Патенты автора Дементьева Оксана Сергеевна (RU)

Изобретение относится к области определения размера частиц методом динамического светорассеяния в пробах образцов (вещества) каталитических систем синтеза Фишера-Тропша на основе дисперсий металлсодержащих наноразмерных частиц, взвешенных в углеводородной среде, и может быть использовано для контроля стабильности наноразмерных железосодержащих дисперсий. Предложен способ оценки стабильности железосодержащей дисперсии, включающий отбор пробы образца, ее подготовку, определение размера частиц вещества и интерпретацию результатов. По этому способу определяют размер взвешенных в углеводородной среде наноразмерных частиц дисперсий с содержанием железа 1-10 мас.%, отбор пробы образца проводят из верхнего, среднего и нижнего слоев образца, затем осуществляют растворение каждого из образцов в смеси растворителя, выбранного из ряда толуола, ацетона, С19-С32, нонадекана, гексана, и стабилизирующего агента - поверхностно-активного вещества диоктилсульфосукцината натрия, взятого в количестве 1-5 мас.% по отношению к растворителю, при содержании пробы в смеси растворитель-стабилизирующий агент, равном 0,01-0,1 г, определяют размер частиц пробы вещества методом динамического светорассеяния, после чего осуществляют интерпретацию результатов анализа, оценивая стабильность железосодержащей дисперсии, исходя из соотношения содержания мелких и крупных частиц в каждом слое образца. Когда наблюдается соответствие Смелких частиц верхнего слоя : Cкрупных частиц верхнего слоя > Cмелких частиц среднего слоя : Cкрупных частиц среднего слоя > Смелких частиц нижнего слоя : Скрупных частиц нижнего слоя - система бимодальна и нестабильна - склонна к оседанию, в случае выполнения условия Смелких частиц верхнего слоя : Cкрупных частиц верхнего слоя = Cмелких частиц среднего слоя : Cкрупных частиц среднего слоя = Cмелких частиц нижнего слоя : Cкрупных частиц нижнего слоя - система бимодальна и стабильна. Технический результат - возможность экспресс-контроля за состоянием размера дисперсий и своевременного исключения возможного укрупнения частиц свыше 100 нм при наработке и хранении партий каталитических систем, необходимых для проведения синтеза Фишера-Тропша в полупромышленных и промышленных масштабах; возможность оценки стабильности железосодержащей дисперсии, в том числе при необходимости ее длительного хранения. 1 з.п. ф-лы, 9 пр., 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области суспензионного катализа и получения катализаторов и может быть использовано в реакции синтеза Фишера-Тропша в суспензионных реакторах (сларри-реакторах). Устройство для получения суспензии наноразмерного катализатора синтеза Фишера-Тропша включает реактор, снабженный вращающейся механической мешалкой, устройством ввода раствора прекурсора катализатора и устройством ввода газа. Реактор установлен в двухуровневую печь с возможностью нагрева дисперсионной среды в реакторе выше температуры ее плавления. Реактор снабжен закрывающим его сверху фланцем, через центральное отверстие которого проходит мешалка, и работает при атмосферном давлении. Устройство ввода газа представляет собой два проходящих через фланец и сообщающихся между собой выше него трубки ввода инертного газа. Их нижняя часть находится на высоте лопастей мешалки. Устройство ввода раствора прекурсора катализатора представляет собой трубку, нижняя часть которой находится выше уровня дисперсионной среды, помещенной в реактор. Узел вывода отходящего газа включает трубку его вывода, фильтр-отбойник, заполненный насадкой в виде пружин, установленный над ним обратный холодильник с рубашкой, заполненной теплоносителем, и соединенный с ним абсорбер. Способ получения суспензии наноразмерного катализатора синтеза Фишера-Тропша включает растворение солей активных металлов в воде, нагрев дисперсионной среды - парафина - до температуры, превышающей температуру разложения солей активных металлов, введение раствора прекурсора катализатора в разогретый парафин при постоянном перемешивании и токе инертного газа для отдувки продуктов разложения с получением суспензии катализатора в парафине. В качестве солей активных металлов используют нитраты. Указанные ввод прекурсоров и получение суспензии осуществляют в заявленном устройстве. Нагрев осуществляют до 260-300°С при атмосферном давлении в токе инертного газа. Отходящие газы выводят вместе с испарившейся частью дисперсионной среды, возвращают ее в цикл, а водяные пары и остальные отходящие газы собирают в абсорбере. Технический результат - сведение к минимуму потерь дисперсионной среды и обеспечение однородности суспензии при формировании укрупненных партий каталитических суспензий с достаточно высокой скоростью в количестве, необходимом для проведения испытания в пилотных установках, упрощение конструкции, снижение стоимости устройства и повышение его безопасности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к синтезу Фишера-Тропша и может быть использовано в переработке альтернативного сырья (природного и попутного нефтяного газа, угля, торфа, битуминозных песков, различных видов биомассы и т.п.) в компоненты моторных топлив. Предложен способ получения катализатора синтеза Фишера-Тропша путем термообработки полимера в присутствии раствора соли железа в инертной атмосфере с получением катализатора, содержащего наноразмерные железосодержащие частицы, распределенные в полимере, в котором в качестве полимера используют микрокристаллическую целлюлозу, до термообработки целлюлозу выдерживают в водном растворе нитрата железа до набухания, затем осуществляют сушку при 50-56°С до постоянной массы, а термообработку проводят при 230-250°С в течение 10-30 минут. В качестве инертного газа используют азот или гелий, или аргон. Предложен также способ синтеза Фишера-Тропша, в присутствии полученного катализатора в котором конверсию синтез-газа осуществляют при температуре 320-380°С. Технический результат заключается в снижении температуры термообработки и энергозатрат без снижения конверсии СО и выхода жидких углеводородов или с их повышением. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 9 пр.

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.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода, и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии. Способ получения наноразмерного катализатора трехфазного синтеза Фишера-Тропша, содержащего каталитически активные наночастицы железа, включает растворение прекурсоров - солей железа и калия, в воде, введение полученного раствора в расплавленный парафин со скоростью 20-60 мл/ч, образование катализатора in situ непосредственно в зоне реакции в процессе термообработки компонентов катализатора в токе инертного газа при температуре, превышающей температуру разложения прекурсоров катализатора, и охлаждение в течение 1-6 ч в токе инертного газа. Время термообработки - не более 15 мин. Соотношение компонентов катализатора составляет, мас. %: Fe - 0,5-1,0, К - 0,01-0,02, парафин - остальное. Способ трехфазного синтеза Фишера-Тропша включает получение алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в проточном трехфазном сларри-реакторе при повышенной температуре и давлении в присутствии наноразмерного катализатора с размером частиц 0.7-4 нм, полученного указанным способом, при мольном соотношении оксида углерода и водорода 1:(0,5-3), температуре 240-400°С, давлении 20-30 атм с нагрузкой по газу 2-20 нл/гКат⋅ч. Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемого изобретения, заключается в следующем: (1) при использовании предлагаемого состава и метода приготовления Fe-содержащего катализатора наблюдается резкое возрастание его активности, вследствие чего высокие показатели процесса могут быть достигнуты в реакторах меньшего размера; (2) более низкое содержание железа и калия в катализаторе и уменьшение времени термообработки; (3) предотвращение укрупнения и агломерирования частиц катализатора; (4) более высокая производительнось катализатора; (5) более высокая селективность в отношении образования углеводородов С5+. 2. н.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 4 пр.

 


Наверх