Получение катализаторов синтеза фишера-тропша

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения катализатора, применяемого в синтезе Фишера-Тропша, который включает стадии пропитки материала носителя катализатора активным компонентом катализатора на основе металла с образованием предшественника катализатора и прокаливания предшественника катализатора в атмосфере сухого газа прокаливания, при этом содержание воды в газе прокаливания снижено до давления паров меньше 14,5 мм рт.ст.

2. Способ по п.1, в котором активным компонентом катализатора на основе металла является кобальт, а стадия пропитки также включает пропитку рением в качестве промотирующего компонента катализатора.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сухой газ прокаливания содержит азот или воздух.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором катализатор подвергают восстановлению после стадии прокаливания.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором материал носителя пропитывают водным раствором гексагидрата нитрата кобальта (Co(NO3)2×6H2O) с использованием методики по влагоемкости, так чтобы получить катализатор с содержанием кобальта в диапазоне от 10 до 50 мас.%, в предположении полного восстановления кобальта.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором материал носителя представляет собой g-оксид алюминия или a-оксид алюминия.

7. Способ по п.6, в котором материал носителя содержит по меньшей мере 10 мас.% шпинельного соединения, состоящего из двухвалентного металла и алюминия.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сухой газ прокаливания проходит над предшественником катализатора в ходе стадии прокаливания и имеет влажность, которая определена давлением паров воды меньше 5 мм рт.ст. и температурой конденсации меньше 1,3°С, и содержит воды меньше чем 500 объемных частей на миллион, причем стадию прокаливания проводят при температуре в диапазоне от 150 до 450°С, в течение от 1 до 16 ч.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором скорость потока газа обеспечивает объемную скорость подачи газа (ОСПГ) больше 400 ч-1.

10. Катализатор для применения в синтезе Фишера-Тропша, содержащий от 10 до 50 мас.% кобальта, отличающийся тем, что он получен по способу по любому из пп.1-9.

11. Способ получения углеводородов, который включает взаимодействие газообразных Н2 и СО и проведение реакции Фишера-Тропша в реакторе синтеза Фишера-Тропша, отличающийся тем, что реакцию Фишера-Тропша проводят в присутствии катализатора по п.10.

12. Способ по п.11, в котором реакцию осуществляют в колонне суспензионного реактора с барботажем, в котором Н2 и СО подают в суспензионный реактор, причем суспензия содержит катализатор, взвешенный в жидкости, включающей продукты взаимодействия Н2и СО, причем катализатор диспергирован в суспензии, по меньшей мере, частично за счет движения газа, подаваемого в суспензию, и в котором температура реакции находится в диапазоне от 190 до 260°С, предпочтительно от 200 до 230°С, давление в диапазоне от 10 до 60 бар (1-6 МПа), предпочтительно от 15 до 35 бар (1,5-3,5 МПа), соотношение Н2/СО в газе, поступающем в реактор синтеза Фишера-Тропша, находится в диапазоне от 1,1 до 2,2, и линейная скорость газа в реакторе находится в диапазоне от 5 до 60 см/с.

13. Способ по п.12, в котором продукт синтеза Фишера-Тропша подвергают последующей переработке, которую выбирают из депарафинизации, гидроизомеризации, гидрокрекинга и их сочетания.

14. Устройство для осуществления способа по любому из пп.1-9, которое включает емкость для прокаливания, через которую может проходить предшественник катализатора и газ для прокаливания и которая имеет вход для предшественника катализатора, выход для прокаленного предшественника катализатора, вход газа для прокаливания и выход газа для прокаливания, в котором вход газа для прокаливания функционально связан с устройством осушки газа, которое включает средство конденсации, которое выполнено с возможностью охлаждения газа ниже температуры конденсации воды, содержащейся в газе, для конденсации воды и отделения конденсированной воды от газа, поступающего в емкость для прокаливания, так чтобы содержание воды в газе прокаливания было снижено до давления паров меньше 14,5 мм рт.ст.

Текст

Смотреть все

Дата публикации и выдачи патента Номер заявки ПОЛУЧЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША Способ получения катализатора, применяемого в синтезе Фишера-Тропша. Способ включает стадии пропитки материала носителя катализатора активным компонентом кобальтового катализатора с образованием предшественника катализатора и прокаливания предшественника катализатора в атмосфере сухого газа прокаливания.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ГТЛ.Ф 1 АГ (CH); ДЖОНСОН МЭТТЕЙ ПЛК (GB) 015474 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к получению катализаторов синтеза Фишера-Тропша и к полученным катализаторам. Уровень техники Синтез Фишера-Тропша (ФТ) для превращения синтез-газа, то есть смеси СО и водорода, возможно также содержащей, по существу, инертные компоненты, подобные СО 2, азоту и метану, в промышленности осуществляется в присутствии катализаторов, содержащих активные металлы - железо (Fe) или кобальт (Со). Однако на железных катализаторах в значительной степени протекает реакция сдвига, в которой из СО и пара образуется дополнительный водород, а также СО 2. Следовательно, железные катализаторы будут наиболее подходящими для превращения синтез-газа с низким соотношением Н 2/СО ( 1,2), например, полученным из угля или другого тяжелого углеводородного сырья, для которого это соотношение является существенно ниже, чем соотношение в газе, потребляемом в синтезе Фишера-Тропша (2,0-2,1). В системах, в которых имеется повышенное соотношение Н 2/СО в синтез-газе, например, когда углеводородным сырьем является метан, предпочтительным катализатором является кобальт. Настоящее изобретение конкретно относится к катализаторам на основе кобальта. Обычно активный в синтезе ФТ металл диспергируется на твердом, пористом носителе. Таким образом, значительная часть атомов Со находится на поверхности, на которой протекает этот синтез. Этим носителем может быть оксид алюминия, диоксид титана или диоксид кремния, однако на практике используются и другие оксиды, такие как диоксид циркония, оксид магния, цеолиты, а также углерод. С целью улучшения характеристик катализатора, например, путем облегчения восстановления оксида кобальта до металлического кобальта перед проведением синтеза Фишера-Тропша, обычно добавляют различные промоторы. В этом качестве могут быть использованы рений, рутений, платина, иридий и другие переходные металлы. Из уровня техники известен ряд различных методик пропитки, в которых используются различные растворители и реагенты, которые являются подходящими. Однако в настоящем изобретении примеры включают пропитку в расплаве или пропитку по влагоемкости носителя гексагидратом нитрата кобальта(Со(NO3)2.6H2O). Хорошо известно, что способ пропитки может влиять на дисперсность активного металла (кобальта) и поэтому на каталитическую активность. Обычно после пропитки пропитанный катализатор суша, типично при 80-120 С для того, чтобы удалить воду из пор катализатора, и затем прокаливают, обычно при 200-450 С, например при 300 С в течение 2-16 ч. Условия во время прокаливания также могут оказывать значительное влияние на конечные характеристики катализатора. В соответствии с документом ЕР-А-0421502 активность может быть улучшена,если во время прокаливания катализатор находится в атмосфере, содержащей большие количества оксидов азота. Однако, в противоположность этому, van de Loosdrecht и др. (Topics in Catalysis, Vol. 26, 2003,стр. 121-127) обнаружил большую удельную поверхность металлического кобальта и высокую каталитическую активность при поддержании в ходе прокаливания концентрации оксидов азота и воды на низком уровне. Целью настоящего изобретения является разработка усовершенствованного катализатора синтеза Фишера-Тропша. Согласно изобретению разработан способ получения катализатора для использования в синтезе Фишера-Тропша, который включает в себя стадии: пропитки материала носителя катализатора активным компонентом катализатора на основе металла с образованием предшественника катализатора; и прокаливания предшественника катализатора в атмосфере сухого газа прокаливания. Предпочтительно содержание воды в газе прокаливания снижают с целью получения давления паров меньше 14,5 мм рт.ст. Предпочтительно содержание воды в газе, используемом на стадии прокаливания, снижено на одной или нескольких стадиях конденсации, абсорбции, мембранного разделения,разбавления и снижения давления. Предпочтительно, стадию прокаливания проводят путем пропускания сухого газа прокаливания через слой или над слоем частиц предшественника катализатора, и предпочтительным активным компонентом катализатора на основе металла является кобальт. Сухим газом прокаливания может быть инертный газ, такой как азот, или кислородсодержащий газ, такой как воздух. Предпочтительно стадия пропитки включает пропитку промотирующим компонентом катализатора,предпочтительно рениевым компонентом, причем катализатор после прокаливания и восстановления содержит рений в количественном диапазоне от 0,1 до 2 мас.%, в качестве промотора, в предположении полного восстановления рения. Предпочтительно предшественник до стадии прокаливания подвергают стадии сушки. Предпочтительно стадию сушки проводят при температуре в диапазоне от 80 до 160 С, предпочтительно от 110 до 150 С, в течение от 0,2 до 10 ч, предпочтительно от 0,5 до 4 ч. Предпочтительно катализатор подвергают стадии восстановления после стадии прокаливания. Предпочтительно катализатор имеет удельную поверхность металла, которая выше по меньшей мере на 10%, по сравнению с катализатором, полученным при прокаливании в атмосфере воздуха, без снижения давления паров воды. Предпочтительно стадия пропитки осуществляется с помощью методик пропитки в расплаве или по влагоемкости. Другие подходящие методики пропитки включают осаждение из раствора; осажде-1 015474 ние/нанесение; химическое нанесение из паровой фазы и вакуумную пропитку. Предпочтительно материал носителя пропитывают гексагидратом нитрата кобальта (Со(НО 3)26 Н 2 О). Предпочтительно материал носителя пропитывают водным раствором гексагидрата нитрата кобальта, содержащим такое количество кобальта, чтобы получить катализатор с содержанием кобальта в диапазоне от 10 до 50 мас.%, предпочтительно от 10 до 25 мас.%, в предположении полного восстановления кобальта. Предпочтительно водный раствор также содержит некоторое количество рения, чтобы получить катализатор с содержанием рения в диапазоне от 0,1 до 2 мас.%, предпочтительно от 0,2 до 1 мас.%, в качестве промотора, в предположении полного восстановления рения. Предпочтительным материалом носителя является оксид алюминия, диоксид титана, диоксид кремния, диоксид циркония, оксид магния или цеолит. Наиболее предпочтительным материалом является оксид алюминия, или могут быть использованы любые другие формы оксида алюминия, индивидуально или в сочетании с алюминатом типа шпинели, например, может быть использован -оксид алюминия вместе с алюминатом никеля. Предпочтительно материал носителя содержит по меньшей мере 10 мас.% шпинельного соединения, состоящего из двухвалентного металла и алюминия. Предпочтительным двухвалентным металлом является никель или цинк. Предпочтительно материал носителя до пропитки, имеет удельную поверхность в диапазоне от 20 до 500 м 2/г, предпочтительно от 30 до 200 м 2/г. Предпочтительно материал носителя до пропитки имеет объем пор больше чем 0,1 см 3/г, предпочтительно больше чем 0,2 см 3/г. Неожиданно заявители обнаружили, что влажность газа, который воздействует на материал во время прокаливания, оказывает влияние на активность полученного катализатора в синтезе ФишераТропша. Поэтому заявители установили, что воздействие на предшественник катализатора сухими газами, то есть газами, в которых снижено содержание воды, в ходе стадии прокаливания, обеспечивает улучшенные катализаторы синтеза Фишера-Тропша. В ходе прокаливания могут быть использованы кислородсодержащий газ, например воздух, или инертный газ, такой как азот или их смеси. Воздух является предпочтительным. Предпочтительно стадию прокаливания проводят при температуре в диапазоне от 150 до 450 С, более предпочтительно от 200 до 350 С, в течение от 1 до 16 ч, более предпочтительно от 1 до 10 ч. В настоящем изобретении содержание воды в газе, используемом на стадии прокаливания, может быть снижено посредством проведения одной или нескольких стадий конденсации, абсорбции, мембранного разделения, разбавления или снижения давления, чтобы давление паров составляло предпочтительно меньше 14,5 мм рт.ст. Более предпочтительно газ, проходящий над предшественником катализатора в ходе стадии прокаливания, имеет влажность, которая определяется как давление паров воды меньше 5 мм рт.ст., наиболее предпочтительно меньше 1 мм рт.ст., что обеспечивает температуру конденсации меньше 1,3 С, более предпочтительно меньше -17,3 С, соответственно. Выражение "проходящий над предшественником катализатора" означает, что газ проходит над отдельными частицами предшественника. Удобно, когда это достигается за счет пропускания газа сквозь слой частиц предшественника катализатора. Этот газ можно подогревать до пропускания сквозь слой частиц предшественника. В предпочтительном варианте осуществления прокаливание осуществляют в флюидизированном слое частиц предшественника катализатора в печи с псевдоожиженным слоем частиц. Предпочтительно сухой газ прокаливания содержит воды меньше, чем 500 об.ч. на миллион(ч./млн). Таким образом, газ прокаливания может содержать воду, в диапазоне от 20 до 1000 об.ч./млн,предпочтительно между 50 и 500 об.ч./млн. Сухой газ прокаливания может быть получен путем охлаждения газа, в результате чего вода конденсируется, или за счет использования поглощающего материала,чтобы удалить воду. Пониженное давление паров в газе прокаливания может быть получено путем смешивания влажного газа с потоком осушенного газа, путем сжатия газа с целью конденсации воды и отделения конденсированной воды, путем пропускания газа через мембрану, которая физически отделяет воду от газа, или за счет осуществления прокаливания в вакууме, предпочтительно под давлением меньше чем 0,2 атм (20 кПа). Предпочтительно газ проходит сквозь слой частиц предшественника катализатора. Предпочтительно скорость потока газа обеспечивает объемную скорость подачи газа (ОСПГ) больше 400 ч-1, предпочтительно больше 1000 ч-1. Предпочтительно удельная поверхность кобальта в катализаторе после прокаливания и восстановления находится в диапазоне от 5 до 30 м /г катализатора, предпочтительно 10 до 25 м 2/г. Кроме того, изобретение включает катализатор, полученный указанным выше способом. Предпочтительно содержание кобальта в катализаторе составляет от 10 до 40 мас.%, предпочтительно от 10 до 25 мас.%. Кроме того, изобретение включает применение такого катализатора в синтезе Фишера-Тропша. Предпочтительно этот синтез проводят в колонне суспензионного реактора с барботажем. Предпочтительно Н 2 и СО поступают в суспензионный реактор, причем суспензия содержит катализатор, взвешенный в жидкости, включающей продукты взаимодействия Н 2 с СО, причем катализатор диспергирован в-2 015474 суспензии, по меньшей мере, частично за счет движения газа, подаваемого в суспензию. Кроме того, изобретение относится к способу получения углеводородов, который включает в себя взаимодействие газообразных Н 2 и СО в реакторе синтеза Фишера-Тропша в присутствии катализатора. Предпочтительно процесс протекает в трех фазах, причем реагенты являются газообразными, продукт, по меньшей мере, частично находится в жидкой фазе и катализатор является твердым. Предпочтительно процесс осуществляют в колонне суспензионного реактора с барботажем. Предпочтительно Н 2 и СО поступают в суспензионный реактор, причем суспензия содержит катализатор, взвешенный в жидкости, включающей продукты взаимодействия Н 2 с СО, причем катализатор диспергирован в суспензии, по меньшей мере, частично за счет движения газа, подаваемого в суспензию. Предпочтительно температура процесса находится в диапазоне от 190 до 260 С, предпочтительно от 210 до 240 С, и давление в диапазоне от 10 до 60 бар (1-6 МПа), предпочтительно от 15 до 35 бар. Предпочтительно соотношение Н 2/СО в газе, поступающем в реактор синтеза Фишера-Тропша, находится в диапазоне от 1,1 до 2,2, предпочтительно от 1,5 до 1,95, и линейная скорость газа в реакторе находится в диапазоне от 5 до 60 см/с, предпочтительно 20 до 40 см/с. Предпочтительно затем продукт синтеза Фишера-Тропша подвергается последующей переработке. Эта последующая переработка может включать депарафинизацию, гидроизомеризацию, гидрокрекинг и их сочетания. Кроме того, изобретение относится к устройству для осуществления способа согласно изобретению, которое включает в себя емкость для прокаливания, через которую может проходить предшественник катализатора и газ для прокаливания и которая имеет вход для предшественника катализатора, выход для прокаленного предшественника катализатора, вход газа для прокаливания и выход газ для прокаливания, причем вход газа для прокаливания функционально связан с устройством осушки газа. Предпочтительно устройство осушки газа включает средство конденсации, в котором газ охлаждается ниже температуры конденсации воды, содержащейся в газе, чтобы конденсировать и необязательно заморозить воду и, таким образом, отделить конденсированную или замороженную воду от воздуха, поступающего на стадию прокаливания. В качестве альтернативы, устройство осушки газа включает емкость, которая имеет вход для влажного газа и выход сухого газа и абсорбирующий материал, предпочтительно частицы цеолита, расположенный между входом влажного газа и выходом сухого газа. Обычно пористые материалы носителя катализатора имеют удельную поверхность между 30 и 500 м 2/г. Эти носители могут быть получены с использованием приемов распылительной сушки соответствующего раствора, для того, чтобы получить практически сферические частицы соответствующего размера, например, 80% в диапазоне между 30 и 150 мкм. После распылительной сушки материал прокаливают при высокой температуре, чтобы получить носитель с соответствующим размером кристаллов и пористой структурой. Важно, чтобы общий объем пор носителя был достаточно большим, выше 0,1 см 3/г или лучше, выше 0,2 см 3/г, или еще лучше, выше 0,6 см 3/г. Объем пор часто измеряют с использованием адсорбции/десорбции азота. В этом методе не учитываются большие поры, для которых лучше подходит методика ртутной порозиметрии. Менее точным, но более практичным параметром является измеренная адсорбция воды, которая может непосредственно коррелировать с количеством кобальта, которое может впитать катализатор по методике влагоемкости. При большом объеме пор можно получить легкий материал, подходящий для эксплуатации в суспензионной среде, который легко можно пропитать, причем требуется минимальное число стадий пропитки. В то же самое время носитель и окончательный катализатор должны обладать достаточной прочностью для длительной эксплуатации в течение месяцев и лет,при минимальном истирании материалов. Эти свойства могут быть измерены в суспензионной среде или по стандартному методу ASTM, который применяется при испытании катализаторов ФКК (флюидного каталитического крекинга). Это изобретение может быть осуществлено на практике различными способами, и теперь некоторые варианты его осуществления будут конкретно описаны в следующих не ограничивающих примерах. В настоящем изобретении для всех катализаторов в качестве исходного алюминийоксидного материала используется -Al2O3 Puralox SCC от фирмы Sasol. Пример 1. Влияние циркуляции воздуха Предшественник катализатора готовят методом одностадийной пропитки по влагоемкости -Al2O3(удельная поверхность по БЭТ равна 187 м 2/г, объем пор равен 0,73 см 3/г) водным раствором гексагидрата нитрата кобальта. Этот образец содержит номинальное количество кобальта 20 мас.% и 1 мас.% рения,что рассчитано в предположении полного восстановления кобальта в восстановленных, катализаторах. Фактическое содержание металла, которое определяется методом РФС (рентгенофлуоресцентной спектроскопии) или СИСП (спектроскопии индуктивно связанной плазмы), может отличаться на 10%, например, для катализатора с номинальным содержанием кобальта 20 мас.%, фактическое количество кобальта может отличаться на величину между 18 и 22 мас.% от суммарной массы восстановленного катализатора. Влияние влажности воздуха на каталитические свойства испытывают путем варьирования системы прокаливания. Один образец (1) прокаливают в тигле, расположенном внутри печи. Поток воздуха-3 015474 не проходит прямо сквозь образец. Другой образец (2) прокаливают в виде слоя частиц катализатора внутри стеклянного реактора, расположенного внутри той же печи, сквозь который непрерывно проходит поток воздуха. В этом случае воздух проходит непосредственно сквозь образец. Температура и время прокаливания составляют 300 С и 10 ч, соответственно. Для образца 1 используют воздух, окружающий тигель до нагрева, тогда как через образец 2 пропускают сухой приборный воздух при комнатной температуре, попадающий в трубку сквозь стенку печи. В последнем случае содержание воды в воздухе составляет 500 об.ч./млн. Каталитические свойства образцов 1 и 2 приведены в табл. 1. Высокая активность образца 2 по сравнению с образцом 1 связана с пониженным количеством воды и NOx в атмосфере прокаливания для второго образца. Мы полагаем, что при пропускании сухого воздуха непосредственно через образец, более эффективно удаляются продукты разложения при прокаливании. Вероятно, что влияние прокаливания связано с различиями удельной поверхности кобальта после прокаливания, поскольку общеизвестно,что синтез Фишера-Тропша не является структурно-чувствительным процессом. Таблица 1. Каталитические свойства катализаторов Пример 2. Влияние влажности воздуха Влияние влажности воздуха на удельную поверхность кобальта испытывают на другой серии катализаторов. Предшественник катализатора готовят методом одностадийной пропитки по влагоемкости носителя -Al2O3 (такого же типа, который использован в примере 1) водным раствором гексагидрата нитрата кобальта. Этот образец содержит номинальное количество кобальта 20 мас.%. После пропитки предшественник катализатора сушат при 110 С в течение 3 ч и затем распределяют на образцы по 1,2 г. Эти образцы прокаливают в течение 10 ч при различных условиях (поток воздуха 30 мл/мин; поток воздуха при 50 мл/мин; 50% воздуха/50% пара в потоке при 30 мл/мин) и различных температурах. Содержание воды в воздухе составляет меньше 40 об.ч/млн. Удельные поверхности кобальта, полученные для катализаторов этой серии, приведены на фиг. 1. Прокаливание во влажном воздухе явно приводит к пониженной удельной поверхности кобальта по сравнению с прокаливанием в осушенном воздухе. Увеличение скорости потока воздуха и, следовательно, уменьшение содержания воды во время прокаливания является благоприятным. Наибольшее различие наблюдается для самой низкой температуры прокаливания. Вероятной причиной такой большой разности является различный размер кристаллитов CO3O4 до восстановления in situ. По данным дифракции рентгеновских лучей размер кристаллитов составляет 13,2 и 6 нм, соответственно. Пример 3. Влияние влажности воздуха Катализаторы этой серии содержат номинальное количество 20 мас.% Со и 0,5 мас.% Re. Гексагидрат нитрата кобальта нагревают выше температуры плавления и смешивают с перренатом аммония. Затем эту смесь добавляют к носителю. До пропитки носитель катализатора (удельная поверхность по БЭТ равна 175 м 2 /г, объем пор = 0,71 см 3 /г) предварительно прокаливают при 500 С. Свежеприготовленные катализаторы сушат при температуре 110 С. После пропитки и сушки осуществляют прокаливание в реакторе с флюидизированным слоем. Во всех случаях температура прокаливания и время составляют 250 С и 2 ч, соответственно. Влияние влажности на прокаливание изучают путем подачи потока воздуха с различной влажностью в реактор прокаливания. В качестве агентов прокаливания используют приборный воздух (температура конденсации меньше -30 С), а также воздух с повышенным уровнем влажности. Содержание воды (температура конденсации воздуха) регулируют путем насыщения воздуха водой в обогреваемых испарителях и смешивания с сухим воздухом. Настоящее изобретение, иллюстрируемое экспериментами А, В, С и D, сопоставляют с опытами Е, F и G, проведенными при значении влажности выше 14,5 мм рт.ст. Данные для полученных катализаторов приведены в табл. 2, из которой ясно видно, что содержание влаги в воздухе имеет значение для каталитической активности. Данные активности и селективности в синтезе Фишера-Тропша измерены относительно эксперимента G. Прокаливание на воздухе, имеющем температуру конденсации 0 С или ниже, приводит к относительной активности в синтезе Фишера-Тропша в диапазоне от 1,10 до 1,14. Активность после прокаливания во влажном воздухе была ниже, когда температура конденсации входящего воздуха составляла 17 С или выше. Хемосорбция водорода Изотермы адсорбции водорода регистрируют с использованием установки Micromeritics ASAP 2010 при 313 К. Образцы восстанавливают in situ в токе водорода при 623 К в течение 16 ч. Температуру повышают со скоростью 1 К/мин от комнатной до 623 К. После восстановления образы вакуумируют при 623 К и охлаждают до 313 К в вакууме. Изотермы адсорбции регистрируют в диапазоне давлений от 20 до 510 мм рт.ст. Количество хемосорбированного водорода рассчитывают путем экстраполяции линейной части изотермы до нулевого давления. Для расчета удельной поверхности кобальта принимается, что молекула водорода покрывает два атома кобальта и что площадь одного атома кобальта равна 6,6210-22 м 2/атом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения катализатора, применяемого в синтезе Фишера-Тропша, который включает стадии пропитки материала носителя катализатора активным компонентом катализатора на основе металла с образованием предшественника катализатора и прокаливания предшественника катализатора в атмосфере сухого газа прокаливания, при этом содержание воды в газе прокаливания снижено до давления паров меньше 14,5 мм рт.ст. 2. Способ по п.1, в котором активным компонентом катализатора на основе металла является кобальт, а стадия пропитки также включает пропитку рением в качестве промотирующего компонента катализатора. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сухой газ прокаливания содержит азот или воздух. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором катализатор подвергают восстановлению после стадии прокаливания. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором материал носителя пропитывают водным раствором гексагидрата нитрата кобальта (Co(NO3)26H2O) с использованием методики по влагоемкости, так чтобы получить катализатор с содержанием кобальта в диапазоне от 10 до 50 мас.%, в предположении полного восстановления кобальта. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором материал носителя представляет собой -оксид алюминия или -оксид алюминия. 7. Способ по п.6, в котором материал носителя содержит по меньшей мере 10 мас.% шпинельного соединения, состоящего из двухвалентного металла и алюминия. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сухой газ прокаливания проходит над предшественником катализатора в ходе стадии прокаливания и имеет влажность, которая определена давлением паров воды меньше 5 мм рт.ст. и температурой конденсации меньше 1,3 С, и содержит воды меньше чем 500 объемных частей на миллион, причем стадию прокаливания проводят при температуре в диапазоне от 150 до 450 С, в течение от 1 до 16 ч. 9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором скорость потока газа обеспечивает объемную скорость подачи газа (ОСПГ) больше 400 ч-1. 10. Катализатор для применения в синтезе Фишера-Тропша, содержащий от 10 до 50 мас.% кобальта, отличающийся тем, что он получен по способу по любому из пп.1-9. 11. Способ получения углеводородов, который включает взаимодействие газообразных Н 2 и СО и проведение реакции Фишера-Тропша в реакторе синтеза Фишера-Тропша, отличающийся тем, что реакцию Фишера-Тропша проводят в присутствии катализатора по п.10. 12. Способ по п.11, в котором реакцию осуществляют в колонне суспензионного реактора с барботажем, в котором Н 2 и СО подают в суспензионный реактор, причем суспензия содержит катализатор,взвешенный в жидкости, включающей продукты взаимодействия Н 2 и СО, причем катализатор диспергирован в суспензии, по меньшей мере, частично за счет движения газа, подаваемого в суспензию, и в котором температура реакции находится в диапазоне от 190 до 260 С, предпочтительно от 200 до 230 С,давление в диапазоне от 10 до 60 бар (1-6 МПа), предпочтительно от 15 до 35 бар (1,5-3,5 МПа), соотно-5 015474 шение Н 2/СО в газе, поступающем в реактор синтеза Фишера-Тропша, находится в диапазоне от 1,1 до 2,2, и линейная скорость газа в реакторе находится в диапазоне от 5 до 60 см/с. 13. Способ по п.12, в котором продукт синтеза Фишера-Тропша подвергают последующей переработке, которую выбирают из депарафинизации, гидроизомеризации, гидрокрекинга и их сочетания. 14. Устройство для осуществления способа по любому из пп.1-9, которое включает емкость для прокаливания, через которую может проходить предшественник катализатора и газ для прокаливания и которая имеет вход для предшественника катализатора, выход для прокаленного предшественника катализатора, вход газа для прокаливания и выход газа для прокаливания, в котором вход газа для прокаливания функционально связан с устройством осушки газа, которое включает средство конденсации, которое выполнено с возможностью охлаждения газа ниже температуры конденсации воды, содержащейся в газе, для конденсации воды и отделения конденсированной воды от газа, поступающего в емкость для прокаливания, так чтобы содержание воды в газе прокаливания было снижено до давления паров меньше 14,5 мм рт.ст.

МПК / Метки

МПК: C10G 2/00, B01J 23/75, B01J 6/00, B01J 23/889, F27B 15/00, B01J 37/08

Метки: синтеза, катализаторов, получение, фишера-тропша

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/7-15474-poluchenie-katalizatorov-sinteza-fishera-tropsha.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Получение катализаторов синтеза фишера-тропша</a>

Похожие патенты