Синтез углеводородов из модельных газов газификации горючих сланцев

• Автор: Латыпова, Динара Жалилевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Газификация твердых горючих ископаемых и основные
характеристики синтеза углеводородов из СО и Н
1.1. Газификация угля. Современные методы переработки
1.1.1 Технология Лурги
1.1.2. Газификация в псевдоожиженном слое. Способ Winkler
1.1.3. Технология Копперс-Тотцека
1.1.4. Ожижение
1.1.5. Подземная газификация угля
1.2. Использование торфяных ресурсов
1.3. Переработка горючих сланцев
1.4. Основные характеристики реакции Фишера-Тропша
1.4.1. Современные методы получение синтез-газа для процесса СФТ
1.4.2. Стехиометрия и термодинамика
1.4.3. Металлы-катализаторы
1.4.4. Носители
1.4.5. Промоторы
1.4.6. Механизм синтеза углеводородов из СО и Н
1.4.7. Распределение продуктов по молекулярной массе
Глава 2. Эксперементальная часть
2.1. Приготовление катализаторов
2.2. Технологическая схема установки
2.3. Восстановление катализатора
2.4. Разработка катализатора
2.5. Определение олефинов
2.6. Анализ продуктов
2.7. Расчет основных показателей процесса

2.8. Физико-химические методы исследования катализаторов
2.8.1 Метод кислородного титрования
2.8.2 Термопрограммированная десорбция СО
2.8.3 Методика проведения термопрограммированной десорбци СО
Глава 3. Обсуждение результатов
3.1. Приготовление катализаторов и их физико-химические свойства
3.2. Каталитические испытания. Исследование свойств кобальтовых
катализаторов
3.3. Влияние природы носителя катализатора на основные показатели
синтеза углеводородов из СО и Н
3.4. Исследования на сырье различного состава. Сравнение показателей
синтеза углеводородов
3.5. Влияние объемной скорости подачи газа на показатели процесса синтеза
углеводородов
3.6. Влияние давления на показатели процесса синтеза углеводородов из
модельных газов
3.7. Анализ состава жидких получаемых жидких углеводородов
Выводы
Список литературы

Введение Актуальность работы
В последнее время мировая энергетика вынуждена активно заниматься проблемой освоения нетрадиционных газов (газ подземной газификации углей, сланцевый газ и т.д.)- Т.к. это связано с возможностью получения синтез-газа (смеси СО и Н2) из разнообразных сырьевых источников: природного и попутного газа, угля, торфа, горючих сланцев, биомассы и др. [ 1 ]
Синтез-газ сам по себе является ценнейшим полупродуктом органического синтеза: он служит источником чистых Н2 и СО. Стоит отметить, что получение синтез-газа обходится весьма дорого — капитальные затраты по разным оценкам составляют от 40 до 70% общих вложений в производство, а применение чистого кислорода на стадии получения синтез-газа из метана сопряжено с повышенной опасностью. [2]
В ближайшее время экономически более выгодным с точки зрения сохранности окружающей среды и привлекательным выглядит использование природного газа [3, 4, 5]. По экспертным оценкам, в 2015 г. доля нефти на мировом энергетическом рынке сократится до 36-38%, в то время как доля газа возрастет до 24-26%, угля до 25-27%, на долю гидро- и атомной энергетики придется по 5-6% [6, 7, 8].
Основные разведанные запасы природного газа сосредоточены в азиатской части России и странах Ближнего Востока, а основные потребители находятся в США и Европе. Необходимо транспортировать газ на тысячи километров, что представляет собой сложную техническую задачу. Для европейских потребителей доставка осуществляется в основном по трубопроводам. В азиатском регионе используются танкеры-газовозы, транспортирующие охлажденный сжиженный газ [9]. Оба варианта весьма дороги. Существует третий путь - строительство предприятий по переработке газа в жидкие продукты (технологии «Gas to liquid») непосредственно в районах месторождений. Последующие транспортировка и хранение жидких продуктов конверсии природного газа могут использовать готовую

снижается вследствие реакций коксования. При увеличении скорости нагрева деструкция ускоряется, но темп роста деструктивных превращений отстает от темпа роста температуры, поэтому сдвигается в область более высоких температур, что также приводит к снижению выхода смолы и повышению выхода газообразных продуктов.
Составы газов газификации горючих сланцев Кашпирского и Ленинградвкого месторождений при различных температурах представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Газификация горючих сланцев разных месторождений (I -Кашпирское, II - Ленинградское)
Состав газов, %об.
Температура, °С I* II
.№ н2 СО со2 СН4 с2+ н2 СО С02 СН4 с2+
1 500 22,6 17,6 26,0 18,1 15,7 8,7 16,2 60,6 14,4 0,
2 550 38,4 9,9 21,9 17,5 12,3 22,9 9,2 55,4 12,4 0,
3 600 57,1 4,8 22,0 9,5 6,6 31,1 8,0 46,7 11,2 3,
4 650 60,7 3,6 26,2 5,7 3,8 32,8 7,9 49,3 10,0
*при 700°С концентрация Н2 - 61,7%об. (загрузка сырья 10 г, подача воды 40 мл/ч)
При газификации Ленинградского сланца при температуре 550°С был получен газ, содержащий 9-10% СО и 22-13% Н2. Другими словами, соотношение СО/Н2 в этом газе близко к 2. Газ с таким соотношением является пригодным для использования в качестве сырья в процессе синтеза жидких углеводородов и метанола [28]. Таким образом, в качестве синтез-газа в синтезе Фишера-Тропша можно использовать полученный газ.
1.4 Основные характеристики реакции Фишера-Тропша
1.4.1 Современные методы получение синтез-газа для процесса СФТ
Первым способом получения синтез-газа была газификация каменного угля, которая была осуществлена еще в 30-е годы XIX века в Англии с целью получения горючих газов: водорода, метана, монооксида углерода. До середины 50-х годов XX века этот процесс широко использовался во многих