Синтез углеводородов из СО и Н2 на промотированных кобальтсодержащих катализаторах

• Автор: Кобраков, Иван Константинович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Синтез ФишераТропша история и современное состояние

1.2. Общие сведения о синтезе ФишераТропша.

1.3. Термодинамика процесса.

1.4. Молекулярномассовое распределение продуктов.

1.5. Металлы катализаторы.

1.6. Носители.

1.7. Способы приготовления катализаторов синтеза углеводородов

из СО и Н2
1.8. Предварительная термообработка и активация
катализаторов.
1.9. Механизм синтеза углеводородов из СО и Н2
1 Промотирование кобальтовых катализаторов синтеза углеводородов из СО иН2
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Характеристика исходных веществ
2.2. Приготовление катализаторов
2.3. Установка синтеза углеводородов
при атмосферном давлении
2.4. Установка синтеза углеводородов
при повышенном давлении.
2.5. Газохроматографический анализ
2.6. Определение содержания олефинов в катализате.
2.7. Расчет количественных показателей синтеза
2.8. Физикохимические исследования катализаторов.
2.9. Принятые обозначения.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Исследование влияния природы промотора катализатора Со
А0з на показатели синтеза углеводородов из СО и Н2
3.2. Влияние природы носителя на свойства Сосистем в синтезе углеводородов изСОиНг.
3.3. Влияние способа приготовления катализатора Со2Ю2А на
его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н2
3.4. Влияние количества гЮ2 в Со катализаторе на синтез углеводородов изСОиН2.
3.5. Влияние общего давления на синтез углеводородов из СО и Н2
3.6. Влияние парциальных давлений Со и Н2 на показатели синтеза углеводородов изСОиН2
3.7. Проверка кинетического уравнения 1го порядка.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В основе производства жидких углеводородов из природного газа и продуктов газификации угля лежит процесс ФТ, базовые реакции которого были открыты в Германии в г. Францем Фишером и Гансом Тропшем 5. В г. Фишер и Тропш опубликовали результаты работы по синтезу из синтетического газа сокращенно синтезгаз или сингаз жидких и твердых углеводородов на Ге2пкатализаторах при низком давлении 6,7. Дальнейшие исследования привели к разработке более стабильных кобальтовых катализаторов, которые были введены в промышленное использование в Германии в годы XX века. На этих катализаторах при температурах не выше 0С и обычном давлении образовывались, главным образом, парафины 8. Первые промышленные установки, производящие синтетические жидкие топлива из продуктов газификации угля на основе этого процесса, были построены в Германии в г. В г. Отдельные установки на базе процесса ФТ были построены во время II мировой войны во Франции и Японии. Они производили синтетические жидкие моторные топлива также из продуктов газификации угля 9. Однако впоследствии интерес к этому направлению упал в связи с открытием крупных месторождений нефти и развитием атомной энергетики. Заводы Германии, Японии и Франции были закрыты. Крупномасштабное производство по технологии ФТ было налажено только в ЮАР на основе газификации местных дешевых углей и дешевой рабочей силы . Первый завод означающий сокращение от ii i i или ЮжноАфриканская Корпорация нефти и газа из каменного угля был введен в эксплуатацию в г. Сазолбурге. На заводе были реализованы процессы фирм и . Технологический процесс на этом заводе осуществлялся на стационарном слое железного катализатора при температуре 00С и давлении 2,5 атм. Объемная скорость подачи газа в реактор составляет 00ч . Конверсия синтезгаза составляет . Срок службы катализатора 9 месяцев . Завод I с первоначальной мощностью 0 т. В г. Секунда в и г. П и III. Процесс проходит в псевдоожиженном слое порошкообразного железного катализатора и осуществляется при атм. С. Срок службы катализатора составляет суток. Проектная мощность заводов 1,92,1 млн. Компания i в конце ых годов завершила работы по проекту модернизации действующих установки по производству бензина и легких олефинов из синтезгаза, получаемого из каменного угля, в г. Секунда, ЮАР. Проект предусматривал замену ти действующих реакторов получения синтетического топлива при использовании циркулирующего слоя флюидизированного катализатора на 8мь новых реакторов со стационарным слоем флюидизированного железного катализатора. Общая производственная мощность установки в Секунда после замены старых реакторов на новые осталась прежней ,1 тыс. Новый процесс , разработанный компанией , позволил использовать меньшее число реакторов упрощенной конструкции и снизить благодаря этому эксплуатационные расходы . С г. Моссель Бей ЮАР введен в строй новый завод госпредприятия . Комплекс состоит из двух частей, первая часть находиться в 5ти километрах от океана на берегу, вторая в километрах от берега в Индийском океане. Мощность завода около тыс. Синтез углеводородов осуществляется во взвешенном слое железного катализатора. В качестве сырья используют природный газ подводных месторождений Индийского океана ,. После отмены международных санкций в году и проявления конкуренции со стороны импортной нефти, правительство ЮАР стало предоставлять этим предприятиям дотации для поддержания цены синтетических жидких продуктов и поощрения дальнейшего развития технологий . С года фирма работает без государственных субсидий . С по начало ых годов в России на Новочеркасском заводе эксплуатировалась установка по синтезу углеводородов из СО и Н2 вывезенная из Германии. Проектная мощность установки тыс. Процесс проводится при давлении 89 атм. С и объемной скорости синтез газа 0ч1 . Завод стал полигоном для испытаний новых катализаторов. Так, удалось заменить в формуле катализатора на . В дальнейшем были предложены и введены в эксплуатацию оригинальные каталитические системы, разработанные при участии специалистов ИОХ РАН.