Катализатор для синтеза углеводородов из co и н2 и способ его получения


 


Владельцы патента RU 2586069:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к химической промышленности, в том числе нефтехимии и газохимии, и может быть использовано при приготовлении катализаторов для процесса получения углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша. Катализатор включает в мас.%: кобальт 16,1-19,0, добавки алюминия 0,8-1,0, силикагелевый носитель остальное. Получение катализатора включает сушку носителя при 140-160˚С 2-4 ч, пропитку носителя водным раствором нитрата кобальта концентрацией 35-55 мас.% с добавлением нитрата алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 100:5 в пропиточном растворе. Затем катализатор сушат в два этапа при 80-100˚С и при 100-150˚С 2-4 ч и прокаливают при 250-300˚С 4-6 ч. Активацию катализатора проводят водородом при 380-400˚С 0,75-1 ч. Технический результат - получение кобальталюмосиликагелевого катализатора с высокой каталитической активностью и селективностью в отношении образования углеводородов С5+ и пониженной селективностью в отношении образования метана. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.

 

Изобретение относится к химической промышленности, в том числе нефтехимии и газохимии, и может быть использовано при приготовлении катализаторов для процесса получения углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша.

В последние годы большинство катализаторов для процесса Фишера-Тропша получают с использованием в качестве пористого носителя модификаций оксида алюминия, прежде всего γ-Al2O3, реже - различных оксидных носителей, в том числе диоксида кремния (SiO2).

Известен кобальтовый катализатор, полученный методом пропитки пористого носителя, в том числе диоксид кремния (Патент RU №2252072 С2, B01J 23/75, B01J 3704, 20.05.2005, Бюл. №14). Предшественник катализатора может содержать: от 5-70, преимущественно 20-50, лучше 25-40 г кобальта на 100 г носителя; дополнительно - добавку палладия, платины, рутения или их смеси при массовом отношении к металлическому кобальту от 0,01:100 до 0,3:100.

Недостатками катализатора являются: получение предшественника с высоким содержанием кобальта - дорогостоящего активного компонента катализатора; целесообразность использования легирующих добавок - палладия, платины, рутения или их смесей - дорогостоящих и дефицитных металлов.

Известен кобальтовый катализатор, полученный методом пропитки пористого носителя, в том числе диоксид кремния, содержащий 3-50% масс. кобальта (или/и рутения) в расчете на катализатор. Предшественник катализатора - цирконий, в расчете на оксид циркония, при предварительной обработке носителя методом пропитки, находится в водном растворе циркония в объемном количестве в 2 или большее число раз, превышающем объем диоксида кремния (Патент RU №2436832 С2, C10G 2/00, С07С 1/04, С07С 9/00, B01J 23/75, B01J 37/08, B01J 21/06, B01J 23/46, B01J 37/02, 20.12.2011, Бюл. №35).

Недостатками катализатора являются: использование предшественника катализатора в виде оксида циркония; включение в состав активного компонента значительных количеств дорогостоящих металлов - кобальта (или/и рутения).

Наиболее близким аналогом (прототип) является катализатор синтеза углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша, полученный методом пропитки, включающий кобальт и силикагель марки КСКГ, состава 20% Co/SiO2 (статья Лапидуса А.Л., Крылова А.Ю., Цапкина М.В., Ерофеева А.Б., Рейзина А.В. Влияние способа активации катализатора 20% Co/SiO2 на основные показатели синтеза Фишера-Тропша / Химия твердого топлива, 2004. - №4. - с. 40-45).

Недостатками катализатора являются: невысокая активность и селективность в процессе синтеза углеводородов C5+; сравнительно высокое содержание активного компонента - кобальта.

Известен способ приготовления кобальтового катализатора методом пропитки пористого носителя, в том числе SiO2, включающий: получение предшественника катализатора в виде оксида кобальта определенной блочной структуры методом пропитки порошкового носителя солью кобальта, сушки, прокаливания в псевдоожиженном слое, восстановления; приготовление кобальтового катализатора в ходе последующей обработки предшественника катализатора путем повторения перечисленных операций (Патент RU №2252072 С2, B01J 23/75, B01J 3704, 20.05.2005, Бюл. №14).

Недостатками способа являются: необходимость получения предшественника катализатора методом пропитки, сушки, прокаливания и восстановления; приготовление катализатора в ходе последующей обработки предшественника катализатора путем повторения перечисленных операций.

Известен способ приготовления кобальтового катализатора методом пропитки пористого носителя, в том числе SiO2, включающий: получение предшественника катализатора в виде оксида циркония, который селективно нанесен вблизи внешней поверхности носителя методом пропитки водным раствором кислоты и циркония; термообработку с получением носителя, в котором цирконий в виде оксида нанесен на поверхность носителя; нанесение на носитель активного компонента - кобальта (и/или рутения) (Патент RU №2436832 С2, C10G 2/00, С07С 1/04, С07С 9/00, B01J 23/75, B01J 37/08, B01J 21/06, B01J 23/46, B01J 37/02, 20.12.2011, Бюл. №35).

Недостатком способа является: необходимость получения предшественника катализатора методом пропитки и прокаливания носителя катализатора.

Наиболее близким аналогом (прототип) является способ получения катализатора, включающий: подготовку носителя - силикагеля марки КСКГ, в ходе прокаливания при температуре 450°С; пропитку водным раствором нитратом кобальта; термообработку; активацию катализатора - восстановление, при температуре 450°С или обработку в форме последовательного восстановления при температуре 450°С, окисления и вновь восстановления при температуре 450°С.

Недостатками способа являются: невысокая активность катализатора в процессе синтеза углеводородов С5+; необходимость использования высоких температур при синтезе углеводородов из СО и H2 и при приготовлении катализатора - на стадиях подготовки носителя и активации катализатора; проведение дополнительных обработок для активации катализатора.

Задачей настоящего изобретения является получение кобальталюмосиликагелевого катализатора синтеза углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша с повышенными каталитическими свойствами - высокой селективностью в отношении образования углеводородов С5+ (близкой к 90%), пониженной селективностью в отношении образования метана; характеризующегося невысокой оптимальной температурой синтеза углеводородов; при существенном снижении содержания дорогостоящего активного компонента катализатора - кобальта, в результате введения добавки алюминия, значительном упрощении технологии катализатора и получении соответствующего экономического эффекта.

Поставленная задача, согласно предлагаемому изобретению, в части состава кобальталюмосиликагелевого катализатора решается тем, что используется катализатор синтеза углеводородов из СО и H2, селективный в отношении образования углеводородов С5+, включающий кобальт и силикагелевый носитель, причем катализатор содержит 16,1-19,0% масс. кобальта и 0,8-1,0% масс. добавки алюминия.

Поставленная задача, согласно предлагаемому изобретению, в части способа получения кобальталюмосиликагелевого катализатора решается тем, что используется способ получения катализатора, селективного в отношении образования углеводородов С5+, содержащего активный компонент кобальт и силикагелевый носитель, включающий предварительную подготовку носителя, пропитку носителя водным раствором нитрата кобальта, термообработку и активацию катализатора, причем предварительную подготовку носителя проводят в режиме сушки 2-4 ч при температуре 140-160°С, на стадии пропитки носителя в водный раствор нитрата кобальта концентрацией 35-55% масс. вводят добавку алюминия в виде нитрата алюминия при массовом соотношении Со:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5, термообработка катализатора включает сушку - сначала 2-4 ч при температурах 80-100°С, затем 2-4 ч при температуре 100-150°С, прокаливание 4-6 ч при температуре 250-300°С, активацию катализатора проводят водородом в течение 0,75-1 ч при температуре 380-400°С.

Предлагаемый состав кобальталюмосиликагелевого катализатора с повышенными каталитическими свойствами в процессе синтеза углеводородов из СО и H2, прежде всего, в отношении образования углеводородов C5+, характеризуется: возможностью проведения синтеза при более низких температурах, тем самым обеспечить более эффективный отвод тепла из зоны реакции; уменьшением содержания кобальта в катализаторе, что с учетом стоимости кобальта дает возможность снизить стоимость готового продукта.

Предлагаемый способ приготовления кобальталюмосиликагелевого катализатора с повышенными каталитическими свойствами характеризуется: снижением энергозатрат и получением соответствующего экономического эффекта при уменьшении температуры на всех этапах термообработки катализатора - замене предварительного прокаливания на сушку, при проведении сушки и прокаливания влажного и активации (восстановления) готового катализатора; отсутствием дополнительной активации катализатора в форме цикла восстановления, активации и вновь восстановления.

Полученный технический результат - создание активного и селективного катализатора обеспечивается тем, что введение добавки алюминия при снижении содержания кобальта в катализаторе способствует формированию оптимальной кристаллической структуры активного компонента, а в процессе приготовления катализатора создаются условия для формирования такой структуры активного компонента, что, в свою очередь, определяет высокие активность и селективность катализатора и подтверждается большим, чем в известном способе, количеством образующихся углеводородов C5+ при меньшей - на 20-30°С, температуре синтеза, что особенно важно для процесса Фишера-Тропша.

Исследование свойств катализаторов в процессе синтеза углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша проводили в трубчатом реакторе со стационартным слоем катализатора при давлении 0,1 МПа в интервале температур 150-200°С. Мольное соотношение СО:H2 в синтез-газе составляло 1:2.

Об активности катализаторов судили по конверсии СО, селективности и выходу углеводородов в расчете на 1 нм3 газовой смеси.

На фигуре 1 приведена таблица сравнительных данных по активности и селективности катализаторов в процессе синтеза углеводородов из СО и H2.

Изобретение осуществляется следующим способом.

Расчетное количество нитрата кобальта при температуре 70-80°С, перемешивая, растворяют в дистиллированной воде, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия в виде нитрата алюминия, расчетное количество которого определяют, исходя из массового соотношения Со:Al2O3 в растворе 100:5. В пропиточный раствор погружают 50 см3 носителя с температурой 60-80°С, высушенного 2-4 ч при температуре 140-160°С. Пропитывание ведут 0,5 ч при температуре 70-80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат 2-4 ч при температуре 80-100°С, до устранения слипания гранул; термообрабатывают - сначала 2-4 ч при температуре 100-150°С, затем 4-6 ч при температуре 250-350°С; активацию (восстановление) проводят водородом при температуре 380-400°С в течение 0,75-1,0 ч при объемной скорости водорода 1000 ч-1.

Для осуществления способа в качестве носителя катализатора используют силикагель с размером гранул 2-3 мм. В частности, крупнопористый, гранулированный, марки КСКГ в соответствии с ГОСТ 3956-76.

Синтез углеводородов из СО и H2 по методу Фишера-Тропша проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 0,1 МПа в интервале температур 150-200°С. Мольное соотношение СО:H2 в синтез-газе составляло 1:2.

Пример 1

194,50 г нитрата кобальта в виде Со(NO3)2·6H2O при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 50,15 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5 в виде 15,57 г нитрата алюминия - Al(NO3)3·9H2O, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат 4 ч при температуре 80°С, до устранения слипания гранул; термообрабатывают сначала 4 ч при температурах 125°С, затем 6 ч при температуре 300°С; активацию (восстановление) проводят водородом при температуре 380°С в течение 1,0 ч при объемной скорости водорода 1000 ч-1.

Катализатор содержит 20,0% масс. кобальта. Степень восстановленности катализатора 52%.

Пример 2

229,56 г нитрата кобальта в виде Со(NO3)2·6H2O при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 32,04 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5 в виде 18,37 г нитрата алюминия - Al(NO3)3·9H2O, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат, термообрабатывают, активируют (восстанавливают) водородом, как указано в примере 1.

Катализатор содержит 22,1% масс. кобальта и 1,2% масс. алюминия. Степень восстановленности катализатора 56%.

Пример 3

176,76 г нитрата кобальта в виде Со(NO3)2·6Н2О при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 51,84 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5 в виде 14,14 г нитрата алюминия - Al(NO3)3·9H2O, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат, термообрабатывают, активируют (восстанавливают) водородом как указано в примере 1.

Катализатор содержит 19,0% масс. кобальта и 1,0% масс. алюминия. Степень восстановленности катализатора 53%.

Пример 4

152,72 г нитрата кобальта в виде Co(NO3)2·6H2O при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 60,73 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5 в виде 12,22 г нитрата алюминия - Al(NO3)3·9H2O, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат, термообрабатывают, как указано в примере 1, активируют (восстанавливают) водородом при температуре 400°С в течение 0,83 ч при объемной скорости водорода 1000 ч-1.

Катализатор содержит 17,6% масс. кобальта и 0,9% масс. алюминия. Степень восстановленности катализатора 57%.

Пример 5

130,32 г нитрата кобальта в виде Со(NO3)2·6H2O при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 74,58 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5 в виде 10,43 г нитрата алюминия - Al(NO3)3·9H2O, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат, термообрабатывают, как указано в примере 1, активируют (восстанавливают) водородом при температуре 400°С в течение 0,83 ч при объемной скорости водорода 1000 ч-1.

Катализатор содержит 16,1% масс. кобальта и 0,8% масс. алюминия. Степень восстановленности катализатора 58%.

Пример 6

109,44 г нитрата кобальта в виде Со(NO3)2·6H2O при температуре 80°С, перемешивая, растворяют в 87,21 г дистиллированной воды, после чего в пропиточный раствор вводят добавку алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5 в виде 8,76 г нитрата алюминия - Al(NO3)3·9H2O, и погружают 50 см3 силикагеля с температурой 80°С, высушенного 4 ч при температуре 150°С. Пропитывают 0,5 ч при температуре 80°С, перемешивая. Влажный катализатор сушат, термообрабатывают, как указано в примере 1, активируют (восстанавливают) водородом при температуре 400°С в течение 0,75 ч при объемной скорости водорода 1000 ч-1.

Катализатор содержит 13,9% масс. кобальта и 0,6% масс. алюминия. Степень восстановленности катализатора 50%.

Обобщенные сравнительные данные по оценке каталитических свойств, полученных с использованием известного и предлагаемого катализаторов в процессе синтеза углеводородов из СО и H2, приведены в таблице.

Приведенные результаты показывают, что предложенные состав и способ приготовления позволяют вести процесс синтеза углеводородов из СО и Н2 при меньшей температуре и получить катализатор, характеризующийся высокой каталитической активностью и селективностью в отношении образования углеводородов С5+ и пониженной селективностью в отношении образования побочного продукта - метана.

Оптимальное содержание кобальта в катализаторе и добавки алюминия составляет соответственно, % масс.: кобальта - 16,1-19,0; алюминия - 0,8-1,0.

Введение кобальта и добавки алюминия в меньшем количестве является недостаточным для улучшения свойств катализатора. Увеличение содержания кобальта и добавки алюминия не обеспечивает улучшения показателей активности и селективности катализатора в процессе синтеза углеводородов.

Изобретение позволяет уменьшить количество кобальта, необходимого для получения катализатора; существенно упростить технологию приготовления катализатора, в том числе исключить необходимость дополнительной активации; значительно сократить энергозатраты при реализации технологии в результате проведения сушки носителя и катализатора, термообработки и активации (восстановления) катализатора в области более низких температур.

1. Катализатор синтеза углеводородов из СО и H2, селективный в отношении образования углеводородов C5+, включающий кобальт и силикагелевый носитель, отличающийся тем, что содержит 16,1-19,0% масс. кобальта и 0,8-1,0% масс. добавки алюминия.

2. Способ получения катализатора по п.1, селективного в отношении образования углеводородов C5+, содержащий активный компонент - кобальт, и силикагелевый носитель, включающий предварительную подготовку носителя, пропитку носителя водным раствором нитрата кобальта, термообработку и активацию катализатора, отличающийся тем, что предварительную подготовку носителя проводят в режиме сушки 2-4 ч при температуре 140-160°С, на стадии пропитки носителя в водный раствор нитрата кобальта концентрацией 35-55% масс. вводят добавку алюминия в виде нитрата алюминия при массовом соотношении Co:Al2O3 в пропиточном растворе 100:5, термообработка катализатора включает сушку - сначала 2-4 ч при температурах 80-100°С, затем 2-4 ч при температуре 100-150°С, и прокаливание 4-6 ч при температуре 250-300°С, активацию катализатора проводят водородом в течение 0,75-1 ч при температуре 380-400°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения C2-C36 линейных или разветвленных углеводородов и кислородсодержащих углеводородов. Способ включает: а) проведение эндотермической реакции газификации с реагентом из биомассы при температуре менее или равной примерно 750 K, с получением синтез-газа, при этом температура является оптимальной для реакции утилизации синтез-газа или для реакции образования углерод-углеродных связей; б) проведение экзотермической реакции утилизации синтез-газа или реакции образования углерод-углеродных связей с синтез-газом стадии (а), без какой-либо промежуточной обработки синтез-газа стадии (а), при температуре выше или равной температуре реакции газификации, выполняемой на стадии (а), где реакция производит C2-C36 линейные или разветвленные углеводороды или кислородсодержащие углеводороды и теплоту, и в) использование теплоты, выделяемой при реакции утилизации синтез-газа или реакции образования углерод-углеродных связей стадии (б), в эндотермической реакции газификации стадии (а).

Изобретение относится к электрокаталитическому способу получения углеводородов, в частности диенов, олефинов, алканов и спиртов, путем гальваностатического электролиза смеси 10-ундециленовой и уксусной кислот, которые частично нейтрализованы и находятся в виде соли.

Изобретение относится к способу получения углеводородов С2+ превращением метана в коаксиальном реакторе с одним диэлектрическим барьером под действием плазмы барьерного разряда.

Изобретение относится к вариантам способа получения С2-С36 линейных или разветвленных углеводородов и кислородсодержащих углеводородов. .
Изобретение относится к катализатору для осуществления способа гидрирования олефинов и кислородсодержащих соединений в составе синтетических жидких углеводородов, полученных по методу Фишера-Тропша, содержащему пористый носитель из -оксида алюминия с нанесенным на него каталитически активным компонентом - палладием, характеризующемуся тем, что поры носителя имеют эффективный радиус от 4,0 до 10,0 нм, причем содержание примесей посторонних металлов в носителе не превышает 1500 ррм, а содержание палладия в катализаторе составляет 0,2-2,5 мас.%.
Изобретение относится к способу получения бензина или его компонентов с октановым числом 92-93 по исследовательскому методу из сырья, содержащего диметиловый эфир, в присутствии катализаторов на основе цеолита типа ZSM-5 с SiO2/Al 2O3=60-83, содержащего не более 23,0% оксида алюминия, не более 0,09% оксида натрия и цинк в пределах 2-5%, при этом процесс ведут при температуре 300-400°С и давлении 2,5-4,5 МПа.

Изобретение относится к способу переработки газообразных алканов путем воздействия ионизирующим излучением на содержащую их сырьевую смесь с получением продуктов радиолиза, в процессе которого из продуктов радиолиза постоянно удаляют водород и конденсируемую фракцию, являющуюся целевым продуктом, а оставшуюся часть смешивают с исходной смесью, содержащей алканы, с получением сырьевой смеси, характеризующемуся тем, что воздействие ионизирующим излучением осуществляют при температуре реакционной смеси не ниже минимальной температуры конденсации низших спиртов и эфиров и не выше 350°С.
Изобретение относится к способу приготовления катализатора для синтеза Фишера-Тропша, включающему следующие стадии а) - d): а) предварительную обработку оксида алюминия или диоксида кремния в сферической форме посредством пропитки в водном растворе с рН 7 или ниже, который выбран из группы, состоящей из водного раствора азотной кислоты, водного раствора уксусной кислоты, водного раствора серной кислоты, водного раствора соляной кислоты, ионно-обменной воды и дистиллированной воды; b) пропитку обработанного оксида алюминия или диоксида кремния в растворе циркония, находящемся в объёмном количестве, в два или большее число раз превышающем объем оксида алюминия или диоксида кремния, чтобы нанести цирконий на обработанный оксид алюминия или диоксид кремния, с) отжиг оксида алюминия или диоксида кремния с нанесённым на него цирконием с получением носителя, в котором цирконий в виде оксида селективно нанесен вблизи внешней поверхности носителя металла, d) нанесение на носитель одного или нескольких типов металлов, выбранных из группы, состоящей из кобальта и рутения в количестве от 3 до 50 масс.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к технологии переработки сжиженных углеводородных газов (СУГ) в смесь ароматических углеводородов (ароматический концентрат) путем ее интеграции в объекты нефтяного или газоконденсатного месторождения.

Изобретение относится к системе синтеза жидкого топлива, включающей: реформинг-аппарат, который преобразует углеводородный сырьевой материал для получения синтез-газа, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве основных компонентов; реактор, который синтезирует жидкие углеводороды из газообразного монооксида углерода и газообразного водорода, содержащихся в синтез-газе с помощью реакции синтеза Фишера-Тропша; устройство для повышающей качество обработки, которое осуществляет заданную повышающую качество обработку жидких углеводородов, синтезированных в реакторе; и нагревательное устройство, которое нагревает жидкие углеводороды, вводимые в устройство для повышающей качество обработки, с использованием отработанного газа, полученного сжиганием газообразного топлива в горелке реформинг-аппарата и выводимого из реформинг-аппарата, в качестве теплоносителя, причем отработанный газ непосредственно подается в устройство для повышающей качество обработки, и причем устройство для повышающей качество обработки представляет собой ректификационную колонну, которая производит фракционную разгонку жидких углеводородов на множество видов жидких топлив, имеющих различные температуры кипения, и/или реактор для гидрирования, который производит гидрирование жидких углеводородов.
Изобретение относится к способу приготовления предшественника катализатора, который включает приведение в контакт материала носителя катализатора с соединением вольфрама с получением вольфрамсодержащего материала носителя катализатора; прокаливание вольфрамсодержащего материала носителя катализатора при температуре выше 900°C с получением модифицированного носителя катализатора, в котором достаточное количество соединения вольфрама используют таким образом, что соединение вольфрама присутствует в массе и на поверхности материала носителя катализатора в количестве не больше чем 12 мас.% W в расчете на общую массу модифицированного носителя катализатора; и введение соединения предшественника активного компонента катализатора, выбранного из группы, состоящей из кобальта (Со), железа (Fe) и никеля (Ni) на поверхность и/или в массу модифицированного носителя катализатора с получением предшественника катализатора.

Изобретение предлагает систему и способ парогазовой конверсии. Способ парогазовой когенерации на основе газификации и метанирования биомассы включает: 1) газификацию биомассы путем смешивания кислорода и водяного пара, полученных из воздухоразделительной установки, с биомассой, транспортировку образующейся в результате смеси через сопло в газификатор, газификацию биомассы при температуре 1500-1800°С и давлении 1-3 МПа с получением неочищенного газифицированного газа и транспортировку перегретого пара, имеющего давление 5-6 МПа, полученного в результате целесообразной утилизации тепла, к паровой турбине; 2) конверсию и очистку: в соответствии с требованиями реакции метанирования корректировку отношения водород/углерод неочищенного газифицированного газа, образованного на стадии 1), до 3:1 с использованием реакции конверсии и извлечение при низкой температуре неочищенного газифицированного газа с использованием метанола для десульфуризации и декарбонизации, в результате чего получают очищенный сингаз; 3) проведение метанирования: введение очищенного сингаза стадии 2) в секцию метанирования, состоящую из секции первичного метанирования и секции вторичного метанирования, причем секция первичного метанирования содержит первый реактор первичного метанирования и второй реактор первичного метанирования, соединенные последовательно; предоставление возможности части технологического газа из второго реактора первичного метанирования вернуться к входу первого реактора первичного метанирования для смешивания со свежим подаваемым газом и далее возможности войти в первый реактор первичного метанирования, так что концентрация реагентов на входе первого реактора первичного метанирования уменьшается и температура слоя катализатора регулируется технологическим газом; введение сингаза после первичного метанирования в секцию вторичного метанирования, содержащую первый реактор вторичного метанирования и второй реактор вторичного метанирования, соединенные последовательно, где небольшое количество непрореагировавшего СО и большое количество CO2 превращается в CH4, и транспортировку перегретого пара промежуточного давления, образованного в секции метанирования, к паровой турбине; и 4) концентрирование метана: концентрирование метана синтетического природного газа, содержащего следовые количества азота и водяного пара, полученного на стадии 3), с помощью адсорбции при переменном давлении, так что молярная концентрация метана достигает 96% и теплотворная способность синтетического природного газа достигает 8256 ккал/Nм3.

Изобретение относится к способу синтеза углеводородов. Способ включает следующие стадии: (a) получение потока синтез-газа, обогащенного водородом, в генераторе синтез-газа, содержащем установку парового риформинга метана (SMR) и (или) установку автотермического риформинга (ATR), (b) каталитическое превращение указанного потока синтез-газа, обогащенного водородом, с получением указанных углеводородов, содержащих по меньшей мере нафту, (c) возврат по меньшей мере части указанной нафты в указанный генератор синтез-газа с получением улучшенного потока синтез-газа, обогащенного водородом, и (d) подача указанного улучшенного потока синтез-газа, обогащенного водородом, полученного на стадии (с), для превращения согласно стадии (b) для увеличения количества синтетического дизельного топлива в упомянутых углеводородах.

Изобретение относится к системе, включающей: систему получения заменителя природного газа (ЗПГ), включающую: газификатор для производства синтез-газа, радиационный охладитель синтез-газа (РОС) для охлаждения синтез-газа посредством передачи тепла от синтез-газа текучей среде в пути потока, где РОС имеет длину от приблизительно 21,3 м (70 футов) до приблизительно 30,5 м (100 футов), и устройство метанирования для производства ЗПГ из синтез-газа.

Изобретение относится к способу получения продукта из газообразного реагента в суспензии. Способ включает подачу газообразного реагента в качестве газообразного сырья или части газообразного сырья при приведенной скорости газа на входе по меньшей мере 0.5 м/с в сосуд, содержащий расширенный суспензионный слой твердых частиц катализатора, суспендированных в суспензионной жидкости, так что газообразный реагент может барботировать наверх через суспензионный слой, причем суспензионный слой содержит загрузку катализатора, составляющую по меньшей мере 20 об.% от откачанной суспензии, каталитическую реакцию газообразного реагента при давлении выше атмосферного по мере того, как пузырьки газообразного реагента барботируют наверх через суспензионный слой с образованием продукта, и отвод из сосуда продукта и непрореагировавшего газообразного реагента.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ ферментации газообразного субстрата.
Изобретение относится к способу получения модифицированного диоксидом кремния носителя катализатора. Данный способ включает: (i) нанесение алкилсиликата формулы Si(OR)4, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, на поверхность материала пористого носителя в количестве, обеспечивающем получение содержания диоксида кремния в модифицированном диоксидом кремния носителе катализатора, выраженного как Si, в интервале 0,25-15 мас.%, (ii) обработку модифицированного диоксидом кремния носителя водой для усиления гидролиза алкилсиликата на носителе, вызывая его сшивку, тем самым увеличивая его молекулярную массу и снижая его летучесть, (iii) сушку полученного обработанного водой носителя и (iv) прокаливание высушенного материала с образованием модифицированного диоксидом кремния носителя катализатора.
Изобретение относится к способу получения C2-C4 олефинов, включающему стадию контактирования синтез-газа с катализатором на основе железа при температуре в интервале от 250 до 350°C и давлении в интервале от 10 до 40 бар.

Изобретение относится к способу синтеза главным образом линейных и насыщенных углеводородов С5+. Способ заключается в приведении в контакт загрузки, содержащей синтез-газ, по меньшей мере с одним катализатором, активная фаза которого содержит по меньшей мере один металл группы VIII, нанесенный на носитель, состоящий по меньшей мере из одного оксида, при этом указанный катализатор получают способом, включающим в себя по меньшей мере: i) по меньшей мере одну стадию приведения в контакт по меньшей мере указанного носителя по меньшей мере с одним раствором, содержащим по меньшей мере один предшественник указанного металла группы VIII, ii) по меньшей мере одну стадию приведения в контакт по меньшей мере указанного носителя по меньшей мере с одним органическим соединением, образованным по меньшей мере одним циклическим олигосахаридом, состоящим по меньшей мере из 6 остатков глюкопиранозы, объединенных α-(1,4)-связями, iii) по меньшей мере одну стадию прокаливания для получения по меньшей мере указанного металла указанной группы VIII в форме оксида.

Изобретение относится к вариантам системы переработки остаточного газа синтеза Фишера-Тропша. Один из вариантов включает: реактор синтеза Фишера-Тропша, обеспечивающий наличие источника остаточного газа; первый подогреватель для предварительного нагрева остаточного газа; аппарат гидрирования для гидрирования предварительно нагретого остаточного газа; дросселирующее устройство для понижения давления предварительно нагретого и прогидрированного остаточного газа; второй подогреватель для предварительного нагрева предварительно нагретого, прогидрированного и дросселированного остаточного газа с получением исходного газа, состоящего из остаточного газа и пара; и реактор каталитического риформинга для осуществления риформинга исходного газа в присутствии катализатора.
Изобретение относится к способу получения активированного катализатора синтеза Фишера - Тропша, способного проявлять высокую активность на начальной стадии реакции синтеза Фишера - Тропша.
Наверх