Катализаторы



Катализаторы

 


Владельцы патента RU 2591702:

СЭСОЛ ТЕКНОЛОДЖИ (ПРОПРИЕТЕРИ) ЛИМИТЕД (ZA)

Изобретение раскрывает способ получения предшественника кобальтсодержащего катализатора для синтеза углеводородов, где способ включает прокаливание нагруженной катализатором подложки, содержащей подложку катализатора с нанесенной солью кобальта, при этом прокаливание включает разложение соли кобальта и/или осуществление взаимодействия соли кобальта с кислородом, причем прокаливание превращает соль кобальта в оксид кобальта и прокаливание включает предоставление нагруженной катализатором подложки для тепловой обработки путем нагревания нагруженной катализатором подложки до температуры Т по меньшей мере 220°С при скорости нагревания ниже 10°С/минуту, и пропускание потока газа при объемной скорости по меньшей мере 19 м3n/кг соли кобальта/час через нагруженную катализатором подложку в течение, по меньшей мере, части нагревания до температуры Т 220 ºС с получением таким образом предшественника кобальтсодержащего катализатора. Также раскрывается способ получения катализатора для синтеза углеводородов и способ синтеза углеводородов в присутствии кобальтсодержащего катализатора. Технический результат заключается в получении кобальтсодержащего катализатора с небольшими кристаллитами, который имеет улучшенную активность. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 30 пр., 7 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к катализаторам. В частности, оно относится к способу приготовления предшественника кобальтсодержащего катализатора для синтеза углеводородов, к способу приготовления катализатора для синтеза углеводородов и к способу получения углеводородов, который включает использование указанного катализатора для синтеза углеводородов.

Уровень техники

Известно, что нанесенные кобальтсодержащие катализаторы для синтеза Фишера-Тропша (FTS) могутт быть приготовлены посредством импрегнирования кобальтовой соли на подложку катализатора в сочетании с сушкой импрегнированной подложки с последующим прокаливанием полученной высушенной импрегнированной подложки для получения предшественника катализатора для FTS. Затем предшественник катализатора восстанавливают для получения катализатора для FTS, включающего кристаллиты кобальта, диспергированные на подложке.

Также известно, что метод, согласно которому проводится стадия прокаливания, может влиять на конечную активность катализатора. Например, в WO 2010/011332 раскрывается способ приготовления нанесенного кобальтсодержащего катализатора с гомогенно- диспергированными небольшими кристаллитами. Способ включает размещение нитрата кобальта на подложке катализатора и затем нагревание подложки в содержащей кислород, по существу, безводной атмосфере до около 160°C с образованием промежуточного продукта распада. Этот промежуточный продукт распада затем прокаливают и восстанавливают для получения катализатора с гомогенно диспергированными небольшими кристаллитами.

Известно (например, из WO 2010/011332), что активность кобальтсодержащего катализатора для FTS пропорциональна размерам частиц кобальта выше 6 нм, и в соответствии с этим ожидается, что небольшие кристаллиты и их высокое диспергирование будет приводить к улучшенной активности катализатора.

В US 6,806,226 раскрывается кобальтсодержащий катализатор, который в ходе стадии прокаливания отжигается таким образом, что весь восстанавливаемый кобальт имеет формульную единицу CoOaHb. Было обнаружено, что катализаторы, приготовленные таким образом, имели улучшенную активность.

В настоящее время было обнаружено, что если при приготовлении кобальтсодержащего катализатора прокаливание проводят при объемной скорости выше конкретного значения и скорости нагревания ниже конкретного значения в соответствии с настоящим изобретением, получают катализатор с небольшими кристаллитами.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ приготовления предшественника кобальтсодержащего катализатора для синтеза углеводородов, где способ включает прокаливание нагруженной катализатором подложки, содержащей подложку катализатора с нанесенным соединением кобальта, причем прокаливание включает предоставление нагруженной катализатором подложки тепловой обработки путем нагревания нагруженной катализатором подложки до температуры Т по меньшей мере 220°C при скорости нагревания ниже 10°C/минуту; и

обеспечения потока газа при объемной скорости по меньшей мере 9 м3n/кг соединения кобальта/час через нагруженную катализатором подложку в ходе, по меньшей мере, части нагревания с получением таким образом предшественника кобальтсодержащего катализатора для синтеза углеводородов.

Прокаливание

Прокаливание нагруженной катализатором подложки может включать разложение соединения кобальта и/или вызывать его реакцию с кислородом. В ходе прокаливания соединение кобальта, например нитрат кобальта, может быть превращено в оксид кобальта, предпочтительно оксид кобальта, выбранный из СоО, СоО(ОН), Co3O4, Co2O3 или смеси одного или более указанных.

Следует принять во внимание, что нагревание в ходе прокаливание может приводить к температуре выше 220°C, например, вплоть до 230°C, или 250°C, или даже 270°C.

Скорость нагревания равна предпочтительно ниже 7°C/минуту, предпочтительно ниже 6°C/минуту, предпочтительно ниже 3°С/минуту.

Указанная объемная скорость в ходе прокаливания составляет предпочтительно по меньшей мере 19 м3n/кг соединения кобальта/ч, более предпочтительно по меньшей мере 29 м3n/кг соединения кобальта/ч. Указанная объемная скорость может быть даже настолько высокой, как 98 м3n/кг соединения кобальта/ч.

В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения объемная скорость по меньшей мере 9 м3n/кг соединения кобальта/ч оказывает влияние, в целом, на тепловую обработку вплоть до 220°С или даже выше 220°C.

Газ, используемый в ходе прокаливания, может быть любым подходящим газом, таким как инертный газ или кислородсодержащий газ. Инертный газ может быть азотом. Содержащий кислород газ может быть воздухом.

Прокаливание может быть проведено в установке с псевдоожиженным слоем. Следует принять во внимание, что нагревание вплоть до температуры по меньшей мере 220°C относится к температуре слоя в установке для прокаливания, т.е. к температуре слоя нагруженной катализатором подложки в установке для прокаливания.

Подложка катализатора

Подложка катализатора может быть любой подходящей подложкой катализатора, подходящей для размещения на ней активного компонента катализатора или соединения-предшественника активного компонента катализатора. Подложка катализатора предпочтительно является подходящей для применения в качестве подложки в катализаторе для синтеза углеводородов и/или оксигенатов углеводородов из, по меньшей мере, водорода и монооксида углерода. Предпочтительно катализатор представляет собой катализатор для синтеза Фишера-Тропша (ФТ). Катализатор для синтеза ФТ может быть для способа, который проводят в реакторе с неподвижным слоем, в реакторе со взвешенным слоем или даже в реакторе с твердым псевдоожиженным слоем. Предпочтительно способ должен быть проведен в трехфазном реакторе со взвешенным слоем для синтеза ФТ.

Подложка катализатора обычно представляет собой пористую подложку и также предпочтительно является предварительно сформированной. Подложка предпочтительно имеет средний диаметр пор между 8 и 50 нанометрами, более предпочтительно между 10 и 15 нанометрами. Объем пор подложки может быть между 0,1 и 1 мл/г подложки катализатора, предпочтительно между 0,3 и 0,9 мл/г подложки катализатора. Предварительно сформированная подложка может быть в виде подложки из частиц, предпочтительно со средним размером частиц между 1 и 500 микрометрами, более предпочтительно между 10 и 250 микрометрами, еще более предпочтительно между 45 и 200 микрометрами.

Подложка катализатора может включать основу подложки катализатора и необязательно один или более модифицирующих компонентов. Основа подложки катализатора может быть выбрана из группы, состоящей из оксида алюминия в форме одного или более оксидов алюминия; диоксида кремния (SiO2); диоксида титана (TiO2); оксида магния (MgO); оксида цинка (ZnO) и их смесей. Предпочтительно основа подложки выбирается из группы, состоящей из оксида алюминия в форме одного или более оксидов алюминия; диоксида титана (TiO2) и диоксида кремния (SiO2). Более предпочтительно основа подложки представляет собой оксид алюминия в форме одного или более оксидов алюминия. Основа подложки может быть коммерчески доступным продуктом, например Puralox (торговое наименование) (доступно от Sasol Germany GmbH).

Предпочтительно подложка катализатора включает один или более модифицирующих компонентов. Это частный случай, где основа подложки является растворимой в нейтральном и/или кислом водном растворе, или где основа подложки чувствительна к гидротермическому воздействию, как описано ниже.

Модифицирующий компонент может включать компонент, который приводит к одному или более из следующего:

(i) снижению растворимости подложки катализатора в водной среде,

(ii) подавлению чувствительности подложки катализатора к гидротермическому воздействию (особенно в ходе синтеза Фишера-Тропша);

(iii) увеличению объема пор подложки катализатора;

(iv) увеличению устойчивости к сопротивлению, и/или истиранию, и/или абразивному износу подложки катализатора.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения модифицирующий компонент снижает растворимость подложки катализатора в водной среде и/или подавляет чувствительность подложки катализатора к гидротермическому воздействию (особенно в ходе синтеза Фишера-Тропша). Такая водная среда может включать водный кислый раствор и/или водный нейтральный раствор, особенно такую среду, которая встречается при приготовлении катализатора на стадии импрегнирования в водной фазе. Гидротермическое воздействие, как считается, представляет собой спекание подложки катализатора (например, оксида алюминия) в ходе синтеза углеводородов, особенно синтеза Фишера-Тропша, из-за воздействия высоких температур и воды.

Модифицирующий компонент может включать или состоять из Si, Zr, Co, Ti, Cu, Zn, Mn, Ba, Ni, Na, K, Ca, Sn, Cr, Fe, Li, Ti, Sr, Ga, Sb, V, Hf, Th, Ce, Ge, U, Nb, Та, W, La и смесей двух или более из указанных.

Модифицирующий компонент может быть выбран из группы, состоящей из Si; Zr; Cu; Zn; Mn; Ba; La; W; Ni и смесей одного или более из указанных. Предпочтительно модифицирующий компонент выбирается из группы, состоящей из Si и Zr. В предпочтительном варианте выполнения изобретения модифицирующий компонент представляет собой Si.

Когда модифицирующим компонентом является Si, уровень кремния в конечной подложке катализатора может быть по меньшей мере 0,06 атомов Si на квадратный нанометр подложки катализатора, предпочтительно по меньшей мере 0,13 атомов Si на квадратный нанометр подложки катализатора и более предпочтительно по меньшей мере 0,26 атомов Si на квадратный нанометр подложки катализатора. Предпочтительно верхний уровень составляет 2,8 атомов Si/нм2 подложки катализатора.

В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения подложка катализатора включает основу подложки катализатора, необязательно включающую модифицирующий компонент, выбранный из Si и Zr, и где основа подложки катализатора выбрана из группы, состоящей из оксида алюминия в форме одного или более оксидов алюминия; диоксида кремния (SiO2) и диоксида титана (TiO2). Предпочтительно основа подложки катализатора представляет собой оксид алюминия в форме одного или более оксидов алюминия и предпочтительно она включает модифицирующий компонент, который предпочтительно выбирается из Si и Zr, предпочтительно Si. В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения подложка катализатора может быть выбрана из оксида алюминия в форме одного или более оксидов алюминия, диоксида кремния (SiO2), диоксида титана (TiO2), оксида магния (MgO), модифицированного диоксидом кремния оксида алюминия и их смесей. Предпочтительно подложка представляет собой модифицированный диоксидом кремния оксид алюминия, например продукт, получаемый под товарным знаком Siralox от Sasol Germany GmbH. Siralox представляет собой подложку из высушенного распылением оксида алюминия, содержащую диоксид кремния. Модифицированная диоксидом кремния подложка из оксида алюминия может быть продуктом, описанным в US 5,045,519, который включен в настоящий документ посредством ссылки.

Один или более оксидов алюминия может быть выбран из группы, включающей (предпочтительно состоящей из) гамма-оксида алюминия, дельта-оксида алюминия, тета-оксида алюминия и смеси двух или более указанных. Предпочтительно группа включает или предпочтительно состоит из гамма-оксида алюминия, дельта-оксида алюминия и смеси гамма-оксида алюминия и дельта-оксида алюминия. Подложка катализатора из оксида алюминия может быть полученной под товарным знаком Puralox, предпочтительно Puralox SCCa2/150 от SASOL Germany GmbH. Puralox SCCa 2/150 (товарный знак) представляет собой подложку из высушенного распылением оксида алюминия, состоящего из смеси гамма- и тета-оксида алюминия.

Оксид алюминия предпочтительно представляет собой соединение, которое может быть описано формулой Al2O3·xH2O, где 0<х<1. Термин оксид алюминия, таким образом, исключает Al(ОН)3 и AlO(ОН), но включает соединения, такие как гамма-, дельта- и тета-оксид алюминия.

Соединение кобальта, нанесенное на подложку катализатора

Соединение кобальта может включать соль кобальта.

Соединение кобальта может включать органическое соединение кобальта, но предпочтительно оно включает неорганическое соединение кобальта. Неорганическое соединение кобальта может включать соль кобальта, предпочтительно нитрат кобальта и особенно оно может представлять собой Со(NO3)2·6H2O.

На подложке катализатора также может обеспечиваться допант, способный повышать способность к восстановлению активного компонента катализатора. Допант может быть в форме соединения допанта, которое представляет собой соединение металла, выбранного из группы, включающей палладий (Pd), платину (Pt), рутений (Ru), рений (Re) и смесь одного или более указанных. Массовое соотношение металла допанта (особенно металлического палладия или металлической платины) к кобальту может быть от 0,01:100 до 3:100.

В одном варианте выполнения изобретения соединение кобальта, нанесенное на подложку катализатора, может быть приготовлено путем введения соединения кобальта на и/или в подложку катализатора. Соединение кобальта может быть введено на и/или в подложку катализатора любым подходящим образом, но предпочтительно оно вводится посредством импрегнирования. Предпочтительно подложка катализатора импрегнирована соединением кобальта путем образования смеси соединения-предшественника катализатора, жидкого носителя для соединения-предшественника катализатора и подложки катализатора.

Жидкий носитель может включать растворитель для соединения-предшественника катализатора, и предпочтительно соединение-предшественник катализатора растворено в жидком носителе. Жидким носителем может быть вода.

Предшественник катализатора

Кобальт в предшественнике катализатора может быть соединением оксида кобальта, включая оксигидроксильное соединение. Оксид кобальта может быть выбран из группы, состоящей из СоО, СоО(ОН), Co3O4, Со2О3 или смеси одного или более указанных.

Предшественник катализатора может содержать кобальт при загрузке от 5 до 70 г Со/100 г подложки катализатора, предпочтительно от 20 до 40 г Со/100 г подложки катализатора и более предпочтительно от 25 до 35 г Со/100 г подложки катализатора.

Соединение оксида кобальта может быть в форме частиц или кристаллитов, распределенных по поверхности подложки.

Предшественником катализатора для синтеза углеводородов может быть предшественник катализатора для синтеза Фишера-Тропша.

Катализатор

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ приготовления катализатора для синтеза углеводородов, который включает приготовление предшественника катализатора в соответствии с первым аспектом изобретения и затем восстановление указанного предшественника катализатора с получением катализатора.

Катализатором для синтеза углеводородов может быть катализатор для синтеза Фишера-Тропша.

Предшественник катализатора предпочтительно обрабатывают газом-восстановителем для активации предшественника катализатора. Предпочтительно газ-восстановитель представляет собой водород или водородсодержащий газ. Водородсодержащий газ может состоять из водорода и одного или более инертных газов, которые инертны по отношению к активному катализатору. Водородсодержащий газ предпочтительно содержит по меньшей мере 90 объемных % водорода.

Газ-восстановитель может быть приведен в контакт с предшественником катализатора любым подходящим образом. Предпочтительно предшественник катализатора обеспечивается в форме слоя, при этом вызывают течение газа-восстановителя через слой частиц. Слой частиц может быть неподвижным слоем, но предпочтительно он представляет собой псевдоожиженный слой и предпочтительно газ-восстановитель действует как псевдоожижающая среда для слоя частиц предшественника катализатора.

Восстановление может быть проведено при давлении от 0,6 до 1,5 бар(а), предпочтительно от 0,8 до 1,3 бар(а). Альтернативно давление может быть от 1,5 бар(а) до 20 бар(а). Более предпочтительно давление находится около атмосферного давления.

Восстановление предпочтительно проводят при температуре выше на 25°C той, при которой предшественник катализатора будет восстановлен до активной формы. Предпочтительно активация проводится при температуре выше 150°C и предпочтительно ниже 600°C, особенно, когда активным компонентом катализатора является кобальт. Предпочтительно восстановление проводят при температуре ниже 500°C, предпочтительно ниже 450°C.

В ходе активации температура может варьироваться, и предпочтительно она повышается до максимальной температуры, как описано выше.

Поток газа-восстановителя через слой катализатора предпочтительно контролируют для того, чтобы убедиться, что загрязняющие вещества, образовавшиеся в ходе восстановления, остаются на достаточно низком уровне. Газ-восстановитель может быть рециркулирован, и предпочтительно рециркулированный газ-восстановитель обрабатывается для удаления одного или более загрязняющий веществ, образовавшихся в ходе восстановления. Загрязняющие вещества могут включать одно или более из воды и аммиака.

Активация может быть проведена в две или более стадии, в ходе которых варьируется одно или оба из скорости нагревания и объемной скорости газа-восстановителя.

В одном варианте выполнения изобретения активный катализатор может быть покрыт путем введения смеси частиц активного катализатора и покрывающей среды в форме расплавленного органического вещества, которое находится при температуре T1 и которое затвердевает или застывает при более низкой температуре Т2, так что Т21, в по меньшей мере один расплав и, по меньшей мере, частичного погружения расплава в охлаждающую жидкость таким образом, чтобы охладить органическое вещество до температуры Т3, где Т3≤Т2.

Синтез углеводородов

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ синтеза углеводородов, включающий приготовление катализатора для синтеза углеводородов, как описано выше, и контактирование водорода с монооксидом углерода при температуре выше 100°C и давлении по меньшей мере 10 бар с указанным катализатором для того, чтобы получить углеводороды и, необязательно, оксигенаты углеводородов.

Температура, при которой водород контактирует с монооксидом углерода, может быть от 180°C до 250°C, предпочтительно от 220°C до 230°C. Давление, при котором водород контактирует с монооксидом углерода, может быть от 10 бар до 40 бар.

Предпочтительно способ синтеза углеводородов представляет собой способ Фишера-Тропша, более предпочтительно трехфазный способ Фишера-Тропша, еще более предпочтительно способ Фишера-Тропша во взвешенном слое для получения воскового продукта.

Способ синтеза углеводородов может также включать стадию гидроочистки для превращения углеводородов и, необязательно, их оксигенатов до жидких топлив и/или химических соединений.

Изобретение распространяется также на продукты, полученные способом синтеза углеводорода по третьему аспекту изобретения.

Изобретение теперь будет дополнительно описано со ссылкой на приложенные чертежи и посредством следующих неограничивающих примеров:

Чертежи

На ФИГУРЕ 1 для Таблиц 2 и 4 Примера 28 показан график зависимости размера кристаллитов кобальта от объемной скорости; и

На ФИГУРЕ 2 для Таблицы 4 Примера 28 показан график зависимости относительной активности ФТ от объемной скорости.

ПРИМЕР 1 (сравнительный) (С 1107/1 Т)

Исследовали предшественник нанесенного на подложку в виде частиц катализатора для синтеза Фишера-Тропша, содержащего кобальт или на основе кобальта, который при активации производит патентуемый Заявителем катализатор 16 г Со/100 г Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша в суспензионной фазе.

Импрегнирование кобальта

Типовую партию этого предварительно восстановленного предшественника катализатора специально готовили следующим образом: Puralox SCCa, объем пор 0,48 мл/г от SASOL Germany GmbH, Uberseering 40, 22297 Hamburg, Germany модифицировали кремнием (с использованием ТЭОС в этанол) таким образом, что конечный уровень кремния составлял 1,3 масс.% Si/г подложки. Содержащий нитрат кобальта предшественник (или нагруженную катализатором подложку) готовили путем импрегнирования суспензии. 50,0 г указанной выше модифицированной диоксидом кремния подложки из гамма-оксида алюминия импрегнировали раствором из 50,0 г H2O, 39,5 г Со(NO3)2·6H2O и 0,0248 г Pt(NH3)4(NO3)2 и затем высушивали при повышенной температуре от 60 до 85°C и вакууме от 260 до 50 мбар в течение 6 часов. Предшественник прокаливали, как описано ниже.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта

Высушенный предшественник загружали в устройство для прокаливания в псевдоожиженном слое. Прокаливание проводили при атмосферном давлении. Поток воздуха устанавливали на 1,97 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час. Температуру повышали со скоростью 1°C/мин от комнатной температуры до 250°C и выдерживали в течение 6 часов при 250°C. Прокаленный предшественник, т.е. предшественник нанесенного на подложку в виде частиц кобальтсодержащего катализатора для синтеза Фишера-Тропша оставляли охлаждаться до комнатной температуры и выгружали.

ПРИМЕР 2 (сравнительный) (С 1463/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 9,87 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час. Таким образом, был получен предшественник нанесенного на подложку в виде частиц кобальтсодержащего катализатора для синтеза Фишера-Тропша в соответствии с изобретением.

ПРИМЕР 3 (по изобретению) (С1462/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 19,74 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 4 (по изобретению) (С1461/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 29,61 м3n/кг Со(NO3)2.6H2O/час.

ПРИМЕР 5 (по изобретению) (С1365/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1 за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 98,7 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 0,5°C/мин.

ПРИМЕР 6 (сравнительный) (С1466/1 Р)

Типовую партию этого предварительно восстановленного предшественника катализатора специально готовили следующим образом: Puralox SCCa, объем пор 0,48 мл/г от SASOL Germany GmbH, Uberseering 40, 22297 Hamburg, Germany использовали для приготовления предшественника катализатора 16 г Со/100Al2O3 аналогично примеру 1 за исключением того, что не добавляли Si.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливание аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 9,87 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 7 (по изобретению) (С1465/1 Р)

Этот пример проводили аналогично Примеру 6.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 19,74 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 8 (по изобретению) (С1464/1 Р)

Этот пример проводили аналогично Примеру 6.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 29,6 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 9 (сравнительный) (С 1456/1 М)

Типовую партию этого предварительно восстановленного предшественника катализатора специально готовили следующим образом: Puralox SCCa, объем пор 0,48 мл/г, от SASOL Germany GmbH, Uberseering 40, 22297 Hamburg, Germany был модифицирован водной монокремниевой кислотой и содержал загрузку кремния 1,6 масс.%. Образец предшественника катализатора готовили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 9,87 м3n/кг Со(NO3)2.6H2O/час.

ПРИМЕР 10 (по изобретению) (С1457/1 М)

Этот пример проводили аналогично Примеру 9.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 19,74 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 11 (по изобретению) (С1458/1 М)

Этот пример проводили аналогично Примеру 9.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 29,61 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 12 (по изобретению) (С1428/1 S)

Типовую партию этого предварительно восстановленного предшественника катализатора специально готовили следующим образом: Puralox SCCa, объем пор 0,48 мл/г, от SASOL Germany GmbH, Uberseering 40, 22297 Hamburg, Germany был модифицирован водной монокремниевой кислотой и содержал загрузку кремния 1,9 масс.%. Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 98,7 м3n/кг Co(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания устанавливали на 0.5°C/мин.

ПРИМЕР 13 (сравнительный) (С1429/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 3,95 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 14 (сравнительный) (С1453/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 9,87 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 15 (по изобретению) (С1454/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 19,74 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 16 (по изобретению) (С1455/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 29,61 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 17 (по изобретению) (С1439/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 98,7 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час.

ПРИМЕР 18 (сравнительный) (С742/1 Т)

Исследовали предшественник нанесенного на подложку в виде частиц катализатора для синтеза Фишера-Тропша, содержащего кобальт, или на основе кобальта, который при активации производит патентуемый Заявителем катализатор 16 г Со/100 г Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша в суспензионной фазе.

Импрегнирование кобальта для получения предшественника с 16 г Со/100 г подложки.

Типовую партию этого предварительно восстановленного предшественника катализатора специально готовили следующим образом: Puralox SCCa, объем пор 0,48 мл/г от SASOL Germany GmbH, Uberseering 40, 22297 Hamburg, Germany модифицировали кремнием таким образом, что конечный уровень кремния составлял от 0 до 1,9 масс.% Si/г подложки. Содержащий нитрат кобальта предшественник готовили путем импрегнирования суспензии. 15 кг указанной выше модифицированной диоксидом кремния подложки из гамма-оксида алюминия импрегнировали раствором из 15 кг дистиллированной воды, 11,9 кг Со(NO3)2·6H2O и 7,44 г Pt(NH3)4(NO3)2. Температуру этой суспензии увеличили до 60°C, после чего применили давление 20 кПа(а). В течение первых 3 часов стадии сушки температуру медленно увеличивали и достигли 95°C спустя 3 часа. Спустя 3 часа давление понижали до 3-15 кПа(а) и использовали скорость сушки 2,5 масс.%/ч в точке начальной влажности. Полное импрегнирование и стадия сушки заняли 9 часов, после которых выгружали обработанный непрокаленный содержащий нитрат кобальта предшественник катализатора (или нагруженную катализатором подложку). Этот предшественник прокаливали, как описано ниже:

Непрокаленный содержащий нитрат кобальта предшественник прокаливали в реакторе с псевдоожиженным слоем Torbed (товарный знак) путем загрузки партии содержащего нитрат кобальта предшественника в питающую воронку. Температуру реактора Torbed устанавливали на 270°C, поток воздуха устанавливали на 75 м3·ч-1 и скорость вибрационного питателя устанавливали на 10 кг·ч-1. После того как температура стабилизировалась, открыли клапан вибрационного питателя и в реактор Torbed загрузили с помощью вибрации предшественник с нитратом кобальта (при комнатной температуре). Скорость нагревания для предшественника составляла 77°C/мин вплоть до 255°C, тогда как объемная скорость составляла 20 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час. Впоследствии предшественник обрабатывали в течение около 14 минут в реакторе Torbed при увеличении температуры от 255 до 270°C со скоростью нагревания 1.1°C/мин и объемной скоростью 20 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час. Предшественник оксида кобальта или предшественник нанесенного на подложку в виде частиц катализатора для синтеза Фишера-Тропша на основе кобальта выгружали из воронки реактора и воронки циклона.

Импрегнирование кобальта и прокаливание предшественника проводили на опытной установке. Нагруженная катализатором подложка (или обработанный непрокаленный предшественник, содержащий кобальт) имела температуру опытной установки при загрузке в питающую воронку реактора Torbed. Температура опытной установки, как правило, находится в диапазоне от 4°C до 30°C в зависимости от сезона и погоды, и ее температура относится к указанной выше «комнатной температуре».

ПРИМЕР 19 (сравнительный) (С1675/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 4,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 4,3°C/мин.

ПРИМЕР 20 (сравнительный) (С1676/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 10,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 5°C/мин.

ПРИМЕР 21 (по изобретению) (С1674/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 20,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 4,5°C/мин

ПРИМЕР 22 (по изобретению) (1673/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 100,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 4,7°C/мин.

ПРИМЕР 23 (сравнительный) (С 1751/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 4,0 м3n/кг Со(NO3)2.6H2O/час и скорость нагревания составляла 5,5°C/мин.

ПРИМЕР 24 (сравнительный) (С1750/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 10,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 5°C/мин.

ПРИМЕР 25 (по изобретению) (С1749/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 20,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 5°C/мин.

ПРИМЕР 26 (по изобретению) (С1748/1 Т)

Этот пример проводили аналогично Примеру 1.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 100,0 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 6°C/мин.

ПРИМЕР 27 (сравнительный) (С1878/1 S)

Этот пример проводили аналогично Примеру 12.

Прокаливание высушенного предшественника, содержащего нитрат кобальта, или нагруженной катализатором подложки

Предшественник по этому примеру прокаливали аналогично Примеру 1, за исключением того, что поток воздуха устанавливали на 10 м3n/кг Со(NO3)2·6H2O/час и скорость нагревания составляла 8,6°C/мин.

ПРИМЕР 28 (анализ XRD)

Прокаленные образцы из Примеров 1-27 подвергали анализу порошковой рентгеновской дифракции следующим образом:

Образцы упаковывали в держатели из нержавеющей стали. Для проведения анализа использовали многофункциональный дифрактометр Philips X'Pert Pro (система XRD-2). Параметры настройки были следующими:

Напряжение трубки: 40 кВ
Ток в трубке 40 мА
Источник Кобальт (длина волны 1.78897 Å)
Щель Соллера 0,04 рад
Маска луча 10 нм
Автоматические щели расходимости
Длина облучения 10 мм
Противорассеивающая щель
Фильтр Железо
Детектор X'Celerator
Сканирование от 5°2θ
Сканирование до 105°2θ
Размер шага 0,0167°2θ
Время на шаг 150 с
Продолжительность сканирования 2 часа

Для идентификации кристаллических фаз, присутствующих в образце, использовали программное обеспечение X'Pert HighScore Plus. Для количественного фазового анализа использовали Topas с применением приближения основного параметра. Использовали методику точности целого образца для определения средних размеров кристаллитов. Адсорбцию образца фиксировали при 10 см-1.

Средние размеры кристаллитов указаны в Таблицах 1, 2, 3, 4, 5 и 6.

Таблица 1
Размер кристаллитов (Å) Co3O4 для образцов состава 16 г Co/0,025 г Pt/0 г Si/100 г Al2O3
№ Примера Наименование образца ОС (Объемная скорость) (Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O)/час) СН (Скорость нагревания) (°C/мин) Co3O4 (Å)
6 (сравнит.) С1466/1 Р 9,87 1 90
7 С1465/1 Р 19,74 1 82
8 С1464/1 Р 29,61 1 60
Таблица 2
Размер кристаллитов (Å) Co3O4 для образцов состава 16 г Co/0,025 г Pt/1,3 г Si/100 г Al2O3
№ Примера Наименование образца ОС (Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O)/час) СН (°C/мин) Co3O4 (Å)
1 (сравнит.) С1107/1 Т 1,97 1 128
2 (сравнит.) С1463/1 Т 9,87 1 122
3 С1462/1 Т 19,74 1 100
4 С1461/1 Т 29,61 1 80
5 С1365/1 Т 98,57 1 70
Таблица 3
Размер кристаллитов (Å) Co3O4 для образцов состава 16 г Co/0,025 г Pt/1,6 г Si/100 г Al2O3
№ Примера Наименование образца ОС (Nм3 воздуха/кг Co(NO3)2·6H2O)/час) CH (°C/мин) Co3O4 (Å)
9 (сравнит.) С1456/1 М 9,87 1 92
10 С1457/1 М 19,74 1 88
11 С1458/1 М 29,61 1 70
Таблица 4
Размер кристаллитов Co3O4 и относительная активность ФТ для образцов состава 16 г Co/0,025 г Pt/1,9 г Si/100 г Al2O3
№ Примера Наименование образца ОС (Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O)/ час) CH (°C/мин) Co3O4 (А) Относительная активность ФТ*
12 С1428/1 S 98,7 0.5 72
13 (сравнит.) С1429/1 S 3,95 1 140 1,00
14 (сравнит.) С1453/1 S 9,87 1 120 1,12
15 С1454/1 S 19,87 1 112 1,15
16 С1455/1 S 29,61 1 108
17 С1439/1 S 98,7 1 68 1,17
* Ошибка в данных составляет 5%. Активность ФТ выражена по отношению к Примеру 13.
Таблица 5
Размер кристаллитов (Å) Co3O4 для образцов состава 16 г Co/0,025 г Pt/1,9 г Si/100 г Al2O3
№ Примера Наименование образца ОС (Nм3 воздуха/кг Co(NO3)2·6H2O)/час) CH (°C/мин) Co3O4 (Å)
19 (сравнит.) С1675/1S 4,0 4,3 150
20 (сравнит.) С 1676/1 S 10,0 5,0 120
21 С 1674/1 S 20,0 4,5 120
22 С1673/1 S 100 4,7 70
Таблица 6
Размер кристаллитов (Å) Co3O4 для образцов состава 16 г Co/0,025 г Pt/1,3 г Si/100 г Al2O3
№ Примера Наименование образца ОС (Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O)/час) СН (°C/мин) Co3O4 (Å)
23 (сравнит.) С1751/1Т 4,0 5.5 130
24 (сравнит.) С1750/1 Т 10,0 5.0 100
25 С1749/1 Т 20,0 5,0 90
26 С1748/1 Т 100 6,2 60

Данные из Таблиц 2 и 4 также представлены на Фигуре 1. Из Фигуры 1 можно ясно увидеть, что размер кристаллитов кобальта меньше для катализатора, приготовленного в соответствии с изобретением, т.е. с использованием объемной скорости свыше 9 м3n/кг Co(NO3)2·6H2O/час, тогда как скорость нагревания составляет менее чем 10°C/мин. Более мелкие кристаллиты кобальта дадут более высокие активности ФТ и, таким образом, улучшенное проведение ФТ.

В Таблицах 5 и 6 показано, что более мелкие кристаллиты кобальта также получены с использованием объемной скорости свыше 9 м3n воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O /час при использовании скорости нагревания около 5°C/мин вместо 1°C/мин.

ПРИМЕР 29

Исследование активности Фишера-Тропша выполняли для Примеров 13, 14, 15 и 17 в реакторах с неподвижным слоем с высокой пропускной способностью. Систему реакторов сначала продували аргоном.

Прокаленный предшественник восстанавливали in-situ в реакторах с неподвижным слоем с использованием потока Н2 2000 мл водорода/мл катализатора/ч при атмосферном давлении, и предшественники катализатора нагревали от комнатной температуры до 425°C при скорости 1°С/минуту. После 10 часов при 425°C реактор охлаждали водородом до 190°C. При 190°C в реакторы прилагали давление 15 бар аргоном.

Синтез Фишера-Тропша начинали с использованием объемной скорости синтез-газа 35000 мл/мл катализатора/ч при совместной подаче воды для достижения давления 3 бар водяного пара в потоке сырьевого газа на входе. Спустя 30 минут температуру реактора увеличивали до 230°C при скорости нагревания 0,25°C/мин. После достижения 230°C потоки газа с добавление воды устанавливали для достижения конверсии СО 22-25%.

Данные по активности Фишера-Тропша выражены по отношению к Примеру 13 и показаны в Таблице 4. Данные по активности также представлены на Фигуре 2. Из этих данных можно видеть, что при увеличении ОС>9 Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O/час (при сохранении скорости нагревания ниже 10°C/мин) активность ФТ увеличивается.

ПРИМЕР 30

Распределение по размерам частиц образцов предшественника катализатора после стадии прокаливания анализировали посредством коммерчески доступного Saturn DigiSizer™ 5200. Это было сделано для Примеров 15, 18 и 27.

Процент тонкого материала, который меньше чем 45 микрон, в предшественнике катализатора представлен в Таблице 7.

Таблица 7
Процент тонких частиц (%) и размер кристаллитов (Å) Co3O4 в предшественниках катализатора для Примеров 15 и 18
№ Примера Наименование образца ОС (Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2.6H2O)/час) СН (°C/мин) Тонкие <45 мкм (%) Co3O4 (Å)
15 (изобрет.) С1454/1 S 20 1 1,1 112
27 (сравнит.) С1878/1 S 10 8,6 1.2 100
18 (сравнит.) С742/1 Т 20 77 12,4 88

Как можно увидеть из Таблицы 7, если процесс прокаливания применяется при высокой объемной скоростью (напр., 20 Nм3 воздуха/кг Со(NO3)2·6H2O)/час, примеры 15, 18 и 27), это приводит к относительно небольшим кристаллитам оксида кобальта (т.е. 112, 88 и 100 Å соответственно) и, таким образом, катализатору с высокой активностью ФТ. Однако если используемая скорость нагревания является слишком высокой (напр., 77°C/мин в Примере 18), это приводит к разрушению катализатора (т.е. 12,4% тонких частиц менее чем 45 микрон), в то время как сохранение достаточно низкой скорости нагревания предотвращает разрушение катализатора, но все еще обеспечивает небольшой размер частиц кристаллитов кобальта и высокую активность ФТ.

1. Способ получения предшественника кобальтсодержащего катализатора для синтеза углеводородов, где способ включает прокаливание нагруженной катализатором подложки, содержащей подложку катализатора с нанесенной солью кобальта, где прокаливание включает разложение соли кобальта и/или осуществление взаимодействия соли кобальта с кислородом, причем прокаливание превращает соль кобальта в оксид кобальта и прокаливание включает предоставление нагруженной катализатором подложки для тепловой обработки путем
нагревания нагруженной катализатором подложки до температуры Т по меньшей мере 220°C при скорости нагревания ниже 10°C/минуту; и
пропускания потока газа при объемной скорости по меньшей мере 19 м n 3 / к г соли кобальта/час через нагруженную катализатором подложку в течение, по меньшей мере, части нагревания до температуры Т 220°C с получением таким образом предшественника кобальтсодержащего катализатора для синтеза углеводородов.

2. Способ по п.1, в котором в ходе тепловой обработки нагревание увеличивается до температуры выше 220°C и вплоть до 250°C.

3. Способ по п.1, в котором в ходе тепловой обработки скорость нагревания составляет ниже 6°C/минуту.

4. Способ по любому одному из пп.1-3, в котором объемная скорость, при которой поток газа пропускается через нагруженную катализатором подложку в течение, по меньшей мере, части нагревания, составляет по меньшей мере 29 м n 3 / к г соли кобальта/час.

5. Способ по п.4, в котором объемная скорость, при которой поток газа пропускается через нагруженную катализатором подложку в течение, по меньшей мере, части нагревания, составляет вплоть до 98 м n 3 / к г соли кобальта/час.

6. Способ по п.1, в котором объемная скорость составляет по меньшей мере 19 м n 3 / к г соли кобальта/час при всей тепловой обработке вплоть до температуры Т.

7. Способ по п.1, в котором газ, используемый в ходе прокаливания, представляет собой воздух.

8. Способ по п.1, в котором прокаливание осуществляют в устройстве для прокаливания с псевдоожиженным слоем.

9. Способ получения катализатора для синтеза углеводородов, включающий получение предшественника катализатора по любому из пп.1-8 и последующее восстановление указанного предшественника катализатора с получением катализатора.

10. Способ по п.9, в котором катализатор для синтеза углеводородов представляет собой катализатор для синтеза Фишера-Тропша.

11. Способ синтеза углеводородов, включающий получение катализатора для синтеза углеводородов по пп.9 или 10 и обеспечение контакта водорода с монооксидом углерода при температуре выше 100°C и давлении по меньшей мере 10 бар с катализатором для получения углеводородов и, необязательно, оксигенатов углеводородов.

12. Способ по п.11, который включает стадию гидроочистки для превращения углеводородов и, необязательно, их оксигенатов в жидкие топлива и/или химические продукты.



 

Похожие патенты:

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.
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 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.

Изобретение относится к пористому катализатору для получения водорода путем парового реформинга. Предлагаемый пористый катализатор содержит алюминий и магний, а также дополнительно содержит бор и никель.

Изобретение относится к нефтехимии и газохимии и касается процесса ароматизации метана. Катализатор ароматизации метана содержит, мас.%: молибден 2,0-12,0, промотор, выбранный из группы Ru, Rh, Re, 0,1-3,0, цеолитный носитель - остальное.
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 относится к катализаторам предгидроочистки прямогонной бензиновой фракции в смеси с бензином вторичных термических процессов. Катализатор согласно первому из вариантов содержит 6,0-10,0 мас.% оксида молибдена, 3,0-7,0 мас.% оксида никеля, 0,2-0,35 мас.% фосфора на носителе, представляющем собой твердый раствор оксида молибдена в оксиде алюминия при мольном соотношении MoO3/Al2O3 1:10-1:20 - остальное.

Изобретение относится к способу получения катализатора селективной гидроочистки бензина каталитического крекинга, включающему в свой состав кобальт и молибден в форме оксидов; кремний в форме аморфного алюмосиликата, алюминий в форме оксида алюминия и аморфного алюмосиликата, при этом компоненты содержатся в следующих концентрациях, мас.
Изобретение относится к способу приготовления катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон. Данный способ включает нанесение активного компонента - меди из водного раствора аммиачно-карбонатного комплекса на оксидный твердый носитель, термическую обработку и гранулирование.

Изобретение относится к нефтехимии и касается катализатора для пиролиза углеводородной смеси C1-C4, сформированного в виде пленочного покрытия в проточном трубчатом реакторе.

Изобретение относится к способу получения носителя на основе активного оксида алюминия для катализаторов гидроочистки. Данный способ включает осаждение гидроксида алюминия из раствора алюмината натрия азотной кислотой, его стабилизацию, обработку кислотой, формовку, сушку и прокаливание.

Изобретение относится к тройному катализатору для обработки выбросов отработанных газов из двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, установленных на транспортных средствах, фильтру для сажи с тройным катализатором, способу получения катализатора, способу обработки выбросов отработанных газов, выхлопной системе для двигателя внутреннего сгорания и транспортному средству.

Изобретение относится к способу получения композитов, содержащих оксид алюминия и смешанные оксиды церия и циркония (и необязательно редкоземельного элемента), включающему следующие стадии: (a) приготовление суспензии, содержащей бемит в качестве предшественника оксида алюминия, и установление значения рН в диапазоне от 8 до 11,5; (b) приготовление водного раствора солей металлов, содержащего соли металлов церия и циркония; (c) объединение суспензии из стадии (а) с раствором солей металлов из стадии (b) при температурах от 5°C до 95°C или при воздействии на полученную взвесь такими температурами; (d) извлечение твердого вещества из стадии (с); и (e) кальцинирование твердого вещества из стадии (d), причем i) бемиты, полученные в суспензии на стадии (а), находятся в водной суспензии и модифицированы органическими соединениями, которые содержат по меньшей мере одну карбоксигруппу (-СОО или -СООН) и одну или более дополнительных групп, выбранных из гидрокси- (-ОН), оксо- (О), карбокси (-СОО или -СООН) и/или амино- (-NH или NH2) групп; или ii) суспензию из стадии (с) в водной среде гидротермически состаривают при температуре, равной по меньшей мере 90°C, и в течение по меньшей мере 1 ч, или iii) используют оба действия согласно i) и ii).
Наверх