis turi būti aukšto švarumo laipsnio. Tai yra tokių elementų, kaip siera irIn order to be more effective as a carrier, alumina must have low acidity, high surface area and high degree of purity. These properties are necessary for the catalyst to have a high activity, a low rate of deactivation, and to obtain high molecular weight hydrocarbons. The alumina carrier has a surface area of at least about 100 m 2 / g, preferably about 150 m / g. The pore size is at least about 0.3 m 3 / g. The catalyst carrier must be of high purity. These include elements such as sulfur and

LT f* f*LT f * f *

Q fosforas, kurie- daro 'neigiamą .įtaką katalizatoriaus nešikliui, turi būti mažiau nei 100 dalių/mln. ir geriau 50 dalių/mln. Nors paprastai naudoja gama-aliuminic oksidą ir ši forma yra tinkamiausia, toms sąlygoms gali atitikti eilė kitų aliuminio oksido struktūrų ir, atitinkamai juos paruošus, jie tampa tinkamais nešikliais. Pavyzdžiui, eta-aliuminio oksidas, ksi-aliuminio oksidas, teta-aliuminio oksidas, delta-aliuminio oksidas, kappa-aliuminio oksidas, bohemitas ir pseudobohemitas taip pat gali būti naudojami kaip nešikliai.The amount of Q phosphorus that adversely affects the catalyst carrier should be less than 100 parts per million. and preferably 50 parts per million. Although gamma-alumina is generally used and is most suitable, a number of other alumina structures can meet these conditions and, when properly prepared, become suitable carriers. For example, etha-alumina, xy-alumina, theta-alumina, delta-alumina, kappa-alumina, bohemite and pseudobohemite can also be used as carriers.

Aktyviųjų metalų ir oksido-promotoriaus užnešimo ant aliuminio oksido nešiklio būdas nėra praktiškas ir gali būti pasirinktas iš įvairių specialistams žinomų būdų. Vienas iš tinkamų gerai žinomų ir naudojamų būdų yra impregnavimas nedideliu tirpalo kiekiu. Pagal šį būdą metalų druskas ištirpina tokiame tinkamo tirpiklio kiekyje, kurio užtenka tik katalizatoriaus porų užpildymui. Kitame būde metalooksidus ir hidrc-ksidus kartu nusodina iš vandeninio tirpalo, pridėdami nusodinantį agentą. Dar viename būde metalų druskas sumaišo su drėgnu nešikliu tinkamame maišiklyje, kol gaunamas praktiškai homogeninis mišinys. Šiame išradime, jei naudoja impregnavimą nedideliu tirpalo kiekiu, katalitiškai aktyvius metalus galima nusodinti ant nešiklio, naudojant vandens ar organinį tirpalą. Tinkamais organiniais tirpikliais yra, pvz., acetonas, metanolas, etanolas, dimetilformamidas, dietiloeteris, cikloheksanas, ksilolas ir tetrahidrofuranas. Jei kaip kobalto druską naudoja Co(N03)2, geriau tinka vandeninis impregnavimas.The method of applying the active metals and the oxide-promoter to the alumina carrier is not practical and may be selected from a variety of methods known to those skilled in the art. One suitable well-known and used technique is impregnation with a small amount of solution. In this process, the metal salts are dissolved in an amount of a suitable solvent which is sufficient to fill the pores of the catalyst alone. Alternatively, the metal oxides and hydroxides are precipitated together from the aqueous solution by the addition of a precipitating agent. In another embodiment, the metal salts are mixed with the wet carrier in a suitable mixer until a substantially homogeneous mixture is obtained. In the present invention, when impregnated with a small amount of solution, the catalytically active metals can be deposited on a carrier using an aqueous or organic solution. Suitable organic solvents include, for example, acetone, methanol, ethanol, dimethylformamide, diethyl ether, cyclohexane, xylene and tetrahydrofuran. If Co (N0 3 ) 2 is used as the cobalt salt, aqueous impregnation is preferable.

Tinkami kobalto junginiai apima, pavyzdžiui, kobalto druskas: kobalto nitratą, kobalto acetatą ir kobalto chloridą, beje, tinkamiausias nitratas, jei impregnuojama vandeniniame tirpale. Tinkami platinos, iridžio ir rodžio junginiai apima, pavyzdžiui, nitratus, chloLT 3622 B io ridus ir amoniako kompleksus. Į katalizatorių galima įjungti promotorių, pavyzdžiui, kaip nitratą ar chloridą. Po vandeninio impregnavimo katalizatorių 3-6 vai. džiovina 110-120°C temperatūroje. Jeigu impregnuoja iš organinių tirpiklių, pradžioje katalizatorių reikia išdžiovinti rotoriniam garintuve 50-60°C temperatūroje, pažemintame slėgyje, po to džiovina 110-120°C keletą valandų.Suitable cobalt compounds include, for example, cobalt salts: cobalt nitrate, cobalt acetate, and cobalt chloride, by the way, when impregnated with an aqueous solution. Suitable platinum, iridium and rhodium compounds include, for example, nitrates, chloLT 3622 B iodides and ammonia complexes. The promoter may be incorporated into the catalyst, for example as nitrate or chloride. After aqueous impregnation of catalysts for 3-6 hours. dries at 110-120 ° C. If impregnated with organic solvents, the catalyst must first be dried in a rotary evaporator at 50-60 ° C under reduced pressure and then dried at 110-120 ° C for several hours.

Išdžiovintą katalizatorių kalcionuoja oro srovėje, lėtai keliant temperatūrą iki viršutinės ribos tarp 200 ir 500°C, geriau tarp 250 ir 350°C. Tinkamiausias temperatūros kėlimo greitis tarp 0,5 ir 2°C per minutę, ir aukščiausioje temperatūroje katalizatorių išlaiko 23 valandas. Impregnavimo procedūrą kartoja tiek kartų, kiek reikia, kad būtų gautas reikalingas metalo kiekis. Impregnavimą kobaltu, platina, iridžiu ar rodžiu ir promotoriumi (jei jis dalyvauja) galima atlikti kartu arba atskirose stadijose. Jei impregnuojama atskirai, tai impregnavimo aktyviais komponentais eilę galima keisti.The dried catalyst is calcined in an air stream by slowly raising the temperature to an upper limit between 200 and 500 ° C, preferably between 250 and 350 ° C. The preferred temperature rise rate between 0.5 and 2 ° C / min and the highest temperature retains the catalyst for 23 hours. Repeat the impregnation procedure as many times as necessary to obtain the required amount of metal. Impregnation with cobalt, platinum, iridium or rhodium and with the promoter (if present) can be performed simultaneously or in separate steps. If impregnated separately, the order of impregnation with active components can be varied.

Prieš naudojimą kalcionuotą katalizatorių redukuoja vandeniliu. Tai patogu atlikti vandenilio srovėje atmosferos slėgyje, esant srovės greičiui tarp 30 ir 100 cm /min., jei redukuoja apie du gramus katalizatoriaus. Dideliems katalizatoriaus kiekiams srovės greitį reikia atitinkamai padidinti. Temperatūrą kelia greičiu tarp 0,5 ir 2°C per minutę nuo kambario temperatūros iki maksimalios reikšmės nuo 250 iki 450°C, geriau nuo 300 iki 400°C ir išlaiko toje maksimalioje temperatūroje nuo 6 iki 24 valandų, geriau nuo 10 iki 25 valandų.The calcined catalyst is reduced with hydrogen prior to use. This is conveniently done in a stream of hydrogen at atmospheric pressure at a flow rate of between 30 and 100 cm / min if it reduces about two grams of catalyst. For large amounts of catalyst, the flow rate must be increased accordingly. The temperature is increased at a rate between 0.5 and 2 ° C per minute from room temperature to a maximum of 250 to 450 ° C, preferably 300 to 400 ° C, and maintained at that maximum temperature for 6 to 24 hours, preferably 10 to 25 hours. .

Redukuoti katalizatoriai pagal šį išradimą skiriasi tuo, kad rodo skirtingą rentgeno spindulių difrakcijos vaizdą aliuminio oksidui. Būtent, difrakcinių pikų atLT 3622 B uThe reduced catalysts of the present invention differ in that they exhibit different X-ray diffraction patterns for alumina. Namely, diffraction peaks atLT 3622 B u

siradimas intervale 2Q nuo 65 iki 70 laipsnių aiškiai parodo, kad nėra jokio kieto tirpalo, dengiančio nešiklio paviršių, kaip nurodė Sapiencas su bendr. JAV patente 4 396 839, aptartame anksčiau ir aiškiai parodo, kad katalizatorius pagal šį išradimą skiriasi nuo tų, kurie aprašyti Sapienco su bendr. patente.a 2 ° range of 65 to 70 degrees clearly shows that there is no solid solution covering the carrier surfaces as reported by Sapienc in co. U.S. Patent 4,396,839, discussed above, clearly demonstrates that the catalyst according to the present invention is different from those described in Sapienco et al. patents.

Katalizatorių pagal šą išradimą difrakciniai vaizdai parodyti 8, 9 ir 10 piešiniuose. Šie difrakciniai vaizdai gauti katalizatoriams pagal 6, 9 ir 12 pavyzdžius, atitinkamai. Katalizatorius redukavo ir pasyvavo prieš difrakcinio vaizdo užrašymą.The diffractive images of the catalysts of the present invention are shown in Figures 8, 9 and 10. These diffraction patterns were obtained for the catalysts according to Examples 6, 9 and 12, respectively. The catalyst was reduced and passivated before the diffraction pattern was recorded.

Po redukcijos stadijos katalizatorius prieš naudojimą galima oksidinti ir redukuoti. Oksidinimo stadijoje katalizatorių apdoroja praskiestu deguonimi /1-3% acetone/ kambario temperatūroje nuo 1/2 iki 2 h prieš pakeliant temperatūrą tuo pačiu greičiu ir iki tos pat temperatūros, kaip kalcionavimo stadijoje. Išlaikius aukščiausioje temperatūroje 1-2 h, lėtai paduoda orą ir tęsia apdorojimą oro atmosferoje pačioje aukščiausioje temperatūroje dar 2-4 valandas. Antrą redukavimą atlieka tokiomis pat sąlygomis, kaip ir pirmąjį.After the reduction step, the catalyst can be oxidized and reduced before use. In the oxidation step, the catalyst is treated with dilute oxygen / 1-3% acetone / room temperature for 1/2 to 2 h before raising the temperature at the same rate and to the same temperature as during the calcination step. After being kept at the highest temperature for 1-2 hours, the air is slowly supplied and continued in the air at the highest temperature for another 2 to 4 hours. The second reduction is performed under the same conditions as the first reduction.

Reaktorių, kurį naudoja angliavandenilių sintezei iš sin-dujų, parenka iš įvairių tipų, gerai žinomų specialistams, pvz., su nejudriu sluoksniu, pseudoskystu sluoksniu, su greitai užverdančiu sluoksniu ar suspensiniu. Katalizatoriaus dalelių dydis stacionariam ar greitai užverdančiam sluoksniui geriausia tarp 0,1 ir 10 mm, o dar geriau tarp 0,5 ir 5 mm. Kito tipo darbui geriausi dalelių dydžiai tarp 0,01 ir 0,2 mm.The reactor used for the synthesis of hydrocarbons from sintered gas is selected from a variety of types well known to those skilled in the art, for example, with a fixed bed, a fluid bed, a fast-setting bed, or a slurry. The particle size of the catalyst for the stationary or fast-setting layer is preferably between 0.1 and 10 mm, and more preferably between 0.5 and 5 mm. For other types of work, particle sizes between 0.01 and 0.2 mm are preferred.

Sin-dujos yra mišinys anglies monoksido ir vandenilio ir gali būti gaunamos iš bet kurio specialistams žinomo šaltinio, pvz., gamtinių dujų reformingo arba iš dalies oksidinant anglį. Tinkamas molinis H2:CO santykis yra tarp 1:1 iki 3:1, o dar geriau tarp 1,5:1 iki 2,5:1. Naudojant katalizatorių pagal šį išradimą, anglies dioksidas yra nepageidautinas komponentas, bet jis nedaro neigiamo poveikio katalizatoriaus aktyvumui. Iš kitos pusės, visi sieros junginiai žaliavų srovėje turi dalyvauti labai mažais kiekiais, geriausia, mažiau nei 1 dalis milijonui.Syngas is a mixture of carbon monoxide and hydrogen and can be obtained from any source known to those skilled in the art, such as natural gas reforming or partial oxidation of carbon. A suitable molar ratio of H 2 : CO is from 1: 1 to 3: 1, more preferably from 1.5: 1 to 2.5: 1. When used in the catalyst of the present invention, carbon dioxide is an undesirable component but does not adversely affect the activity of the catalyst. On the other hand, all sulfur compounds must be present in very small quantities, preferably less than 1 part per million.

Reakcijos temperatūra yra tinkama nuo 150 iki 300°C, dar geriau tarp 175 ir 250uC. Pilnas slėgis gali būti nuo atmosferinio iki maždaug 100 atm, geriau tarp 1 ir 30 atm. Dujų tūrinis greitis per valandą, skaičiuojant visam žaliavos - sintezės dujų kiekiui, yra tinkamas tarp 100 ir 20 000 cm dujų vienam gramui katalizatoriaus per valandą, dar geriau nuo 1000 iki 10 000 cm g/h, kur tūrinį dujų greitį per valandą nustato kaip dujų tūrį (prie standartinės temperatūros ir tūrio), paduodamą katalizatoriaus svorio vienetui per valandą.The reaction temperature is preferably about 150 to 300 ° C, preferably between 175 and 250 u C. Total pressure may range from atmospheric to about 100 atm, preferably between 1 and 30 atm. The gas volume per hour, based on the total amount of feedstock synthesis gas, is suitable for between 100 and 20,000 cm of gas per gram of catalyst per hour, more preferably between 1000 and 10,000 cm g / h, where the gas volume per hour is determined as gas. volume (at standard temperature and volume) per unit weight of catalyst per hour.

Reakcijos produktas yra sudėtingas mišinys, bet pagrindinę reakciją galima užrašyti tokia lygtimi:The reaction product is a complex mixture, but the basic reaction can be written as follows:

nCO + 2nH2---> /-CH2-/n + nH2O, kur /-CH2-/n - neišsišakojusi angliavandenilinė grandis su anglies atomų skaičiumi n.nCO + 2nH 2 ---> / -CH 2 - / n + nH 2 O, where / -CH 2 - / n is a straight chain hydrocarbon with carbon number n.

F-T sintezės produktai paprastai yra parafinai, arba olefinai, arba spiritai. Anglies atomų skaičius yra intervale nuo 1 iki 50 ir daugiau.F-T synthesis products are usually paraffins, or olefins, or spirits. The number of carbon atoms is in the range of 1 to 50 and more.

Be to, daugeliui katalizatorių, pvz., tokiems, kuriu pagrindą sudaro geležisIn addition, many catalysts, such as those based on iron

CO + H2O---> H2 + CO2 CO + H 2 O ---> H 2 + CO 2

Kobalto katalizatoriams tos paskutinės reakcijos greitis yra labai mažas. Toks pat mažas reakcijos greitis stebimas ir katalizatoriams, kuriuose prie kobalto pridedama platinos, iridžio arba rodžio.For cobalt catalysts, the rate of that last reaction is very low. The same low reaction rate is observed for catalysts in which platinum, iridium or rhodium are added to cobalt.

F-T sintezių angliavandeniliniai produktai pasiskirsto nuo metano iki aukštos virimo temperatūros junginių atitinkamai su taip vadinamu Šulco-Flori pasiskirstymu, gerai žinomu specialistams. Matematiškai Šulco-Flori pasiskirstymas išreiškiamas Šulco-Flori lygtimi:The hydrocarbon products of F-T syntheses are distributed from methane to high-boiling compounds with the so-called Schulco-Flori distribution, well known to those skilled in the art. Mathematically, the Schulco-Flori distribution is expressed by the Schulco-Flori equation:

Wx = (1-a) l , d1 1 kur i reiškia anglies atomų skaičių, a yra Šuclo-Flori pasiskirstymo koeficientas, kuris nusako grandinės augimo greičio santykį su grandinės augimo greičiu plius grandinės trūkimo greičiu, o Wx - svorinė produkto su anglies atomų skaičiumi i dalis.W x = (1-a) l, d 1 1 where i represents the number of carbon atoms, a is the Shuclo-Flori partition coefficient which measures the ratio of chain growth rate to chain growth rate plus chain breaking rate, and W x is the weighted product of the number of carbon atoms in part i.

Produktai, gaunami ant katalizatoriaus pagal šį išradimą, paprastai seka Šulco-Flori pasiskirstymą, išskyrus tai, kad metano išeiga būna žemesnė, negu sektų iš to pasiskirstymo. Tai reiškia, kad metanas, matyt, susidaro pagal papildomą mechanizmą.The products obtained on the catalyst of the present invention generally follow the Schulco-Flori distribution, except that the methane yield is lower than would follow from that distribution. This means that methane appears to be produced by an additional mechanism.

Gerai žinoma, o taip pat parodyta sekančiuose pavyzdžiuose, kad metalai iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio, atskirai paėmus yra mažai aktyvūs katalizatoriai F-T sintezėje ir gaunamas produktas pagrinde yra metanas, o rodžio atveju - deguonį turintis junginys.It is well known and also illustrated in the following examples that the metals of the platinum, iridium and rhodium group, taken separately, are low activity catalysts in the synthesis of F-T and the resulting product is essentially methane and in the case of rhodium an oxygen containing compound.

Toliau šio išradimo’ katalizatoriai aprašomi, remiantis šiais pavyzdžiais.The catalysts of the present invention will now be described by reference to the following examples.

1414th

Žemiau sekančiuose pavyzdžiuose aprašyta įvairių katalizatorių paruošimas ir rezultatai, gauti tikrinant tuos katalizatorius sintezės konversijoje į angliavandenilius .The following examples describe the preparation of the various catalysts and the results obtained by testing those catalysts for the conversion of the synthesis to hydrocarbons.

Prieš bandymą kiekvienas katalizatorius specialiai apdoβ rojamas: redukuojamas, leidžiant vandenilį 3 000 cm/g/h, šildant katalizatorių l°C/min greičiu iki 350°C ir išlaikant toje temperatūroje 10 valandų. Tuose bandymuose sintezės dujas, susidedančias iš 33 tūrio % anglies monoksido ir 67 tūrio % vandenilio praleidžia virš 0,5 g katalizatoriaus atmosferos slėgyje 185, 195 ir 205°C temperatūroje pagal schemą:Prior to the test, each catalyst shall be specifically treated: reduced by hydrogen at 3000 cm / g / h by heating the catalyst at 1 ° C / min to 350 ° C and maintaining at that temperature for 10 hours. In these tests, the synthesis gas consisting of 33% by volume of carbon monoxide and 67% by volume of hydrogen passes over 0,5 g of catalyst at atmospheric pressure at 185, 195 and 205 ° C as follows:

50 50 min. min - 195°C 195 ° C 20 20th min. min - 205°C 205 ° C 30 30th min. min - 185°C 185 ° C 50 50 min. min - 195°C 195 ° C

Sintezės dujų srovės greitis - 1 680 cm3/g katalizatoriaus/’n. Produktus, gautus reaktoriuje, analizuoja dujų chromatografu. Katalizatorių palyginimą atliko, remdamiesi gautais rezultatais per laikotarpį nuo 10 iki 30 valandų srovėje.Synthesis gas flow rate: 1 680 cm 3 / g catalyst / 'n. The products obtained in the reactor are analyzed by gas chromatography. The catalysts were compared based on the results obtained over a period of 10 to 30 hours at current.

pavyzdysexample

Katalizatorius, kuriame yra kobaltas ir nėra antro metaloCatalyst containing no cobalt and no second metal

Šiame pavyzdyje aprašomas kontrolinio kobalto katalizatoriaus, kuris toliau naudojamas kaip palyginamasis, paruošimas. Katalizatorių gamina tokiu būdu:This example describes the preparation of a control cobalt catalyst, which is further used as a reference. The catalyst is produced as follows:

Paruošia tirpalą, ištirpindami 17,03 g kobalto nitrato,Prepare the solution by dissolving 17.03 g of cobalt nitrate,

Co(N03) 26H20 ir 0,76 g retųjų žemės metalų nitratų mišinio, RE(NO3)2, kur RE reiškia tokios sudėties junginius: 66% La2O3, 24% Nd2O3, 8,2% Pr6On, 0,7% CeO2 ir 1,1% kitų oksidų /Molycorp 5247/ 30-je ml destiliuoto vandens. Visą tirpalą maišydami užpila ant 26 g Ketjen CK300 gama-aliuminio oksido, kurį kalcionavo 10 h 500°C temperatūroje. Gautą katalizatorių džiovina, po to laiko termostate 5 h 115°C temperatūroje. Išdžiovintą katalizatorių po to kalcionuoja ore, keldami jo temperatūrą lC/min greičiu iki 300°C ir išlaiko toje temperatūroje 2 h. Paruoštame katalizatoriuje yra 12 sv. % kobalto ir 1 sv. % retųjų žemės metalų oksidų, o visa kita - aliuminio oksidas. I lentelėje šis katalizatorius pažymėtas a. Aukščiau aprašytą procedūrą pakartojo, gamindami katalizatorių b (I lent.).Co (N0 3 ) 2 6 H 2 0 and 0.76 g of a mixture of rare earth metals nitrates, RE (NO 3 ) 2 , where RE represents the following compounds: 66% La 2 O 3 , 24% Nd 2 O 3 , 8, 2% Pr 6 O n , 0.7% CeO 2 and 1.1% other oxides / Molycorp 5247/30 ml distilled water. The entire solution was stirred with 26 g of Ketjen CK300 gamma-alumina calcined for 10 h at 500 ° C. The resulting catalyst is dried, then heated in a thermostat for 5 h at 115 ° C. The dried catalyst is then calcined in air at a temperature of 1 ° C / min up to 300 ° C and maintained at that temperature for 2 h. The prepared catalyst contains 12 wt. % cobalt and 1 wt. % of the rare earth oxides, and the rest is alumina. In Table I, this catalyst is designated a. The above procedure was repeated to produce catalyst b (Table I).

Šių katalizatorių bandymų rezultatai pateikti I lentelėje. Šioje ir kitose lentelėse selektyvumą nustato kaip procentą anglies monoksido, paversto nurodytu produktu .The test results for these catalysts are shown in Table I. In this and other tables, selectivity is defined as the percentage of carbon monoxide converted to the product indicated.

I lentelėTable I

temp. °C temp. ° C katal. catal. CO konversija CO conversion c2 + ch4 co2 selektyvumas selektyvumas selektyvumasc 2 + ch 4 co 2 selectivity selectivity selectivity 185 185 a a 7 7th 91,2 91.2 7,1 7.1 1,7 1.7 b b 11 11th 91, 9 91, 9 7,0 7.0 1,1 1.1 195 195 a a 12 12th 90,1 90.1 8, 8 8, 8 1,1 1.1 b b 18 18th 90,3 90.3 8,9 . 8.9. 0,8 0.8 205 205 a a 21 21st 87,8 87.8 11,2 11.2 1,0 1.0 b b 29 29th 86, 8 86, 8 12,3 12.3 0,9 0.9 Šis This pavyzdys example rodo, kad shows that kobalto cobalt katalizatorius catalyst pasižymi distinguished

geru selektyvumu etanui ir angliavandeniliams su ilgesne grandine, bet žemu selektyvumu metanui ir anglies dvideginiui.good selectivity for ethane and hydrocarbons with longer chain but low selectivity for methane and carbon dioxide.

2, 3 ir 4 pavyzdžiaiExamples 2, 3 and 4

Katalizatoriai, turintys Pt, Ir ir Rh, bet neturintys CoCatalysts containing Pt, Ir and Rh but not containing Co

Ruošiant katalizatorius, turinčius 1 sv. % Pt, 1 sv. % Ir ir 1 sv. % Rh, bet be kobalto, panaudoja 1 pavyzdyje aprašytą procedūrą. Tikrinami šie katalizatoriai parodė (žiūr. II lentelę) labai žemą aktyvumą, to ir galima buvo laukti, nes yra žinoma, kad Pt, Ir ir Rh dviemtrim eilėm mažiau aktyvūs, negu Co (žiur., pvz., M.A. Vannice, Yournal if Catalysis, v. 50 p. 228-236).In the preparation of catalysts containing 1 wt. % Pt, 1 wt. % Ir and 1 wt. % Rh but without cobalt utilizes the procedure described in Example 1. These catalysts tested showed very low activity (see Table II), which could be expected, since it is known that Pt, Ir, and Rh are two-thirds less active than Co (see e.g. MA Vannice, Yournal if Catalysis). , v. 50 pp. 228-236).

II lentelėTable II

Pavyzdžio Nr. Example # Co Co. antras metalas the second metal CO CO konv. conv. C2 + sel. C2 + sel. CH4 sel.CH 4 sel. CO 2 s s Σ . CO 2 s s Σ. 2 2 0 0 Pt Pt 1,0 1.0 1 1 11,2 11.2 47,7 47.7 41,1 41.1 3 3 0 0 Ir Yes 1,0 1.0 _L _L 12, 4 12, 4 47,4 47.4 • 40,2 40.2 4  4 0 0 Rh Rh 1,0 1.0 1 1 12, 8 12, 8 50,4 50.4 36,8 36.8

visus katlizatorius įėjo po 1% žemės šarminių metalų oksidų.all boilers were supplied with 1% of the earth's alkali metal oxides.

Iš II lentelės rezultatų aišku, kad didelis katalizatorių pagal šį išradimą aktyvumas nėra surištas su katalitinių komponentų adityviniu efektu, bet yra sąlygotas sudėtingesnių veiksnių.It is clear from the results of Table II that the high activity of the catalysts of the present invention is not due to the additive effect of the catalytic components but is due to more complex factors.

5-14 pavyzdžiaiExamples 5-14

Katalizatorius gamina pagal 1 pavyzdį, išskyrus tai, kad ą tirpalą prideda skirtingus kiekius tetraaminplatinos dinitrato, iridžio tetrachlorido arba rodžio dinitrato. Gauna katalizatirius, turinčius 12% kobalto ir skirtingus kiekius Pt, Ir ir Rh, kurie parodyti III lentelėje. Bandymus atliko pagal aukščiau aprašytą metodiką .The catalyst is prepared according to Example 1, except that the solution is mixed with different amounts of tetraamine platinum dinitrate, iridium tetrachloride or rhodium dinitrate. Catalysts containing 12% cobalt and different amounts of Pt, Ir and Rh are obtained, which are shown in Table III. The tests were performed according to the methodology described above.

III lentelėTable III

Pavyzdžio Nr. For example No. Co Co. metalas metal CO konv. CO conv. C2 + sel.C 2 + sel. CH4 sel.CH 4 sel. co2 sel.co 2 sel. tipas type , sv. % , Sun. % 5 5 12 12th Pt Pt 0,1 0.1 28 28th 90, 1 90, 1 9,4 9.4 0,5 0.5 6 6th 12 12th Pt Pt 0,1 0.1 29 29th 89,3 89.3 10, 4 10, 4 0,7 0.7 7 7th 12 12th Pt Pt 0, 3 0, 3 30 30th 88,7 88.7 10,5 10.5 0, 8 0, 8 8 8th 12 12th Pt Pt 1,9 1.9 25 25th 88, 8 88, 8 10, 5 10, 5 1,2 1.2 9 9th 12 12th Ir Yes 0,1 0.1 30 30th 89,5 89.5 9,7 9.7 0,8 0.8 10 10th 12 12th Ir Yes 0,3 0.3 31 31st 89,1 89.1 9,9 9.9 1,0 1.0 11 11th 12 12th Ir Yes 1,0 1.0 31 31st 89,1 89.1 9,9 9.9 1,0 1.0 12 12th 12 12th Rh Rh 0,1 0.1 27 27th 88, 0 88.0 11,0 11.0 1,0 1.0 13 13th 12 12th Rh Rh 0,3 0.3 27 27th 89, 0 89, 0 10,2 10.2 0, 8 0, 8 14 14th 12 12th Rh Rh 1,0 1.0 25 25th 88,5 88.5 10,8 10.8 0,7 0.7 Į visų katalizatorių To the catalyst of all sudėtį composition įėjo 1% entered 1% retųjų rare žemės of land metalų of metals

oksidų.of oxides.

Lygindami I ir III lentelių rezultatus matome, kad katalizatorių aktyvumas aiškiai padidėja, pridėjus prie Co katalizatoriaus Pt, Ir ar Rh. Katalitinis aktyvumas pasiekia aukščiausią laipsnį, kai anrojo metalo kiekis tik 0,1%.Comparing the results of Tables I and III, we can see that the activity of the catalysts is clearly increased when Pt, Ir or Rh is added to the Co catalyst. Catalytic activity reaches its highest level with a second metal content of only 0.1%.

15-22 pavyzdžiai15-22 Examples

Katalizatoriai, turintys Co ir Pt, Ir ar RhCatalysts having Co and Pt, Ir or Rh

Šiuos katalizatorius ruošia pagal būdą, aprašytą 1 ir 5-14 pavyzdžiuose, įvedant į katalizatorių įvairius kiekius kobalto ir įvairius kiekius platinos, iridžio arba rodžio plius 1% retųjų žemės metalų oksidų.These catalysts are prepared according to the method described in Examples 1 and 5-14 by introducing various amounts of cobalt and various amounts of platinum, iridium or rhodium plus 1% of the rare earth oxides into the catalyst.

Rezultatai, gauti katalizatoriams su 20% Co ir 0,17% 5 Pt, Ir arba Rh, pateikti IV lentelėje. Palyginimui į IV lentelę Įtraukti rezultatai, gauti katalizatoriams su ir 40% kobalto be antrojo metalo. Gauti rezultatai pateikti taip pat. Fig. 4, 5 ir 6.The results obtained for catalysts with 20% Co and 0.17% 5 Pt, Ir or Rh are shown in Table IV. For comparison, Table IV includes the results for catalysts with and 40% cobalt without second metal. The results obtained are also presented. FIG. 4, 5 and 6.

IV lentelėTable IV

Pavyzdžio Co Example of Co antras tipas, the second type, metalas s v. % metal s v. % CO konv. CO conv. C2 + sel.C 2 + sel. ch4 sel.ch 4 sel. co2 sel.co 2 sel. Nr. No. 15 16 15th 16th 20 20 20th 20th Pt Pt 0,17 0.17 20 40 20th 40 89, 4 85, 9 89, 4 85, 9 9,7 12, 9 9.7 12, 9 0,9 1,2 0.9 1.2 17 17th 20 20th Ir Yes 0,17 0.17 41 41 86,5 86.5 12,2 12.2 1,3 1.3 18 18th 20 20th Rh Rh 0,17 0.17 42 42 87,0 87.0 12,0 12.0 1,0 1.0 19 20 19th 20th 40 40 40 40 Pt Pt 0,33 0.33 20 53 20th 53 89, 4 83, 1 89, 4 83, 1 9,6 14,7 9.6 14.7 1,0 2,2 1.0 2.2 21 21st 40 40 Ir Yes 0,33 0.33 53 53 84,0 84.0 13, 8 13, 8 2,2 2.2 22 22nd 40 40 Rh Rh 0, 33 0, 33 53 53 83, 2 83, p 14,7 14.7 2,1 2.1 IV IV lentelės ir tables and Fig. 4 FIG. 4 , 5 ir , 5 and 6 rezultatai 6 results rodo, shows kad pa- when

gerėjimas pridėjus prie kobalto katalizatoriaus Pt, Ir 15 arba Rh, žymiai stipriau pasireiškia, esant dideliemsthe addition of Pt, Ir 15 or Rh to the cobalt catalyst is significantly more pronounced at high

Co kiekiams.Co. for quantities.

23-25 pavyzdžiai23-25 Examples

Katalizatoriai, turintys Co ir Pt, Rh ar Ir deriniusCatalysts containing combinations of Co and Pt, Rh or Ir

Šiuos katalizatorius gauna 1 pavyzdyje aprašytu būdu, pridėdami dviejų ar trijų metalų druskas: tetraaminplatinos dinitratą iridžio tr.ichloridą ar rodžio diLT 3622 B nitratą. Rezultatai katalizatoriams, turintiems 12 sv. % Co ir du ar tris iš metalų: Pt, Ir ar Rh, pateikti V lentelėje .These catalysts are obtained in the same manner as in Example 1 by the addition of two or three metal salts: tetraamine platinum dinitrate iridium trichloride or rhodium diLT 3622 B nitrate. Results for catalysts containing 12 wt. % Co and two or three of the metals: Pt, Ir or Rh, are given in Table V.

V lentelėTable V.

Pavyzdžio Nr. For example No. Co Co. antras the second metalas metal CO konv. CO conv. C2 + sel.C 2 + sel. ch4 sel.ch 4 sel. CO2 sel.CO 2 sel. tipas, type, sv. % sv % 23 23rd 12 12th Pt Pt 0, 06 0, 06 25 25th 87,4 87.4 12,6 12.6 1,1 1.1 Ir Yes 0, 05 0, 05 24 24th 12 12th Ir Yes 0,05 0.05 26 26th 86, 8 86, 8 13,2 13.2 1,2 1.2 Rh Rh 0,05 0.05 25 25th 12 12th Pt Pt 0,05 0.05 26 26th 96, 8 96, 8 13, 2 13, 2 1,3 1.3 Rh Rh 0, 05 0, 05

Rezultatai, pateikti V lentelėje, rodo, kad antrųjų metalų, parinktų iš grupės, susidedančios iš Pt, Ir ar Rh, derinių priedai prie kobalto katalizatoriaus padidina katalitinį aktyvumą taip pat, kaip ir pridėjus tik vieną iš šių antrųjų metalų. O tai reiškia, antrąjį metalą į katalizatorių galima įvesti įvairiais Pt, Ir ir Rh deriniais.The results in Table V show that the addition of the second metals selected from the group consisting of Pt, Ir or Rh to the cobalt catalyst increases the catalytic activity in the same way as the addition of only one of these second metals. This means that the second metal can be introduced into the catalyst in various combinations of Pt, Ir and Rh.

26-35 pavyzdžiai26-35 Examples

Katalizatoriai, turintus Co ir Pt, Ir arba Rh, užnešti ne ant aliuminio oksido, o ant kito nešiklioCatalysts containing Co and Pt, Ir or Rh, supported on a support other than alumina

Šiuos katalizatorius gauna 1 pavyzdyje aprašytu būdu, pridėdami Pt, Ir ar Rh druskų. Šiuose pavyzdžiuose nešikliais naudojo SiO2 /Grade 59 from Davison Chemicals/ ir TiO2 /P25 of Degussa/. Bandymų rezultatai pateikti VI lentelėje. Palyginimui į lentelę įtraukti rezultatai, gauti katalizatoriams be Pt, Ir ar Rh, užneštiems ant SiO2 ir TiO2.These catalysts are obtained by the addition of Pt, Ir or Rh salts as described in Example 1. SiO 2 / Grade 59 from Davison Chemicals / and TiO 2 / P 25 of Degussa / were used as carriers in these examples. The test results are shown in Table VI. For comparison, the results for the catalysts without Pt, Ir or Rh on SiO 2 and TiO 2 are included in the table.

VI lentelėTable VI

Pavyzdžio ' Nr. For example 'No. Co Co. antras metalas the second metal CO konv. CO conv. C2 + sel. C 2 + sel. ch4 sel.ch 4 sel. co2 sel.co 2 sel. tipas, type, sv. % sv % Nešėjas The bearer - silicio dioksidas - silica 26 26th 12 12th - - - - 11 11th 90,2 90.2 8, 6 8, 6 1,2 1.2 27 27th 12 12th Pt Pt 0,1 0.1 12 12th 89,1 89.1 9,1 9.1 1,8 1.8 28 28th 12 12th Pt Pt 1,0 1.0 14 14th 89, 0 89, 0 9,0 9.0 2, 0 2, 0 12 12th 86,1 86.1 11,1 11.1 2,8 2.8 29 29th 12 12th Ir Yes 0,1 0.1 13 13th 90,8 90.8 7,7 7.7 1,5 1.5 30 30th 12 12th Rh Rh 0,1 0.1 11 11th 90,0 90.0 8,0 8.0 2, 0 2, 0 Nešėjas The bearer - titano dioksidas - titanium dioxide 31 31st 12 12th - - 11 11th 87,7 87.7 11,7 11.7 0,6 0.6 32 32 12 12th P t Pt 0, i 0, i 12 12th 86, 8 86, 8 11,4 11.4 1,8 1.8 33 33 12 12th Pt Pt 1,0 1.0 14 14th 82,5 82.5 12, 6 12, 6 4,9 4.9 12 12th 79, 5 79, 5 14,5 14.5 6,0 6.0 34 34 12 12th Ir Yes 0,1 0.1 13 13th 87,5 87.5 11,1 11.1 1,4 1.4 35 35 12 12th Rh Rh 0,1 0.1 12 12th 85,1 85.1 11,2 11.2 3,7 3.7 Šie rezultatai These results rodo, shows kad aktyvumo that activity padidėj imas, increase, kurį which stebėjome. we watched. pri pri dėjus dye nedidelius kiekius small quantities Pt, Ir Pt, Ir ar Rh or Rh prie kobalto k; to cobalt k; ataliza ataliza toriaus, thorium, užnešto carried i ant i on aliuminio ok- aluminum ok- sido, tais binds, to atvejais, cases, kai nešikliais when carriers naudoja sili uses sili cio ar cio ar

titano dioksidus - nepastebimas.titanium dioxide - undetectable.

36-40 pavyzdžiai36-40 Examples

Katalizatoriai, turintys Co ir kitų VIII grupės metalų, neaktyvių Fišerio-Tropšo proceseCatalysts containing Co and other Group VIII metals, inactive in the Fisher-Trops process

Šiuos katalizatorius panaudoja, norėdami parodyti skirtumą tarp kobalto katalizatorių, turinčių Pt, Ir ar Rh ir kobalto katalizatorių, turinčių kitus VIII grupės metalus, neaktyvius Fišerio-Tropšo procese. Katalizatorius ruošia 1 pavyzdyje aprašytu būdu, išskyrus tai, kad prideda skirtingus kiekius tetraaminpaladžio dinitrato, nikelio dinitrato ir osmio trihlorido.These catalysts are used to show the difference between cobalt catalysts containing Pt, Ir or Rh and cobalt catalysts containing other Group VIII metals inactive in the Fisher-Trops process. The catalyst is prepared in the same manner as in Example 1 except that it adds different amounts of tetraamine palladium dinitrate, nickel dinitrate and osmium trichloride.

Šių katalizatorių bandymų rezultatai pateikti VII lentelėje.Test results for these catalysts are shown in Table VII.

VII lentelėTable VII

Pavyzdžio Nr. For example No. Co Co. antras metalas the second metal CO konv. CO conv. C2 + sel.C 2 + sel. ch4 sel.ch 4 sel. co2 sel.co 2 sel. tipas, type, sv. % sv % 36 36 12 12th Pd Pd 0,1 0.1 22 22nd 87, 8 87, 8 12,2 12.2 1,7 1.7 37 37 12 12th Pd Pd 0,3 0.3 18 18th 88,3 88.3 10, 9 10, 9 0,8 0.8 38 38 12 12th Pd Pd 1,0 1.0 8 8th 83, 0 83, 0 15, 6 15, 6 1,4 1.4 39 39 12 12th Ni Ni 0, 3 0, 3 16 16th 89, 6 89, 6 9,5 9.5 0,9 0.9 40 40 12 12th Os Os 1,0 1.0 18 18th 90,2 90.2 9,0 9.0 O co O co Šie rezultatai aiškiai rodo, kad rezultatų pagerėjimas, pridėjus prie kobalto katalizatoriaus Pt, Ir ar Rh yra išreikštas žymiai stipriau, negu visai nežymus pagerėjimas (ar be jo), pridėjus kitų VIII grupės metalų, These results clearly indicate that the improvement in the results when Pt is added to the cobalt catalyst, and whether Rh is significantly more pronounced than the slight improvement (with or without) with other Group VIII metals,

neaktyvių Fišerio-Tropšo procese.inactive in the Fisher-Trops process.

Kaip matome iš Fig. 1, 2 ir 3, pilnas antro metalo efektas pasiekiamas su palyginti nedideliais šių metalų kiekiais. Katalizatoriui, turinčiam 12 sv. % kobalto, maksimalus katalitinis aktyvumas pastebimas, kai antrojo metalo svorio santykis su Co yra apie 0,01, jeigu antruoju metalu yra Pt, Ir ar Rh. Beje, papildomi šių antrųjų metalų kiekiai jau beveik nebedaro įtakos pilnam aktyvumui. Taigi, galima įvesti antrą metalą plačiame dozių intervale, nepakenkiant esminiam kataLT 3622 B litinio aktyvumo padidėjimui, pasiektam su mažomis antro metalo dozėmis.As we can see from Figs. 1, 2 and 3, the full effect of the second metal is achieved with relatively small amounts of these metals. Catalyst containing 12 wt. % cobalt, maximum catalytic activity is observed when the weight ratio of the second metal to Co is about 0.01 if the second metal is Pt, Ir or Rh. By the way, the additional amounts of these second metals have almost no effect on full activity. Thus, it is possible to introduce a second metal over a wide dosage range without compromising the substantial increase in lithium activity of catataLT 3622 B achieved with low doses of the second metal.

Fig. 4, 5 ir 6 parodytas kobalto katalizatoriaus katalitinio aktyvumo pagerėjimas, kai pridedant antrąjį metalą keičiamas Co kiekis, bet antrojo metalo svorio santykis su Co išlaikomas lygus 0,0085.FIG. Figures 4, 5 and 6 show an improvement in the catalytic activity of the cobalt catalyst, whereby the addition of the second metal changes the amount of Co but maintains the weight ratio of the second metal to Co of 0.0085.

Žymus anglies monoksido hidrinimo aktyvumo padidėjimas, kai prie kobalto katalizatoriaus pridedami nedideli kiekiai Pt, Ir ar Rh, matyt, yra unikalus nešikliui aliuminio oksidui. Kaip matome iš bandymų rezultatų, pateiktų VI lentelėje, aktyvumo padidėjimo nėra, jei nedideli kiekiai Pt, Ir ar Rh pridėti prie kobalto, užnešto ant silicio ar titano dioksidų. Tai yra kol kas neapibrėžta aliuminio oksido savybė, kuri suteikia galimybę antriesiems metalams iš esmės skatinti kobalto dispersiją ant šio nešiklio. Ant silicio ir titano dioksidų ši antrojo metalo savybė - disperguoti Co nepasireiškia ir katalitinis aktyvumas nesikeičia. Kiti neorganiniai oksidai, turintys tokias pat savybes, kaip aliuminio oksidas, gal būt taip pat parodytų aktyvumo padidėjimą, pridėjus šių antrųjų metalų. Nors mes nenorime duoti smulkių paaiškinimų, gali būti, kad aliuminio oksidas yra tokiu efektingu katalizatoriaus pagal šį išradimą nešikliu dėl to, kad tai surišta su sudėtiga nešiklio izoelektrinio taško ir katalitinių metalų pavyzdžių krūvio priklausomybe tirpale prie tam tikro pH. Tuo būdu, Pt, Ir ir Rh galima pridėti prie Ru ir Re, kurie, kaip buvo anksčiau pastebėta /žiūr. Kobylinski, JAV pat. 4 088 671/ ir kartu nagrinėjamą patentinę JAV paraišką Nr. 113095 /dėl esminio kobalto aktyvumo padidėjimo/ du ar daugiau kartų ant aliuminio oksido nešiklio, sintetinant angliavandenilius. Tokie esminiai aktyvumo padidėjimai nepastebimi kitiems metalams, kaip pereinamieji VIII grupės metalai, išskyrus Pd, kuris yra jautrus pakrovimo dozei, kas aptariama sekančiame paragrafe. Antrojo metalo vaidmuo, matyt, yra tas, kad jis padeda geriau disperguoti kobaltą. Antrojo metalo savybes, kurias jis, matyt, turi turėti, kad padidintų kobalto dispergavimą, yra galimybė lengvai redukuotis, sudaryti su kobaltu lydinius naudojamų koncentracijų ribose, tendencijos sagreguotis ant kobalto paviršiaus nebuvimas ir galimybė sąveikauti su aliuminio oksido paviršiumi tam, kad susidarytų daugiau kristalizacijos centrų kobaltui. Galbūt, visiems efektyviems antriesiems metalams gali būti taikomas ne vienas skatinimo mechanizmas.The significant increase in the hydrogenation activity of carbon monoxide when small amounts of Pt, Ir or Rh are added to the cobalt catalyst is apparently unique to the carrier alumina. As can be seen from the test results in Table VI, there is no increase in activity if small amounts of Pt, Ir, or Rh are added to the cobalt deposited on silica or titanium dioxide. It is a hitherto undefined property of alumina that enables the second metals to substantially promote the dispersion of cobalt on this carrier. On silica and titanium, this second metal property, dispersed in Co, does not occur and the catalytic activity remains unchanged. Other inorganic oxides having the same properties as aluminum oxide may also exhibit an increase in activity upon addition of these second metals. Although we do not wish to give a detailed explanation, it is possible that alumina is such an effective carrier of the catalyst according to the present invention because it is linked to the complex dependence of the carrier isoelectric point and the charge of catalytic metal samples in solution. In this way, Pt, Ir, and Rh can be added to Ru and Re, which were previously observed / see. Kobylinski, U.S. Pat. 4,088,671 / and U.S. Patent Application Ser. 113095 / due to a substantial increase in the activity of cobalt / two or more times on an alumina carrier for the synthesis of hydrocarbons. Such substantial increases in activity are not observed for metals other than transition group VIII, except Pd, which is sensitive to the loading dose, which is discussed in the following paragraph. The role of the second metal is apparently that it helps to disperse cobalt better. The second metal properties it apparently needs to increase cobalt dispersion include the ability to readily reduce, form cobalt alloys within the range of concentrations used, the absence of a tendency to aggregate on the cobalt surface, and the ability to interact with the alumina surface to form more crystallization centers for cobalt. Perhaps all effective second metals may be subjected to a number of promotional mechanisms.

Patraukli Pt, Ir ir Rh, kaip papildančių kobaltą, užneštą ant aliuminio oksido, savybė yra ta, kad jei nedidelis šių metalų kiekis žymiai padidina kobalto aktyvumą CO hidrinimo reakcijoje, tai dideli kiekiai nedaro kenksmingo poveikio katalizatoriaus aktyvumui ir selektyvumui /žiūr. Fig. 1-3/. Toks elgesys, čia ir toliau pavadintas nejautrumas dozei, neišlieka visiems VIII grupės metalams ir net.visiems tauriesiems metalams. Taip, pvz., nors ribotų Pd kiekių priedas nepadidina kobalto katalizatoriaus aktyvumo, didelių kiekių priedas intervale, kurį naudoja katalizatoriams Pt, Ir ir Rh, sumažina aktyvumą CO hidrinimui žymiai mažiau, negu kobalto katalizatoriams ant aliuminio oksido, neturintiems antrojo metalo priedų /žiūr. Fig. 7/.An attractive property of Pt, Ir, and Rh as cobalt additions on alumina is that if small amounts of these metals significantly increase the activity of cobalt in the CO hydrogenation reaction, large amounts do not adversely affect the activity and selectivity of the catalyst. FIG. 1-3 /. This behavior, hereinafter referred to as dose-insensitivity, does not persist for all Group VIII metals and even for all precious metals. Thus, for example, although the addition of a limited amount of Pd does not increase the activity of the cobalt catalyst, the bulk additive in the range used for Pt, Ir and Rh reduces the activity of CO hydrogenation much less than that of cobalt on alumina without second metal additives. FIG. 7 /.

Tokia savybė kaip nejautrumas dozei yra ypatingai svarbi charakteristika antriniams /santykinių -dydžių aspektu/ komponentams pramoniniuose katalizatoriuose.Dose insensitivity is a particularly important characteristic for secondary / relative-size aspects / components in industrial catalysts.

Claims (16)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION 1. Sintezės dujų konversijos į angliavandenilius katalizatorius, turintis katalitiškai aktyvius Fišerio5 Tropšo sintezei kobalto kiekius, besiskiriantis tuo, kad turi bent vienų nejautrų dozei antrąjį metalą, parinktą iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio ir rodžio, nusodinto ant nešiklio iš aliuminio oksido, siekiant gauti galutinį katalizatorių, turintįCatalyst-active catalysts for the conversion of synthesis gas to hydrocarbons containing catalytically active amounts of cobalt for the synthesis of Fisher5 Tropic, characterized in that they contain at least one dose-insensitive second metal selected from the group consisting of platinum, iridium and rhodium deposited on alumina carrier. to obtain a final catalyst containing 10 teigiamą rentgeno spindulių difrakcijos vaizdą, ir kuriame antrojo nurodyto metalo kiekis yra mažesnis, negu kobalto.10 having a positive X-ray diffraction pattern, and wherein the amount of the second metal indicated is less than that of cobalt. 2. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiski15 r i a n t i s tuo, kad kobalto kiekiai yra nuo maždaugCatalyst according to claim 1, characterized in that the amounts of cobalt are from about 5 iki maždaug 60% katalizatoriaus svorio.5 to about 60% by weight of the catalyst. 3. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad kobalto kiekiai yra nuo maždaug3. Catalyst according to claim 1, characterized in that the amounts of cobalt are from about 20 10 iki maždaug 45% katalizatoriaus svorio.20 10 to about 45% by weight of the catalyst. 4. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodyto bent jau vieno iš antrųjų metalų kiekis yra nuo maždaug 0,1 iki maždaug4. A catalyst according to claim 1, wherein the at least one of the second metals is present in an amount of from about 0.1 to about 25 50 svorio % nuo kobalto kiekio katalizatoriuje.25 50% by weight, based on the amount of cobalt in the catalyst. 5. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodyto bent vieno iš antrųjų metalų kiekis yra intervale nuo maždaug 0,5 iki maždaug5. A catalyst as claimed in claim 1, wherein the amount of at least one of the second metals is in the range of about 0.5 to about 30 20 svorio % nuo kobalto kiekio katalizatoriuje.30 20% by weight of cobalt in the catalyst. 6. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodytas nešiklis yra gamaaliuminio oksidas.6. The catalyst of claim 1, wherein said carrier is gamma potassium oxide. 7. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodyto nešiklio paviršiaus plotas yra bent jau maždaug 100 m3/g, porų tūris bent jau maždaug 0,3 cm3/g.7. The catalyst of claim 1, wherein said carrier has a surface area of at least about 100 m 3 / g and a pore volume of at least about 0.3 cm 3 / g. 8. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad jis papildomai turi promotorių, kurio kiekis nuo maždaug 0,1 iki maždaug 5% nuo katalizatoriaus svorio, parinktą iš grupės, susidedančios iš metalo oksidų elementų, parinktų iš periodinės lentelės IIIB, IVB ir VB grupės.8. The catalyst of claim 1, further comprising a promoter in an amount of from about 0.1 to about 5% by weight of the catalyst selected from the group consisting of metal oxide elements selected from Periodic Table IIIB, IVB, and VB. groups. 9. Katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad jo difrakciniame vaizde yra pikai intervale 2Q nuo 65 iki 70 laipsnių, kur Q yra refrakeijos kampas.9. The catalyst of claim 1, wherein said diffraction pattern has peaks in the range 2Q from 65 to 70 degrees, wherein Q is the refraction angle. 10. Katalizatorius sintezės dujų konversijai į angliavandenilius, turintis kobaltą ir antrą metalą, parinktą iš grupės, susidedančios iš platinos, iridžio, rodžio ir jų mišinio, nusodintas ant nešiklio - aliuminio oksido, siekiant gauti galutinį katalizatorių, kuris turi teigimą rentgeno spindulių difrakcijos vaizdą, ir kuriame kobaltas yra katalitiškai aktyviais kiekiais iki maždaug 60% katalizatoriaus svorio, o nurodyto antrojo metalo katalizatoriuje yra santykinai mažesni kiekiai, negu kobalto tokiame intervale, kuris leidžia padidinti kobalto aktyvumą.10. A catalyst for the conversion of a synthesis gas to a hydrocarbon containing a cobalt and a second metal selected from the group consisting of platinum, iridium, rhodium and mixtures thereof, deposited on a support - alumina, to obtain a final catalyst having a positive X-ray diffraction pattern; and wherein the cobalt is present in catalytically active amounts up to about 60% by weight of the catalyst, and the catalyst of said second metal has relatively lower amounts than the cobalt in the range that allows for increased cobalt activity. 11. Katalizatorius pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodyto antrojo metalo kiekis yra intervale nuo maždaug 0, 1 iki maždaug 50 svorio % nuo kobalto kiekio katalizatoriuje.11. The catalyst of claim 10, wherein the amount of said second metal is in the range of about 0.1 to about 50 weight percent of the amount of cobalt in the catalyst. 12. Katalizatorius pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad turi efektyvų kiekį promotoriaus, parinkto iš grupės, susidedančios iš metalo oksidų elementų, parinktų iš periodinės lentelės12. A catalyst according to claim 10, comprising an effective amount of a promoter selected from the group consisting of metal oxide elements selected from the periodic table. IIIB, IVB, VB grupės, lantanidų, aktinidų, MgO, MnO ir jų mišinių.Groups IIIB, IVB, VB, lanthanides, actinides, MgO, MnO and mixtures thereof. 13. Katalizatorius pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodyto promotoriaus kiekis yra intervale nuo maždaug 0,1 iki maždaug 5 % nuo katalizatoriaus svorio.13. The catalyst of claim 10, wherein the amount of said promoter is in the range of about 0.1 to about 5% by weight of the catalyst. 14. Katalizatorius pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodyto nešiklio paviršiaus plotas yra bent jau apie 100 m /g ir porų tūris bent jau apie 0,3 cn?/g.14. The catalyst of claim 10, wherein said carrier has a surface area of at least about 100 m / g and a pore volume of at least about 0.3 cn / g. 15. Katalizatorius pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad elementų, neigiamai veikiančių aliuminio oksido nešiklį, kiekis palaikomas lygyje, žemesniame negu 100 dalių milijonui.15. The catalyst of claim 10, wherein the amount of elements adversely affecting the alumina carrier is maintained below 100 parts per million. 16. Katalizatorius pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad nurodytas rentgeno spindulių difrakcijos vaizdas turi pikus intervale 2Q nuo 65 iki 70 laipsnių, kur Q yra refrakcijos kampas.16. The catalyst of claim 10, wherein said X-ray diffraction pattern has peaks in the range 2Q from 65 to 70 degrees, wherein Q is the refraction angle. Fig.l.FIG.
LTIP1542A 1988-12-28 1993-12-07 Supported catalyst for hydrocarbon synthesis LT3622B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/290,936 US5102851A (en) 1988-12-28 1988-12-28 Supported catalyst for hydrocarbon synthesis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LTIP1542A LTIP1542A (en) 1995-06-26
LT3622B true LT3622B (en) 1995-12-27

Family

ID=23118128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LTIP1542A LT3622B (en) 1988-12-28 1993-12-07 Supported catalyst for hydrocarbon synthesis

Country Status (8)

Country Link
AT (1) ATE137995T1 (en)
BR (1) BR8907286A (en)
DE (1) DE68926501T2 (en)
DK (1) DK175026B1 (en)
FI (1) FI904240A0 (en)
LT (1) LT3622B (en)
NO (1) NO301313B1 (en)
NZ (1) NZ231998A (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988344A (en) 1975-06-10 1976-10-26 Daiwa Kasei Kabushiki Kaisha Process for purifying saccharin
US4088671A (en) 1976-03-19 1978-05-09 Gulf Research & Development Company Conversion of synthesis gas using a cobalt-ruthenium catalyst
EP0014288A1 (en) 1978-12-07 1980-08-20 Exxon Research And Engineering Company Process for producing oil soluble derivatives of unsaturated C4-C10 dicarboxylic acid materials
EP0021598A1 (en) 1979-06-18 1981-01-07 Beckman Instruments, Inc. A kinetic method for directly determining total bilirubin
US4390734A (en) 1982-01-13 1983-06-28 Texaco Inc. Process for producing propylene glycol monoalkyl ethers from acetaldehyde, an alkanol and syngas using a new catalyst system
US4396539A (en) 1981-08-14 1983-08-02 Sapienza Richard S Hydrocarbon synthesis catalyst and method of preparation
EP0110449A1 (en) 1982-11-22 1984-06-13 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the preparation of a Fischer-Tropsch catalyst, a catalyst so prepared and use of this catalyst in the preparation of hydrocarbons
EP0167215A2 (en) 1984-07-06 1986-01-08 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the preparation of hydrocarbons
US4568663A (en) 1984-06-29 1986-02-04 Exxon Research And Engineering Co. Cobalt catalysts for the conversion of methanol to hydrocarbons and for Fischer-Tropsch synthesis
US4595703A (en) 1984-06-29 1986-06-17 Exxon Research And Engineering Co. Preparation of hydrocarbons from synthesis gas

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988344A (en) 1975-06-10 1976-10-26 Daiwa Kasei Kabushiki Kaisha Process for purifying saccharin
US4088671A (en) 1976-03-19 1978-05-09 Gulf Research & Development Company Conversion of synthesis gas using a cobalt-ruthenium catalyst
EP0014288A1 (en) 1978-12-07 1980-08-20 Exxon Research And Engineering Company Process for producing oil soluble derivatives of unsaturated C4-C10 dicarboxylic acid materials
EP0021598A1 (en) 1979-06-18 1981-01-07 Beckman Instruments, Inc. A kinetic method for directly determining total bilirubin
US4396539A (en) 1981-08-14 1983-08-02 Sapienza Richard S Hydrocarbon synthesis catalyst and method of preparation
US4390734A (en) 1982-01-13 1983-06-28 Texaco Inc. Process for producing propylene glycol monoalkyl ethers from acetaldehyde, an alkanol and syngas using a new catalyst system
EP0110449A1 (en) 1982-11-22 1984-06-13 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the preparation of a Fischer-Tropsch catalyst, a catalyst so prepared and use of this catalyst in the preparation of hydrocarbons
US4568663A (en) 1984-06-29 1986-02-04 Exxon Research And Engineering Co. Cobalt catalysts for the conversion of methanol to hydrocarbons and for Fischer-Tropsch synthesis
US4595703A (en) 1984-06-29 1986-06-17 Exxon Research And Engineering Co. Preparation of hydrocarbons from synthesis gas
EP0167215A2 (en) 1984-07-06 1986-01-08 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the preparation of hydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
DK175026B1 (en) 2004-05-03
DK204790D0 (en) 1990-08-27
NO903684L (en) 1990-10-22
LTIP1542A (en) 1995-06-26
NO301313B1 (en) 1997-10-13
BR8907286A (en) 1991-03-12
ATE137995T1 (en) 1996-06-15
DE68926501T2 (en) 1996-09-12
FI904240A0 (en) 1990-08-27
NO903684D0 (en) 1990-08-22
NZ231998A (en) 1991-02-26
DE68926501D1 (en) 1996-06-20
DK204790A (en) 1990-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5102851A (en) Supported catalyst for hydrocarbon synthesis
US4880763A (en) Catalyst for production of hydrocarbons
US4499209A (en) Process for the preparation of a Fischer-Tropsch catalyst and preparation of hydrocarbons from syngas
US5116879A (en) Process using a supported catalyst for hydrocarbon synthesis
US4801573A (en) Catalyst for production of hydrocarbons
US6656978B2 (en) Process of producing liquid hydrocarbon oil or dimethyl ether from lower hydrocarbon gas containing carbon dioxide
CA2181273C (en) Process for the preparation of a catalyst useful for the conversion of synthesis gas
KR101437072B1 (en) Catalyst for efficient co2 conversion and method for preparing thereof
US5989457A (en) Process for the production of synthesis gas
CA2062699A1 (en) Isomerization of paraffins with strong solid acid catalyst and adamantane
JP4140075B2 (en) Catalyst composition
JP2000104078A (en) Method for producing liquid hydrocarbon oil from lower hydrocarbon gas containing carbon dioxide
US4755537A (en) Syngas conversion catalyst production and use thereof
EP0044740B1 (en) Process for the production of lower hydrocarbons and oxygenated derivatives thereof by the catalytic conversion of carbon monoxide and hydrogen
US7001867B2 (en) Rare earth aluminates and gallates supported rhodium catalysts for catalytic partial oxidation of hydrocarbons
RU2201801C2 (en) Cobalt and scandium-based catalyst preparation method
US5070058A (en) Method for making a catalyst composition used in the production of lower aliphatic alcohols
US4795850A (en) Process for the production of a synthesis gas conversion catalyst
LT3622B (en) Supported catalyst for hydrocarbon synthesis
JPH0637401B2 (en) Method for producing hydrocarbon by hydrogenation of carbon dioxide
AU642029B2 (en) Catalysts and catalysts precursors suitable for hydrocarbon synthesis
CA1177464A (en) Process and catalyst for converting synthesis gas to liquid hydrocarbon mixture
RU2137702C1 (en) Method for catalytic partial oxidation of hydrocarbons
US4116995A (en) Hydrocarbon synthesis using a rare earth promoted metal silicate
CA1305188C (en) Catalytic hydrocarbon synthesis from co and h _over metallic cobalt

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20091207