Способ получения катализатора и способ гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды с его использованием

Изобретение относится к технологии переработки газообразного углеводородного сырья, а именно к способу получения катализатора для гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды, который включает нанесение наночастиц металлического кобальта на поверхность пористого носителя, при этом носитель выполнен в виде металлорганической каркасной структуры MIL-53(Al), которую получают в ходе сверхвысокочастотного СВЧ-активированного синтеза при атмосферном давлении и температуре 125-130°C путем реакции взаимодействия AlCl3×6H2O и 1,4-бензолдикарбоновой кислоты в смешанном растворителе - смеси воды и диметилформамида, а наночастицы металлического кобальта размером 5-10 нм наносят на носитель методом пропитки по влагоемкости из водных растворов соли Со(СН3СОО)2⋅4H2O, при этом содержание наночастиц в катализаторе составляет 5-15% масс. Изобретение также относится к способу гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды. Технический результат заключается в частичной утилизации парникового газа - диоксида углерода и упрощении технологии процесса получения жидких углеводородов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 5 пр.

 

Изобретение относится к технологии переработки газообразного углеводородного сырья и касается, в частности, способа газофазной гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды (у/в) или синтетическое моторное топливо.

В изобретении предложены нанокатализаторы, содержащие наночастицы металлического кобальта размером 5-10 нм, нанесенные на новый класс металлорганических каркасных носителей, типа MIL-53(Al), полученных в ходе СВЧ активированного синтеза. Изобретение обеспечивает частичную утилизацию парникового газа - диоксида углерода и упрощение технологии процесса получения жидких углеводородов.

Один из подходов к проблеме утилизации СО2 - это превращение диоксида углерода в оксид углерода и метан (синтетический природный газ) - ключевые промежуточные продукты гидрогенизации СО2, которые с помощью известных технологий могут быть трансформированы в жидкие углеводороды.

Каталитическая конверсия по реакции СО22=СО+Н2О (RWGS), которая является обратной к реакции водяного сдвига, более актуальна в связи с большей реакционной способностью оксида углерода при умеренных температурах, по сравнению с метаном. Известно, что ряд металлов способны превращать углекислый газ в СО [Wang W., Wang S., Ma X., Gong J. // Recent advances in catalytic hydrogenation of carbon dioxide // Chem. Soc. Rev. (2011) 40: 3703-3727].

Нанесенные металлические катализаторы на основе благородных металлов (Pt, Ru, Rh) имеют высокую способность к диссоциации Н2, и таким образом они являются эффективными катализаторами гидрирования CO2. В работе [K.K. Bando, K. Soga, K. Kunimori and Н. Arakawa // Effect of Li additive on CO2 hydrogenation reactivity of zeolite supported Rh catalysts // Appl. Catal., A, 1998, 175, 67-81] в реакции гидрогенизации CO2 изучены родиевые катализаторы на основе цеолитов Y, промотированные литием. Установлено, что когда атомное отношение Li/Rh выше 10, основным продуктом является СО (селективность выше 87%), и образование метана значительно подавляется. Наличие атомов Li на поверхности создает новые активные центры, которые повышают адсорбцию СО2 и стабилизацию адсорбированного СО.

В [R.W. Dorner, D.R. Hardy, F.W. Williams, В.H. Davis and H.D. Willauer // Influence of Gas Feed Composition and Pressure on the Catalytic Conversion of CO2 to Hydrocarbons Using a Traditional Cobalt-Based Fischer-Tropsch Catalyst // Energy Fuels, 2009, 23, 4190-4195] при исследовании Pt-Co/Al2O3 катализаторов для конверсии CO2 в у/в было показано, что при давлении 20 атм и 220°С образуются углеводороды, в том числе и жидкие. Существенным недостатком Pt, Ru, Rh содержащих катализаторов является их высокая стоимость. Недостатком предлагаемого способа является низкая селективность по у/в С5+. Так, например, в смеси с соотношением Н2:CO2=1:1 селективность по метану составляет 93%, а при увеличении этого соотношения до 2:1 и 3:1 она растет до значения 100%.

Получение углеводородов в ходе прямого (одностадийного) гидрирования CO2 является, по существу, модификацией синтеза Фишера-Тропша (Ф-Т), где вместо СО используется СО2. Исследования в этой области разделены на две категории: получение углеводородов через метанол и напрямую из CO2 [J.F. Lee, W.S. Chern, М.D. Lee and Т.Y. Dong // Green Carbon Dioxide: Advances in CO2 Utilization // J. Chem. Eng., 2009, 70, 511-515]. Во втором случае гидрирование CO2 протекает через две стадии: RWGS реакцию и последующий синтез Ф-Т.

В [R.W. Dorner, D.R. Hardy, F.W. Williams, В.H. Davis and H.D. Willauer, Energy Fuels, 2009, 23, 4190-4195] отмечается, что в традиционных кобальтовых катализаторах синтеза Ф-Т в газовой смеси CO2 и H2, кобальт выступает в первую очередь в качестве катализатора метанизации, а не как катализатор синтеза Ф-Т. Так, в работе [А.N. Akin, М. Ataman, А.Е. Aksoylu and Z.I. // CO2 fixation by hydrogenation over Co-precipitated CO/Al2O3 // React. Kinet. Catal. Lett., 2002, 76, 265-270] показано, что продукты гидрогенизации CO2 на Со/Al2О3 катализаторах содержат 70% метана. Смешанные Fe/Co катализаторы также демонстрируют низкую селективность в отношении жидких углеводородов [F. Tihay, А.С. Roger. G. Pourroy and A. Kiennemann // Role of the Alloy and Spinel in the Catalytic Behavior of Fe-Co/Cobalt Magnetite Composites under CO and CO2 Hydrogenation // Energy Fuels, 2002, 16, 1271-1276].

В патенте РФ №2430780 (10.10.2011) предложен способ приготовления нанокатализатора для синтеза Ф-Т на основе комплекса кобальта CoClo2⋅6Н2О, диспергированного в растворе полимерного стабилизатора – поли-N-винил-2-пирролидона (ПВП). Недостатком предлагаемой каталитической системы с использованием комплекса кобальта в ПВП является его низкая каталитическая активность в ходе конверсии синтез-газа (СГ). Так, в примере №9 при температуре 170°С и давлении 30 атм активность, выражаемая в частоте оборотов (мольСО/мольМе⋅ч), составляет всего 0,02.

В настоящее время большой ряд пористых металлорганических структур, типа MIL, изучается в катализе и других областях применения [V.P. Ananikov, Е.А. Khokhlova, M.P. Egorov, A.M. Shakharov, S.G. Zlotin, A.V. Kucherov. L.M. Kustov, M.L. Gening, N.E. Nifantiev // Organic and hybrid molecular systems // Mendeleev Commun., 2015, 25, 75-82]. Для гетерогенного катализа они имеют ряд неоспоримых преимуществ, по сравнению с традиционными микропористыми и мезопористыми неорганическими носителями, поскольку имеют правильную кристаллическую структуру, высокую удельную поверхность и перестраиваемые размеры пор, т.к могут быть синтезированы с использованием различных по размеру молекулы органических линкеров [F.A.A. Paz, J. Klinowski, S.M.F. Vilela, J.P.C. , J.A.S. Cavaleiro, J. Rocha // Ligand design for functional metal-organic frameworks // Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1088-1110]. Однако известны лишь единичные примеры использования таких носителей для катализаторов в процессах получения жидких у/в из оксидов углерода.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ гидрогенизационной конверсии CO2, описанный в работе [R.Е. Owen, J.P. O'Byrne, D. Mattia, P. Plucinski, S.I. Pascu and M.D. Jones // Cobalt catalysts for the conversion of CO2 to light hydrocarbons at atmospheric pressure // Chem. Commun., 2013, 49, 11683]. В качестве носителей для кобальтовых катализаторов исследовались силикагели с различными текстурными характеристиками, а наночастицы кобальта наносили методом пропитки по влагоемкости из водных растворов нитрата кобальта. Авторами было установлено, что с увеличением размера пор силикагеля с 60 до 500 выход углеводородов С5+ существенно снижается при резком росте селективности по метану, которая приближается к 100%. Было показано, что при атмосферном давлении на катализаторе 20%Co/SiO2 в смеси Н2/CO2=3 конверсия CO2 составила 67,4%, при этом преимущественно (с селективностью 99,7%) образуется метан, а не жидкие продукты. Максимальный выход жидких углеводородов С5+ для модифицированного калием образца 20%Co/SiO2 составил около 2,6%, при селективности по С5+ углеводородам 9,5%, при этом селективность по метану достигала значения 54,7%.

Существенными недостатками способа являются сравнительно высокая температура процесса (более 370°С), а также интенсивная метанизация, препятствующая образованию оксида углерода, который на второй стадии может быть вовлечен в последовательную реакцию Ф-Т с образованием С5+ у/в. Это и приводит к низкому выходу жидких у/в.

Техническим результатом изобретения является разработка эффективного нанокатализатора для одностадийного синтеза жидких углеводородов из диоксида углерода, позволяющего существенно увеличить выход и селективность по жидким С5+ у/в. Предлагаемый катализатор и способ конверсии диоксида углерода в жидкие у/в обеспечивает частичную утилизацию парникового газа - диоксида углерода, а также упрощение технологии процесса получения жидких углеводородов из CO2.

Для достижения технического результата предложен способ получения катализатора для гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды, в котором носитель для катализатора выполнен в виде пористой металлорганической каркасной структуры MIL-53(Al), которую получают в ходе сверхвысокочастотного СВЧ - активированного синтеза при атмосферном давлении и температуре 125-130°С путем реакции взаимодействия AlCl3×6H2O и 1,4-бензолдикарбоновой кислоты в смешанном растворителе - смеси воды и диметилформамида, а наночастицы металлического кобальта размером 5-10 нм наносят на носитель методом пропитки по влагоемкости из водных растворов соли Со(СН3СОО)2⋅4Н2O. Содержание наночастиц кобальта в катализаторе составляет 5-15% масс.

Способ гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды включает подачу сырьевой газовой смеси СО2 и водорода в проточный реактор с нагретым до температуры 260-340°С стационарным слоем катализатора, при этом в реактор подают газовую смесь с соотношением Н2/СО2=(3-4)/5 с объемной скоростью 500-1000 ч-1 при давлении 30 атм.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлена микрофотография сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) носителя MIL-53(Al), а на Фиг. 2 микрофотография сканирующей просвечивающей электронной микроскоскопии с полевой эмиссией (STEM-FE) предлагаемого в изобретении катализатора 5% Co/MIL-53(Al).

Из Фиг. 1 видно, что катализатор для конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды включает носитель в виде микропористого материала с гомогенным распределением нанокристаллов по размерам (длина около 500 нм). Кроме того, носитель характеризуется высокой удельной поверхностью ~ 1000 м2/г (БЭТ) и имеет поры с диаметром около 6,7 . Из Фиг. 2 видно, что наночастицы металлического кобальта с узким распределением по размеру (5-10 нм) располагаются как в порах, так и на поверхности носителя.

Образец MIL-53(Al) был выбран в качестве носителя для катализаторов из-за своей исключительной химической и термической стабильности. Его кристаллическая структура остается неизменной при температуре выше 520°С. Предлагаемый в изобретении катализатор обладает свойствами бифункционального катализатора, обладающего одновременно активностью в гидрогенизационной конверсии СО2 в синтез-газ (смесь СО и Н2), а также в процессе получения жидких углеводородов в смесях СО и Н2 по реакции Ф-Т. Такие свойства катализатора обеспечиваются, по-видимому, высокой дисперсностью металлических частиц кобальта, а также за счет регулирования распределения активного металла внутри и вне пор пористого каркасного металлорганического носителя.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Образец носителя для катализаторов MIL-53(Al) синтезировали при 125°С в течение 30 мин в ходе СВЧ активированной реакции взаимодействия AlCl3×6H2O и 1,4-бензолдикарбоновой кислоты в смешанном растворителе (Н2О и ДМФА) с использованием бытовой СВЧ печи "Vigor" с мощностью 200 ватт по методике, представленной в [Заявка на патент РФ №2015112652 от 08.04.2015].

Пример №1. Катализаторы Co/MIL-53(Al) были приготовлены методом пропитки полученного MIL-53(Al) по влагоемкости с использованием водного раствора Со(СН3СОО)2⋅4Н2O необходимой концентрации. Содержание кобальта составило 5, 10 и 15% масс. Перед проведением опытов образцы активировали в проточном реакторе в токе водорода при температуре 450°С и объемной скорости 1000 ч-1 в течение 2 часов.

Примеры №2-5. Испытания катализаторов проводили в проточной установке с трубчатым металлическим реактором (D=7 мм) с неподвижным слоем катализатора при давлении 1 и 30 атм. Смесь СО2 и водорода подавали в реактор с объемной скоростью 500-1000 ч-1 при загрузке катализатора 0,6 г (фракция 0,05-0,1 мм, объем слоя катализатора 1 см3). Температуру реакции задавали контроллером Термодат-17, связанным с термопарой Т1, размещенной в слое катализатора.

Газ на выходе из реактора анализировали на хроматографе модели 3700 на двух набивных колонках (2 м) - сита 52, СН4 и СО) и HayeSep-Q (Н2, СО, СН4, CO2 С2) с использованием детектора катарометр, а в качестве устройства для ввода газовых проб использовали две обогреваемые петли постоянного объема. Объемное содержание этих газов определяли по соотношению площадей пиков компонентов в хроматограмме к площадям пиков чистых индивидуальных газов, при этом остальное (до 100%) приходится на неанализируемые углеводороды С3-C8.

Углеводородный газ реакции C1-C8, включающий унос жидких углеводородов С5-C8, анализировали in-situ на том же хроматографе на колонке SE-30 с использованием пламенно-ионизационного детектора. Хроматографические анализы проводили в изотермическом режиме при 65°С. Газ носитель - азот.

Результаты испытаний Co/MIL-53(Al) образцов в процессе одностадийного получения углеводородов в ходе гидрогенизационной конверсии углекислого газа представлены в таблице.

Сравнение результатов по настоящему изобретению (примеры №2-4 выполнены при давлении 30 атм) с результатами по изобретению-прототипу показывает, что при повышенном давлении с использованием предлагаемых в настоящем изобретении катализаторов при более низких температурах процесса достигается существенно более высокий выход жидких С5+углеводородов (до 12,1% против 2,6%, максимально полученного в изобретении прототипе). Кроме того, в сравнительном примере №5, проведенном в условиях, аналогичных изобретению-прототипу (при атмосферном давлении, в смеси с соотношением Н2/СО2=3), выход жидких углеводородов (5,3%) на предлагаемом в настоящем изобретении катализаторе также в 2 раза выше, чем в изобретении-прототипе (2,6%), при том что температура процесса конверсии диоксида углерода ниже (340°С, вместо 370°С в изобретении-прототипе), а содержание кобальта в предлагаемом катализаторе в 2 раза ниже.

Из сопоставления примеров №3 и 4 видно, что некоторый рост конверсии СО2 и выхода жидких у/в достигаются при изменении соотношения Н2/СО2 с 3/5 до 3/4, т.е. незначительном увеличении концентрации водорода в сырьевой смеси.

В составе жидких продуктов, полученных в настоящем изобретении в примерах №2-4, представляющих фракцию C5-C8 углеводородов, наблюдается образование как парафиновых, так и олефиновых углеводородов. Соотношение н-парафины/изопарафины составляет около 2-2,5, что не совсем типично для реакции ФТ с использованием традиционных кобальтовых катализаторов, когда преимущественно (до 80-85%) образуются н-алканы. Однако известно [О.Л. Елисеев // Технологии «газ в жидкость» // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева, 2008, т. LII, №6], что с разбавлением СГ (в нашем случае в качестве разбавителя служит непрореагировавший CO2) существенно увеличивается количество изомеров. Содержание олефинов в составе образующихся по примерам №2-4 углеводородов C2-C8 находится в пределах 20-30%.

Следует отметить, что согласно термодинамическим расчетам равновесных концентраций реагентов и продуктов в реакции гидрирования CO2 в области исследованных температур при давлении 30 атм конверсия CO2 в СО не может превышать значений 18-20%. В примерах №2-4 по изобретению нами получены существенно более высокие значения конверсии CO2 по сравнению с термодинамическими расчетами (см. табл.). По нашему мнению, использование бифункционального Co/MIL-53(Al) катализатора, обладающего гидрирующей активностью и одновременно активностью в синтезе ФТ, приводит к смещению равновесия в реакции гидрирования CO2 в сторону образования СО, поскольку СО одновременно быстро вступает в реакцию синтеза ФТ, что и приводит к увеличению общей конверсии CO2 в двухстадийном процессе синтеза жидких углеводородов из CO2 с промежуточным образованием СО.

1. Способ получения катализатора для гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды, включающий нанесение наночастиц металлического кобальта на поверхность пористого носителя, отличающийся тем, что носитель выполнен в виде металлорганической каркасной структуры MIL-53(Al), которую получают в ходе сверхвысокочастотного СВЧ-активированного синтеза при атмосферном давлении и температуре 125-130°C путем реакции взаимодействия AlCl3×6H2O и 1,4-бензолдикарбоновой кислоты в смешанном растворителе - смеси воды и диметилформамида, а наночастицы металлического кобальта размером 5-10 нм наносят на носитель методом пропитки по влагоемкости из водных растворов соли Со(СН3СОО)2⋅4H2O, при этом содержание наночастиц в катализаторе составляет 5-15% масс.

2. Способ гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды, включающий подачу сырьевой газовой смеси СО2 и водорода в проточный реактор с нагретым стационарным слоем катализатора, отличающийся тем, что в проточный реактор подают сырьевую газовую смесь с соотношением Н2/СО2=(3-4)/5 в присутствии стационарного слоя катализатора, полученного по п. 1, нагретого до температуры 260-340°C с объемной скоростью 500-1000 ч-1 при давлении 30 атм.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу получения парафинового продукта из углеродсодержащего сырья. Способ включает частичное окисление углеродсодержащего сырья для получения смеси, содержащей водород и монооксид углерода, осуществление синтеза Фишера-Тропша с использованием полученной смеси и извлечение парафинового продукта и отходящего газа, гидрогенизацию по меньшей мере части отходящего газа из синтеза Фишера-Тропша, необязательно после удаления углеводородов, используя молярное отношение пар/отходящий газ в диапазоне от 0,5 до 1,5, и катализатор, содержащий медь и цинк, или катализатор, содержащий медь, цинк и марганец, превращение по меньшей мере части образовавшегося газа, используя катализатор на основе никеля, который содержит не более 0,2 масс.

Изобретение относится к катализаторам и к способу синтеза Фишера-Тропша. Катализатор на основе комплексных солей кобальта для синтеза Фишера-Тропша содержит частицы кобальта, при этом в качестве комплексной соли кобальта выбирают фталоцианиновый комплекс кобальта (C32H16N8Co), а в качестве диспергатора частиц кобальта выбирают ионные жидкости 1-бутил-3-метилимидазол тетрафторборат или 1-бутил-3-метилимидазолий бис(трифторборатсульфонил)имид.

Изобретение относится к способу получения жидкого углеводородного продукта из синтез-газа, полученного из биомассы. В способе осуществляют стадии: 1) смешивание сырого синтез-газа, полученного в газификаторе биомассы, с насыщенным водородом газом, где объемное отношение насыщенного водородом газа к сырому синтез-газу находится между 0,7 и 2,1; 2) подачу газообразной смеси, полученной на стадии 1), на установку дегидратации для удаления влаги, углекислого газа и других вредных примесей, содержащихся в газе, получение синтез-газа, удовлетворяющего требованиям реакции синтеза Фишера-Тропша; 3) реагирование синтез-газа, полученного на стадии 2) в реакторе синтеза Фишера-Тропша, где синтез осуществляют в присутствии катализатора с целью производства жидкого углеводородного продукта при температуре от 150°C до 300°C и давлении от 2 до 4 МПа, осуществляют отведение воды, произведенной в синтезе, 4) возвращают от 70 об.% до 95 об.% отработанных газов, произведенных на стадии 3), на стадию 3) для смешивания с синтез-газом и подачу газовой смеси в реактор синтеза Фишера-Тропша.

Изобретение относится к способу получения предшественника катализатора. Способ включает приведение в контакт материала подложки катализатора с предшественником модифицирующего компонента в жидкой среде для пропитки, необязательно прокаливание содержащего модифицирующий компонент материала подложки катализатора при температуре выше 100°С с получением модифицированной подложки катализатора и введение соединения предшественника кобальта (Со) в качестве активного компонента катализатора на и/или в (i) материал подложки катализатора перед приведением в контакт материала подложки катализатора с предшественником модифицирующего компонента, (ii) содержащий модифицирующий компонент материал подложки катализатора и/или (iii) модифицированную подложку катализатора, посредством чего получают предшественник катализатора.
Изобретение относится к способу приготовления предшественника кобальтсодержащего катализатора синтеза углеводородов, который включает прокаливание загруженного катализатором носителя, представляющего собой носитель катализатора для нанесения на него соли кобальта, нанесение на носитель соли кобальта и последующее разложение соли кобальта и/или реакцию соли кобальта с кислородом; таким образом, что при прокаливании соль кобальта превращается в оксид кобальта, причем прокаливание включает нагревание носителя катализатора с нанесенной солью в интервале температур 90-220°С, с использованием одного или нескольких периодов быстрого нагревания в определенном интервале температур, причем нагревание носителя катализатора с нанесенной солью протекает со скоростью по меньшей мере 10°С/мин при скорости потока газа через носитель катализатора с нанесенной солью по меньшей мере 5 м3 н/кг соли кобальта/час; одного или нескольких периодов медленного нагревания в определенном интервале температур, причем нагревание носителя катализатора с нанесенной солью протекает со скоростью менее 6°С/мин для прокаливания соли кобальта и приготовления предшественника кобальтсодержащих катализаторов синтеза углеводородов.

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 м3 n/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.

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 способу получения алюмохромового катализатора для процессов дегидрирования парафиновых углеводородов до соответствующих непредельных углеводородов, к катализатору и к способу дегидрирования.

Изобретение относится к сложным оксидам, которые могут использоваться в катализаторах очистки выхлопного газа транспортных средств. Предложен кремнийсодержащий сложный оксид церия, состоящий из церия, кремния и кислорода, содержащий 2-20 мас.% кремния в пересчете на SiO2, охарактеризованный способом его получения, имеющий удельную площадь поверхности не менее 40 м2/г, как измерено методом БЭТ с использованием адсорбции газообразного азота после прокаливания при 1000°C в течение 5 ч, и восстанавливаемость, представляющую собой процент трехвалентного церия в сложном оксиде, восстановленном из четырехвалентного церия, не ниже 30%, как рассчитано по измерению температурного программированного восстановления от 50 до 900°C после прокаливания при 1000°C в течение 5 ч.

Изобретение относится к катализатору гидроконверсии, содержащему цеолит, к способу его получения и к способу гидроконверсии углеводородных смесей, при котором применяют этот катализатор.

Изобретение относится к способам получения катализаторов для дегидрирования парафиновых углеводородов. В соответствии со способом берут алюмооксидный носитель - гидроксид алюминия, дозируют раствор предшественника модификатора - оксида кремния, и проводят пропитку носителя этим раствором, после пропитки катализатор сушат, далее дозируют водные растворы предшественников активного вещества и промотора - оксида хрома и оксида калия, проводят пропитку носителя указанными растворами, его сушку и прокалку в течение 4-6 часов после пропитки активным веществом.

Изобретение относится к процессам производства катализаторов для парового риформинга углеводородного сырья и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к способу приготовления никелевого катализатора, включающему пропитку инертного носителя водным раствором или водной суспензией солей никеля концентрацией 8-12 вес.% из расчета достижения содержания никеля на носителе равном 2.5-7 вес.%, высушивание полученной смеси в течение 5-6 часов при температуре 20-25°С и прокаливание в печи при температуре 230-260°С в течение 40-45 минут при давлении менее 5 Па.

Изобретение относится к способу получения катализатора, включающему по меньшей мере следующие последовательные этапы: a) по меньшей мере приготовление подложки, содержащей от 0,2 до 30 мас.% цеолита NU-86 и от 70 до 99,8 мас.% неорганической пористой матрицы, причем массовые содержания выражены в расчете на общую массу указанной подложки, b) по меньшей мере один этап пропитки указанной подложки, полученной на этапе а), по меньшей мере одним раствором, содержащим по меньшей мере один предшественник по меньшей мере одного металла, выбранного из группы, состоящей из металлов группы VIII и металлов группы VIB, используемых по отдельности или в смеси, c) по меньшей мере один этап созревания, d) по меньшей мере один этап сушки, проводимый при температуре менее 150°С, без последующего этапа обжига.

Изобретение относится к катализатору гидрооблагораживания вакуумного газойля. Катализатор содержит, мас.%: оксид никеля 5,0-9,0, оксид молибдена 18,0-24,0, оксид фосфора 1,0-3,0 и носитель, состоящий из оксида алюминия 62,2-70,5, вносимого из мезопористого алюмосиликата и гидроксида алюминия, и оксида кремния 1,8-5,5.

Настоящее изобретение относится к способу получения устойчивого к сере легированного оксида алюминия, подходящего для применения в качестве подложки катализатора для обработки продуктов сгорания из двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к каталитической композиции для уменьшения содержания NOx, содержащей: цеолитный материал, имеющий шабазитный каркас, который содержит кремний и алюминий, и имеющий соотношение диоксида кремния и оксида алюминия (SAR), составляющее от 10 до 25; внекаркасный металл-промотор (М), содержащийся в указанном цеолитном материале, и, по меньшей мере, 1% мас.

Изобретение относится к способу приготовления никелевого катализатора, включающему пропитку инертного носителя водным раствором или водной суспензией солей никеля концентрацией 8-12 вес.% из расчета достижения содержания никеля на носителе равном 2.5-7 вес.%, высушивание полученной смеси в течение 5-6 часов при температуре 20-25°С и прокаливание в печи при температуре 230-260°С в течение 40-45 минут при давлении менее 5 Па.

Изобретение относится к технологии переработки газообразного углеводородного сырья, а именно к способу получения катализатора для гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды, который включает нанесение наночастиц металлического кобальта на поверхность пористого носителя, при этом носитель выполнен в виде металлорганической каркасной структуры MIL-53, которую получают в ходе сверхвысокочастотного СВЧ-активированного синтеза при атмосферном давлении и температуре 125-130°C путем реакции взаимодействия AlCl3×6H2O и 1,4-бензолдикарбоновой кислоты в смешанном растворителе - смеси воды и диметилформамида, а наночастицы металлического кобальта размером 5-10 нм наносят на носитель методом пропитки по влагоемкости из водных растворов соли Со2⋅4H2O, при этом содержание наночастиц в катализаторе составляет 5-15 масс. Изобретение также относится к способу гидрогенизационной конверсии диоксида углерода в жидкие углеводороды. Технический результат заключается в частичной утилизации парникового газа - диоксида углерода и упрощении технологии процесса получения жидких углеводородов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 5 пр.

Наверх