RU2007116809A - Структура катализатора - Google Patents

Структура катализатора Download PDF

Info

Publication number
RU2007116809A
RU2007116809A RU2007116809/04A RU2007116809A RU2007116809A RU 2007116809 A RU2007116809 A RU 2007116809A RU 2007116809/04 A RU2007116809/04 A RU 2007116809/04A RU 2007116809 A RU2007116809 A RU 2007116809A RU 2007116809 A RU2007116809 A RU 2007116809A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
porous
porous catalyst
reactor
catalyst
catalytic
Prior art date
Application number
RU2007116809/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2381062C2 (ru
Inventor
Фредерик Виллем Хендрик ГИМПЕЛ (NL)
Фредерик Виллем Хендрик ГИМПЕЛ
Герхардус Петрус Ламбертус НИЕСЕН (NL)
Герхардус Петрус Ламбертус НИЕСЕН
Франсискус Йоханнес Мари СХРАУВЕН (NL)
Франсискус Йоханнес Мария СХРАУВЕН
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL)
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
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 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL), Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL)
Publication of RU2007116809A publication Critical patent/RU2007116809A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2381062C2 publication Critical patent/RU2381062C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2495Net-type reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/33Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
    • C10G2/331Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals
    • C10G2/332Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals of the iron-group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Claims (19)

1. Способ синтеза углеводородов в трехфазном реакторе, включающий следующие стадии:
(i) введение синтез-газа в реактор;
(ii) приведение в контакт синтез-газа с катализатором Фишера-Тропша; и
(iii) удаление продуктов из реактора,
где стадия (i) включает введение части или всего синтез-газа в реактор в или вблизи к нижней части реактора; и стадия (ii) включает контактирование реагентов синтез-газа с каталитической структурой неподвижной внутри реактора, где каталитическая структура включает один или более пористых каталитических элементов, закрепляемых внутри реактора, каждый из указанных пористых каталитических элементов имеет размер, по крайней мере, 1 см3, предпочтительно 10 см3, и где объем пор внутри каждого пористого каталитического элемента составляет, по крайней мере, 60% по сравнению с объемом пористых каталитических элементов и каждый пористый каталитический элемент включает материал катализатора Фишера-Тропша, в котором указанный пористый элемент или каждый пористый элемент катализатора выполнен в форме сетки, губки, конструкция из фольги или тканого мата.
2. Способ по п.1, в котором указанный пористый элемент или каждый пористый каталитический элемент выполнен из материала, выбираемого из группы, состоящей из жаропрочных оксидов, металлов или их смесей, предпочтительно указанный пористый элемент или каждый пористый каталитический элемент выполнен из жаропрочных оксидов, выбираемых из группы, состоящей из диоксид титана, кварца, диоксида циркония, кремнезема или их смесей или указанный каталитический элемент или каждый каталитический элемент выполнен из металла, например нержавеющей стали, железа или меди.
3. Способ по п.1, в котором используют множество пористых каталитических элементов, в которых пористость между пористыми каталитическими элементами внутри структуры катализатора меньше, чем 30 об.% структуры, предпочтительно, в котором пористость между пористыми каталитическими элементами меньше, чем 20 об.%, более предпочтительно менее чем 10 об.%.
4. Способ по п.1, в котором объем пор внутри каждого пористого каталитического элемента составляет, по крайней мере, 70%, предпочтительно, по крайней мере, 75%.
5. Способ по п.1, в котором удельная поверхность каждого пористого каталитического элемента находится в пределах между от 200 до 20000 м2 на м3 по отношению к объему пористого каталитического элемента, предпочтительно удельная внешняя поверхностная каждого пористого каталитического элемента составляет от 300 до 15000 м2 нам3.
6. Способ по п.2, в котором материал катализатора Фишера-Тропша применяют в виде слоя на указанном пористом каталитическом элементе или каждом пористом каталитическом элементе, предпочтительно в виде слоя со средней толщиной от 1 до 300 мкм, более предпочтительно в виде слоя со средней толщиной от 5 до 200 мкм.
7. Способ по п.1, в котором доля катализатора каждого пористого каталитического элемента составляет, по крайней мере, приблизительно 1 об.% по отношению к объему пористого каталитического элемента, предпочтительно, по крайней мере, приблизительно 4 об.%.
8. Способ по п.1, в котором активный компонент материала катализатора Фишера-Тропша выбирают из группы, состоящей из кобальта, железа, рутения и их смесей, предпочтительно кобальта.
9. Способ по п.1, в котором стадия (11) дополнительно включает использование промотора, предпочтительно промотора, отобранного из группы, состоящей из циркония, марганца, ванадия, рения, платины, палладия и их смесей, более предпочтительно марганца, ванадия и их смесей.
10. Способ по п.1, в котором материалом катализатора Фишера-Тропша является кобальт в количестве 10-120 кг Со м-3 по отношению к покрытию пористого каталитического элемента, предпочтительно в количестве приблизительно от 20 до приблизительно 90 кг Со м-3.
11. Способ по п.1, в котором водород и монооксид углерода служат реагентами, подаваемыми в реактор в мольном отношении в диапазоне от 0,4 до 2,5, предпочтительно от 1,0 до 2,3.
12. Способ по п.1, в котором часовая объемная скорость газа находится в диапазоне от 500 до 20000 нл·ч-1 по отношению к объему пористых каталитических элементов и пространству между ними, предпочтительно в интервале от 700 до 10000 нл·ч-1.
13. Способ по п.1, в котором поверхностная скорость синтеза-газа находится в диапазоне от 0,5 до 50 см/с, предпочтительно в диапазоне от 5 до 35 см/с, или в котором поверхностную скорость жидкости, включая получаемую жидкость, сохраняют в диапазоне от 0,001 до 4,00 см/с, предпочтительно от 0,005 до 1,0 см/с.
14. Способ по п.1, в котором синтез Фишера-Тропша проводят при температуре в диапазоне от 125 до 350°С, более предпочтительно от 175 до 275°С и наиболее предпочтительно от 200 до 260°С, и давлении от 5 до 150 бар абс., более предпочтительно от 5 до 80 бар абс.
15. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию гидрообработки.
16. Способ по п.1, в котором извилистость поровых каналов каталитического элемента меньше, чем 1,5, предпочтительно меньше, чем 1,3, наиболее предпочтительно меньше, чем 1,2.
17. Реактор для осуществления способа по любому из пп.1-16, включающий корпус реактора, средства для ввода реагентов в корпус реактора, одну или более каталитических структур, средства охлаждения, и средства удаления продуктов из корпуса реактора; в котором, по крайней мере, одна из каталитических структур включает, по крайней мере, один пористый элемент катализатора, неподвижный относительно корпуса реактора, каждый элемент катализатора имеет размер, по крайней мере, 1 см3, предпочтительно, по крайней мере, 10 см3 и в котором объем пор внутри каждого пористого каталитического элемента составляет, по крайней мере, 60% по отношению к объему пористых каталитических элементов, и каждый пористый каталитический элемент включает материал катализатора Фишера-Тропша.
18. Пористый каталитический элемент пригодный для синтеза углеводорода, включающий материал катализатора Фишера-Тропша, способный к неподвижной установке, размером приблизительно 1 см3, предпочтительно, по крайней мере, 10 см3, в котором элемент выполнен в форме сетки, губки, конструкция из фольги или тканого мата, и в котором объем пор внутри каждого пористого каталитического элемента составляет, по крайней мере, 60% по отношению к объему пористых каталитических элементов, предпочтительно, по крайней мере, 70%, более предпочтительно, по крайней мере, приблизительно 75%.
19. Элемент по п.18, в котором удельная поверхность элемента равна удельной поверхности, указанной в п.5.
RU2007116809/04A 2004-10-04 2005-10-04 Структура катализатора RU2381062C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04256131 2004-10-04
EP04256131.6 2004-10-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007116809A true RU2007116809A (ru) 2008-11-10
RU2381062C2 RU2381062C2 (ru) 2010-02-10

Family

ID=34930715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007116809/04A RU2381062C2 (ru) 2004-10-04 2005-10-04 Структура катализатора

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7776933B2 (ru)
EP (1) EP1807204B1 (ru)
CN (1) CN100548490C (ru)
AT (1) ATE554855T1 (ru)
AU (1) AU2005291312B2 (ru)
MY (1) MY139252A (ru)
RU (1) RU2381062C2 (ru)
WO (1) WO2006037776A1 (ru)
ZA (1) ZA200701227B (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7897124B2 (en) * 2008-09-18 2011-03-01 Gunnerman Rudolf W Continuous process and plant design for conversion of biogas to liquid fuel
EP2260937A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-15 DSM IP Assets B.V. Device for processing and conditioning of material transported through the device
CA2782174A1 (en) 2009-12-16 2011-06-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for preparing a catalyst substrate from non-woven fibers
US20130136678A1 (en) * 2010-07-12 2013-05-30 Konstantin Chuntonov Plate getter composites
EP2463027A1 (en) 2010-12-08 2012-06-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for the manufacture of a coated fibrous structure and a catalyst therefrom
US20120258855A1 (en) 2010-12-23 2012-10-11 Shell Oil Company Process for manufacturing a catalyst support and a catalyst
GB201105571D0 (en) * 2011-04-01 2011-05-18 Gas2 Ltd High pressure gas to liquid process
GB201112028D0 (en) * 2011-07-13 2011-08-31 Gas2 Ltd Fixed bed fischer tropsch reactor
EP3699991B1 (en) * 2019-02-25 2021-04-14 ETH Zurich Systems and reactors for storage of electrical energy

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2127241T3 (es) * 1992-06-24 1999-04-16 Shell Int Research Procedimiento para la oxidacion parcial catalitica de hidrocarburos.
US5252613A (en) 1992-12-18 1993-10-12 Exxon Research & Engineering Company Enhanced catalyst mixing in slurry bubble columns (OP-3723)
TW299307B (ru) * 1993-11-29 1997-03-01 Shell Internat Res Schappej Bv
US5431890A (en) 1994-01-31 1995-07-11 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation structure
DZ1918A1 (fr) * 1994-08-02 2002-02-17 Shell Internaional Res Mij B V Procédé d'oxydation catalytique partielle d'hydrocarbures.
FR2736650B1 (fr) * 1995-07-13 1997-09-05 Inst Francais Du Petrole Procede de conversion du gaz de synthese en phase liquide
GB2322633A (en) 1997-02-28 1998-09-02 Norske Stats Oljeselskap Fischer-Tropsch reactor
AU2043400A (en) 1998-12-07 2000-06-26 Syntroleum Corporation Structured fischer-tropsch catalyst system and method for its application
EP1154973A1 (en) * 1999-02-26 2001-11-21 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the production of aromatic hydrocarbons from c1-4 hydrocarbons
US6451864B1 (en) * 1999-08-17 2002-09-17 Battelle Memorial Institute Catalyst structure and method of Fischer-Tropsch synthesis
US20030012711A1 (en) * 1999-11-17 2003-01-16 Conoco Inc. Honeycomb monolith catalyst support for catalytic distillation reactor
US20020198429A1 (en) * 2001-05-18 2002-12-26 Conoco Inc. Inducing turbulent flow in catalyst beds
GB0112789D0 (en) * 2001-05-25 2001-07-18 Bp Exploration Operating Process
US6713519B2 (en) 2001-12-21 2004-03-30 Battelle Memorial Institute Carbon nanotube-containing catalysts, methods of making, and reactions catalyzed over nanotube catalysts
MY140160A (en) 2004-01-28 2009-11-30 Shell Int Research Heat exchanger for carrying out an exothermic reaction

Also Published As

Publication number Publication date
US20070299147A1 (en) 2007-12-27
EP1807204A1 (en) 2007-07-18
US7776933B2 (en) 2010-08-17
AU2005291312A1 (en) 2006-04-13
MY139252A (en) 2009-09-30
ATE554855T1 (de) 2012-05-15
WO2006037776A1 (en) 2006-04-13
ZA200701227B (en) 2008-08-27
CN100548490C (zh) 2009-10-14
EP1807204B1 (en) 2012-04-25
AU2005291312B2 (en) 2008-10-09
RU2381062C2 (ru) 2010-02-10
CN101027131A (zh) 2007-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2007116809A (ru) Структура катализатора
Dittmeyer et al. Membrane reactors for hydrogenation and dehydrogenation processes based on supported palladium
Yu et al. Effect of the metal foam materials on the performance of methanol steam micro-reformer for fuel cells
DK1222024T3 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af syntesegas ved anvendelse af nikkel-rhodium-baserede katalysatorer
Ordomsky et al. Soldering of iron catalysts for direct synthesis of light olefins from syngas under mild reaction conditions
US20050261383A1 (en) Novel syngas catalysts and their method of use
Silberova et al. Small-scale hydrogen production from propane
Kierzkowska-Pawlak et al. Plasma deposited novel nanocatalysts for CO2 hydrogenation to methane
González-Velasco et al. Pt/Ce0. 68Zr0. 32O2 washcoated monoliths for automotive emission control
Peluso et al. Eggshell catalyst in Fischer–Tropsch synthesis: Intrinsic reaction kinetics
Cheng et al. Microfibrous entrapped hybrid iron-based catalysts for Fischer–Tropsch synthesis
US20050203195A1 (en) Tailored Fischer-Tropsch synthesis product distribution
Perdikaki et al. Efficient CO oxidation in an ionic liquid-modified, Au nanoparticle-loaded membrane contactor
Makhania et al. Foam: Imparting structure to heterogeneous catalysis
RU2008129062A (ru) Подложки катализаторов, используемых в синтезе фишера-тропша и их применение
Shang et al. Nano‐engineered nickel catalysts supported on 4‐channel α‐Al2O3 hollow fibers for dry reforming of methane
Nguyen et al. Platelet millireactor filled with open cell foam-supported Pt nanoparticles for a three-phase catalytic system
Ma et al. Efficient coating method via matching rough surface of stainless steel with Al2O3 particles
Jarosch et al. Permeability, selectivity, and testing of hydrogen diffusion membranes suitable for use in steam reforming
RU2000113107A (ru) Реактор для каталитического получения водорода и оксида углерода
WO2004043584A2 (en) Novel syngas catalysts and their method of use
Kusakabe et al. Hydrogen production in zirconia membrane reactors for use in PEM fuel cells
Paturzo et al. Methane conversion to syngas in a composite palladium membrane reactor with increasing number of Pd layers
Papavassiliou et al. Catalytic Partial Oxidation Pilot Plant Study
AU2017349184B2 (en) A fischer-tropsch catalyst body

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201005