RU2175961C2 - Способ получения жидкого топлива - Google Patents
Способ получения жидкого топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175961C2 RU2175961C2 RU2000132694A RU2000132694A RU2175961C2 RU 2175961 C2 RU2175961 C2 RU 2175961C2 RU 2000132694 A RU2000132694 A RU 2000132694A RU 2000132694 A RU2000132694 A RU 2000132694A RU 2175961 C2 RU2175961 C2 RU 2175961C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synthesis gas
- methane
- oxygen
- content
- liquid fuel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Использование: нефтехимия. Сущность: проводят конверсию метана в синтез-газ и гетерогенно-каталитическую полимеризацию синтез-газа в жидкое топливо. Конверсию метана осуществляют в плазменной трубе при 3-5 атм, 1175-1225oС в присутствии кислородсодержащего газа, при этом содержание кислорода составляет 150-200 мас.% от содержания метана. Полимеризацию проводят последовательно пропуская синтез-газ над хром-никелевым катализатором и цеолитным катализатором при 65-78 атм и 140-160oС. Из полученного продукта выделяют смесь предельных углеводородов. 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области химической технологии, в частности переработки природного газа, и может быть использовано для получения жидких топлив, в том числе, моторных и дизельных, предпочтительно, при отсутствии в месте потребления указанных топлив природных источников жидких углеводородов.
Основной составляющей частью природного газа (до 99% в зависимости от месторождения) является метан. Поэтому в основном процессы газохимии основаны именно на различных методах превращения метана. Известны два направления переработки метана: прямая конверсия в различные химические продукты и получение указанных химических продуктов через стадию промежуточного продукта - смеси оксида углерода и водорода (т.н. синтез-газ).
Известен способ получения синтез-газа для производства продуктов основного органического синтеза и синтетического топлива (RU, патент 2062750 С 01 В 3/16, 1996). Согласно известному способу промышленные дымовые газы непрерывно пропускают через газоселективные мембраны для выделения диоксида углерода с последующей десорбцией диоксида углерода в среду паров воды, подаваемых в количестве не менее 2,3 моль воды на 1 моль диоксида углерода. Полученную парогазовую смесь доводят до молярного отношения воды к диоксиду углерода, равного 1,0 - 2,3, путем конденсации паров воды при постоянных давлении и температуре. Полученную парогазовую смесь паров воды и диоксида углерода подвергают конверсии путем их восстановления в электролизере с твердым оксидным электролитом при 1120-1220 К и напряжении не выше термонейтрального до получения синтез-газа состава H2:CO=1,0-2,3 на катоде и кислорода на аноде электролизера. Полученный синтез-газ охлаждают путем рекуперативного теплообмена с парогазовой смесью диоксида углерода и паров воды, подаваемых на конверсию в электролизер. Охлажденный газ направляют потребителю.
Недостатком указанного способа следует признать ограниченную область его применения - переработка промышленных дымовых газов. Реализация указанного способа возможно и будет рентабельна, но только в случае наличия большого промышленного производства.
Известен способ получения синтез-газа (RU, патент 2075432 С 01 В 3,24, 1997), осуществляемый конверсией углеводородного сырья (в частности, метана) в струе плазмы путем подачи водяного пара в плазмотрон с последующим введением плазмы и углеводородов в камеру смешения и подачу полученной смеси в реактор. При этом часть водяного пара вводят в камеру смешения и/или часть углеводородов вводят в плазмотрон. Конверсию осуществляют при давлении 1 ата и температуре продуктов реакции на выходе из реактора примерно 1500 К. Продукты реакции в среднем содержат (об.%) H2 - 71, CO - 22, H2O - 4, углеводороды - остальное.
Недостатком известного способа следует признать неоптимальное соотношение водорода и оксида углерода.
Известен способ получения углеводородного печного топлива (RU, патент 2030441 С 10 L 7/02, 1995). При реализации способа нагревают стабильный газовый конденсат и подают его на ректификацию при давлении 2 - 3 кг/см2, температуре верха 160-170oC и куба колонны 260-280oC. Полученную фракцию углеводородов с температурой кипения 250-260oC отводят из отгонной части колонны в количестве 2-20 мас.% и подают на абсорбцию при 145-155oC. Жидкую углеводородную фракцию получают путем охлаждения парового продукта со стадии ректификации до 150-160oC и используют в качестве абсорбента при массовом отношении фракции углеводородов к абсорбентам как (1,3-3,0):1. Фракцию парожидкостной смеси из колонны разделяют на два потока в массовом соотношении 1:(4-20). Меньший поток подают на абсорбцию, а больший используют в качестве оросителя на стадии ректификации. Абсорбцию осуществляют при давлении 1-1,8 кг/см2. Исходным сырьем при реализации способа является газовый конденсат, получаемый при переработке нефти.
Известен способ получения моторных топлив (RU, патент 2072388oC 10 L 1/4, 1997). При реализации способа осуществляют стабилизацию газового конденсата до остаточного содержания в нем углеводородов C1-C4 в количестве 0,3-1,0 мас. %, фракционируют стабильный газоконденсат с выделением бензиновой фракции, выкипающей в интервале HК - 120 - 160oC, и дизельной фракции, выкипающей в интервале 120 - 160oC - КК, которую затем подвергают отстою не менее 4 часов и/или контактированию с пористым сорбентом при 40-180oC и объемной скорости подачи сырья 2-30 ч-1.
Недостатком способа следует признать его принципиальную неприменимость для природного газа.
Известен способ получения жидкого топлива (Лапидус А. Л. и др. Газохимия: состояние, перспективы развития. "Химия и технология топлив и масел", 2000, N 2, стр. 15 - 19), основанный на синтезе Фишера - Тропша. Согласно известному способу значительное количество жидкого топлива получают из синтез-газа, пропущенного над железосодержащим катализатором при давлении 2,5 МПа и температуре 300 - 350oC.
Недостатком указанного способа следует признать использование в качестве исходного продукта не метана, а синтез-газа.
Известен способ получения жидкого топлива (WO 95/24367, 1995), включающий конверсию метана в синтез-газ и конверсию синтез-газа в жидкое топливо, проводимый в несколько стадий.
Недостатком известного способа следует признать его низкую эффективность, обусловленную многостадийностью.
Техническая задача, решаемая посредством изобретения, состоит в разработке способа синтеза жидкого топлива из природного газа, лишенного указанного недостатка.
Технический результат, достигаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении эффективности способа, выражающейся в повышении ресурса работы катализаторов.
Указанный технический результат достигается использованием способа получения жидкого топлива, включающего конверсию метана в синтез-газ и гетерогенно - каталитическую полимеризацию синтез-газа в жидкое топливо, причем конверсию метана в синтез-газ осуществляют в плазменной трубе при давлении 3 - 5 атм при температуре 1175- 1225oC в присутствии кислородсодержащего газа, причем содержание кислорода составляет 150 - 200 мас.% от содержания метана, а гетерогенно - каталитическую полимеризацию синтез-газа в жидкое топливо осуществляют последовательно пропуская синтез газ над хром-никелевым катализатором и цеолитным катализатором при давлении 65 - 75 атм и 140 - 160oC с последующим выделением из полученного продукта смеси предельных углеводородов. Предпочтительно используют осушенный метан, предварительно отделенный от неорганических газообразных примесей и твердых частиц. Преимущественно используют хром- никелевые катализаторы, содержащие 26 - 29 мас.% NiO, 12 мас.% Cr2O3, 14 мас.% CaO, Al2O3 - остальное, а также цеолитный катализатор, содержащий цеолит группы пентасилов с молярным соотношением SiO2/Al2O3 40 - 150, а также оксид магния, оксид цинка и связующее, причем содержание цеолита составляет от 20,0 до 90,0 мас.%, содержание оксида цинка составляет от 0,1 до 6,0 мас.%, содержание оксида магния составляет от 0,01 до 4,0 мас.%, связующее - остальное. В качестве кислородсодержащего газа может быть использован воздух или технический кислород. Однако указанный технический результат достигается и при использовании как хром-никелевых, так и цеолитного катализатора другого состава. Очистка исходного метана позволяет увеличить ресурс работы катализаторов.
Катализаторы получают известным путем, в частности, пропитывания основы солями с последующим прокаливанием.
В дальнейшем изобретение будет рассмотрено с использованием примеров реализации.
1. В плазмотрон подают метан с расходом 5 кг/ч и технический кислород, полученный путем разложения воды, в количестве 10 кг/ч. Вышедший из плазмотрона плазменный поток подают в трубу, выполненную в виде футерованного канала. Давление в канале составляет 4 атм при температуре 1200oC. Состав продуктов реакции на выходе реактора (об.%): H2 - 54,9, CO - 21,4, H2O - 7,1, углеводороды - остальное. От полученного продукта отделяют воду и углеводороды. Смесь водорода и оксида углерода нагревают до температуры 152 - 155oC при давлении 73 атм и пропускают последовательно над хром-никелевым катализатором, содержащим 27,5 мас. % NiO, 12 мас.% Cr2O3, 14 мас.% СаО, Al2O3 - остальное, а также цеолитным катализатором, содержащим цеолит группы пентасилов с молярным соотношением SiO2/Al2O3 = 60, а также оксид магния, оксид цинка и связующее, причем содержание цеолита составляет 33,0 мас.%, содержание оксида цинка составляет 0,7 мас. %, содержание оксида магния составляет 0,04 мас. %, связующее - остальное. Продукт на выходе содержит смесь предельных углеводородов C5 - C10, пары воды, водород, оксиды углерода. Смесь указанных углеводородов выделяют любым известным путем из полученного продукта и отправляют на дальнейшее разделение известным путем с получением различных видов жидкого топлива.
2. В плазмотрон подают метан с расходом 7 кг/ч и технический кислород, полученный путем разложения воды, в количестве 12 кг/ч. Вышедший из плазмотрона плазменный поток подают в трубу, выполненную в виде футерованного канала. Давление в канале составляет 4,8 атм при температуре 1190oC. Состав продуктов реакции на выходе реактора (об.% H2 - 57,1, CO - 24,1, H2O - 9,2, углеводороды - остальное. От полученного продукта отделяют воду и углеводороды. Смесь водорода и оксида углерода нагревают до температуры 151 - 153oC при давлении 74 атм и пропускают последовательно над хром-никелевым катализатором, содержащим 28 мас.% NiO, 11,8 мас.% Cr2O3, 13,9 мас.% CaO, Al2O3 - остальное, а также цеолитным катализатором, содержащим цеолит группы пентасилов с молярным соотношением SiO2/Al2O3 = 50, a также оксид магния, оксид цинка и связующее, причем содержание цеолита составляет 33,9 мас.%, содержание оксида цинка составляет 0,6 мас.%, содержание оксида магния составляет от 0,05 мас. %, связующее - остальное. Продукт на выходе содержит смесь предельных углеводородов C5 - C10, пары воды, водород, оксиды углерода. Смесь указанных углеводородов выделяют любым известным путем из полученного продукта и отправляют на дальнейшее разделение известным путем с получением различных видов жидкого топлива.
Claims (4)
1. Способ получения жидкого топлива, включающий конверсию метана в синтез-газ в присутствии кислородсодержащего газа и синтез-газа в жидкое топливо, отличающийся тем, что конверсию метана в синтез-газ осуществляют в плазменной трубе при давлении 3-5 атм и температуре 1175-1225oС в присутствии кислородсодержащего газа, при этом содержание кислорода составляет 150-200 мас.% от содержания метана, а гетерогенно - каталитическую полимеризацию синтез-газа в жидкое топливо осуществляют последовательно пропуская синтез газ над хром-никелевым катализатором и цеолитным катализатором при давлении 65-75 атм и 140-160oС с последующим выделением из полученного продукта смеси предельных углеводородов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют осушенный метан, предварительно отделенный от неорганических газообразных примесей и твердых частиц.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют хром-никелевые катализаторы, содержащие 26-29 мас.% NiO, 12 мас.% Cr2O3, 14 мас.% СаО, Al2O3 - остальное, а также цеолитный катализатор, содержащий цеолит группы пентасилов с молярным соотношением SiO2/Al2O3=40-150, а также оксид магния, оксид цинка и связующее, причем содержание цеолита составляет от 20,0 до 90,0 мас. %, содержание оксида цинка составляет от 0,1 до 6,0 мас.%, содержание оксида магния составляет от 0,01 до 4,0 мас.%, связующее - остальное.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего газа может быть использован воздух или технический кислород.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132694A RU2175961C2 (ru) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Способ получения жидкого топлива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132694A RU2175961C2 (ru) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Способ получения жидкого топлива |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000132694A RU2000132694A (ru) | 2001-06-27 |
RU2175961C2 true RU2175961C2 (ru) | 2001-11-20 |
Family
ID=20244029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000132694A RU2175961C2 (ru) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Способ получения жидкого топлива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175961C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458966C1 (ru) * | 2011-04-27 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН (ИТПМ СО РАН) | Способ переработки органического сырья (варианты) |
-
2000
- 2000-12-27 RU RU2000132694A patent/RU2175961C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458966C1 (ru) * | 2011-04-27 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН (ИТПМ СО РАН) | Способ переработки органического сырья (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112638849B (zh) | 在没有二氧化碳排放下由合成气制备甲醇的方法 | |
CN103232312B (zh) | 异丁烷脱氢制备异丁烯的装置及工艺 | |
RU2478569C1 (ru) | Способ извлечения гелия из природного газа | |
JP2009179591A (ja) | メタノールの製造方法 | |
AU2009330283B2 (en) | Processes for hydrogen production and catalysts for use therein | |
AU2010234510A1 (en) | Rendering petroleum oil as an environmentally carbon dioxide neutral source material for fuels, derived products and as a regenerative carbon source | |
WO2006087971A1 (ja) | 芳香族化合物の製造方法及び水素化芳香族化合物の製造方法 | |
EP2057253A1 (en) | A system and process for hydrocarbon synthesis | |
RU2324674C1 (ru) | Способ получения метанола | |
CN101080377A (zh) | 生产甲醇的方法 | |
RU2362760C1 (ru) | Способ получения ароматических углеводородов, водорода, метанола, моторных топлив и воды из газа нестабильного состава газоконденсатных и нефтяных месторождений и установка для его осуществления | |
RU2175961C2 (ru) | Способ получения жидкого топлива | |
RU2630308C1 (ru) | Способ и установка для получения высокооктановой синтетической бензиновой фракции из углеводородсодержащего газа | |
CN86108198A (zh) | 由烃类原料生产液态烃的工艺 | |
RU2006122358A (ru) | Способ переработки органических отходов (варианты) | |
RU2203214C1 (ru) | Способ получения метанола | |
CN103992198B (zh) | 一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺 | |
CN117460687A (zh) | 氨裂化用于绿色氢 | |
CA2791001A1 (en) | A process for producing hydrogen | |
WO2008010743A1 (fr) | Procédé de fabrication de méthanol | |
US20240010586A1 (en) | Methanol production method | |
RU2555043C1 (ru) | Способ очистки воды, образующейся на стадии синтеза углеводородов в процессе gtl, и способ ее использования | |
RU2202531C1 (ru) | Способ получения метанола | |
US20230312444A1 (en) | Method for producing methanol | |
RU2795925C2 (ru) | Способ получения метанола из синтез-газа с нулевым выбросом диоксида углерода |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071228 |