RU2614420C1 - Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application - Google Patents

Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application Download PDF

Info

Publication number
RU2614420C1
RU2614420C1 RU2015155659A RU2015155659A RU2614420C1 RU 2614420 C1 RU2614420 C1 RU 2614420C1 RU 2015155659 A RU2015155659 A RU 2015155659A RU 2015155659 A RU2015155659 A RU 2015155659A RU 2614420 C1 RU2614420 C1 RU 2614420C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
cobalt
fischer
reaction
complex
Prior art date
Application number
RU2015155659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Леонидович Тарасов
Леонид Модестович Кустов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2015155659A priority Critical patent/RU2614420C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2614420C1 publication Critical patent/RU2614420C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: complex cobalt salts catalyst for Fischer-Tropsch synthesis comprises cobalt particles, wherein cobalt phthalocyanine complex (C32H16N8Co) is selected as the cobalt complex salt, and 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate and 1-butyl-3-methylimidazolium bis (triftorboratsulfonil) imide ion liquids are selected as cobalt particle dispersant. The method of Fischer-Tropsch reaction is implemented in an autoclave at a temperature of 280°C, synthesis gas with a molar ratio H2/CO=2 pressure equal to 60 atm, while stirring the reaction mass which is a mixture of catalyst and ionic liquid. The reaction is carried out with perfluorodecalin addition to the reaction mass at a mass ratio of - catalyst:ionic liquid:perfluorodecalin = 0.04:1:1.
EFFECT: increased catalytic activity and productivity of the Fischer-Tropsch synthesis process.
2 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к катализаторам и каталитическим системам для синтеза Фишера-Тропша. Описаны нанокатализаторы на основе комплексных солей кобальта для синтеза Фишера-Тропша, диспергированные в ионных жидкостях. Для улучшения газопереноса в каталитической системе используются добавки перфторуглеродов. Описан процесс синтеза Фишера-Тропша для конверсии окиси углерода и водорода в углеводороды, который проводят в статическом реакторе с применением описанной выше каталитической системы.The invention relates to catalysts and catalytic systems for Fischer-Tropsch synthesis. Nanocatalysts based on complex cobalt salts for Fischer-Tropsch synthesis, dispersed in ionic liquids, are described. Perfluorocarbon additives are used to improve gas transfer in the catalytic system. The Fischer-Tropsch synthesis process for the conversion of carbon monoxide and hydrogen to hydrocarbons, which is carried out in a static reactor using the above-described catalyst system, is described.

Процесс Фишера-Тропша (ФТ) нацелен на восстановление CO до углеводородов, согласно реакции:The Fischer-Tropsch process (FT) is aimed at reducing CO to hydrocarbons, according to the reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

и приводит к широкому спектру продуктов: алканы, олефины и ароматические соединения, метанол, гликоли и др.and leads to a wide range of products: alkanes, olefins and aromatic compounds, methanol, glycols, etc.

В настоящее время в процессе синтеза ФТ традиционно применяются плавленые железо-калиевые, кобальтовые и рутениевые катализаторы. В публикациях, рассматривающих в качестве возможных катализаторов соединения Co, Fe, Rh и Ru, показано, что активность катализатора зависит от размера и структуры каталитических центров [Ojeda М., Rojas S., Boutonnet М. // Appl. Catal. A: Gen., 2004, v. 274, p. 33]. Катализаторы синтеза ФТ наряду с основным активным металлом содержат ряд дополнительных компонентов - носителей и промоторов. Роль компонентов может быть: 1) структурная, когда они обуславливают различную степень дисперсности частиц металла, а также вносят пространственные, в т.ч. внутридиффузионные ограничения; 2) сорбционная, когда компонент адсорбирует реагенты без их превращения, а далее, вследствие поверхностной миграции, реагенты перемещаются к металлическим активным центрам, а также 3) сокаталитическая, когда компонент проявляет самостоятельную активность.Currently, fused iron-potassium, cobalt and ruthenium catalysts are traditionally used in the process of FT synthesis. In publications considering the compounds Co, Fe, Rh, and Ru as possible catalysts, it was shown that the activity of the catalyst depends on the size and structure of the catalytic centers [Ojeda M., Rojas S., Boutonnet M. // Appl. Catal. A: Gen., 2004, v. 274, p. 33]. Along with the main active metal, FT synthesis catalysts contain a number of additional components — carriers and promoters. The role of components can be: 1) structural, when they determine a different degree of dispersion of metal particles, as well as introduce spatial, including intra diffusion restrictions; 2) sorption, when the component adsorbs the reagents without their transformation, and then, due to surface migration, the reagents move to the metal active centers, and 3) cocatalytic, when the component shows independent activity.

Для синтеза используется несколько разновидностей каталитических реакторов и способов осуществления процесса. В последнее время все большее внимание уделяют способу осуществления процесса в реакторе с трехфазным суспензированным слоем, так называемому процессу в сларри-реакторе, особенно с тех пор, как преимущества такого способа стали очевидными при его промышленной реализации на заводе САСОЛ-2 [Jager В., R. Espinosa. // Advances in low temperature Fischer-Tropsch synthesis // Catalysis Today, 1995, v. 23, p. 17-28].For the synthesis of several varieties of catalytic reactors and methods of the process. Recently, more and more attention has been paid to the method of carrying out the process in a reactor with a three-phase suspended layer, the so-called process in the slarry reactor, especially since the advantages of this method became apparent during its industrial implementation at the CASOL-2 plant [Jager B., R. Espinosa. // Advances in low temperature Fischer-Tropsch synthesis // Catalysis Today, 1995, v. 23, p. 17-28].

Из международной публикации WO 2006/136863 (28.12.2006) известен катализатор для синтеза углеводородов из CO и H2, представляющий собой порошок оксида алюминия, модифицированный литием. В качестве активного компонента используют кобальт в количестве 5-75 мас. %. Литий вводят пропиткой носителя раствором соответствующей соли с последующим прокаливанием при температуре 500-1500°C с целью формирования оксидов лития. Промотированный литием оксид алюминия отмывают водой, или кислотой, или раствором аммиака в течение длительного времени. Активный металл наносят пропиткой, высушивают при температуре 110-120°C и прокаливают в токе воздуха. К недостаткам такого катализатора необходимо отнести недостаточную теплопроводность катализатора, высокую сложность промышленного производства и ограниченность его использования сларри-реактором.From the international publication WO 2006/136863 (12.28.2006), a catalyst for the synthesis of hydrocarbons from CO and H 2 is known, which is lithium modified alumina powder. As the active component, cobalt is used in an amount of 5-75 wt. % Lithium is introduced by impregnating the carrier with a solution of the corresponding salt, followed by calcination at a temperature of 500-1500 ° C in order to form lithium oxides. The lithium-promoted alumina is washed with water or an acid or ammonia solution for a long time. The active metal is applied by impregnation, dried at a temperature of 110-120 ° C and calcined in a stream of air. The disadvantages of such a catalyst include the insufficient thermal conductivity of the catalyst, the high complexity of industrial production and the limited use of the slarry reactor.

В ряде работ [Xin-Dong Mu, David G. Evans and Yuan Kou // A general method for preparation of PVP-stabilized noble metal nanoparticles in room temperature ionic liquids // Catal. Lett., 2004, v. 97(3-4), p. 151-154; Xin-Dong Mu, Jian-Qiang Meng, Zi-Chen Li and Yuan Kou // Rhodium Nanoparticles Stabilized by Ionic Copolymers in Ionic Liquids: Long Lifetime Nanocluster Catalysts for Benzene Hydrogenation II J. Am. Chem. Soc, 2005, v. 127, p. 9694-9695] появляются сведения о проведении реакции с участием CO и стабилизации высокодисперсных металлов, в т.ч. в растворах и ионных жидкостях [Лапидус А.Л., Елисеев О.Л // Каталитическое карбонилирование в среде ионных жидкостей // Химия твердого топлива, 2010, №3 с. 60].In a series of works [Xin-Dong Mu, David G. Evans and Yuan Kou // A general method for preparation of PVP-stabilized noble metal nanoparticles in room temperature ionic liquids // Catal. Lett., 2004, v. 97 (3-4), p. 151-154; Xin-Dong Mu, Jian-Qiang Meng, Zi-Chen Li and Yuan Kou // Rhodium Nanoparticles Stabilized by Ionic Copolymers in Ionic Liquids: Long Lifetime Nanocluster Catalysts for Benzene Hydrogenation II J. Am. Chem. Soc, 2005, v. 127, p. 9694-9695] there is information about carrying out the reaction with the participation of CO and stabilization of finely dispersed metals, including in solutions and ionic liquids [Lapidus AL, Eliseev OL // Catalytic carbonylation in a medium of ionic liquids // Chemistry of solid fuels, 2010, No. 3 p. 60].

В настоящее время известно также свойство различных перфторуглеродов - (перфтордекалин (ПФД), перфтордиметилциклогексан - условное наименование карбогал (КБГ) и др.) к высокой растворимости различных газов и в связи с этим их широко применяют в медицине и биологии в качестве газопереносящих сред. Так, например [А.П. Осипов, Ю.В. Горшков, А.Н. Любимов // Биомедицинский журнал, 2004, Т. 5, С. 62], растворимость O2 и CO2 в смеси цис- и транс-перфтордекалинов соответствует 40 и 180% по объему.At present, the property of various perfluorocarbons - (perfluorodecalin (PFD), perfluorodimethylcyclohexane - codename carbogal (KBG), etc.)) is also known for the high solubility of various gases and, therefore, they are widely used in medicine and biology as gas-transporting media. So, for example [A.P. Osipov, Yu.V. Gorshkov, A.N. Lyubimov // Biomedical journal, 2004, T. 5, S. 62], the solubility of O 2 and CO 2 in a mixture of cis and trans perfluorodecalin corresponds to 40 and 180% by volume.

Наиболее близким к настоящему изобретению является патент РФ №2430780 (10.10.2011), где предложен способ приготовления нанокатализатора для синтеза ФТ на основе рутения, который включает этап диспергирования соли рутения (RuCl3⋅nH2O) в растворе полимерного стабилизатора - поли N-винил-2-пирролидона (ПВП) в метаноле, и этап растворения суспензии в ионной жидкости 1-бутил-3-метилимидазол тетрафторборат (сокращенно [BMIM][BF4) с последующим удалением метанола и восстановлением соли металла водородом при температуре 100-200°C. Также имеется пример использования в качестве катализатора комплекса кобальта CoCl2⋅6H2O, диспергированного в ПВП. Недостатком предлагаемой каталитической системы с использованием комплекса кобальта в ПВП является его низкая каталитическая активность. Так, в примере №9 при температуре 170°C и давлении 30 атм активность, выражаемая в частоте оборотов (мольCo/мольRu⋅ч), составляет всего 0,02.Closest to the present invention is RF patent No. 2430780 (10.10.2011), which proposes a method for preparing a nanocatalyst for FT synthesis based on ruthenium, which includes the step of dispersing a ruthenium salt (RuCl 3 ⋅nH 2 O) in a solution of a polymer stabilizer - poly N- vinyl-2-pyrrolidone (PVP) in methanol, and the step of dissolving the suspension in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazole tetrafluoroborate (abbreviated [BMIM] [BF 4 ), followed by removal of methanol and reduction of the metal salt with hydrogen at a temperature of 100-200 ° C. There is also an example of the use of a cobalt complex CoCl 2 ⋅ 6H 2 O dispersed in PVP as a catalyst. The disadvantage of the proposed catalytic system using the cobalt complex in PVP is its low catalytic activity. So, in example No. 9 at a temperature of 170 ° C and a pressure of 30 atm, the activity, expressed in revolutions (mol Co / mol Ru ⋅h), is only 0.02.

Техническим результатом изобретения является разработка эффективных нанокатализаторов и каталитической системы, позволяющей существенно увеличить каталитическую активность металлического кобальта и повысить производительность процесса синтеза Фишера-Тропша.The technical result of the invention is the development of effective nanocatalysts and a catalytic system that can significantly increase the catalytic activity of cobalt metal and increase the productivity of the Fischer-Tropsch synthesis process.

Для достижения технического результата предложены нанокатализаторы на основе комплексных солей кобальта для синтеза Фишера-Тропша, содержащие наночастицы кобальта, диспергированные в ионных жидкостях, отличающиеся тем, что в качестве комплексных солей кобальта выбираются карбоксилатный Co2(CO)8 (пиволатный) и фталоцианиновый (C32H16N8Co) комплексы кобальта или их комбинации, а в качестве диспергатора наночастиц кобальта выбираются ионные жидкости, типа 1-бутил-3-метилимидазол тетрафторборат (сокращенно [BMIM][BF4]), производства Merck с чистотой >98%, и 1-бутил-3-метилимидазолий бис(трифторборатсульфонил)имид (сокращенно [BMIM]N(SO2BF3)2), производства Across Organic с чистотой >97,0%.To achieve a technical result, nanocatalysts based on complex cobalt salts for Fischer-Tropsch synthesis are proposed, containing cobalt nanoparticles dispersed in ionic liquids, characterized in that carboxylate Co 2 (CO) 8 (pivalate) and phthalocyanine (C 32 H 16 N 8 Co) cobalt complexes or combinations thereof, and ionic liquids, such as 1-butyl-3-methylimidazole tetrafluoroborate (abbreviated [BMIM] [BF 4 ]), manufactured by Merck, are selected as the dispersant of cobalt nanoparticles d> 98%, and 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoroboratesulfonyl) imide (abbreviated [BMIM] N (SO 2 BF 3 ) 2 ), manufactured by Across Organic with a purity> 97.0%.

Способ осуществления реакции Фишера-Тропша с использованием нанокатализаторов проводят в автоклаве при температуре 280°C, давлении синтез-газа с мольным соотношением H2/CO=2, равном 60 атм при перемешивании реакционной массы, представляющей собой смесь нанокатализатора и ионной жидкости. Для улучшения газопереноса в трехфазной каталитической системе используются добавки перфторуглеродов, в виде перфтордекалина (ПФД) и перфтордиметилциклогексана (условное наименование в РФ карбогал, обозначаемый в дальнейшем как КБГ). Массовое соотношение нанокатализатор: ионная жидкость: перфторуглеводород составляет 0,04:1:1.The method of carrying out the Fischer-Tropsch reaction using nanocatalysts is carried out in an autoclave at a temperature of 280 ° C, the pressure of the synthesis gas with a molar ratio of H 2 / CO = 2, equal to 60 atm with stirring of the reaction mass, which is a mixture of nanocatalyst and ionic liquid. To improve gas transfer in a three-phase catalytic system, perfluorocarbon additives are used in the form of perfluorodecalin (PFD) and perfluorodimethylcyclohexane (the conditional term in the Russian Federation is carbogal, hereinafter referred to as KBG). The mass ratio of nanocatalyst: ionic liquid: perfluorocarbon is 0.04: 1: 1.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Примеры 1-3. В PARR-300 автоклав (объем 300 мл) загружали 0,4 г катализатора, 10 мл ионной жидкости (в сравнительных примерах) и дополнительно 10 мл перфторуглеводородов (в примерах по изобретению).Examples 1-3. 0.4 g of catalyst, 10 ml of ionic liquid (in comparative examples) and an additional 10 ml of perfluorocarbons (in examples of the invention) were charged into a PARR-300 autoclave (300 ml volume).

В качестве катализаторов использовали:As the catalysts used:

- Co2(CO)8,- Co 2 (CO) 8 ,

- фталоцианиновый комплекс кобальта - C32H16N8Co.- cobalt phthalocyanine complex - C 32 H 16 N 8 Co.

Фталоцианиновый комплекс кобальта был получен сплавлением o-фталевой кислоты, взятой в количестве 53 г, с 12,4 г безводного хлорида кобальта (II) и 120 г мочевины в присутствии 9 г хлорида аммония и 1 г молибдата аммония в качестве катализатора. Сплавление проводили при температуре 200-210°C в течение шести часов. После охлаждения сплав был измельчен до состояния порошка.The cobalt phthalocyanine complex was obtained by fusion of o-phthalic acid, taken in an amount of 53 g, with 12.4 g of anhydrous cobalt (II) chloride and 120 g of urea in the presence of 9 g of ammonium chloride and 1 g of ammonium molybdate as a catalyst. Fusion was carried out at a temperature of 200-210 ° C for six hours. After cooling, the alloy was ground to a powder state.

Автоклав продували азотом, заполняли его синтез-газом (H2/CO=2/1) при давлении 60 атм, нагревали автоклав до 280°C в течение 40 минут при перемешивании реакционной массы (500 об/мин) и выдерживали в течение 1 часа. Затем автоклав охлаждали и в ходе стравливания давления анализировали газообразные продукты. Жидкие у/в продукты анализировали после экстракции реакционной смеси толуолом.The autoclave was purged with nitrogen, filled with synthesis gas (H 2 / CO = 2/1) at a pressure of 60 atm, the autoclave was heated to 280 ° C for 40 minutes with stirring of the reaction mixture (500 rpm) and kept for 1 hour . Then the autoclave was cooled and gaseous products were analyzed during pressure relief. Liquid iv products were analyzed after extraction of the reaction mixture with toluene.

Анализ газообразных и жидких углеводородных продуктов реакции проводили на хроматографе модели "3700" с использованием ПИД и капиллярной колонки SE-54 (25 м) в программируемом режиме 60°C (8 мин) далее подъем температуры со скоростью 8°/мин до 180°C. Анализ на водород и оксид углерода проводили на том же хроматографе с использование набивной колонки с молекулярными ситами 5 Å (3 м) с использованием детектора катарометр. Конверсию оксида углерода оценивали методом абсолютной калибровки с использованием хроматографической петли фиксированного объема.The analysis of gaseous and liquid hydrocarbon reaction products was carried out on a 3700 model chromatograph using a PID and an SE-54 capillary column (25 m) in a 60 ° C programmable mode (8 min), then the temperature rose at a rate of 8 ° / min to 180 ° C . Analysis for hydrogen and carbon monoxide was performed on the same chromatograph using a packed column with 5 Å (3 m) molecular sieves using a katharometer detector. Carbon monoxide conversion was evaluated by absolute calibration using a fixed volume chromatographic loop.

В таблице 1 приведены примеры осуществления предлагаемого способа, а также сравнительные примеры №4 и 5.Table 1 shows examples of the proposed method, as well as comparative examples No. 4 and 5.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Сравнение результатов по предлагаемому в настоящем изобретении способу (примеры №1-2) осуществления процесса Фишера-Тропша, с одной стороны, и сравнительных примеров №4-5 без добавок перфторуглеводородов показывает, что использование в предлагаемом способе добавок перфторуглеводородов приводит к существенному (в 4-20 раз) росту каталитической активности. В примере №1 наблюдается максимальный выход жидких у/в - 0,7 г при конверсии CO, равной 59%. Производительность процесса в примере №1, измеряемая в частоте оборотов (TOF), составила 210 мольCO/мольCo⋅ч. При проведении реакции в более мягких условиях (пример в таблице 1 не представлен) при температуре 170°C и давлении 30 атм, т.е в условиях, аналогичных примеру №9 изобретения-прототипа, частота оборотов для использованной в настоящем изобретении каталитической системы C32H16N8Co -[BMIM][BF4] - ПФД (по примеру №1) составила 4, что существенно выше, чем показатели по изобретению-прототипу. Так, в изобретении-прототипе для катализатора CoCl2⋅6H2O, диспергированного в поли N-винил-2-пирролидоне, TOF составила всего 0,02 мольCO/мольCo⋅ч, при этом даже в лучшем примере для рутениевого катализатора (RuCl3⋅nH2O) и ионной жидкости [BMIM][BF4], используемой на стадии приготовления каталитической системы, TOF составляла 0,52 мольCO/мольRu⋅ч.A comparison of the results according to the method of the present invention (examples No. 1-2) of the Fischer-Tropsch process, on the one hand, and comparative examples No. 4-5 without the addition of perfluorocarbons shows that the use of perfluorocarbons in the proposed method leads to a significant (4 -20 times) an increase in catalytic activity. In example No. 1, the maximum yield of liquid y / v is observed — 0.7 g at a CO conversion of 59%. The performance of the process in example No. 1, measured in speed (TOF), amounted to 210 mol CO / mol Co ⋅ h. When carrying out the reaction under milder conditions (an example is not shown in Table 1) at a temperature of 170 ° C and a pressure of 30 atm, that is, under conditions similar to Example 9 of the prototype invention, the speed for the C 32 catalyst system used in the present invention H 16 N 8 Co - [BMIM] [BF 4 ] - PFD (according to example No. 1) was 4, which is significantly higher than the figures according to the invention prototype. So, in the prototype invention for the CoCl 2 ⋅ 6H 2 O catalyst dispersed in poly N-vinyl-2-pyrrolidone, the TOF was only 0.02 mol CO / mol Co ⋅ h, even in the best example for a ruthenium catalyst ( RuCl 3 ⋅nH 2 O) and the ionic liquid [BMIM] [BF 4 ] used in the preparation of the catalytic system, the TOF was 0.52 mol CO / mol Ru ⋅ h.

В жидких продуктах реакции по примеру №1 преобладают смесь н-парафинов до C12, как и в традиционном синтезе Фишера-Тропша.In the liquid reaction products of Example No. 1, a mixture of n-paraffins up to C 12 prevails, as in the traditional Fischer-Tropsch synthesis.

В примере №3 по предлагаемому изобретению даже при использовании добавки ПФД наблюдается достаточно низкая конверсия CO (около 3%), при этом жидкие продукты наблюдаются лишь в следовых количествах. Однако в составе газа, стравливаемого из автоклава в ходе сброса давления до атмосферного, мы наблюдали образование у/в до C1-C8 с преобладающим содержанием C8, что свидетельствует о низком вкладе реакции метанизации в ходе процесса Ф-Т.In example No. 3 according to the invention, even when using a PFD additive, a rather low conversion of CO is observed (about 3%), while liquid products are observed only in trace amounts. However, in the composition of the gas that was drained from the autoclave during depressurization to atmospheric pressure, we observed the formation of carbon dioxide to C 1 -C 8 with a predominant content of C 8 , which indicates a low contribution of the methanization reaction during the FT process.

Следует отметить, что добавкой перфтордекалина мы пытались увеличить растворимость синтез-газа в каталитической системе и газоперенос (например, вывод образующегося в ходе реакции побочного продукта CO2) и тем самым повысить каталитическую активность кобальтового катализатора. Однако оказалось, что использованная в примере №3 ионная жидкость [BMIM]N(SO2BF3)2, в отличие от [BMIM][BF4], не смешивается с ПФД.It should be noted that by adding perfluorodecalin we tried to increase the solubility of synthesis gas in the catalytic system and gas transfer (for example, the withdrawal of the by-product of CO 2 formed during the reaction) and thereby increase the catalytic activity of the cobalt catalyst. However, it turned out that the ionic liquid [BMIM] N (SO 2 BF 3 ) 2 used in Example No. 3 , unlike [BMIM] [BF 4 ], does not mix with PFD.

Т.о., техническим результатом предлагаемого изобретения является существенное увеличение активности кобальтовых катализаторов и, соответственно, повышение производительности синтеза Фишера-Тропша за счет сокращения времени проведения реакции (до 1 часа, вместо используемых в прототипе 8-14 часов).Thus, the technical result of the invention is a significant increase in the activity of cobalt catalysts and, accordingly, an increase in the productivity of the Fischer-Tropsch synthesis by reducing the reaction time (up to 1 hour, instead of 8-14 hours used in the prototype).

Следует отметить, что в предлагаемом процессе катализатор можно легко отелить от углеводородных продуктов и использовать повторно. Все вышеупомянутые достоинства предполагают широкие перспективы применения добавок предлагаемых перфторуглеродов в каталитические системы для процесса Фишера-Тропша, а возможно и в других подобных трехфазных каталитических процессах.It should be noted that in the proposed process, the catalyst can be easily separated from hydrocarbon products and reused. All the above advantages suggest broad prospects for the use of additives of the proposed perfluorocarbons in the catalytic systems for the Fischer-Tropsch process, and possibly in other similar three-phase catalytic processes.

Claims (2)

1. Катализатор на основе комплексных солей кобальта для синтеза Фишера-Тропша, содержащий частицы кобальта, отличающийся тем, что в качестве комплексной соли кобальта выбирают фталоцианиновый комплекс кобальта (C32H16N8Co), а в качестве диспергатора частиц кобальта выбирают ионные жидкости 1-бутил-3-метилимидазол тетрафторборат или 1-бутил-3-метилимидазолий бис(трифторборатсульфонил)имид.1. A catalyst based on complex cobalt salts for Fischer-Tropsch synthesis containing cobalt particles, characterized in that the cobalt phthalocyanine complex (C 32 H 16 N 8 Co) is selected as the complex cobalt salt, and ionic liquids are selected as the dispersant of cobalt particles 1-butyl-3-methylimidazole tetrafluoroborate or 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoroborate sulfonyl) imide. 2. Способ осуществления реакции Фишера-Тропша с использованием катализатора по п. 1 проводят в автоклаве при температуре 280°С, давлении синтез-газа с мольным соотношением Н2/СО = 2, равном 60 атм при перемешивании реакционной массы, представляющей собой смесь катализатора и ионной жидкости, отличающийся тем, что реакцию проводят с добавлением к реакционной массе перфтордекалина при массовом соотношении - катализатор : ионная жидкость : перфтордекалин = 0,04:1:1.2. The method of carrying out the Fischer-Tropsch reaction using the catalyst according to claim 1 is carried out in an autoclave at a temperature of 280 ° C, the pressure of the synthesis gas with a molar ratio of H 2 / CO = 2, equal to 60 atm with stirring of the reaction mass, which is a mixture of catalyst and ionic liquid, characterized in that the reaction is carried out with the addition of perfluorodecalin to the reaction mass at a mass ratio of catalyst: ionic liquid: perfluorodecalin = 0.04: 1: 1.
RU2015155659A 2015-12-24 2015-12-24 Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application RU2614420C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155659A RU2614420C1 (en) 2015-12-24 2015-12-24 Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155659A RU2614420C1 (en) 2015-12-24 2015-12-24 Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2614420C1 true RU2614420C1 (en) 2017-03-28

Family

ID=58505442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155659A RU2614420C1 (en) 2015-12-24 2015-12-24 Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614420C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107952462A (en) * 2017-12-07 2018-04-24 江西师范大学 Method for preparing supported nano cobalt catalyst by pyrolyzing eutectic solvent and application thereof
CN113087644A (en) * 2019-12-23 2021-07-09 沈阳化工研究院有限公司 Method for preparing 4-acetamido benzene sulfinic acid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090197760A1 (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras Metallic catalyst and method for the production of metallic catalyst
KR20110123030A (en) * 2010-05-06 2011-11-14 한국과학기술연구원 The cobalt catalyst for fischer-tropsch synthesis
RU2466790C1 (en) * 2011-05-19 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Catalyst and method of obtaining aliphatic hydrocarbons from carbon oxide and hydrogen in its presence

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090197760A1 (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras Metallic catalyst and method for the production of metallic catalyst
KR20110123030A (en) * 2010-05-06 2011-11-14 한국과학기술연구원 The cobalt catalyst for fischer-tropsch synthesis
RU2466790C1 (en) * 2011-05-19 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Catalyst and method of obtaining aliphatic hydrocarbons from carbon oxide and hydrogen in its presence

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Catalytic gas-to-liquid processing using cobalt nanoparticles dispersed in imidazolium ionic liquids, Dagoberto O.Silva et al., ChemSusChem, 2008, 1, pp. 291-294. Синтез Фишера-Тропша в сларри-реакторе в присутствии синтезированных in situ в углеводородной среде наноразмерных кобальтсодержащих катализаторов. С.Н.Хаджиев и др. Нефтехимия, 2013, т.53, номер 3, с.171-176. *
Синтез Фишера-Тропша в трехфазной системе в присутствии наноразмерных катализаторов (обзор). С.Н.Хаджиев, А.Ю.Крылова, Нефтехимия, 2011, т.51, номер 2, с.84-96. *
Синтез Фишера-Тропша в трехфазной системе в присутствии наноразмерных катализаторов (обзор). С.Н.Хаджиев, А.Ю.Крылова, Нефтехимия, 2011, т.51, номер 2, с.84-96. Catalytic gas-to-liquid processing using cobalt nanoparticles dispersed in imidazolium ionic liquids, Dagoberto O.Silva et al., ChemSusChem, 2008, 1, pp. 291-294. Синтез Фишера-Тропша в сларри-реакторе в присутствии синтезированных in situ в углеводородной среде наноразмерных кобальтсодержащих катализаторов. С.Н.Хаджиев и др. Нефтехимия, 2013, т.53, номер 3, с.171-176. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107952462A (en) * 2017-12-07 2018-04-24 江西师范大学 Method for preparing supported nano cobalt catalyst by pyrolyzing eutectic solvent and application thereof
CN113087644A (en) * 2019-12-23 2021-07-09 沈阳化工研究院有限公司 Method for preparing 4-acetamido benzene sulfinic acid
CN113087644B (en) * 2019-12-23 2022-09-20 沈阳化工研究院有限公司 Method for preparing 4-acetamino-benzene sulfinic acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Mechanism of the Mn promoter via CoMn spinel for morphology control: formation of Co2C nanoprisms for Fischer–Tropsch to olefins reaction
JP5737699B2 (en) Catalyst using PdRu solid solution type alloy fine particles
CN102770204B (en) Process for production of activated fischer-tropsch synthesis catalyst, and process for production of hydrocarbon
US20130341242A1 (en) Preparation of Iron/Carbon Nanocomposite Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis Reaction and Related Production of Liquid Hydrocarbons
Mu et al. Critical role of CUS in the Au/MOF-808 (Zr) catalyst for reaction of CO2 with amine/H2 via N-methylation and N-formylation
Davoodian et al. Fischer–Tropsch synthesis using zeolitic imidazolate framework (ZIF‐7 and ZIF‐8)‐supported cobalt catalysts
JP2014240523A (en) Ruthenium fine particle having practically face-centered cubic structure and production method thereof
Abdelsayed et al. Catalytic conversion of CO2 to propylene carbonate over Pt-decorated Mg-substituted metal organic framework
CN110575828A (en) Efficient catalyst for synthesizing 1, 3-butadiene by reaction of ethanol and acetaldehyde and preparation method thereof
RU2614420C1 (en) Catalyst and method for fischer-tropsch reaction implementation with application
CN110665546A (en) Noble metal/amino MOFs selective hydrogenation catalyst, preparation method and application thereof
US9694345B2 (en) Catalyst composition for the selective conversion of synthesis gas to light olefins
CN111545239B (en) Solid catalyst for glycerol oxidation and preparation method thereof
CN103008000B (en) Fischer-Tropsch synthesis catalyst comprising non-zeolite molecular sieve, and preparation method and application thereof
CN109985611B (en) Catalyst and preparation method thereof, and preparation method of N-alkyl imidazole compound
JP4205301B2 (en) Process for producing hydrocarbons by Fischer-Tropsch process
Kiani et al. Embedded palladium nanoparticles on metal–organic framework/covalently sulfonated magnetic SBA‐15 mesoporous silica composite: As a highly proficient nanocatalyst for Suzuki–Miyaura coupling reaction in amino acid‐based natural deep eutectic solvent
CN110871075A (en) Iron-cobalt-potassium-loaded zirconium dioxide catalyst, preparation method and application thereof
Shanghong et al. Bridging complexes of rare earth and cobalt cluster as catalyst precursors for Fischer-Tropsch synthesis
CN105944733B (en) A kind of rare earth modified multi-stage porous loading type nickel-based catalyst, preparation method and application
CN106890670B (en) A kind of Dimethyl ether carbonylation produces catalyst and its application of methyl acetate
JP4660039B2 (en) Process for producing hydrocarbons by Fischer-Tropsch process in the presence of carbon dioxide
EP3932546A1 (en) Oxynitride hydride, metal carrier containing oxynitride hydride, and catalyst for ammonia synthesis
US9233360B1 (en) Stable support for Fischer-Tropsch catalyst
Li et al. Cu (i)-containing MOF as an efficient catalyst for the reactions of carbon dioxide and propargylic alcohols to form carbonates at room temperature

Legal Events

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

Effective date: 20201225