NO317872B1 - Fremgangsmate for fremstilling av en katalysator, katalysator samt fremgangsmate for syntese av hydrokarboner - Google Patents

Fremgangsmate for fremstilling av en katalysator, katalysator samt fremgangsmate for syntese av hydrokarboner Download PDF

Info

Publication number
NO317872B1
NO317872B1 NO19990880A NO990880A NO317872B1 NO 317872 B1 NO317872 B1 NO 317872B1 NO 19990880 A NO19990880 A NO 19990880A NO 990880 A NO990880 A NO 990880A NO 317872 B1 NO317872 B1 NO 317872B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
cobalt
scandium
synthesis gas
weight
Prior art date
Application number
NO19990880A
Other languages
English (en)
Other versions
NO990880D0 (no
NO990880L (no
Inventor
Patrick Chaumette
Roberto Zennaro
Andrea Gusso
Original Assignee
Agip Petroli
Eni Spa
Inst Francais Du Petrole
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agip Petroli, Eni Spa, Inst Francais Du Petrole filed Critical Agip Petroli
Publication of NO990880D0 publication Critical patent/NO990880D0/no
Publication of NO990880L publication Critical patent/NO990880L/no
Publication of NO317872B1 publication Critical patent/NO317872B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/83Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0205Impregnation in several steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425Catalysts; their physical properties
    • C07C1/0445Preparation; Activation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/08Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/10Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/06Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of zinc, cadmium or mercury
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/14Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of germanium, tin or lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/74Iron group metals
    • C07C2523/75Cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator som omfatter en inert bærer valgt fra minst ett oksyd av minst ett element valgt fra Si, Ti,
Al, Zr, Zn, Mg, Sn, foretrukket silisium, i form av elementer eller oksyder, en større mengde kobolt og mindre mengder scandium.
Oppfinnelsen vedrører også en katalysator.
Endelig vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for syntese av hovedsakelig rettkjedete og mettede hydrokarboner med utgangspunkt i syntesegass som hovedsakelig omfatter CO og H2.
Mere spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator omfattende Co og Sc som er understøttet av en inert bærer.
Valg av kobolt skyldes det faktum at denne favoriserer dannelsen av paraffiner med en høy molekylvekt som forhindrer dannelsen av forgrenede produkter, olefiner og forbindelser som inneholder oksygen.
Anvendelsen av katalysatorer basert på kobolt går tilbake til de første arbeidene av Fischer i 1932 (H.H. Storch, N. Golumbic, R.B. Anderson, "The Fischer Tropsch and Related Synthesis", John Wiley & Son, Inc., New York, 1951, side 345-367) som utviklet Co/Th02/MgO/kiselgursystemet.
Utviklingen av disse systemer førte deretter til identifika-sjonen av forskjellige promotere for kobling med kobolt for å øke selektiviteten med hensyn til hydrokarboner med høy molekylvekt, og dette i løpet av de siste tyve år. Prisøkningen for råolje i 70-årene tilveiebragte i realiteten incitamentet for å utforske andre måter for fremstilling av flytende brennstoff og kjemikalier.
US-A-4.088.671 beskriver en katalysator for Fischer-Tropsch med kobolt og ruthenium som aktive bestanddeler, hvor den førstnevnte er tilstede i en større mengde enn den sist-nevnte .
WO 93/05000 beskriver en katalysator som hovedsakelig omfatter kobolt (1-50 vekt%), scandium (0,01-25 vekt%) og en pas-sende bærer valgt fra alumina, silika, silika-alumina, kisel-gur, som er fremstilt i henhold til vanlige fremstillingstek-nikker hvor man kan nevne impregnering av bæreren med vandige oppløsninger av de tilsvarende salter. Den ovennevnte katalysator som er særlig effektiv i omdannelsen av syntesegass til å gi et hydrokarbonprodukt med et høyt innhold av paraffiner, har imidlertid den ufordelaktighet at den krever høye reaksjonstemperaturer og danner store mengder metan.
EP756895 omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator som omfatter kobolt, ruthenium og scandium.
Katalysatoren ifølge EP 7568 95 fremstilles gjennom en første avsetning av kobolt på den inerte bærer, etterfulgt av avsetning av ruthenium og deretter avsetning av scandium.
Man har nå funnet en fremgangsmåte for fremstillingen av en katalysator, som er understøttet av et inert materiale, og som hovedsakelig omfatter en større mengde kobolt og en mindre mengde scandium, og som overvinner de ufordelaktig-heter som er nevnt i det foregående. Med denne fremgangsmåte er det faktisk mulig å oppnå en understøttet katalysator basert på kobolt og scandium som tillater høye omdannelser av CO til paraffiner med en høy molekylvekt med lave selektiviteter med hensyn til metan, og som opererer ved lavere temperaturer enn dem som er beskrevet i WO 93/05000.
I overensstemmelse med dette vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstillingen av en katalysator som omfatter en inert bærer valgt fra minst ett oksyd av minst ett element valgt fra Si, Ti, Al, Zr, Zn, Mg, Sn, foretrukket silisium, i form av elementer eller oksyder, en større mengde kobolt og mindre mengder scandium, som er kjennetegnet ved at den omfatter i det minste de etter-følgende trinn:1) fremstilling av en første katalytisk forløper (A) som inneholder kobolt og i det minst en del av den inerte bærer, ved avsetning av kobolt på den inerte bærer, og deretter kalsinering, reduksjon og passivering av den
inerte bærer som inneholder kobolt,
2) fremstilling av sluttkatalysatoren ved avsetning av scandium på den katalytiske forløper (A), med påfølgende kalsinering, reduksjon og passivering av den inerte bærer som inneholder kobolt og scandium.
Et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelse ved-rører katalysatoren som kan oppnås ved hjelp av den ovennevnte fremgangsmåte.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for syntese av hovedsakelig rettkjedete og mettede hydrokarboner med utgangspunkt i syntesegass som hovedsakelig omfatter CO og H2som er kjennetegnet ved at den omfatter reaksjon av denne blanding med en katalysator fremstilt i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 6 ved et trykk fra 0,1 til15 MPa, idet temperaturen er fra 150°C til 350°C, ved en volumhastighet pr. time som er fra 100 til 20000 volumdeler syntesegass pr. volumdel katalysator pr. time, idet molfor-holdet H2/CO i syntesegassen er fra 1:2 til 5:1.
I fremgangsmåten for fremstilling av en katalysator i henhold til oppfinnelse omfatter trinn 1) en initial avsetning av kobolt på den inerte bærer. Denne avsetning, som den av det andre elementet i trinn 2), kan gjennomføres i henhold til forskjellige teknikker som er kjent for fagkyndige på området, f.eks. ved utveksling, impregnering, tørrimpregnering {også betegnet begynnende absorpsjon), presipitering, geldan-nelse og mekanisk blanding.
I den foretrukne utførelsesform blir avsetningen av kobolt i trinnl) gjennomført ved tørrimpregneringsteknikken. I hen hold til denne metode blir materialer som skal impregneres brakt i kontakt med et volum oppløsning som er mer eller mindre likt porevolumet.
I trinn1) er det foretrukket å anvende vandige oppløsninger av koboltsalter. En hvilken som helst type av koboltsalter kan anvendes, f.eks. halogenider, nitrat, acetat, oksalat, komplekset dannet med melkesyre og laktater, komplekset dannet med vinsyre og tartrater, komplekset dannet med en annen polysyre eller hydroksysyre og de relative salter, komplekset dannet med acetylacetonater.
Etter avsetning, av ønsket mengde koboltsalt, foretrukket koboltnitrat, på den inerte bærer gjennomføres et kalsineringstrinn etterfulgt av et reduksjons- og passiveringstrinn. Før kalsineringen blir den impregnerte bærer eventuelt under-kastet tørking for å eliminere det meste av vannet. Denne tørking kan først gjennomføres ved temperaturer mellom 10 og 30°C og deretter ved temperaturer mellom 100 og 120°C, foretrukket i en gass-strøm.
I trinn 1) gjennomføres kalsineringen ved en temperatur mellom 300°C og 500°C, foretrukket mellom 350°C og 450°C, i luft for å eliminere alle de organiske rester. .Det således kalsinerte produkt underkastes deretter for et reduksjonstrinn i et miljø som hovedsakelig omfatter hydro-gen, ved en temperatur mellom 3 0 0°C og 500°C, mere foretrukket fra350°C til 450°C. Det er foretrukket at substratet som skal kalsineres gradvis bringes til denne temperatur, f.eks. med en oppvarmingshastighet på mellom 3 og 2 0°C/min. Reduksjonstrinnet fullføres ved den ovennevnte temperatur i løpet av10 til 2 0 timer og med en strøm av H2på mellom 1 og 3 l/t pr. g katalysator.
Ved slutten av reduksjonstrinnet gjennomføres et passiveringstrinn i nærvær av oksygen fortynnet med en inert gass, vanligvis nitrogen, og dette gjennomføres foretrukket ved en temperatur mellom 10°C og 8 0°C. Ved anvendelse av f.eks. nitrogen som inneholder 1-2 % 02(strøm på 2 l/t) , kan det ovennevnte trinn ha en varighet fra 1 til 5 timer ved 2 5°C.
Det er klart at på slutten av reduksjonen (og åpenbart før passiveringen), må prøven avkjøles.
Det andre og siste trinn i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatter avsetning av den ønskede mengde scandium på forløperen (A) oppnådd på slutten av det første trinn.
I en utførelsesform anvendes et scandiumnitrat som er oppløst i et løsningsmiddel valgt fra aceton, lavere alkoholer, vann og de relative blandinger. I trinn 2) er den foretrukne teknikk våtimpregnering, som hovedsakelig omfatter å nedsenke forløperen (A) i oppløsningen av scandium og eliminere løs-ningsmidlet ved hjelp av et sakte avdampningssystem under vakuum.
Med hensyn til trinn 1) er der etter avsetning av scandium et kalsineringstrinn etterfulgt av reduksjon og deretter et
passiveringstrinn. I dette tilfellet er det imidlertid foretrukket å gjennomføre kalsineringstrinnet ved en litt lavere temperatur i forhold til kalsineringstemperaturen i trinn 1), dvs. fra 200°C til 400°C, foretrukket fra 205°C til 350°C. Reduksjonen og passivering gjennomføres på den annen side ved de samme temperaturforhold som i trinnl).
Katalysatorblandingen som kan oppnås med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse inneholder en større mengde kobolt (i metallform eller i form av et derivat) og en mindre mengde scandium, som et metall eller i form av et derivat. Både kobolt og scandium er dispergert på bæreren og, når de er tilstede i form av et derivat, er oksydformen foretrukket.
Som allerede angitt, omfatter bæreren minst ett oksyd valgt fra minst ett av de følgende elementer: Si, Ti, Al, Zr, Zn, Mg, Sn. I en foretrukket utførelsesform er den inerte bærer silika.
Innholdet av de ovennevnte elementer i sluttkatalystoren ut-trykt som metallinnhold og definert som vekt%-andelen med hensyn til vekten av katalysatoren, er fra 1 til 50 %, foretrukket fra 5 til 35 % for kobolt, mens den er fra 0,05 til5%, foretrukket fra 0,1 til 3 % for scandium..
Som allerede nevnt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass (Fischer-Tropsch prosess) i nærvær av katalysatorsyste-met som beskrevet i det foregående.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en katalytisk blanding som tillater at en blanding av CO og H2, kjent som syntesegass, omdannes til hovedsakelig mettede og lineære hydrokarboner med et C25<+>innhold på mellom 2 5 og 2 9 vekt% ved volume-triske strømningsmengdeverdier hver time
{GHSV = Gas Hourly Space Velocity) på mellom 500 og 1500 t"<1>.
Betingelsene for anvendelse av disse katalysatorer er i sin tur dem som allerede er kjent innen teknikken for utførelsen av Fischer-Tropsch syntesen.
Omdannelsen av syntesegassen til hydrokarboner finner sted ved et trykk som normalt er mellom 0,1 og 15 MPa, foretrukket fra 1 til 10 MPa, ved en temperatur som generelt er innen området fra 150°C til 350°C, foretrukket fra 170°C til 300°C. En nedsettelse av reaksjonstemperaturen fører generelt til en økning i selektiviteten med hensyn til hydrokarbonprodukt.er med en høy molekylvekt, men et uunngåelig fall i omdannelsen av syngassen (CO-omdanneIse). Der er derfor selektivitets-og omdannelsesbegrensninger som reguleres av økonomiske hensyn og som tvinger gjennom bestemte praksisområder under de reaksjonsforhold som anvendes. Disse begrensninger kan over-vinnes ved anvendelse av spesielt selektive katalysatorsyste-mer med hensyn til hydrokarbonfraksjonene med en høy molekylvekt (f . eks. C25+) .
Volumhastigheten pr. time for reagensgassen er generelt fra 100 til 20000, foretrukket fra 400 til 5000, volumdeler av syntesegass pr. volumdel katalysator pr. time, og forholdet H2/CO i syntesegassen er generelt fra 1:2 til 5:1, foretrukket fra 1,2:1 til 2,5:1.
Katalysatoren kan anvendes i form av et fint pulver (omtrent 10-700 mm)- eller i form av partikler med en ekvivalent dia-meter fra 0,7 til 10 mm, i nærvær av hhv. en væskefase (under driftsbetingelser) og en gassfase, eller en gassfase. Væskefasen kan omfatte minst ett hydrokarbon med minst 5, foretrukket minst 10 karbonatomer pr. molekyl. I den foretrukne utførelsesform omfatter væskefasen hovedsakelig det samme reaksjonsprodukt.
For å gi et eksempel kan katalysatoren i henhold til oppfinnelsen anvendes i en reaktor med stasjonært sjikt som kon-tinuerlig tilføres en blanding av CO og H2og som drives under de følgende betingelser:
Ved å følge disse betingelser ble katalysatorene fremstilt i eksempler 1 til 5 evaluert og deres sammensetning er opp-summert i tabell 1. Resultatene fra reaktivitetsforsøkene er indikert i tabell 2.
EKSEMPEL 1 Katalysator A (Referanse)
Silika anvendes som har et overflateareal på 300 m<2>/g, et spesifikt porevolum på 1,3 cm<3>/g, en partikkeldiameter på 20 mm og en spesifikk vekt på 0,388 g/cm<3>.
Det ovennevnte silika tørrimpregneres med en nitrogenholdig oppløsning av Co (N03) 2* 6H20 i slike mengder at det oppnås en prosentandel Co som er lik 15 vekt% basert på totalen. Det således impregnert silika tørkes ved 12 0°C i 16 timer og kalsineres ved 400°C i luft i 4 timer og behandles deretter i en strøm av H2ved en romhastighet (GHSV) på 1000 t"<1>, i en rør-reaktor ved 4 0 0°C i 16 timer. Den således reduserte prøve passiveres i en blanding av (l %) 02/(99 %)N2med GHSV lik1000 t"<1>i 2 timer ved romtemperatur. (Katalysator A: Co/Si02, 15 % Co). ;EKSEMPEL 2 Katalysator B ;For fremstilling av katalysator B tilsettes en IO"3 M oppløs-ning av Sc(N03)2i aceton til 50 g katalysator A i et slikt volum at det oppnås en endelig vekt%-andel av Sc som er lik 0,1 %. ;Den således oppnådde suspensjon får stå med omrøring i 2 timer og tørkes deretter under vakuum ved 40°C. Prøven kalsineres ved 3 00°C i 4 timer i luft, reduseres ved 400°C i H2i16 timer med en GHSV på 1000 t"<1>ved romtemperatur og passiveres i (1 %)02/(99 %)N2med en GHSV på 1000 t"<1>i 2 timer ved romtemperatur. (Katalysator B: Co/Sc/Si0215 % Co, 0,1 % Sc) . ;EKSEMPEL 3 Katalysator C ;Fremstillingen av katalysator C avviker fra det som er beskrevet i eksempel 2 ved bruk av en IO"<3>M oppløsning av Sc(N03)2i aceton i et slikt volum at det oppnås en endelig vekt%-andel scandium som er lik 0,4 %. (Katalysator C: Co/Sc/Si0215 % Co, 0,4 % Sc). ;EKSEMPEL 4 Katalysator D ;Fremstillingen av katalysator D avviker fra det som er beskrevet i eksempel 2 ved bruk av en 10~<3>M oppløsning av Sc(N03)2i aceton i et slikt volum at det oppnås en endelig vekt%-andel scandium som er lik 0,2 %. (Katalysator D: Co/Sc/Si0215 % Co, 0,2 % Sc). ;SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 5 Katalysator E ;Denne katalysator fremstilles i henhold til det som er beskrevet i eksempel 18 i WO 93/05000. ;42,4 g silika (overflateareal = 540 m<2>/g, gjennomsnittlig porevolum = 0,9 cm<3>/g, spesifikk vekt = 0,42 g/cm<3>) anvendes som bærer for katalysatoren. ;En vandig oppløsning av koboltnitrat og scandiumnitrat fremstilles ved å oppløse 20,83 g Co (N03) 2-6H20 og 2 g Sc (N03) 2-5H20 i vann. ;Ved å følge impregneringsteknikken impregneres bæreren med denne oppløsning og løsningsmidlet elimineres med et avdamp-ingssystem.under vakuum (roterende evaporator), den tørkes og kalsineres ved 500°C i 4 timer i en muffel. ;Det oppnås et produkt som har et Co-innhold på 7,5 % vekt/- vekt og et Sc-innhold på 0,5 % vekt/vekt. ;Egenskapene for de således fremstilte katalysatorer er indikert i tabell 1. ; De således fremstilte katalysatorer ble testet for Fischer-Tropsch-reaksjonen under de betingelser som er spesifisert i det foregående. ;Resultatene er vist i tabell 2. ; ; Fra en sammenligning mellom katalysatoren uten det andre element (sammenligningskatalysator A) og katalysatoren i henhold til oppfinnelsen (B) fremgår det klart at systemet med to elementer er mere aktivt ved lavere temperaturer, med en høy-ere selektivitetsverdi med hensyn til C25<+>;(28,55 vekt%), med avgjørende bedre vektmessige produksjons-evner per time med hensyn til hydrokarboner med mere enn to karbonatomer (Prod. C2<+>) og utbytter med hensyn til produkter som inneholder karbon {"Cobalt-Time-Yield" = CoTY). Mere spesielt er CoTY en anvendbar parameter for å sammenligne katalysatorene med et forskjellig innhold av kobolt da den normaliserer utbyttet med hensyn til produkter som inneholder karbon (hydrokarboner og C02) i forhold til mol Co tilgjenge-lig. ;CoTY = mol omd. CO/mol Co tot/t. ;Aktivitetene for katalysatorene i henhold til oppfinnelsen (B og C) er nesten like selv om en økning i innholdet av Sc fører til en økning i selektiviteten med hensyn til hydrokarboner høyere enn C5noe som fremgår i tabell 2. I eksempel C er den lavere selektiviteten med hensyn til tunge C25<+>hydrokarboner innvirket ved den høyere volumstrømnings-mengde av reagensgassen (GHSV = 625). ;Ved sammenligning av sammenligningskatalysator E med katalysatoren D i henhold til oppfinnelsen, med et mellomliggende innhold av Sc mellom B og C, kan det sees hvordan, med den samme GHSV, katalysator D (2) gir høyere CoTY verdier skjønt det anvendes lavere temperaturer (210°C), og selektivitet med hensyn til tunge hydrokarboner (C25+) . ;En sammenligning mellom katalysator D og sammenligningskatalysator E viser også hvordan høyere temperaturer fører til dannelsen av lettere produkter. Med samme CoTY er det et faktum at den lavere temperatur hvorved katalysator D (1) drives tillater lavere C-^- C^ selektiviteter og favoriserer selektiviteter med hensyn til både C25<+>og C5<+.>;EKSEMPEL 6 Katalysator F ;Silika anvendt i eksempel 1 tørrimpregneres med en nitrogenholdig oppløsning av Co (N03) 2* 6H20 i slike mengder at det oppnås en prosentandel Co som er lik 7,5 vekt% med hensyn til totalen.
Det således impregnerte silika tørkes ved 12 0°C i 16 timer og kalsineres ved 4 00°C i luft i 4 timer og behandles deretter i en hydrogenstrøm ved en romhastighet (GHSV) på 10 0 0 t"<1>, i en rørreaktor ved 40 0°C i 16 timer. Den således reduserte prøve passiveres i en blanding (1 %)02/(99 %)N2med en GHSV på
100 0 t"<1>i 2 timer ved romtemperatur.
EnIO"<3>M oppløsning av Sc(N03)2i aceton tilsettes til denne forløper i et slik volum at det oppnås en endelig vekt%-andel scandium som er lik 0,5 %.
Den således oppnådde suspensjon omrøres i 2 timer og tørkes deretter under vakuum ved 4 0°C. Prøven kalsineres ved 3 00°C i 4 timer i luft, reduseres ved 400°C i H2i 16 timer med en GHSV på 10 0 0 t"<1>ved romtemperatur og passiveres deretter i (1%)02/(99%)N2med en GHSV på 1000 t"<1>i 2 timer ved romtemperatur .
Den således fremstilte katalysator (Co = 7,5 %, Sc = 0,5 %) testes i Fischer-Tropsch-reaksjonen i henhold til ovennevnte prosedyre. Resultatene er vist i tabell 3 som ved sammenligning indikerer dataene som er oppnådd for katalysatoren (katalysator G) som er beskrevet i eksempel 18 i WO 93/05000 med den samme sammensetning (Co = 7,5 %, Sc = 0,5 %).
Dataene i tabell 3 viser hvordan de to katalysatorer, den ene i henhold til oppfinnelsen og den andre kjent innen teknikken, ga fullstendig ulike yteevner selv om de har den samme sammensetning (7,5 % Co og 0,5 % Sc for begge).
Katalysator F i henhold til oppfinnelsen gir faktisk, med hensyn til katalysatoren fra teknikkens stand, betydeligere høyere omdannelser av CO og produktivitet med hensyn til C2<+>, såvel som en mye lavere selektivitet med hensyn til metan.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator som omfatter en inert bærer valgt fra minst ett oksyd av minst ett element valgt fra Si, Ti, Al, Zr, Zn, Mg, Sn, foretrukket silisium, i form av elementer eller oksyder, en større mengde kobolt og mindre mengder scandium,karakterisert vedat den omfatter i det minste de etterfølgende trinn:
1) fremstilling av en første katalytisk forløper (A) som inneholder kobolt og i det minste en del av den inerte bærer, ved avsetningen av kobolt på den inerte bærer, og deretter kalsinering, reduksjon og passivering av den inerte bærer som inneholder kobolt,
2) fremstilling av sluttkatalysatoren ved avsetning av scandium på den katalytiske forløper (A), med påfølgende kalsinering, reduksjon og passivering av den inerte bærer som inneholder kobolt og scandium.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav l,karakterisert vedat den inerte bærer er silika.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat katalysatoren har et koboltinnhold fra 1 til 50 vekt%, og et scandiuminnhold fra 0,05 til 5 vekt%.
4 . Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat kobolt er inneholdt i en mengde fra 5 til 35 vekt% og scandium i en mengde fra 0,1 til 3 vekt%..
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat kalsineringen i trinnl) gjennomføres ved en temperatur fra 350°C til 450°C, mens kalsineringen i trinn 2) gjennomføres ved en temperatur fra 250°C til 350°C.
6. Katalysator, karakterisert vedat den kan oppnås i henhold til ett eller flere av kravene l til5.
7. Fremgangsmåte for syntese av hovedsakelig rettkjedete og mettede hydrokarboner med utgangspunkt i syntesegass som hovedsakelig omfatter CO og H2, karakterisert vedat den omfatter reaksjon av denne blanding med en katalysator fremstilt i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 6 ved et trykk fra 0,1 til 15 MPa, idet temperaturen er fra 150°C til 350°C, ved en volumhastighet pr. time som er fra100 til 20000 volumdeler syntesegass pr. volumdel katalysator pr. time, idet molfor-holdet H2/CO i syntesegassen er fra 1:2 til 5:1.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7,karakterisert vedat trykket er fra 1 til .10 MPa, temperaturen er fra 170°C til 300°C, volumhastigheten pr. time er fra 400 til 5000 volumdeler syntesegass pr. volumdel katalysator pr. time, forholdet H2/CO i syntesegassen er generelt fra 1,2:1 til 2,5:1.
NO19990880A 1997-06-26 1999-02-24 Fremgangsmate for fremstilling av en katalysator, katalysator samt fremgangsmate for syntese av hydrokarboner NO317872B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT97MI001510A IT1292423B1 (it) 1997-06-26 1997-06-26 Procedimento per la preparazione di un catalizzatore a base di cobalto e scandio
PCT/EP1998/003873 WO1999000190A1 (en) 1997-06-26 1998-06-20 Process for the preparation of a catalyst based on cobalt and scandium

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO990880D0 NO990880D0 (no) 1999-02-24
NO990880L NO990880L (no) 1999-04-26
NO317872B1 true NO317872B1 (no) 2004-12-27

Family

ID=11377443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19990880A NO317872B1 (no) 1997-06-26 1999-02-24 Fremgangsmate for fremstilling av en katalysator, katalysator samt fremgangsmate for syntese av hydrokarboner

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6096790A (no)
EP (1) EP0934115B1 (no)
JP (1) JP4446130B2 (no)
CN (1) CN1128012C (no)
CA (1) CA2264697C (no)
DE (1) DE69812577T2 (no)
ES (1) ES2195369T3 (no)
ID (1) ID21346A (no)
IT (1) IT1292423B1 (no)
MY (1) MY129167A (no)
NO (1) NO317872B1 (no)
RU (1) RU2201801C2 (no)
SA (1) SA98190949B1 (no)
WO (1) WO1999000190A1 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039882A1 (en) * 1999-12-01 2001-06-07 Sasol Technology (Proprietary) Limited Cobalt catalysts
JP4139883B2 (ja) * 2002-02-08 2008-08-27 独立行政法人産業技術総合研究所 多種の固体触媒の迅速調製方法及びそのための装置
JP4857565B2 (ja) * 2005-01-27 2012-01-18 株式会社Ihi フィッシャー・トロプシュ合成触媒とその製造方法
RU2436627C2 (ru) 2006-08-25 2011-12-20 Ниппон Стил Инджиниринг Ко., Лтд. Катализатор для производства углеводорода из синтез-газа, способ получения катализатора, способ регенерации катализатора и способ получения углеводорода из синтез-газа
GB2482171B (en) 2010-07-22 2018-04-11 Gtl F1 Ag Catalyst treatment
AU2013336290B2 (en) * 2012-10-24 2016-11-17 Sasol Technology (Proprietary) Limited Process for preparing a Fischer-Tropsch catalyst
EA201791548A1 (ru) * 2015-02-25 2018-05-31 ЭсДжиСи ЭНЕРДЖИЯ С.А. (ФОРМЕЛИ-ДжиАй-ГАЗИФИКЕЙШН ИНТЕРНЭШНЛ С.А.) Системы, способы и устройства для каскада реакторов фишера-тропша
WO2017131231A1 (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 Jxエネルギー株式会社 フィッシャー・トロプシュ合成用触媒の製造方法及び炭化水素の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4585798A (en) * 1981-10-13 1986-04-29 Gulf Research & Development Company Synthesis gas conversion using ruthenium-promoted cobalt catalyst
ATE116171T1 (de) * 1990-09-25 1995-01-15 Allied Signal Inc Herstellung von komplexen hohlräumen in gussstücken.
CA2116558A1 (en) * 1991-08-28 1993-03-18 Sandra Bessell Fischer tropsch catalyst comprising cobalt and scandium
WO1994004476A1 (en) * 1992-08-25 1994-03-03 The Broken Hill Proprietary Company Limited Producing blendstock
NO313086B1 (no) * 1995-08-04 2002-08-12 Inst Francais Du Petrole Fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator, katalysator som kan oppnås derved, katalysatorblanding oppnådd derved samtfremgangsmåte for syntese av hydrokarboner

Also Published As

Publication number Publication date
CA2264697A1 (en) 1999-01-07
EP0934115A1 (en) 1999-08-11
NO990880D0 (no) 1999-02-24
CA2264697C (en) 2007-05-22
NO990880L (no) 1999-04-26
WO1999000190A1 (en) 1999-01-07
EP0934115B1 (en) 2003-03-26
ITMI971510A0 (no) 1997-06-26
RU2201801C2 (ru) 2003-04-10
JP4446130B2 (ja) 2010-04-07
MY129167A (en) 2007-03-30
US6096790A (en) 2000-08-01
ES2195369T3 (es) 2003-12-01
ITMI971510A1 (it) 1998-12-26
ID21346A (id) 1999-05-27
JP2000516856A (ja) 2000-12-19
DE69812577D1 (de) 2003-04-30
DE69812577T2 (de) 2004-01-29
IT1292423B1 (it) 1999-02-08
SA98190949B1 (ar) 2006-03-15
CN1128012C (zh) 2003-11-19
CN1230901A (zh) 1999-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2181273C (en) Process for the preparation of a catalyst useful for the conversion of synthesis gas
US6075062A (en) Catalytic composition suitable for the fischer-tropsch process
US4801573A (en) Catalyst for production of hydrocarbons
US4880763A (en) Catalyst for production of hydrocarbons
US6482766B1 (en) Process for catalyst preparation
NO343821B1 (no) Koboltbasert katalysator for Fischer-Tropsch syntese
EP0351067B1 (en) Chemical process and catalyst
US6121190A (en) Catalytic composition useful in the Fischer-Tropsch reaction
NO317872B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av en katalysator, katalysator samt fremgangsmate for syntese av hydrokarboner
CN113366088B (zh) 使用包含镓金属氧化物的混合催化剂生产c2至c5链烷烃的方法
RU2325226C1 (ru) Катализатор для синтеза фишера-тропша и способ его получения
NO333079B1 (no) Fremgangsmate for syntese av hydrokarboner fra en syntesegass i naervaer av en katalysator omfattende en baerer og partikler av minst ett metall fra gruppe VIII, samt fremgangsmate for fremstilling av katalysatoren.
GB2119277A (en) Olefin synthesis catalysts
US7241815B2 (en) Process for synthesising hydrocarbons in a three-phase reactor in the presence of a catalyst comprising a group VIII metal supported on zirconia or on a zirconia-alumina mixed oxide
Holy et al. Ethanol and n-propanol from syngas
CA1159474A (en) Fischer-tropsch process employing modified silicalite catalysts
KR20190032876A (ko) 메탄 및 c2 내지 c4 알칸 화합물의 공동 탈수소방향족화 반응에 의한 방향족 화합물 제조용 이종금속 담지 촉매 및 이를 이용한 방향족 화합물의 제조방법
ZA200402139B (en) Method for hydrocarbon synthesis in a three-phase reactor in the presence of a catalyst comprising a group viii metal supported on zirconia or mixed zirconia-alumina oxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees