RU2665575C1 - Способ получения металлсодержащих наноразмерных дисперсий - Google Patents
Способ получения металлсодержащих наноразмерных дисперсий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665575C1 RU2665575C1 RU2017146453A RU2017146453A RU2665575C1 RU 2665575 C1 RU2665575 C1 RU 2665575C1 RU 2017146453 A RU2017146453 A RU 2017146453A RU 2017146453 A RU2017146453 A RU 2017146453A RU 2665575 C1 RU2665575 C1 RU 2665575C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- dispersion
- inert gas
- paraffin
- active metals
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 4
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 18
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 14
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 13
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 12
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 11
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical class [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 6
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 3
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/04—Mixing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
- C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения низкоконцентрированных каталитических дисперсий для процесса получения алифатических углеводородов по методу Фишера-Тропша в трехфазном сларри-реакторе. Способ получения металлсодержащей наноразмерной дисперсии катализатора синтеза Фишера-Тропша на основе оксидов активных металлов включает растворение солей активных металлов в воде, введение полученного раствора в расплавленный нефтяной парафин при температуре выше температуры разложения указанных солей и образование указанной дисперсии катализатора, причем введение указанного раствора солей осуществляют со скоростью 20-60 мл/час при перемешивании в токе инертного газа, после чего осуществляют выдерживание до образования оксидов активных металлов и охлаждение в токе инертного газа в течение 1-6 часов, а содержание активных металлов катализатора в указанной дисперсии не превышает 3 мас.%. Технический результат - уменьшение размера частиц наноразмерной дисперсии, узкое распределение наноразмерных частиц по размерам, снижение концентрации активных металлов, снижение эксплуатационных затрат, предотвращение оседания и агломерации частиц дисперсии, обеспечение возможности ее длительного хранения без расслаивания и оседания. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 12 пр.
Description
Область техники
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения низкоконцентрированных каталитических дисперсий для процесса получения алифатических углеводородов по методу Фишера-Тропша в трехфазном сларри-реакторе.
Уровень техники
Технологии формирования каталитических дисперсий непосредственно в углеводородной среде трехфазных реакторов находят все большее применение в процессах нефтехимии и нефтепереработки. В частности, перспективной технологической модификацией синтеза Фишера-Тропша в настоящее время считается синтез в присутствии катализатора, суспендированного в высококипящей углеводородной жидкости (сларри-система). При этом ультрадисперсные частицы катализатора - каталитические дисперсии - могут быть сформированы in situ непосредственно в углеводородной среде без применения. Важно отметить, что использование такой технологии позволит получать чрезвычайно активные ультрадисперсные частицы с высокоразвитой поверхностью, что делает возможным осуществлять технологический процесс с меньшей концентрацией катализатора.
Основной проблемой в использования каталитических дисперсий в промышленности является склонность этих систем к агрегации. Возможность контроля размера частиц на стадии синтеза дисперсии является важным фактором успешной реализации всего технологического процесса. Именно по этой причине наблюдается рост научного интереса к закономерностям формирования каталитических дисперсий непосредственно в реакционной зоне (in situ).
Известен способ получения металлсодержащей дисперсии катализатора синтеза Фишера-Тропша состава, мас. %: 87-95 Fe, 2-9 K2O, 1-8 Al2O3, который получают и активируют непосредственно в реакторе (см., патент РФ 2443471, кл. МПК B01J 23/745, В82В 1/00, B01J 23/78, B01J 21/04, С07С 1/04, опубл. 27.02.2012). Катализатор сформирован в процессе термообработки компонентов катализатора в токе водорода или оксида углерода в расплавленном парафине. Компоненты катализатора вводят в расплавленный нефтяной парафин в виде механической смеси солей и таким образом получают дисперсию. Образцы высокодисперсного оксида железа готовят следующим образом: расплавленный парафин объемом 25 мл нагревают до требуемой температуры, затем при интенсивном перемешивании, крайне осторожно (во избежание возгорания парафина) присыпают тонкоизмельченный порошок прекурсора соответствующей концентрации. Образующуюся в ходе термолиза дисперсию высокодисперсного оксида железа после термолиза выдерживают при соответствующей температуре в течение 1 ч при интенсивном перемешивании, для полного удаления продуктов разложения. Размер частиц составляет 667-1327 нм, т.е, катализатор не является наноразмерным, размер его частиц микрометрический. Другие недостатки известного способа - высокий расход активного металла катализатора и склонность дисперсии к оседанию частиц.
В качестве прототипа изобретения выбран способ получения металлсодержащей наноразмерной дисперсии катализатора, описанный в патенте РФ №2489207, кл. МПК B01J 23/745, B01J 23/72, В82В 1/00, С07С 1/04, C10G 2/00, опубл. 20.08.2013 г. Описан катализатор для получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода (для синтеза Фишера-Тропша), содержащий наноразмерные частицы железа и сформированный in situ непосредственно в зоне реакции в процессе термообработки компонентов катализатора в токе водорода или оксида углерода в расплавленном парафине, характеризующийся тем, что наноразмерные частицы железа промотированы медью при следующем соотношении компонентов, % мас.: Cu 5-25; Fe - остальное. Для получения наноразмерной каталитической дисперсии компоненты катализатора вводят в расплавленный нефтяной парафин или в виде механической смеси солей, или в виде их раствора в растворителе, не смешивающемся с жидкой фазой, например, спирт, вода, эфир. Затем этот прекурсор катализатора подвергают термообработке при температуре 40-450°С в токе водорода или оксида углерода с образованием устойчивого коллоидного раствора. Размер частиц составляет 20-25 нм. Меньший размер частиц в прототипе не достигается; более того, в дальнейшем происходит агломерация до среднего размера частиц катализатора 250-270 нм. Недостатком прототипа также является высокий расход активного металла катализатора.
Сущность изобретения
Задача предлагаемого изобретения - уменьшение размера частиц наноразмерной дисперсии, снижение концентрации активных металлов в составе дисперсии катализатора, предотвращение оседания и агломерации частиц дисперсии.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения металлсодержащей наноразмерной дисперсии катализатора синтеза Фишера-Тропша на основе оксидов активных металлов, включающем растворение солей активных металлов в воде, введение полученного раствора в расплавленный нефтяной парафин при температуре выше температуры разложения указанных солей и образование указанной дисперсии катализатора, введение указанного раствора солей осуществляют со скоростью 20-60 мл/час при перемешивании в токе инертного газа, после чего осуществляют выдерживание до образования оксидов активных металлов и охлаждение в токе инертного газа в течение 1-6 часов, а содержание активных металлов катализатора в указанной дисперсии не превышает 3% масс.
При указанном растворении солей активных металлов могут дополнительно вводить соль щелочного металла. Она является прекурсором промотора.
Указанная дисперсия может содержать оксиды двух активных металлов. Тогда катализатор представляет собой биметаллическую систему.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемого изобретения, заключается в
- снижении эксплуатационных затрат производства, так как при использовании предлагаемого метода приготовления каталитических дисперсий снижается концентрация активных компонентов (металлов).
- возможность использования катализаторов на основе каталитических дисперсий в современных сларри-реакторах без угрозы оседания и агломерации.
- улучшение эксплуатационных показателей производства вследствие бесперебойной работы сларри-реакторов с минимальным количеством регламентных работ.
Согласно данным динамического рассеяния света размер частиц полученных предлагаемым методом каталитической системы составляет 1-8 нм.
Наноразмерную металлсодержащую дисперсию готовят методом капельного термолиза раствора соли металла и промотора в парафине марки П-2.
Растворы прекурсоров вводят в четырехгорлую колбу при нагревании с заданной скоростью в токе инертного газа при перемешивании. После добавления всего объема раствора солей образец выдерживают в токе инертного газа, а затем охлаждают.
В качестве промоторов используют классические промоторы катализаторов для синтеза Фишера-Тропша - щелочные металлы. Также могут быть использованы биметаллические системы. Размер частиц наноразмерной металлсодержащей дисперсии определяли методом динамического рассеивания света на приборе NanoZetasizer ZS.
В результате описанного метода приготовления наноразмерной металлсодержащей дисперсии формируется система, в которой наноразмерные каталитически активные частицы металлов тонкодисперсно и однородно распределены в углеводородной среде - парафине марки П-2.
Под термином «активные металлы» здесь понимаются любые металлы, проявляющие активность в катализе синтеза Фишера-Тропша, такие, как железо, кобальт, никель, рутений.
В качестве солей металлов могут использовать любые водорастворимые соли используемых металлов, например, нитраты, сульфаты, хлориды и другие.
Используют любые инертные газы, например, гелий, аргон и т.д.
Предлагаемый способ получения наноразмерных металлсодержащих дисперсий включает следующие стадии:
• Приготовление раствора соли прекурсоров активных компонентов (активных металлов) в воде в расчетных количествах на массу навески парафина П-2;
• Нагрев дисперсионной среды (парафина П-2) до температуры, превышающей температуру разложения солей прекурсоров, в токе инертного газа;
• Введение раствора солей прекурсоров с заданной скоростью (20-60 мл/час) при перемешивании;
• Выдерживание до образования оксидов;
• Охлаждение полученной дисперсии в токе инертного газа в течение 1-6 часов.
Предложенный способ получения каталитической дисперсии следующие преимущества:
- возможность синтеза каталитической дисперсии с активными металлсодержащими частицами нанометрической области, не склонными к агломерации и оседанию;
- возможность длительного хранения и транспортировки полученной дисперсии без расслаивания и оседания;
- возможность синтеза каталитической дисперсии с узким распределением наноразмерных частиц по размерам;
- возможность синтеза би- и полиметаллической дисперсии с активными наноразмерными частицами, которая также не будет иметь склонность к оседанию;
- наноразмерные металлические частицы в каталитической дисперсии образуются "in situ" в процессе формирования ультрадисперсной каталитической системы, а не вводятся извне;
- предложенный метод синтеза каталитических дисперсий осуществляется с использование стандартного оборудования;
- нанометрические (наноразмерные) металлсодержащие частицы в составе каталитической дисперсии, приготовленной предложенным методом, значительно меньше наноразмерных частиц прототипа;
Нижеследующие примеры иллюстрируют изобретение, но никоим образом не ограничивают область его применения. Размер частиц приведен в табл. 1.
Пример 1 (1 г Fe)
7,2 г девятиводного нитрата железа растворяют в 3,3 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% Fe: 98,6% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 8 нм.
Пример 2 (0,5 г Fe)
3,6 г девятиводного нитрата железа растворяют в 1,7 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 0,7% Fe: 99,3% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 1, нм.
Пример 3 (2 г Fe + 0,04 K)
14,4 г девятиводного нитрата железа и 0,01 г нитрата калия растворяют в 6,8 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 3,0% Fe: 0,06% K: 96,94% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 1, нм.
Пример 4 (1 г Fe + 0,02 K)
7,2 г девятиводного нитрата железа и 0,005 г нитрата калия растворяют в 3,4 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% Fe: 0,03% K: 98,57% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 1, нм.
Пример 5 (1 г Fe + 0,01 K)
7,2 г девятиводного нитрата железа и 0,03 г нитрата калия растворяют в 3,3 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% Fe: 0,01% K: 98,59% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 1 нм.
Пример 6 (1 г Fe + 0,02 Na)
7,2 г девятиводного нитрата железа и 0,07 г нитрата натрия растворяют в 3,3 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% Fe: 0,03% Na: 98,57% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 2 нм.
Пример 7 (1 г Fe + 0,01 Na)
7,2 г девятиводного нитрата железа и 0,04 г нитрата натрия растворяют в 3,3 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% Fe: 0,01% Na: 98,59% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 1 нм.
Пример 8 (0,5 г Fe + 0,01 Na)
3,6 г девятиводного нитрата железа и 0,07 г нитрата натрия растворяют в 1,6 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% Fe: 0,03% Na: 98,57% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 2 нм.
Пример 9 (0,5 г Со)
2,5 г шестиводного нитрата кобальта, растворяют в 1,7 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 0,7% Со: 99,3% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 5 нм.
Пример 10 (1 г Fe + 0,02 г K + 0,5 г Со)
2,5 г шестиводного нитрата кобальта, 7,2 г девятиводного нитрата железа и 0,05 нитрата калия растворяют в 3,4 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% (Fe+Co): 0,03% K: 98,57% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 2 нм.
Пример 11 (0,75 г Fe + 0,02 г K + 0,25 г Со)
1,2 г шестиводного нитрата кобальта, 5,4 г девятиводного нитрата железа и 0,05 нитрата калия растворяют в 3,4 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% (Fe+Co): 0,03% K: 98,57% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 1 нм.
Пример 12 (0,5 г Fe + 0,02 г K + 0,5 г Со)
2,5 г шестиводного нитрата кобальта, 3,6 г девятиводного нитрата железа и 0,05 нитрата калия растворяют в 3,4 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят в 100 мл расплавленного парафина П-2 со скоростью 30 мл/час при температуре 280°С и постоянном перемешивании в токе инертного газа - гелия. После введения всего объема раствора прекурсора систему охлаждают до 80°С в токе инертного газа.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, % масс: 1,4% (Fe+Co): 0,03% K: 98,57% парафин П-2. Размер частиц полученного катализатора определен методом динамического светорассеяния и составляет 2 нм.
Примечания:
* - в том числе Fe - 1.4% мас., Со - 0.7% мас.
** - в том числе Fe - 1.05% мас., Со - 0.35% мас.
*** - в том числе Fe - 0.7% мас., Со - 0.7% мас.
Claims (3)
1. Способ получения металлсодержащей наноразмерной дисперсии катализатора синтеза Фишера-Тропша на основе оксидов активных металлов, включающий растворение солей активных металлов в воде, введение полученного раствора в расплавленный нефтяной парафин при температуре выше температуры разложения указанных солей и образование указанной дисперсии катализатора, отличающийся тем, что введение указанного раствора солей осуществляют со скоростью 20-60 мл/час при перемешивании в токе инертного газа, после чего осуществляют выдерживание до образования оксидов активных металлов и охлаждение в токе инертного газа в течение 1-6 часов, а содержание активных металлов катализатора в указанной дисперсии не превышает 3 мас.%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при указанном растворении солей активных металлов дополнительно вводят соль щелочного металла.
3. Способ по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что указанная дисперсия содержит оксиды двух активных металлов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146453A RU2665575C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ получения металлсодержащих наноразмерных дисперсий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146453A RU2665575C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ получения металлсодержащих наноразмерных дисперсий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665575C1 true RU2665575C1 (ru) | 2018-08-31 |
Family
ID=63459844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146453A RU2665575C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ получения металлсодержащих наноразмерных дисперсий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665575C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5763716A (en) * | 1986-05-08 | 1998-06-09 | Rentech, Inc. | Process for the production of hydrocarbons |
| WO2009022263A2 (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Sasol Technology (Pty) Limited | A hydrocarbon synthesis process |
| RU2422200C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" | Катализатор синтеза углеводородов и способ его получения |
| RU2430780C2 (ru) * | 2007-05-08 | 2011-10-10 | Синфьюэлс Чайна Текнолоджи Ко., Лтд | Нанокатализатор на основе переходного металла, способ его приготовления и использование в реакции синтеза фишера-тропша |
| RU2443471C2 (ru) * | 2010-06-02 | 2012-02-27 | Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии |
| RU2466790C1 (ru) * | 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) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии |
| RU2489207C1 (ru) * | 2012-05-04 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии |
| RU2537850C1 (ru) * | 2013-09-12 | 2015-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АНИКО" | Катализатор и способ получения синтетических углеводородов алифатического ряда из оксида углерода и водорода в его присутствии |
-
2017
- 2017-12-28 RU RU2017146453A patent/RU2665575C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5763716A (en) * | 1986-05-08 | 1998-06-09 | Rentech, Inc. | Process for the production of hydrocarbons |
| RU2430780C2 (ru) * | 2007-05-08 | 2011-10-10 | Синфьюэлс Чайна Текнолоджи Ко., Лтд | Нанокатализатор на основе переходного металла, способ его приготовления и использование в реакции синтеза фишера-тропша |
| WO2009022263A2 (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Sasol Technology (Pty) Limited | A hydrocarbon synthesis process |
| RU2422200C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" | Катализатор синтеза углеводородов и способ его получения |
| RU2443471C2 (ru) * | 2010-06-02 | 2012-02-27 | Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии |
| RU2466790C1 (ru) * | 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) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии |
| RU2489207C1 (ru) * | 2012-05-04 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии |
| RU2537850C1 (ru) * | 2013-09-12 | 2015-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АНИКО" | Катализатор и способ получения синтетических углеводородов алифатического ряда из оксида углерода и водорода в его присутствии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2698123C (en) | Strengthened iron catalyst for slurry reactors | |
| CA2744051C (en) | Method for activating strengthened iron catalyst for slurry reactors | |
| Zhang et al. | Urea-derived Cu/ZnO catalyst being dried by supercritical CO2 for low-temperature methanol synthesis | |
| Ghods et al. | CO2 Methanation on Nickel Catalysts Supported on Mesoporous High‐Surface‐Area MgSiO3 | |
| RU2443471C2 (ru) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии | |
| WO2018159869A1 (ko) | 이산화탄소의 수소화 반응 촉매의 전구체， 이의 제조방법，이산화탄소의 수소화 반응 촉매 및 이의 제조방법 | |
| Tu et al. | Direct conversion of bio-syngas to gasoline fuels over a Fe3O4@ C Fischer-Tropsch synthesis catalyst | |
| Eletskii et al. | Investigating the process of heavy crude oil steam cracking in the presence of dispersed catalysts. II: Investigating the effect of Ni-containing catalyst concentration on the yield and properties of products | |
| Farias et al. | Effect of K promoter on the structure and catalytic behavior of supported iron-based catalysts in Fischer-Tropsch synthesis | |
| Mazurova et al. | Natural aluminosilicate nanotubes loaded with RuCo as nanoreactors for Fischer-Tropsch synthesis | |
| Qi et al. | Direct synthesis of higher oxygenates via syngas over zinc oxide modified CoMn-based catalysts | |
| Yoko et al. | Supercritical Hydrothermal Synthesis of Organic‐Modified Ce1‐xZrxO2‐δ (0≤ x≤ 1) Nanoparticles as a Low‐Temperature Oxygen Carrier | |
| RU2665575C1 (ru) | Способ получения металлсодержащих наноразмерных дисперсий | |
| AU2011328995A1 (en) | Stable slurry bed Fischer-Tropsch catalyst with high surface area and activity | |
| JP4773116B2 (ja) | 合成ガスから炭化水素を製造する触媒の製造方法、並びに当該触媒を用いた合成ガスから炭化水素を製造する方法 | |
| Wang et al. | The facile preparation of Cu–Zn–Al oxide composite catalysts with high stability and performance for the production of dimethyl ether using modified aluminum alkoxide | |
| Liu et al. | Effects of water addition on CO hydrogenation over zinc-containing spinel-supported cobalt catalyst | |
| Maximov et al. | Cobalt-Containing Dispersion Catalysts for Three-Phase Fischer–Tropsch Synthesis | |
| RU2442815C2 (ru) | Способ синтеза углеводородов | |
| RU2466790C1 (ru) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии | |
| Ivantsov et al. | Methanol synthesis in a three-phase slurry reactor with ultrafine catalysts | |
| RU2641299C1 (ru) | Способ получения наноразмерного катализатора синтеза фишера-тропша и способ синтеза фишера-тропша с его применением | |
| RU2489207C1 (ru) | Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии | |
| AU2014200165B2 (en) | Method for activating strengthened iron catalyst for slurry reactors | |
| Ahmed et al. | Structure-activity relationship and deactivation behavior of iron oxide during CO2 hydrogenation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211025 Effective date: 20211025 |