RU2261241C1 - Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons - Google Patents

Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
RU2261241C1
RU2261241C1 RU2003137681/04A RU2003137681A RU2261241C1 RU 2261241 C1 RU2261241 C1 RU 2261241C1 RU 2003137681/04 A RU2003137681/04 A RU 2003137681/04A RU 2003137681 A RU2003137681 A RU 2003137681A RU 2261241 C1 RU2261241 C1 RU 2261241C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
catalyst
hydrocarbons
acid component
neodymium
Prior art date
Application number
RU2003137681/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003137681A (en
Inventor
П.А. Макаров (RU)
П.А. Макаров
Original Assignee
Штернберг Арнольд Давидович
Макаров Павел Алексеевич
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 Штернберг Арнольд Давидович, Макаров Павел Алексеевич filed Critical Штернберг Арнольд Давидович
Priority to RU2003137681/04A priority Critical patent/RU2261241C1/en
Publication of RU2003137681A publication Critical patent/RU2003137681A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261241C1 publication Critical patent/RU2261241C1/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: petrochemical processes.
SUBSTANCE: hydrocarbons are produced via contacting synthesis gas with catalytic composition consisting of mixture of iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalyst and acid component at elevated pressures and temperatures and specified iron-containing catalyst reduction conditions. Specifically, said iron component is a mixture of neodymium and cerium silicates at weight ratio between 1:9 and 9:1 and weight ratio of acid component to iron-containing catalyst ranges from 1:1 to 6:1.
EFFECT: increased selectivity and productivity of catalyst and reduced level of aromatic hydrocarbons in product.
3 cl, 1 tbl, 15 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к органической химии, а именно к нефтехимии и, в частности, к способу получения углеводородов из смеси СО, Н2 и CO2 (далее именуемой синтез-газом). В качестве катализатора используются композиции железосодержащих катализаторов синтеза Фишера-Тропша с кислотными компонентами - кристаллическими алюмосиликатами, силикатами редкоземельных элементов неодима, церия, празеодима. Получаемые при этом углеводородные фракции, используемые в качестве автомобильного бензина и дизельного топлива, характеризуются более низким содержанием ароматических углеводородов в сравнении с углеводородами, получаемыми из смеси моноксида углерода и водорода в присутствии известных железосодержащих катализаторов синтеза Фишера-Тропша.The invention relates to organic chemistry, in particular to petrochemistry and, in particular, to a method for producing hydrocarbons from a mixture of CO, H 2 and CO 2 (hereinafter referred to as synthesis gas). As a catalyst, compositions of iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalysts with acidic components — crystalline aluminosilicates, rare-earth element silicates of neodymium, cerium, praseodymium — are used. The resulting hydrocarbon fractions used as motor gasoline and diesel fuel are characterized by a lower aromatic hydrocarbon content compared to hydrocarbons obtained from a mixture of carbon monoxide and hydrogen in the presence of known iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalysts.

Известен способ получения С5+ углеводородов из газа, содержащего H2 и СО, путем контактирования газа при температуре 180-250°С, давлении 15-20 атм и объемном соотношении H2/CO, равном 1,1-1,8 с катализатором, содержащим кобальт и цирконий на носителе, выбранном из алюмосиликата или оксидов кремния, алюминия, титана (RU 1833335, С 07 С 1/04, 1993) [1].A known method of producing C 5+ hydrocarbons from a gas containing H 2 and CO by contacting the gas at a temperature of 180-250 ° C, a pressure of 15-20 atm and a volume ratio of H 2 / CO equal to 1.1-1.8 with a catalyst containing cobalt and zirconium on a carrier selected from aluminosilicate or oxides of silicon, aluminum, titanium (RU 1833335, C 07 C 1/04, 1993) [1].

Известен также способ получения кобальт-циркониевого катализатора на Al2О3 для синтеза С5+ углеводородов из газа, содержащего H2 и СО, и применяемого при температуре 150-350°С, давлении 10-70 атм и объемном соотношении H2/CO, равном 1,0-2,3 (RU 1836146, В 01 J 37/04, 21/04, 23/74, 1993) [2].There is also a method of producing a cobalt-zirconium catalyst on Al 2 O 3 for the synthesis of C 5+ hydrocarbons from a gas containing H 2 and CO, and used at a temperature of 150-350 ° C, a pressure of 10-70 atm and a volume ratio of H 2 / CO equal to 1.0-2.3 (RU 1836146, 01 J 37/04, 21/04, 23/74, 1993) [2].

Согласно полученным данным в результате смеси H2 и СО на кобальтовых катализаторах получаются С5 углеводороды с селективностью от 68-85 мас.% [1] до 87-91 мас.% [2] и производительностью 100-108 г/л кат/ч.According to the data obtained, a mixture of H 2 and CO on cobalt catalysts produces C 5 hydrocarbons with a selectivity of 68-85 wt.% [1] to 87-91 wt.% [2] and a productivity of 100-108 g / l cat / h .

Основным недостатком вышеуказанных способов получения жидких углеводородов из синтез-газа в присутствии кобальтовых катализаторов является низкое содержание углеводородов изо-строения в продуктах реакции и высокая стоимость катализаторов.The main disadvantage of the above methods for producing liquid hydrocarbons from synthesis gas in the presence of cobalt catalysts is the low content of hydrocarbons of the structure in the reaction products and the high cost of the catalysts.

Поэтому разработаны способы получения жидких углеводородов из синтез-газа в процессе Фишера-Тропша, использующие железосодержащие катализаторы. Хотя селективность и производительность этих катализаторов ниже в сравнении с кобальтовыми, однако жидкие продукты, полученные в присутствии этих катализаторов, содержат значительно большее количество углеводородов изо-строения и, кроме того, стоимость этих катализаторов значительно ниже, чем кобальтовых (RU 2180651 С1 11.01.2001).Therefore, methods have been developed for producing liquid hydrocarbons from synthesis gas in the Fischer-Tropsch process using iron-containing catalysts. Although the selectivity and performance of these catalysts is lower compared to cobalt, however, the liquid products obtained in the presence of these catalysts contain a significantly larger amount of hydrocarbons from the structure and, in addition, the cost of these catalysts is much lower than cobalt (RU 2180651 C1 11.01.2001 )

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ получения углеводородов из оксида углерода и водорода, включающий контактирование в реакторе синтез-газа с каталитической композицией, состоящей из смеси активного железосодержащего катализатора синтеза Фишера-Тропша и кислотного компонента, при повышенном давлении и температуре и заданных условиях восстановления железосодержащего активного компонента каталитической композиции (RU 2204546 С1, 2002). Отличительной особенностью которого является то, что в качестве кислотного компонента применяют кристаллический алюминосиликат или силикоалюмофосфат, используют циркуляцию газового потока после реактора с объемным соотношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, равному 1-1000, а процесс проводят при давлении 10-100 атм, температуре 220-400°С, объемной скорости подачи исходного синтез-газа 100-5000 ч-1, мольном соотношении H2-CO, равном 1-3, и объемном содержании CO2 в газовом потоке на входе в реактор 0,01-40%. В качестве катализаторов синтеза Фишера-Тропша используют железные плавленые катализаторы в окисленной или восстановленной форме, промотированные окислами алюминия, кремния, магния, калия и кальция. В качестве кислотного компонента катализатора используют кристаллические алюмосиликаты со структурой ZSM-5 типа В, а также кристаллические силикоалюмофосфаты со структурой SAPO-5. Каталическая композиция содержит 10-90% железосодержащего катализатора синтеза Фишера-Тропша и 10-90% кислотного компонента.Closest to the present invention is a method for producing hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen, comprising contacting the synthesis gas in the reactor with a catalytic composition consisting of a mixture of an active iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalyst and an acid component, at elevated pressure and temperature and given conditions for the reduction of iron-containing the active component of the catalytic composition (RU 2204546 C1, 2002). A distinctive feature of which is that crystalline aluminosilicate or silicoaluminophosphate is used as the acid component, circulation of the gas stream after the reactor is used with a volume ratio of the amount of circulating gas to the initial synthesis gas equal to 1-1000, and the process is carried out at a pressure of 10-100 atm. a temperature of 220-400 ° C, a volumetric feed rate of the feed synthesis gas of 100-5000 h -1 , a molar ratio of H 2 -CO equal to 1-3, and a volumetric content of CO 2 in the gas stream at the inlet of the reactor 0.01-40 % As catalysts for Fischer-Tropsch synthesis, iron fused catalysts in oxidized or reduced form, promoted by oxides of aluminum, silicon, magnesium, potassium and calcium, are used. As the acid component of the catalyst, crystalline aluminosilicates with a ZSM-5 type B structure are used, as well as crystalline silicoaluminophosphates with a SAPO-5 structure. The catalyst composition contains 10-90% of an iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalyst and 10-90% of an acid component.

Согласно прототипу продуктами превращения синтез-газа являются бензиновые фракции (С510 - углеводороды), дизельная фракция (С1020 углеводороды), твердые парафины С21+ и реакционная вода, содержащая кислородосодержащие соединения.According to the prototype, the synthesis gas conversion products are gasoline fractions (C 5 -C 10 hydrocarbons), diesel fraction (C 10 -C 20 hydrocarbons), C 21+ solid paraffins and reaction water containing oxygen-containing compounds.

Однако в прототипе имеется важный недостаток:However, the prototype has an important drawback:

При использовании в процессе синтеза углеводородов из моноксида углерода и водорода каталитической композиции, из ряда представленных в патенте, дающей наименьшее содержание ароматических углеводородов в продуктах реакции - 2,9 мас.% (пример 13 прототипа), наблюдается снижение эффективности процесса, которая выражается в снижении выхода жидких углеводородов до 105 г/нм3 синтез-газа и степени использования углерода, содержащегося в исходном моноксиде углерода до 50 мас.%, в сравнении с показателями более эффективных катализаторов. Однако следует заметить, что для более эффективных каталитических композиций (пример 8 прототипа), характеризующихся высоким выходом жидких углеводородов - 159 г/нм3 и степенью использования углерода из исходного моноксида углерода, равной 78 мас.%, содержание ароматических углеводородов в продуктах реакции возрастает - 22,5 мас.%.When using in the process of synthesis of hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen a catalytic composition, from a series presented in the patent, which gives the lowest content of aromatic hydrocarbons in the reaction products - 2.9 wt.% (Example 13 prototype), there is a decrease in the efficiency of the process, which is expressed in a decrease the yield of liquid hydrocarbons up to 105 g / nm 3 of synthesis gas and the degree of utilization of carbon contained in the initial carbon monoxide up to 50 wt.%, in comparison with the performance of more efficient catalysts. However, it should be noted that for more effective catalytic compositions (example 8 of the prototype), characterized by a high yield of liquid hydrocarbons - 159 g / nm 3 and a degree of carbon utilization from the starting carbon monoxide equal to 78 wt.%, The content of aromatic hydrocarbons in the reaction products increases - 22.5 wt.%.

Значение указанного недостатка весьма существенно. С учетом того что современные требования к моторным топливам направлены на снижение в их составе содержания ароматических углеводородов, а основное применение получаемых в указанном способе углеводородов - это их использование в качестве моторных топлив, высокое содержание ароматических углеводородов является нежелательным.The value of this drawback is very significant. Considering the fact that modern requirements for motor fuels are aimed at reducing the content of aromatic hydrocarbons in their composition, and the main use of hydrocarbons obtained in this method is their use as motor fuels, a high content of aromatic hydrocarbons is undesirable.

Задачей настоящего изобретения является разработка и создание способа получения углеводородов из оксида углерода и водорода, имеющего улучшенные показатели.The objective of the present invention is to develop and create a method for producing hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen, having improved performance.

В результате решения данной задачи возможно получение технических результатов, заключающихся в повышении селективности и производительности катализатора по жидким углеводородам при одновременном уменьшении в жидких продуктах содержания ароматических углеводородов.As a result of solving this problem, it is possible to obtain technical results consisting in increasing the selectivity and productivity of the catalyst for liquid hydrocarbons while reducing the content of aromatic hydrocarbons in liquid products.

Данные технические результаты достигаются тем, что в способе получения углеводородов из оксида углерода и водорода, включающем контактирование в реакторе синтез-газа с каталитической композицией, состоящей из смеси железосодержащего катализатора синтеза Фишера-Тропша и кислотного компонента при повышенных давлениях и температуре и заданных условиях восстановления железосодержащего катализатора, в качестве кислотного компонента используют смесь силикатов неодима и церия в весовом соотношении железосодержащего катализатора и кислотного компонента от 1 до 6 и соотношении силикатов неодима и церия, мас.%:These technical results are achieved in that in a method for producing hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen, comprising contacting the synthesis gas in the reactor with a catalytic composition consisting of a mixture of an iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalyst and an acid component at elevated pressures and temperatures and given conditions for the reduction of iron-containing catalyst, a mixture of neodymium and cerium silicates in a weight ratio of iron-containing catalyst and acid is used as the acid component the component from 1 to 6 and the ratio of silicates of neodymium and cerium, wt.%:

силикат неодимаneodymium silicate 10-9010-90 силикат церияcerium silicate 10-9010-90

Кроме того, применяют циркуляцию газового потока после реактора с объемным соотношением количества циркулирующего газа к исходному газу равному 1-1000, а процесс проводят при давлении 10-100 атм, температуре 220-400°С, объемной скорости подачи исходного синтез-газа 100-5000 ч-1, мольном соотношении Н2/СО в исходном синтез-газе, равном 1-3, и объемном содержании СО2 в газовом потоке на входе в реактор 0,01-40%.In addition, gas circulation is used after the reactor with a volume ratio of the amount of circulating gas to the source gas equal to 1-1000, and the process is carried out at a pressure of 10-100 atm, a temperature of 220-400 ° C, a volumetric feed rate of the synthesis gas of 100-5000 h -1 , the molar ratio of H 2 / CO in the initial synthesis gas, equal to 1-3, and the volumetric content of CO 2 in the gas stream at the inlet of the reactor is 0.01-40%.

Отличительными признаками изобретения являются:Distinctive features of the invention are:

- для каталитической конверсии синтез-газа в углеводородные продукты в качестве катализатора используют смеси железосодержащих катализаторов синтеза Фишера-Тропша в окисленной или восстановленной форме, промотированные оксидами алюминия, кремния, щелочных или щелочно-земельных металлов, с кислотным компонентом - силикатами редкоземельных элементов неодима и церия в массовом соотношении железосодержащий катализатор/кислотный компонент, равном 50/50 - 85/15.- for the catalytic conversion of synthesis gas to hydrocarbon products, mixtures of iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalysts in oxidized or reduced form, promoted with oxides of aluminum, silicon, alkaline or alkaline-earth metals, with an acid component - rare-earth silicates of neodymium and cerium are used as a catalyst in a mass ratio of iron-containing catalyst / acid component equal to 50/50 - 85/15.

Весовое соотношение неодима и церия, входящих в состав кислотного компонента катализатора, варьируется в диапазоне (мас.%):The weight ratio of neodymium and cerium, which are part of the acid component of the catalyst, varies in the range (wt.%):

силикат неодима - 10-90,neodymium silicate - 10-90,

силикат церия - 10-90.cerium silicate - 10-90.

Выбор катализатора для конверсии синтез-газа в углеводородные продукты основан на том, что из всех катализаторов синтеза Фишера-Тропша наиболее производительными в диапазоне температур 220-400°С являются плавленые железные катализаторы. Комбинирование плавленых железных катализаторов с кислотными компонентами приводит к интенсификации синтеза углеводородов из Н2, СО и CO2 за счет более быстрого протекания реакций конверсии промежуточных продуктов синтеза Фишера-Тропша (спиртов, олефинов) на кислотном компоненте в целевые углеводородные продукты.The choice of catalyst for the conversion of synthesis gas to hydrocarbon products is based on the fact that of all Fischer-Tropsch synthesis catalysts, the most productive in the temperature range 220-400 ° C are fused iron catalysts. The combination of fused iron catalysts with acidic components leads to intensification of the synthesis of hydrocarbons from H 2 , CO, and CO 2 due to faster reactions of conversion of intermediate products of Fischer-Tropsch synthesis (alcohols, olefins) on the acid component to the target hydrocarbon products.

Выбор условий проведения процесса синтеза бензиновых и дизельных фракций из газа, содержащего Н2, СО и CO2, обусловлен следующими факторами. Повышенное давление необходимо для более глубокого превращения синтез-газа. Нижняя граница температурного интервала (220°С) определена по минимальной активности катализатора, превышение верхнего значения температуры (400°С) приводит к быстрому зауглероживанию поверхности катализатора. Объемная скорость подачи исходного синтез-газа определяется активностью используемого катализатора, при фиксированных значениях давления и температуры. Заявляемое значение объемной скорости является оптимальным для получения бензиновой и дизельной фракции. Соотношение между Н2 и СО, а также между СО и CO2 определяется стехиометрией протекания химической реакции синтеза углеводородов. Для образования группы «СН2» парафиновых углеводородов на один атом углерода требуется два атома водорода, а количество связанного «О» в исходном сырье определяет потребление водорода для образования молекул Н2O. Исходя из теоретических предпосылок, эксперименты проводились в условиях, достаточно близких к стехиометрическому соотношению между атомами углерода, кислорода и водорода. Условия восстановления катализатора определены экспериментально.The choice of conditions for the process of synthesis of gasoline and diesel fractions from a gas containing H 2 , CO and CO 2 is due to the following factors. Increased pressure is necessary for deeper conversion of synthesis gas. The lower limit of the temperature range (220 ° C) is determined by the minimum activity of the catalyst, exceeding the upper temperature value (400 ° C) leads to rapid carbonization of the catalyst surface. The volumetric feed rate of the feed synthesis gas is determined by the activity of the catalyst used, at fixed pressure and temperature. The claimed value of the space velocity is optimal for obtaining gasoline and diesel fractions. The ratio between H 2 and CO, as well as between CO and CO 2, is determined by the stoichiometry of the chemical reaction of hydrocarbon synthesis. For the formation of the “CH 2 ” group of paraffin hydrocarbons per carbon atom, two hydrogen atoms are required, and the amount of bound “O” in the feedstock determines the hydrogen consumption for the formation of H 2 O molecules. Based on theoretical assumptions, the experiments were carried out under conditions fairly close to stoichiometric ratio between carbon, oxygen and hydrogen atoms. The conditions for the reduction of the catalyst are determined experimentally.

Важная роль в достижении высокой селективности и производительности каталитической композиции по синтезу жидких углеводородов принадлежит циркуляции газового потока после отделения жидких продуктов. Постоянное удаление воды и жидких углеводородов из контактного газа предотвращает отравление поверхности железного катализатора парами воды, в значительной степени подавляет реакцию образования диоксида углерода пассивного компонента в реакции Фишера-Тропша и снижает крекинг образовавшихся жидких углеводородов на кислотном компоненте. При рецикле легкие олефины и промежуточные кислородсодержащие продукты многократно контактируют с катализатором и превращаются в целевые продукты.An important role in achieving high selectivity and productivity of the catalytic composition for the synthesis of liquid hydrocarbons belongs to the circulation of the gas stream after separation of liquid products. The constant removal of water and liquid hydrocarbons from the contact gas prevents the poisoning of the surface of the iron catalyst with water vapor, significantly suppresses the reaction of carbon dioxide formation of the passive component in the Fischer-Tropsch reaction and reduces the cracking of the formed liquid hydrocarbons on the acid component. During recycling, light olefins and intermediate oxygen-containing products are repeatedly contacted with the catalyst and converted into the target products.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

Примеры реализации способа получения углеводородов из оксида углерода и водорода представлены в таблице 1 (примеры 3-15).Examples of the method for producing hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen are presented in table 1 (examples 3-15).

В примерах 3-8 использовалась каталитическая композиция, состоящая из плавленого железного катализатора и кислотного компонента смеси силикатов неодима и церия с весовым соотношением (мас.%) 50/50 и содержанием кислотного компонента (мас.%) 15-50.In examples 3-8, a catalytic composition was used consisting of a fused iron catalyst and an acid component of a mixture of neodymium and cerium silicates with a weight ratio (wt.%) Of 50/50 and an acid component (wt.%) Of 15-50.

В примерах 9-11 использовалась каталитическая композиция с содержанием кислотного компонента (мас.%) - 30, весовое соотношение силикатов неодима и церия, входящих в состав кислотного компонента, варьировалась в диапазоне (мас.%):In examples 9-11, a catalytic composition was used with an acid component (wt.%) - 30, the weight ratio of neodymium and cerium silicates included in the acid component varied in the range (wt.%):

силикат неодима - 10-90,neodymium silicate - 10-90,

силикат церия - 10-90.cerium silicate - 10-90.

В примерах 12-15 содержание кислотного компонента в ПЖК составило (мас.%) - 30, а соотношение силикатов неодима и церия 50/50.In examples 12-15, the content of the acid component in the fatty acids was (wt.%) - 30, and the ratio of silicates of neodymium and cerium 50/50.

Пример 1 (по прототипу).Example 1 (prototype).

В реактор загружают 50 см3 фракции 0,25-0,5 мм плавленого железного катализатора (ПЖК) и гранулированного (30 мас.% Al2О3) цеолита ZSM-5 в массовом соотношении 33/67. Исходный синтез-газ подают в реакторный блок на смешение с циркулирующим в блоке газом. Реакторный блок состоит из реактора с обогревом, холодильника-конденсатора, сепаратора высокого и низкого давления, промежуточного сборника жидких продуктов и электромагнитного насоса для циркуляции газа. Перед синтезом катализатор подвергают восстановлению синтез-газом в следующих условиях: давление 10 атм, температура 350°С, продолжительность 24 ч. Затем поднимают давление до 30 атм и продолжают восстановление катализатора при температуре 350°С в течение 8 часов. После восстановления проводится процесс разработки катализатора при температуре 300°С в течение 20 часов. Процесс синтеза углеводородов ведет под давлением 30 атм и температуре 280°С. Для предотвращения накопления в реакторном блоке конденсируемых продуктов из блока после сепаратора высокого давления постоянно отводят часть циркуляционного газа. Жидкие продукты (углеводороды и вода), выводимый из реакторного блока газ и выделяемые при дросселировании газообразные углеводороды анализируются хроматографически. Условия проведения процесса и основные показатели приведены в таблице 1.50 cm 3 fractions of 0.25-0.5 mm of fused iron catalyst (FFA) and granular (30 wt.% Al 2 O 3 ) ZSM-5 zeolite in a weight ratio of 33/67 are loaded into the reactor. The initial synthesis gas is fed into the reactor block for mixing with the gas circulating in the block. The reactor block consists of a heated reactor, a condenser refrigerator, a high and low pressure separator, an intermediate collector of liquid products, and an electromagnetic pump for gas circulation. Before synthesis, the catalyst is subjected to synthesis gas reduction under the following conditions: pressure of 10 atm, temperature of 350 ° C, duration of 24 hours. Then, the pressure is raised to 30 atm and catalyst recovery is continued at a temperature of 350 ° C for 8 hours. After recovery, a catalyst development process is carried out at a temperature of 300 ° C for 20 hours. The process of hydrocarbon synthesis is conducted at a pressure of 30 atm and a temperature of 280 ° C. To prevent the accumulation of condensed products in the reactor block, part of the circulating gas is constantly removed from the block after the high-pressure separator. Liquid products (hydrocarbons and water), gas discharged from the reactor block and gaseous hydrocarbons released during throttling are analyzed chromatographically. The process conditions and key indicators are shown in table 1.

Пример 2 (по прототипу).Example 2 (prototype).

Условия проведения опыта приведены в таблице 1. Аналогичен примеру 1 за исключением:The conditions of the experiment are shown in table 1. Similar to example 1 with the exception of:

- изменен состав катализатора, в котором в качестве кислотного компонента использован цеолит типа В (SiO2/Al2O3=75),- the composition of the catalyst was changed, in which type B zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 = 75) was used as the acid component,

- массовое соотношение плавленого железного катализатора к кислотному компоненту 70/30,- mass ratio of fused iron catalyst to acid component 70/30,

- кратность циркуляции увеличена до 600,- the frequency of circulation increased to 600,

- объемная скорость снижена до 700 ч-1.- space velocity is reduced to 700 h -1 .

Представленные результаты опытов были взяты из примеров прототипа, характеризующихся наименьшим содержанием ароматических углеводородов в получаемых жидких продуктах. Содержание ароматических углеводородов составляет 11,9 мас.% и 2,9 мас.% для примера 1 и 2. При этом выход жидких углеводородов 148 и 105 г/нм3 исходного синтез-газа, степень использования «углерода», содержащегося в моноксиде углерода, 72 и 50% соответственно. Достижение более высоких показателей выхода жидких углеводородов и степени использования «углерода», содержащегося в моноксиде углерода, характеризующих эффективность процесса по данным, представленным в прототипе, приводят к увеличению содержания ароматических углеводородов в получаемых жидких углеводородах.The presented results of the experiments were taken from examples of the prototype, characterized by the lowest content of aromatic hydrocarbons in the resulting liquid products. The aromatic hydrocarbon content is 11.9 wt.% And 2.9 wt.% For example 1 and 2. The output of liquid hydrocarbons 148 and 105 g / nm 3 of the original synthesis gas, the degree of use of "carbon" contained in carbon monoxide , 72 and 50% respectively. Achieving a higher yield of liquid hydrocarbons and the degree of use of "carbon" contained in carbon monoxide, characterizing the efficiency of the process according to the data presented in the prototype, lead to an increase in the content of aromatic hydrocarbons in the resulting liquid hydrocarbons.

Последнее является нежелательным, так как полученные жидкие углеводороды, используемые в качестве моторных топлив, в соответствии с европейскими и мировыми стандартами должны характеризоваться пониженным содержанием ароматики.The latter is undesirable, since the obtained liquid hydrocarbons used as motor fuels, in accordance with European and world standards, should be characterized by a low aromatic content.

Пример 3. Аналогичен примеру 2 за исключением того, что в нем использован катализатор, состоящий из плавленого железного катализатора и кислотного компонента, представляющего собой смесь силикатов неодима и церия, в весовом соотношении 50:50.Example 3. It is similar to example 2 except that it uses a catalyst consisting of a fused iron catalyst and an acid component, which is a mixture of silicates of neodymium and cerium, in a weight ratio of 50:50.

Полученные результаты характеризуются низким значением содержания ароматических углеводородов в получаемых жидких углеводородах - 3,0 мас.%. При этом выход жидких продуктов превышает показатели, достигнутые в прототипе (на 28% для примера 1 и на 71% для примера 2).The results obtained are characterized by a low content of aromatic hydrocarbons in the resulting liquid hydrocarbons - 3.0 wt.%. Moreover, the yield of liquid products exceeds the performance achieved in the prototype (by 28% for example 1 and 71% for example 2).

Пример 4. Аналогичен примеру 3 за исключением весового соотношения количества прокаленного катализатора и кислотного катализатора, которое составляет 50/50.Example 4. Similar to example 3 except for the weight ratio of the amount of calcined catalyst and acid catalyst, which is 50/50.

Пример 5. Аналогичен примеру 4 за исключением весового соотношения количества прокаленного железного катализатора и кислотного компонента, которое составляет 85/15.Example 5. Similar to example 4 except for the weight ratio of the amount of calcined iron catalyst and the acid component, which is 85/15.

Пример 6. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что в этом опыте рабочее давление процесса увеличено до 50 атм.Example 6. Similar to example 3 except that in this experiment the working pressure of the process was increased to 50 atm.

Пример 7. Аналогичен примру 3 за исключением того, что в этом опыте увеличена до 1000 ч-1 объемная скорость процесса.Example 7. Similar to example 3 except that in this experiment increased to 1000 h -1 the volumetric rate of the process.

Пример 8. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что объемная скорость процесса уменьшена до 500 ч-1.Example 8. Similar to example 3 except that the volumetric rate of the process is reduced to 500 h -1 .

Пример 9. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что в качестве кислотного компонента использовалась смесь силикатов неодима и церия с весовым соотношением, мас.%:Example 9. Similar to example 3 except that as the acid component was used a mixture of silicates of neodymium and cerium with a weight ratio, wt.%:

силикат неодима - 10,neodymium silicate - 10,

силикат церия - 90.cerium silicate - 90.

Пример 10. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что в качестве кислотного компонента использовалась смесь силикатов неодима и церия с весовым соотношением, мас.%:Example 10. Similar to example 3 except that the acid component used was a mixture of silicates of neodymium and cerium with a weight ratio, wt.%:

силикат неодима - 30,neodymium silicate - 30,

силикат церия - 70.cerium silicate - 70.

Пример 11. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что в качестве кислотного компонента использовалась смесь силикатов неодима и церия с весовым соотношением, мас.%:Example 11. Similar to example 3 except that as the acid component was used a mixture of silicates of neodymium and cerium with a weight ratio, wt.%:

силикат неодима - 90,neodymium silicate - 90,

силикат церия - 10.cerium silicate - 10.

Пример 12. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что давление в реакционной системе составляет 10 атм.Example 12. Similar to example 3 except that the pressure in the reaction system is 10 atm.

Пример 13. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что температура процесса составляет 400°С.Example 13. Similar to example 3 except that the process temperature is 400 ° C.

Пример 14. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что объемная скорость процесса составляет 100 ч-1.Example 14. Similar to example 3 except that the volumetric rate of the process is 100 h -1 .

Пример 15. Аналогичен примеру 3 за исключением того, что объемное содержание CO2 в газовом потоке на входе в реактор составляет 4,0%.Example 15. Similar to example 3 except that the volumetric content of CO 2 in the gas stream at the inlet to the reactor is 4.0%.

Как видно из представленных в таблице 1 результатов, предлагаемый способ позволяет получать жидкие углеводороды и имеет преимущества по сравнению с прототипом:As can be seen from the results presented in table 1, the proposed method allows to obtain liquid hydrocarbons and has advantages compared with the prototype:

- пониженное содержание ароматических углеводородов в получаемых жидких продуктах,- reduced aromatic hydrocarbon content in the resulting liquid products,

- при этом по выходу жидких углеводородов и степени использования «углерода» моноксида углерода превосходит данные прототипы.- while the yield of liquid hydrocarbons and the degree of use of "carbon" carbon monoxide exceeds these prototypes.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (3)

1. Способ получения углеводородов из оксида углерода и водорода, включающий контактирование синтез-газа с каталитической композицией, состоящей из смеси железосодержащего катализатора синтеза Фишера-Тропша и кислотного компонента при повышенных давлениях и температуре и заданных условиях восстановления железосодержащего катализатора, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента используют смесь силикатов неодима и церия в весовом соотношении кислотного компонента и железосодержащего катализатора от 1 до 6 и содержании силикатов неодима и церия, мас.%:1. A method of producing hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen, comprising contacting the synthesis gas with a catalytic composition consisting of a mixture of an iron-containing Fischer-Tropsch synthesis catalyst and an acid component at elevated pressures and temperature and given conditions for the reduction of the iron-containing catalyst, characterized in that as the acid component use a mixture of silicates of neodymium and cerium in a weight ratio of acid component and iron-containing catalyst from 1 to 6 and the content of s ikat neodymium and cerium, wt.%: Силикат неодимаNeodymium Silicate 10-9010-90 Силикат церияSilicate Cerium 10-9010-90
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют циркуляцию газового потока после реактора с объемным соотношением количества циркулирующего газа к исходному газу, равным 1-1000.2. The method according to claim 1, characterized in that the circulation of the gas stream after the reactor with a volume ratio of the amount of circulating gas to the source gas equal to 1-1000 is used. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что процесс проводят при давлении 10-100 атм, температуре 220-240°С, объемной скорости подачи исходного синтез-газа 100-5000 ч-1, мольном соотношении Н2/СО в исходном синтез-газе, равном 1-3, и объемном содержании СО2 в газовом потоке на входе в реактор 0,01-40%.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the process is carried out at a pressure of 10-100 atm, a temperature of 220-240 ° C, a volumetric feed rate of the original synthesis gas of 100-5000 h -1 , a molar ratio of N 2 / CO in the initial synthesis gas equal to 1-3, and the volumetric content of CO 2 in the gas stream at the inlet to the reactor of 0.01-40%.
RU2003137681/04A 2003-12-29 2003-12-29 Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons RU2261241C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137681/04A RU2261241C1 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137681/04A RU2261241C1 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003137681A RU2003137681A (en) 2005-07-10
RU2261241C1 true RU2261241C1 (en) 2005-09-27

Family

ID=35837502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003137681/04A RU2261241C1 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261241C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2006228070B2 (en) * 2005-10-20 2010-12-23 Sasol Technology (Proprietary) Limited The introduction of an acid in a fischer-tropsch process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2006228070B2 (en) * 2005-10-20 2010-12-23 Sasol Technology (Proprietary) Limited The introduction of an acid in a fischer-tropsch process
CN1966477B (en) * 2005-10-20 2012-06-13 Sasol技术股份有限公司 Introduction of an acid in a fischer-tropsch process

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003137681A (en) 2005-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4364126B2 (en) Method for producing dimethyl ether from methanol
US20130116348A1 (en) Fischer-tropsch synthesis process and system
JP4309627B2 (en) Method for producing dimethyl ether
CN1907932A (en) Method for preparing dimethyl ether from methanol
CN101434869A (en) Integrated molded coal liquefaction method
EA021044B1 (en) Method for generating hydrocarbons, in particular gasoline, from synthesis gas
EA007767B1 (en) Production of olefins
JPH04225835A (en) Manufacture of catalyst for dehyorogenation and/or crclodehydro- genation
CN1948437A (en) Fischer-Tropsch synthesis method
JP2006116439A (en) Catalyst for producing ethylene and method for producing ethylene by using the catalyst
RU2440189C1 (en) Catalyst and method of producing high-octane gasoline with low content of benzene and durene
CN1868984A (en) Preparation method of linear alkylbenzene
RU2284312C1 (en) Process of producing hydrocarbons from carbon oxides and hydrogen
CN101121143A (en) Catalyst used for synthesized gas directly preparing dimethy ether
JP4914643B2 (en) Hydrorefining method and environment-friendly gasoline base material
CN101080377A (en) Process for the production of methanol
CN1152121C (en) Method for preparing aromatic hydrocarbon and hydrogen gas by using low-pressure gas
RU2261241C1 (en) Carbon monoxide/hydrogen-based production of hydrocarbons
CN1218783C (en) Catalyzer for preparing olefine in low carbon number through catalytic cracking and its preparing method and application
KR100904058B1 (en) Catalyst for direct synthesis of dimethyl ether from syngas and preparation method thereof
CN1212376C (en) Light hydrocarbon non-hydrogenation modified catalyst, preparing process and application thereof
CN101492349A (en) Production process for energy-saving environment-friendly methanol dehydration joint production of combustion extractive dimethyl ether
CN1266093C (en) Production of olefins
RU2204546C1 (en) Process of production of hydrocarbons from carbon oxides and hydrogen
CN100336589C (en) Catalyst for preparing dimethyl ether from synthetic gas by one step

Legal Events

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

Effective date: 20051230

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20080410

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080304

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081230