[go: up one dir, main page]

RU2436832C2 - Catalyst for reducing carbon monoxide, method of preparing catalyst and method of producing hydrocarbon - Google Patents

Catalyst for reducing carbon monoxide, method of preparing catalyst and method of producing hydrocarbon Download PDF

Info

Publication number
RU2436832C2
RU2436832C2 RU2008143260/04A RU2008143260A RU2436832C2 RU 2436832 C2 RU2436832 C2 RU 2436832C2 RU 2008143260/04 A RU2008143260/04 A RU 2008143260/04A RU 2008143260 A RU2008143260 A RU 2008143260A RU 2436832 C2 RU2436832 C2 RU 2436832C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
zirconium
aqueous solution
silica
carrier
Prior art date
Application number
RU2008143260/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008143260A (en
Inventor
Хироюки СЕКИ (JP)
Хироюки СЕКИ
Хирофуми КОННО (JP)
Хирофуми КОННО
Original Assignee
Ниппон Ойл Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006099879A external-priority patent/JP4907212B2/en
Priority claimed from JP2006099880A external-priority patent/JP2007270049A/en
Application filed by Ниппон Ойл Корпорейшн filed Critical Ниппон Ойл Корпорейшн
Publication of RU2008143260A publication Critical patent/RU2008143260A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436832C2 publication Critical patent/RU2436832C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/75Cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/462Ruthenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8913Cobalt and noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0207Pretreatment of the support
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/33Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
    • C10G2/331Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/33Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
    • C10G2/331Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals
    • C10G2/332Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals of the iron-group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/33Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
    • C10G2/331Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals
    • C10G2/333Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals of the platinum-group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/396Distribution of the active metal ingredient
    • B01J35/397Egg shell like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of preparing a catalyst for Fischer-Tropsch synthesis, involving the following steps a)-d): a) pretreatment of aluminium oxide or silicon dioxide in spherical form through saturation in an aqueous solution with pH 7 or lower, which is selected from a group consisting of aqueous nitric acid solution, aqueous acetic acid solution, aqueous sulphuric acid solution, aqueous hydrochloric acid solution, ion-exchange water and distilled water; b) saturating the treated aluminium oxide or silicon dioxide in a zirconium solution whose volume is twice or more higher than the volume of aluminium oxide or silicon dioxide in order to deposit the treated aluminium oxide or silicon dioxide; c) annealing the aluminium oxide or silicon dioxide on which zirconium has been deposited to obtain a carrier in which zirconium in form of an oxide is selectively deposited near the outer surface of the metal carrier; d) depositing onto the carrier one or more types of metals selected from a group consisting of cobalt and ruthenium in amount ranging from 3 to 50 wt % in terms of the catalyst, where 75 wt % or more of the total amount of zirconium oxide is deposited on 1/5 or less portion of a radial area running from the outer surface of the catalyst to its centre. The invention also relates to a catalyst obtained using said method and a method of producing hydrocarbons via Fischer-Tropsch synthesis using said catalyst.
EFFECT: catalyst obtained using said method has improved catalyst performance.
4 cl, 2 tbl, 3 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к катализатору восстановления монооксида (углерода), способам приготовления таких катализаторов и способам получения углеводородов в результате восстановления монооксида углерода.The present invention relates to a catalyst for the reduction of carbon monoxide, methods for preparing such catalysts, and methods for producing hydrocarbons resulting from the reduction of carbon monoxide.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В последние годы требования, касающиеся содержания серы в жидких топливах, таких как бензин и газойли, были ужесточены в гораздо большей степени, чем прежде. В связи с этим в настоящее время абсолютно необходимо получать чистые жидкие виды топлива, безвредные для окружающей среды, которые характеризуются уменьшенным содержанием серы и ароматических углеводородов. Примером одного из способов получения таких чистых видов топлива является синтез Фишера-Тропша (FT). FT-синтез дает возможность одновременно получать базовый компонент чистого жидкого топлива, который обогащен содержанием парафинов и не содержит серы, и воск (FT-воск). FT-воск может быть преобразован в среднюю фракцию (базовый компонент чистого жидкого топлива для керосина или газойля) в результате гидрокрекинга.In recent years, the requirements for sulfur in liquid fuels such as gasoline and gas oils have been tightened to a much greater extent than before. In this regard, it is now absolutely necessary to obtain clean liquid fuels that are environmentally friendly, which are characterized by a reduced content of sulfur and aromatic hydrocarbons. An example of one way to produce such pure fuels is Fischer-Tropsch synthesis (FT). FT-synthesis makes it possible to simultaneously obtain the basic component of pure liquid fuel, which is enriched in paraffins and does not contain sulfur, and wax (FT-wax). FT wax can be converted to the middle fraction (the base component of pure liquid fuel for kerosene or gas oil) as a result of hydrocracking.

Синтез Фишера-Тропша осуществляют, используя катализаторы, содержащие активный металл, такой как железо или кобальт, нанесенный на носитель, такой как диоксид кремния или оксид алюминия (в качестве примера см. патентный документ №1 ниже).The Fischer-Tropsch synthesis is carried out using catalysts containing an active metal, such as iron or cobalt, supported on a carrier such as silica or alumina (for an example, see patent document No. 1 below).

Сообщалось, что эти катализаторы являются улучшенными по каталитическим показателям в результате использования вторичных металлов в комбинации с таким указанным активным металлом (например, см. далее патентный документ №2 ниже). Примеры вторичных металлов включают в себя щелочные или щелочноземельные металлы, такие как натрий, литий и магний, цирконий и гафний, которые должным образом используют в зависимости от целевых назначений, таких как улучшение скорости превращения монооксида углерода и увеличение вероятности роста цепи (α), который будет являться численным показателем производства воска.It has been reported that these catalysts are improved in catalytic performance as a result of the use of secondary metals in combination with such an indicated active metal (for example, see Patent Document No. 2 below). Examples of secondary metals include alkali or alkaline earth metals, such as sodium, lithium and magnesium, zirconium and hafnium, which are used appropriately depending on the purpose, such as improving the conversion rate of carbon monoxide and increasing the likelihood of chain growth (α) , which will be a numerical indicator of wax production.

Для того чтобы эффективно получать топливный базовый компонент, который является средней фракцией, от синтетического FT-катализатора требуется высокая скорость превращения монооксида углерода и высокая вероятность роста цепи (α).In order to efficiently obtain the fuel base component, which is the middle fraction, a high conversion rate of carbon monoxide and a high probability of chain growth (α) are required from the synthetic FT catalyst.

Хотя вышеупомянутые вторичные металлы выполняют важную роль для улучшения каталитических показателей, эффекты, связанные с присутствием этих металлов, до настоящего времени не реализованы в максимально возможной степени. Обычно для нанесения вторичного металла в состоянии высокой степени диспергирования используют метод пропитки, такой как метод начальной влажности. Однако FT-синтез представляет собой высокоинтенсивную экзотермическую реакцию, и таким образом предполагается, что реакция, вероятно, произойдет вблизи наружной поверхности катализатора.Although the aforementioned secondary metals play an important role in improving catalytic performance, the effects associated with the presence of these metals have not yet been realized to the fullest extent possible. Typically, an impregnation method, such as an initial moisture method, is used to deposit a secondary metal in a highly dispersed state. However, FT synthesis is a high-intensity exothermic reaction, and thus it is assumed that the reaction is likely to occur near the outer surface of the catalyst.

В связи с этим предполагается, что вторичный металл, селективно нанесенный вблизи внешней поверхности катализатора, действует более эффективно для улучшения каталитических показателей. При этом, однако, были неизвестны примеры, когда вторичный металл наносят вблизи внешней поверхности катализатора, и тем самым улучшение каталитических показателей тормозилось.In this regard, it is assumed that the secondary metal, selectively deposited near the outer surface of the catalyst, acts more effectively to improve catalytic performance. However, examples were not known when the secondary metal was deposited near the outer surface of the catalyst, and thus the improvement in catalytic performance was inhibited.

Когда монооксид углерода восстанавливают с использованием катализатора, оптимальные условия реакции получения углеводородов эффективно изменяют в зависимости от типа носителя и активного металла катализатора и способа нанесения вторичного металла.When carbon monoxide is reduced using a catalyst, the optimal reaction conditions for the production of hydrocarbons are effectively changed depending on the type of support and active metal of the catalyst and the method of applying the secondary metal.

Патентный документ №1: открытая выложенная публикация японского патента №4-227847.Patent Document No. 1: Open Laid-Open Publication of Japanese Patent No. 4-227847.

Патентный документ №2: открытая выложенная публикация японского патента №59-102440.Patent Document No. 2: Open Laid-Open Publication of Japanese Patent No. 59-102440.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В результате обширных научных исследований и усовершенствования, выполненного авторами настоящего изобретения, осуществлено настоящее изобретение на основе открытия того, что катализатор, полученный в результате селективного нанесения диоксида циркония, который является вторичным металлом, вблизи внешней поверхности оксида металла, и после этого нанесения рутения и/или кобальта, способен к эффективному получению углеводородов в результате реакции восстановления (FT-синтеза) монооксида углерода.As a result of extensive scientific research and improvement by the authors of the present invention, the present invention has been made based on the discovery that the catalyst obtained by the selective deposition of zirconium dioxide, which is a secondary metal, near the outer surface of the metal oxide, and after this deposition of ruthenium and / or cobalt, capable of efficiently producing hydrocarbons as a result of the reduction reaction (FT synthesis) of carbon monoxide.

То есть настоящее изобретение относится к способу получения углеводородов в результате восстановления монооксида с использованием катализатора, включающего в себя носитель, содержащий оксид металла и цирконий в виде оксида, селективно нанесенный вблизи внешней поверхности оксида металла, и один или несколько типов металла, выбранного из кобальта и рутения, нанесенных на носитель.That is, the present invention relates to a method for producing hydrocarbons by reduction of a monoxide using a catalyst comprising a carrier comprising metal oxide and zirconium oxide, selectively deposited near the outer surface of the metal oxide, and one or more types of metal selected from cobalt and ruthenium deposited on a carrier.

Альтернативно, настоящее изобретение относится к предшествующему способу получения углеводородов с использованием катализатора, содержащего носитель, полученный в результате нанесения и в дальнейшем отжига циркония на оксиде металла, предварительно обработанном в водном растворе с pH 7 или ниже, и имеющего один или более типов металла, выбранного из кобальта и рутения, нанесенных на носитель.Alternatively, the present invention relates to a previous method for producing hydrocarbons using a catalyst containing a carrier obtained by depositing and subsequently annealing zirconium on a metal oxide pretreated in an aqueous solution with a pH of 7 or lower, and having one or more types of metal selected from cobalt and ruthenium deposited on a carrier.

Настоящее изобретение также относится к способу приготовления катализатора восстановления монооксида углерода, включающему получение носителя в результате предварительной обработки оксида металла в водном растворе с pH 7 или ниже и нанесение и отжиг циркония на оксиде металла и нанесение одного или более типов металлов, выбранных из кобальта и рутения, на носитель.The present invention also relates to a method for preparing a carbon monoxide reduction catalyst, comprising preparing a carrier by pretreating metal oxide in an aqueous solution of pH 7 or lower, and depositing and annealing zirconium on a metal oxide and applying one or more types of metals selected from cobalt and ruthenium on the carrier.

Настоящее изобретение также относится к катализатору восстановления монооксида углерода, приготовленному с использованием предшествующего способа приготовления.The present invention also relates to a carbon monoxide reduction catalyst prepared using the previous preparation method.

Эффекты, получаемые в результате изобретенияThe effects of the invention

Способ приготовления катализатора восстановления монооксида углерода согласно настоящему изобретению позволяет селективно наносить оксид циркония вблизи внешней поверхности оксида металла, и, таким образом, способ позволяет создать катализатор с превосходными свойствами, которые требуются для синтетического FT-катализатора. Кроме того, способ согласно настоящему изобретению, использующий катализатор восстановления монооксида углерода, содержащий носитель, полученный в результате селективного нанесения и в дальнейшем отжига оксида циркония вблизи внешней поверхности оксида металла, и один или более типов металла, выбранного из кобальта и рутения, нанесенных на носитель, является способным к эффективному получению углеводородов, то есть топливных базовых компонентов с более высокой скоростью превращения монооксида углерода и более высокой вероятностью роста цепи (α). The method for preparing the carbon monoxide reduction catalyst according to the present invention allows for selective deposition of zirconium oxide near the outer surface of the metal oxide, and thus, the method allows the creation of a catalyst with excellent properties that are required for a synthetic FT catalyst. In addition, the method according to the present invention using a carbon monoxide reduction catalyst containing a carrier obtained by selective deposition and subsequent annealing of zirconium oxide near the outer surface of the metal oxide, and one or more types of metal selected from cobalt and ruthenium supported on a carrier is capable of efficiently producing hydrocarbons, i.e., fuel base components, with a higher conversion rate of carbon monoxide and a higher probability of p the backbone of the chain (α).

Лучшие варианты осуществления изобретенияThe best embodiments of the invention

Настоящее изобретение далее будет описано более подробно.The present invention will now be described in more detail.

Катализатор, используемый в настоящем изобретении, является катализатором, который включает в себя носитель, содержащий оксид металла и цирконий в виде оксида, нанесенный селективно вблизи внешней поверхности оксида металла, и один или более типов металла, выбранных из кобальта и рутения.The catalyst used in the present invention is a catalyst that includes a support comprising a metal oxide and zirconium oxide, deposited selectively near the outer surface of the metal oxide, and one or more types of metal selected from cobalt and ruthenium.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении оксида металла катализатора, используемого в настоящем изобретении. Тем не менее, примеры оксида металла, включают в себя диоксид кремния, диоксид титана, оксид алюминия и оксид магния, а предпочтительные примеры включают диоксид кремния и оксид алюминия.There are no particular restrictions on the metal oxide of the catalyst used in the present invention. However, examples of metal oxide include silica, titanium dioxide, alumina and magnesia, and preferred examples include silica and alumina.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении свойств оксида металла. Тем не менее, удельная площадь поверхности оксида металла, измеренная способом адсорбции азота, составляет предпочтительно от 50 до 800 м2/г, более предпочтительно от 150 до 500 м2/г.There are no specific restrictions on the properties of metal oxide. However, the specific surface area of the metal oxide measured by the nitrogen adsorption method is preferably from 50 to 800 m 2 / g, more preferably from 150 to 500 m 2 / g.

Средний диаметр пор оксида металла составляет предпочтительно от 6 до 40 нм, более предпочтительно от 10 до 20 нм. Средний диаметр пор, меньший чем 6 нм, не является предпочтительным, потому что время нанесения циркония имело бы тенденцию увеличиваться. Средний диаметр пор, больший чем 40 нм, не является предпочтительным, потому что цирконий, вероятно, проникал бы во внутреннюю область оксида металла.The average pore diameter of the metal oxide is preferably from 6 to 40 nm, more preferably from 10 to 20 nm. An average pore diameter of less than 6 nm is not preferred because the time of zirconium deposition would tend to increase. An average pore diameter of greater than 40 nm is not preferred because zirconium would probably penetrate into the inner region of the metal oxide.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении формы оксида металла. Ввиду практичности форма является предпочтительно сферической, цилиндрической или формой трилистника, которая использовалась на действующем нефтеочистительном заводе или нефтехимических установках. Также отсутствуют конкретные ограничения в отношении диаметра частиц. Тем не менее, из практических соображений диаметр частицы составляет предпочтительно от 10 мкм до 10 мм.There are no specific restrictions on the shape of the metal oxide. In view of practicality, the shape is preferably spherical, cylindrical, or a trefoil shape that has been used in an existing refinery or petrochemical plants. There are also no specific restrictions on particle diameter. However, for practical reasons, the particle diameter is preferably from 10 μm to 10 mm.

В настоящем изобретении способ приготовления носителя, содержащего оксид металла и цирконий в виде оксида, нанесенного селективно вблизи внешней поверхности оксида металла, конкретно осуществляют в результате предварительной обработки оксида металла в водном растворе с pH 7 или более, а затем нанесения и отжига циркония на оксиде металла.In the present invention, a method of preparing a carrier containing metal oxide and zirconium in the form of an oxide deposited selectively near the outer surface of the metal oxide is specifically carried out by pretreating the metal oxide in an aqueous solution with a pH of 7 or more, and then applying and annealing the zirconium on the metal oxide .

Описание будет приведено для способа предварительной обработки оксида металла в водном растворе при pH 7 или ниже.A description will be given for a method for pretreating metal oxide in an aqueous solution at pH 7 or lower.

Пример водного раствора с pH 7 или ниже включает в себя водный раствор азотной кислоты, водный раствор уксусной кислоты, водный раствор серной кислоты, водный раствор соляной кислоты, ионно-обменную воду и дистиллированную воду. Значение pH предпочтительно составляет от 5 до 7, более предпочтительно от 6 до 7. Значение pH менее чем 5 не является предпочтительным в силу экономических причин, потому что при этом возникает необходимость в увеличении концентрации наносимого циркония после предварительной обработки.An example of an aqueous solution with a pH of 7 or lower includes an aqueous solution of nitric acid, an aqueous solution of acetic acid, an aqueous solution of sulfuric acid, an aqueous solution of hydrochloric acid, ion-exchanged water and distilled water. The pH value is preferably from 5 to 7, more preferably from 6 to 7. A pH value of less than 5 is not preferred due to economic reasons, because there is a need to increase the applied zirconium concentration after pretreatment.

Предварительная обработка может быть осуществлена в результате заливки водного раствора с pH 7 или более в сосуд, содержащий оксид металла.Pretreatment can be carried out by pouring an aqueous solution with a pH of 7 or more into a vessel containing metal oxide.

Время для пропитки оксида металла в водном растворе с pH 7 или более составляет от 10 до 72 часов в случае, когда смесь оставляют выстаиваться, от 1 до 12 часов в случае, когда смесь обрабатывают с помощью вибрации, и от 1 до 30 минут в случае, когда смесь подвергают воздействию ультразвуковых волн. В любом случае, даже если оксид металла пропитывался в растворе в течение времени, большего, чем это необходимо, то это не оказывает неблагоприятного воздействия. Указанное выше время применяют в том случае, когда температура раствора является комнатной температурой. Время для пропитки может быть сокращено в результате нагревания раствора до 50°C. Повышение температуры раствора выше чем 50°C не является предпочтительным вследствие возможного испарения воды, что в результате приведет к изменению pH.The time for impregnation of metal oxide in an aqueous solution with a pH of 7 or more is from 10 to 72 hours in the case when the mixture is left to stand, from 1 to 12 hours in the case when the mixture is treated with vibration, and from 1 to 30 minutes in the case of when the mixture is exposed to ultrasonic waves. In any case, even if the metal oxide was soaked in the solution for a time longer than necessary, this does not have an adverse effect. The above time is used when the temperature of the solution is room temperature. The impregnation time can be shortened by heating the solution to 50 ° C. Raising the temperature of the solution higher than 50 ° C is not preferred due to the possible evaporation of water, which will result in a change in pH.

После того как предварительную обработку осуществляют в течение предварительно определенного времени, цирконий может быть нанесен на оксид металла путем выливания раствора избытка циркония в сосуд, содержащий предварительно обработанный оксид металла. Вслед за этим верхний слой жидкости раствора после предварительной обработки предпочтительно удаляют, поскольку может быть использован меньший сосуд. Термин "избыточный", используемый в данном описании, обозначает объемное количество, в два раза или более превышающее объем оксида металла.After the pretreatment is carried out for a predetermined time, zirconium can be deposited on the metal oxide by pouring a solution of excess zirconium into a vessel containing the pretreated metal oxide. Subsequently, the upper liquid layer of the solution after pretreatment is preferably removed, since a smaller vessel can be used. The term "excess", as used herein, means a volume amount of two or more times the volume of metal oxide.

Источник циркония, используемый в данном описании, может быть предпочтительно цирконилсульфатом, цирконилацетатом, (аммоний-цирконил)-карбонатом или трихлоридом циркония, но предпочтителен (аммоний-цирконил)-карбонат или цирконилацетат.The zirconium source used herein may preferably be zirconyl sulfate, zirconyl acetate, (ammonium zirconyl) carbonate or zirconium trichloride, but (ammonium zirconyl) carbonate or zirconyl acetate is preferred.

Количество наносимого циркония составляет предпочтительно 40 масс. процентов или меньше, более предпочтительно от 1 до 30 масс. процентов по отношению к массе оксида металла. Когда указанное количество составляет больше чем 40 масс. процентов, цирконий, вероятно, не будет наноситься селективно вблизи внешней поверхности оксида металла.The amount of zirconium applied is preferably 40 mass. percent or less, more preferably from 1 to 30 mass. percent relative to the mass of metal oxide. When the specified amount is more than 40 mass. percent, zirconium will probably not be applied selectively near the outer surface of the metal oxide.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении времени нанесения циркония, так как время зависит от заданного количества наносимого циркония. Однако время обычно соответствует от 3 до 72 часов.There are no specific restrictions on the time of application of zirconium, since the time depends on a given amount of applied zirconium. However, the time usually corresponds to 3 to 72 hours.

После завершения нанесения циркония носитель (оксид металла, на который нанесен цирконий) отделяют от раствора и затем высушивают. Отсутствуют конкретные ограничения в отношении способа высушивания.After completion of the zirconium deposition, the carrier (metal oxide on which zirconium is deposited) is separated from the solution and then dried. There are no specific restrictions on the drying method.

Примеры способа высушивания включают в себя естественное высушивание на воздухе и дегазационное высушивание в вакууме. Высушивание осуществляют при температуре от 100 до 200°C, предпочтительно от 110 до 130°C, в течение от 2 до 24 часов, предпочтительно от 5 до 12 часов.Examples of the drying method include natural drying in air and degassing drying in vacuum. Drying is carried out at a temperature of from 100 to 200 ° C, preferably from 110 to 130 ° C, for from 2 to 24 hours, preferably from 5 to 12 hours.

После обработки высушиванием осуществляют прокаливание с целью преобразовать цирконий в оксид. Отсутствуют конкретные ограничения в отношении способа прокаливания. Прокаливание обычно выполняют в воздушной атмосфере при температуре от 340 до 600°C, предпочтительно от 400 до 450°C в течение от 1 до 5 часов.After drying, annealing is performed to convert zirconium to oxide. There are no specific restrictions on the calcination method. Calcination is usually carried out in an air atmosphere at a temperature of from 340 to 600 ° C, preferably from 400 to 450 ° C for 1 to 5 hours.

Этим способом получают носитель, который содержит оксид металла и оксид циркония, селективно удерживаемый вблизи внешней поверхности оксида металла.In this way, a support is obtained which contains metal oxide and zirconium oxide selectively held near the outer surface of the metal oxide.

После этого наносят на носитель рутений и/или кобальт.After that, ruthenium and / or cobalt is applied to the carrier.

Вообще, примеры активных металлов для FT-синтеза включают в себя рутений, кобальт и железо. Однако активные металлы, используемые в настоящем изобретении, ограничены рутением, кобальтом и их комбинацией с целью использования характеристик диоксида циркония.In general, examples of active metals for FT synthesis include ruthenium, cobalt and iron. However, the active metals used in the present invention are limited to ruthenium, cobalt and a combination thereof in order to exploit the characteristics of zirconia.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении состава предшественника, содержащего рутений или кобальт. Поэтому могут использоваться соли или комплексы этих металлов. Примеры включают в себя нитрат, гидрохлорид, формиат, пропионат и ацетат.There are no specific restrictions on the composition of the precursor containing ruthenium or cobalt. Therefore, salts or complexes of these metals can be used. Examples include nitrate, hydrochloride, formate, propionate and acetate.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении количества рутения или кобальта по отношению к носителю. Однако рутений или кобальт могут быть нанесены в количестве обычно от 3 до 50 масс. процентов, предпочтительно от 10 до 30 масс. процентов. Если указанное количество составляет меньше чем 3 масс. процента, активация может быть недостаточной. Если указанное количество составляет свыше 50 масс. процентов, активный металл вероятно будет агрегировать, и, таким образом, можно предположить, что будет уменьшена ценность его использования в качестве синтетического FT-катализатора.There are no specific restrictions on the amount of ruthenium or cobalt with respect to the carrier. However, ruthenium or cobalt can be applied in an amount usually from 3 to 50 masses. percent, preferably from 10 to 30 mass. percent. If the specified amount is less than 3 mass. percent, activation may be insufficient. If the specified amount is over 50 mass. percent, the active metal is likely to aggregate, and thus, it can be assumed that the value of its use as a synthetic FT catalyst will be reduced.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении способа нанесения активного металла. Может быть использован способ пропитки, такой как метод начальной влажности.There are no specific restrictions on the method of applying the active metal. An impregnation method such as an initial moisture method may be used.

После того как активный металл нанесен, обычно проводят высушивание при температуре от 100 до 200°C, предпочтительно от 110 до 130°C в течение от 2 до 24 часов, предпочтительно от 5 до 10 часов и затем отжигают в воздушной атмосфере при температуре от 340 до 600°C, предпочтительно от 400 до 450°C в течение от 1 до 5 часов, чтобы преобразовать активный металл в оксид, получая тем самым катализатор восстановления монооксида углерода, используемый в настоящем изобретении.After the active metal is deposited, drying is usually carried out at a temperature of from 100 to 200 ° C, preferably from 110 to 130 ° C for 2 to 24 hours, preferably from 5 to 10 hours, and then annealed in air at a temperature of from 340 up to 600 ° C, preferably from 400 to 450 ° C for 1 to 5 hours, to convert the active metal to oxide, thereby obtaining the carbon monoxide reduction catalyst used in the present invention.

Приготовленный таким образом катализатор является катализатором, обладающим превосходными свойствами, которые требуются для синтетического FT-катализатора.The catalyst thus prepared is a catalyst having the excellent properties required for a synthetic FT catalyst.

Когда оксид металла катализатора согласно настоящему изобретению находится в виде сферы, 75 масс. процентов или больше, предпочтительно от 80 до 95 масс. процентов от общей суммы оксида циркония наносят на 1/5 или меньшую радиальную область (внешнюю сторону поверхности), простирающуюся от внешней поверхности катализатора к центру.When the metal oxide of the catalyst according to the present invention is in the form of a sphere, 75 mass. percent or more, preferably from 80 to 95 mass. percent of the total amount of zirconium oxide is applied to 1/5 or a smaller radial region (the outer side of the surface), extending from the outer surface of the catalyst to the center.

Когда монооксид углерода восстанавливают, используя катализатор, приготовленный вышеописанным способом, температура реакции составляет обычно от 180 до 320°C, предпочтительно от 200 до 300°C. Температура реакции ниже чем 180°C не является предпочтительной, потому что монооксид углерода с трудом реагирует и, таким образом, выход углеводорода понижается. Температура реакции выше чем 320°C также не является предпочтительной, потому что, вероятно, увеличивается образование газа, такого как метан.When carbon monoxide is reduced using a catalyst prepared as described above, the reaction temperature is usually from 180 to 320 ° C, preferably from 200 to 300 ° C. A reaction temperature lower than 180 ° C is not preferable because carbon monoxide reacts with difficulty and thus the hydrocarbon yield decreases. A reaction temperature higher than 320 ° C is also not preferred, because it is likely that the formation of a gas such as methane is increasing.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении почасовой объемной скорости газа. Однако она составляет обычно от 500 до 4000 ч-1, предпочтительно от 1000 до 3000 ч-1. Когда почасовая объемная скорость газа составляет меньше чем 500 ч-1, производительность жидкого топлива, вероятно, снижается. Когда почасовая объемная скорость газа составляет свыше 4000 ч-1, производство газа, вероятно, увеличивается в результате увеличения температуры реакции.There are no specific restrictions on the hourly gas space velocity. However, it is usually from 500 to 4000 h -1 , preferably from 1000 to 3000 h -1 . When the hourly space velocity of the gas is less than 500 h −1 , the performance of the liquid fuel is likely to decrease. When the hourly space velocity of the gas is over 4000 h −1 , gas production is likely to increase as a result of an increase in the reaction temperature.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении реакционного давления (парциального давления синтетического газа монооксида углерода и водорода). Однако реакция может быть осуществлена в пределах диапазона обычно от 1 до 7 МПа, предпочтительно от 2 до 4 МПа. Когда давление реакции составляет меньше чем 1 МПа, выход жидкого топлива будет, вероятно, уменьшаться. Когда давление реакции составляет свыше 7 МПа, количество производственных затрат будет, вероятно, увеличиваться.There are no specific restrictions on the reaction pressure (partial pressure of the synthesis gas of carbon monoxide and hydrogen). However, the reaction can be carried out within the range of usually from 1 to 7 MPa, preferably from 2 to 4 MPa. When the reaction pressure is less than 1 MPa, the liquid fuel yield will probably decrease. When the reaction pressure is over 7 MPa, the amount of production costs will likely increase.

Отсутствуют конкретные ограничения в отношении сырья, если только пока оно состоит главным образом из монооксида углерода и водорода. Однако молярное отношение водорода/монооксида углерода составляет обычно от 1,5 до 2,5, предпочтительно от 1,8 до 2,2.There are no specific restrictions on raw materials, unless so far it consists mainly of carbon monoxide and hydrogen. However, the molar ratio of hydrogen / carbon monoxide is usually from 1.5 to 2.5, preferably from 1.8 to 2.2.

ПримерыExamples

В дальнейшем настоящее изобретение будет описано более подробно посредством приведенных ниже примеров и сравнительных примеров, которые не должны рассматриваться в качестве ограничения объема изобретения.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through the following examples and comparative examples, which should not be construed as limiting the scope of the invention.

Приготовление катализатора АPreparation of Catalyst A

В 250 мл стеклянную колбу помещали 30 г сферического диоксида кремния (средний диаметр пор: 10 нм, средний диаметр частицы: 1,8 мм) и туда добавляли 100 мл нитратного водного раствора с pH 6,6 и затем применяли обработку сверхзвуковой волной при температуре 40°C в течение 10 минут. После этого приблизительно 50 мл верхнего слоя жидкости откачивали пипеткой Пастера и затем добавляли 150 мл 0,2 мол./л водного раствора аммоний-цирконилкарбоната. Смесь оставляли выстаиваться при комнатной температуре в течение 24 часов. После этого смесь фильтровали на бумажном фильтре и затем высушивали в вакууме при температуре 120°C в течение 6 часов и отжигали в воздушной атмосфере при температуре 430°C в течение 3 часов.In a 250 ml glass flask, 30 g of spherical silica was placed (average pore diameter: 10 nm, average particle diameter: 1.8 mm) and 100 ml of a nitrate aqueous solution with a pH of 6.6 was added thereto, and then a supersonic wave treatment was applied at a temperature of 40 ° C for 10 minutes. After that, approximately 50 ml of the upper liquid layer was evacuated with a Pasteur pipette and then 150 ml of a 0.2 mol / L aqueous solution of ammonium zirconyl carbonate was added. The mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours. After that, the mixture was filtered on a paper filter and then dried in vacuum at a temperature of 120 ° C for 6 hours and annealed in air at a temperature of 430 ° C for 3 hours.

Полученный в результате носитель пропитывали в водном растворе нитрата кобальта в таком количестве, что 10 масс. процентов металлического кобальта, в расчете на носитель, размещали, используя метод начальной влажности. После этого носитель высушивали при температуре 120°C в течение 12 часов и затем отжигали при температуре 420°C в течение 3 часов, таким образом, получали катализатор A.The resulting carrier was impregnated in an aqueous solution of cobalt nitrate in such an amount that 10 mass. percent of metallic cobalt, calculated on the carrier, was placed using the initial moisture method. After that, the carrier was dried at a temperature of 120 ° C for 12 hours and then annealed at a temperature of 420 ° C for 3 hours, thus, catalyst A was obtained.

Количество циркония в этом катализаторе определяли количественно, используя флуоресцентный рентгеновский анализ. Кроме того, измеряли распределение и количество циркония в радиальном направлении катализатора с помощью электронного микрозонда (EPMA). В таблице 1 приведено количество циркония в катализаторе и отношение количества циркония, присутствующего на 1/5 или меньшей части радиальной площади, изменяющееся от внешней поверхности к центру (вблизи внешней поверхности), к общему количеству циркония.The amount of zirconium in this catalyst was quantified using fluorescence x-ray analysis. In addition, the distribution and amount of zirconium in the radial direction of the catalyst was measured using an electron microprobe (EPMA). Table 1 shows the amount of zirconium in the catalyst and the ratio of the amount of zirconium present on 1/5 or less of the radial area, varying from the outer surface to the center (near the outer surface), to the total amount of zirconium.

Приготовление катализатора BCatalyst Preparation B

В 250 мл стеклянную колбу помещали 30 г цилиндрического оксида алюминия (средний диаметр пор: 115 нм, диаметр: 1/16'', около 3 мм) и туда добавляли 100 мл ионно-обменной воды (pH 7,0) и затем применяли обработку сверхзвуковой волной при температуре 40°C в течение 10 минут. После этого приблизительно 50 мл верхнего слоя жидкости откачивали пипеткой Пастера и затем добавляли 150 мл 0,2 мол./л водного раствора аммоний-цирконилкарбоната. Смесь оставляли выстаиваться при комнатной температуре в течение 36 часов. После этого смесь фильтровали на бумажном фильтре и затем высушивали в вакууме при температуре 120°C в течение 6 часов и отжигали в воздушной атмосфере при температуре 430°C в течение 3 часов.In a 250 ml glass flask was placed 30 g of cylindrical alumina (average pore diameter: 115 nm, diameter: 1/16 '', about 3 mm) and 100 ml of ion-exchange water (pH 7.0) was added thereto and then the treatment was applied supersonic wave at a temperature of 40 ° C for 10 minutes. After that, approximately 50 ml of the upper liquid layer was evacuated with a Pasteur pipette and then 150 ml of a 0.2 mol / L aqueous solution of ammonium zirconyl carbonate was added. The mixture was allowed to stand at room temperature for 36 hours. After that, the mixture was filtered on a paper filter and then dried in vacuum at a temperature of 120 ° C for 6 hours and annealed in air at a temperature of 430 ° C for 3 hours.

Полученный в результате носитель пропитывали в водном растворе нитрата кобальта в таком количестве, что 10 масс. процентов металлического кобальта, в расчете на носитель, размещали, используя метод начальной влажности. После этого носитель высушивали при температуре 120°C в течение 12 часов и затем отжигали при температуре 420°C в течение 3 часов, таким образом, получали катализатор B.The resulting carrier was impregnated in an aqueous solution of cobalt nitrate in such an amount that 10 mass. percent of metallic cobalt, calculated on the carrier, was placed using the initial moisture method. After that, the support was dried at a temperature of 120 ° C for 12 hours, and then annealed at a temperature of 420 ° C for 3 hours, thereby obtaining a catalyst B.

Количество циркония в этом катализаторе определяли количественно, используя флуоресцентный рентгеновский анализ. Кроме того, измеряли распределение и количество циркония в радиальном направлении катализатора при помощи электронного микрозонда (EPMA). В таблице 1 приведено количество циркония в катализаторе и отношение количества циркония, присутствующее на 1/5 или меньшей части радиальной площади в направлении от внешней поверхности к центру (вблизи внешней поверхности), к общему количеству циркония.The amount of zirconium in this catalyst was quantified using fluorescence x-ray analysis. In addition, the distribution and amount of zirconium in the radial direction of the catalyst was measured using an electronic microprobe (EPMA). Table 1 shows the amount of zirconium in the catalyst and the ratio of the amount of zirconium present on 1/5 or less of the radial area in the direction from the outer surface to the center (near the outer surface) to the total amount of zirconium.

Приготовление катализатора CCatalyst Preparation C

Была осуществлена та же самая процедура приготовления и анализа, как и в случае катализатора А, за исключением того, что 30 г диоксида кремния, используемого для приготовления катализатора А, пропитывали в азотнокислом водном растворе, содержащем 1,2 г циркония, с использованием метода начальной влажности. Результаты приведены в таблице 1.The same preparation and analysis procedure was carried out as in the case of catalyst A, except that 30 g of the silica used to prepare catalyst A were soaked in a nitric acid aqueous solution containing 1.2 g of zirconium using the initial method humidity. The results are shown in table 1.

Приготовление катализатора DCatalyst Preparation D

Была осуществлена та же самая процедура приготовления и анализа, как и в случае катализатора В, за исключением того, что 30 г оксида алюминия, используемого для приготовления катализатора В, были пропитаны в азотнокислом водном растворе, содержащем 1,2 г циркония, с использованием метода начальной влажности. Результаты приведены в таблице 1.The same preparation and analysis procedure was carried out as in the case of catalyst B, except that 30 g of the alumina used to prepare catalyst B was impregnated in a nitric acid aqueous solution containing 1.2 g of zirconium using the method initial humidity. The results are shown in table 1.

Приготовление катализатора ECatalyst Preparation E

Была осуществлена та же самая процедура приготовления и анализа, как и в случае катализатора В, за исключением того, что использовали водный раствор аммония (pH 8,5) вместо ионно-обменной воды (pH 7,0). Результаты приведены в таблице 1.The same preparation and analysis procedure was carried out as in the case of catalyst B, except that an aqueous solution of ammonium (pH 8.5) was used instead of ion-exchanged water (pH 7.0). The results are shown in table 1.

Пример 1Example 1

В реактор циркуляционного типа с неподвижным слоем загружали 30 г катализатора A. Катализатор А восстанавливали в потоке газообразного водорода при температуре 400°C в течение 2 часов прежде, чем реакция была инициирована. После этого сырье, смешанное с газом, содержащим водород и монооксид углерода в молярном отношении 2/1, вводили с почасовой объемной скоростью газа 2000 ч-1 и реакцию осуществляли при температуре 215°C и давлении 2,5 МПа. Состав газа и масло, полученное таким образом, на выходе из реактора анализировали, используя газовую хроматографию, для определения скорости преобразования монооксида углерода и вероятности роста цепи (α) в соответствии с обычным способом. Результаты приведены в таблице 2.30 g of catalyst A was charged into a fixed-bed loop reactor. Catalyst A was reduced in a stream of hydrogen gas at 400 ° C. for 2 hours before the reaction was initiated. After that, the feedstock mixed with a gas containing hydrogen and carbon monoxide in a molar ratio of 2/1 was introduced at a gas hourly space velocity of 2000 h -1 and the reaction was carried out at a temperature of 215 ° C and a pressure of 2.5 MPa. The gas composition and oil thus obtained at the outlet of the reactor were analyzed using gas chromatography to determine the carbon monoxide conversion rate and the chain growth probability (α) in accordance with a conventional method. The results are shown in table 2.

Пример 2Example 2

Реакцию осуществляли в тех же самых условиях и использовали тот же самый катализатор, как в случае примера 1, за исключением того, что температуру реакции изменили на 225°C. Результаты приведены в таблице 2.The reaction was carried out under the same conditions and the same catalyst was used as in the case of Example 1, except that the reaction temperature was changed to 225 ° C. The results are shown in table 2.

Пример 3Example 3

Реакцию осуществляли в тех же самых условиях, как в случае примера 1, за исключением того, что 30 г катализатора В использовали вместо катализатора A. Результаты приведены в таблице 2.The reaction was carried out under the same conditions as in the case of example 1, except that 30 g of catalyst B was used instead of catalyst A. The results are shown in table 2.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

Реакцию осуществляли в тех же самых условиях, как в случае примера 1, за исключением того, что 30 г катализатора С использовали вместо катализатора A. Результаты приведены в таблице 2.The reaction was carried out under the same conditions as in the case of example 1, except that 30 g of catalyst C was used instead of catalyst A. The results are shown in table 2.

Сравнительный пример 2Reference Example 2

Реакцию осуществляли в тех же самых условиях, как в случае примера 1, за исключением того, что 30 г катализатора D использовали вместо катализатора A. Результаты приведены в таблице 2.The reaction was carried out under the same conditions as in the case of example 1, except that 30 g of catalyst D was used instead of catalyst A. The results are shown in table 2.

Сравнительный пример 3Reference Example 3

Реакцию осуществляли в тех же самых условиях, как в случае примера 1, за исключением того, что 30 г катализатора E использовались вместо катализатора A. Результаты приведены в таблице 2.The reaction was carried out under the same conditions as in the case of example 1, except that 30 g of catalyst E were used instead of catalyst A. The results are shown in table 2.

Таблица 1Table 1 Общее количество
циркония (масс.%)
Total amount
zirconium (wt.%)
Количество циркония вблизи внешней поверхности от общего количества циркония (%)The amount of zirconium near the outer surface of the total amount of zirconium (%)
Катализатор АCatalyst A 3,83.8 9191 Катализатор BCatalyst B 3,63.6 8383 Катализатор CCatalyst C 3,63.6 4242 Катализатор DCatalyst D 3,73,7 3939 Катализатор ECatalyst E 6,26.2 3939

Таблица 2table 2 Скорость превращения монооксида углерода (%)The rate of conversion of carbon monoxide (%) Вероятность роста цепи (α) Chain Growth Probability (α) Пример 1Example 1 Катализатор АCatalyst A 5858 0,930.93 Пример 2Example 2 Катализатор АCatalyst A 8282 0,910.91 Пример 3Example 3 Катализатор BCatalyst B 5656 0,920.92 Сравнительный пример 1Comparative Example 1 Катализатор CCatalyst C 4242 0,890.89 Сравнительный пример 2Reference Example 2 Катализатор DCatalyst D 4141 0,870.87 Сравнительный пример 3Reference Example 3 Катализатор ECatalyst E 50fifty 0,870.87

Как показано в таблице 1, способ приготовления согласно настоящему изобретению способен привести к созданию катализатора восстановления монооксида углерода, несущего диоксид циркония селективно вблизи внешней поверхности.As shown in table 1, the preparation method according to the present invention can lead to the creation of a catalyst for the reduction of carbon monoxide carrying zirconia selectively near the outer surface.

Кроме того, как показано в таблице 2, катализаторы с диоксидом циркония, нанесенным селективно вблизи внешней поверхности (1/5 или менее радиальной области в пределах от внешней поверхности к центру катализатора), характеризуются высокой скоростью преобразования монооксида углерода и вероятностью роста цепи (α), и использование катализаторов позволяет эффективно получать топливный базовый компонент.In addition, as shown in Table 2, catalysts with zirconia deposited selectively near the outer surface (1/5 or less of the radial region from the outer surface to the center of the catalyst) are characterized by a high conversion rate of carbon monoxide and a chain growth probability (α) , and the use of catalysts allows you to effectively obtain a fuel base component.

Применимость в промышленностиIndustrial Applicability

Способ согласно настоящему изобретению способен к производству углеводорода, который является топливным базовым компонентом, и характеризуется высокой скоростью преобразования монооксида углерода и большой вероятностью роста цепи (α). The method according to the present invention is capable of producing a hydrocarbon, which is a fuel base component, and is characterized by a high conversion rate of carbon monoxide and a high probability of chain growth (α).

Claims (3)

1. Способ приготовления катализатора для синтеза Фишера-Тропша, включающий следующие стадии а) - d):
a) предварительная обработка оксида алюминия или диоксида кремния в сферической форме посредством пропитки в водном растворе с рН 7 или ниже, который выбран из группы, состоящей из водного раствора азотной кислоты, водного раствора уксусной кислоты, водного раствора серной кислоты, водного раствора соляной кислоты, ионно-обменной воды и дистиллированной воды;
b) пропитка обработанного оксида алюминия или диоксида кремния в растворе циркония, находящемся в объемном количестве, в два или большее число раз превышающем объем оксида алюминия или диоксида кремния, чтобы нанести цирконий на обработанный оксид алюминия или диоксид кремния;
c) отжиг оксида алюминия или диоксида кремния с нанесенным на него цирконием с получением носителя, в котором цирконий в виде оксида селективно нанесен вблизи внешней поверхности носителя металла;
d) нанесение на носитель одного или нескольких типов металлов, выбранных из группы, состоящей из кобальта и рутения в количестве от 3 до 50 мас.% в расчете на катализатор,
причем 75 мас.% или больше от общего количества оксида циркония наносят на 1/5 или меньшую часть радиальной области, распространяющейся от внешней поверхности катализатора к его центру.
1. A method of preparing a catalyst for Fischer-Tropsch synthesis, comprising the following stages a) to d):
a) pretreatment of alumina or silica in spherical form by impregnation in an aqueous solution of pH 7 or lower, which is selected from the group consisting of an aqueous solution of nitric acid, an aqueous solution of acetic acid, an aqueous solution of sulfuric acid, an aqueous solution of hydrochloric acid, ion-exchange water and distilled water;
b) impregnating the treated alumina or silica in a zirconium solution in a bulk amount two or more times the volume of alumina or silica to deposit zirconium on the treated alumina or silica;
c) annealing the alumina or silica with zirconium deposited thereon to obtain a carrier in which zirconium in the form of oxide is selectively deposited near the outer surface of the metal carrier;
d) applying to the carrier one or more types of metals selected from the group consisting of cobalt and ruthenium in an amount of from 3 to 50 wt.% based on the catalyst,
moreover, 75 wt.% or more of the total amount of zirconium oxide is deposited on 1/5 or less of the radial region extending from the outer surface of the catalyst to its center.
2. Катализатор для синтеза Фишера-Тропша, в котором 75 мас.% или больше от общего количества оксида циркония наносят на 1/5 или меньшую часть радиальной области, распространяющейся от внешней поверхности катализатора к его центру в катализаторе, полученный способом, включающим:
a) предварительную обработку оксида алюминия или диоксида кремния в сферической форме посредством пропитки в водном растворе с рН 7 или ниже, который выбран из группы, состоящей из водного раствора азотной кислоты, водного раствора уксусной кислоты, водного раствора серной кислоты, водного раствора соляной кислоты, ионно-обменной воды и дистиллированной воды;
b) пропитку обработанного оксида алюминия или диоксида кремния в растворе циркония, находящемся в объемном количестве, в два или большее число раз превышающем объем оксида алюминия или диоксида кремния, чтобы нанести цирконий на обработанный оксид алюминия или диоксид кремния;
c) отжиг оксида алюминия или диоксида кремния с нанесенным на него цирконием с получением носителя, в котором цирконий в виде оксида селективно нанесен вблизи внешней поверхности носителя металла;
d) нанесение на носитель одного или нескольких типов металлов, выбранных из группы, состоящей из кобальта и рутения в количестве от 3 до 50 мас.% в расчете на катализатор.
2. The catalyst for the Fischer-Tropsch synthesis, in which 75 wt.% Or more of the total amount of zirconium oxide is applied to 1/5 or a smaller part of the radial region extending from the outer surface of the catalyst to its center in the catalyst, obtained by a method comprising:
a) pretreatment of alumina or silica in spherical form by impregnation in an aqueous solution with a pH of 7 or lower, which is selected from the group consisting of an aqueous solution of nitric acid, an aqueous solution of acetic acid, an aqueous solution of sulfuric acid, an aqueous solution of hydrochloric acid, ion-exchange water and distilled water;
b) impregnating the treated alumina or silica in a zirconium solution in a bulk amount two or more times the volume of alumina or silica to deposit zirconium on the treated alumina or silica;
c) annealing the alumina or silica with zirconium deposited thereon to obtain a carrier in which zirconium in the form of oxide is selectively deposited near the outer surface of the metal carrier;
d) applying to the carrier one or more types of metals selected from the group consisting of cobalt and ruthenium in an amount of from 3 to 50 wt.% calculated on the catalyst.
3. Способ получения углеводородов синтезом Фишера-Тропша, включающий использование катализатора по п.2.
4 Способ получения углеводородов по п.3, в котором температура реакции в синтезе Фишера-Тропша составляет от 200 до 300°С.
3. A method of producing hydrocarbons by Fischer-Tropsch synthesis, including the use of a catalyst according to claim 2.
4 The method for producing hydrocarbons according to claim 3, in which the reaction temperature in the Fischer-Tropsch synthesis is from 200 to 300 ° C.
RU2008143260/04A 2006-03-31 2007-02-27 Catalyst for reducing carbon monoxide, method of preparing catalyst and method of producing hydrocarbon RU2436832C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-099880 2006-03-31
JP2006099879A JP4907212B2 (en) 2006-03-31 2006-03-31 Carbon monoxide reduction catalyst and preparation method thereof
JP2006-099879 2006-03-31
JP2006099880A JP2007270049A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Method for producing hydrocarbon by reduction of carbon monoxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008143260A RU2008143260A (en) 2010-05-10
RU2436832C2 true RU2436832C2 (en) 2011-12-20

Family

ID=38563237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008143260/04A RU2436832C2 (en) 2006-03-31 2007-02-27 Catalyst for reducing carbon monoxide, method of preparing catalyst and method of producing hydrocarbon

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2007232013B2 (en)
MY (1) MY149135A (en)
RU (1) RU2436832C2 (en)
WO (1) WO2007113965A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586069C1 (en) * 2015-06-15 2016-06-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Catalyst for synthesis of hydrocarbons from co and h2 and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8003313A (en) * 1980-06-06 1982-01-04 Shell Int Research METHOD FOR PREPARING MIDDLE DISTILLATES.
GB8918845D0 (en) * 1989-08-18 1989-09-27 Shell Int Research Process for the preparation of a catalyst suitable for the preparation of hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen,and said catalyst
GB8925979D0 (en) * 1989-11-16 1990-01-04 Shell Int Research Process for the preparation of extrudates,extrudates,and use of the extrudates
JP2003519011A (en) * 2000-01-04 2003-06-17 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー Enhanced hydrocarbon synthesis catalysts with hydrogen and ammonia
US20030105171A1 (en) * 2001-11-08 2003-06-05 Conoco Inc. Modified zirconia support for catalyst for Fischer-Tropsch process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586069C1 (en) * 2015-06-15 2016-06-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Catalyst for synthesis of hydrocarbons from co and h2 and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
MY149135A (en) 2013-07-15
AU2007232013B2 (en) 2012-04-19
AU2007232013A1 (en) 2007-10-11
RU2008143260A (en) 2010-05-10
WO2007113965A1 (en) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2556211C2 (en) Method of producing activated fischer-tropsch synthesis catalyst and method of producing hydrocarbons
US4001144A (en) Process for modifying the pore volume distribution of alumina base catalyst supports
JP5759447B2 (en) Method for producing Fischer-Tropsch synthesis catalyst and method for producing hydrocarbon
Miao et al. Highly active Ni–Ru bimetallic catalyst integrated with MFI zeolite-loaded cerium zirconium oxide for dry reforming of methane
CN106140273A (en) A kind of cladded type cobalt-base catalyst for Fiscber-Tropscb synthesis and preparation thereof and application
WO2012132905A1 (en) Activated catalyst for fischer-tropsch synthesis reaction and method for producing hydrocarbons
JP2003519010A (en) Activation of hydrocarbon synthesis catalyst by hydrogen and ammonia
JP2007270049A (en) Method for producing hydrocarbon by reduction of carbon monoxide
KR20010101612A (en) Catalyst Carrier Carrying Nickel Ruthenium and Lanthanum
JPWO2014046009A1 (en) Fischer-Tropsch synthesis catalyst, method for producing the same, and method for producing hydrocarbons
RU2436832C2 (en) Catalyst for reducing carbon monoxide, method of preparing catalyst and method of producing hydrocarbon
RU2586069C1 (en) Catalyst for synthesis of hydrocarbons from co and h2 and preparation method thereof
JP2003519011A (en) Enhanced hydrocarbon synthesis catalysts with hydrogen and ammonia
JP2008238096A (en) Catalyst for manufacturing hydrocarbon and its preparing method
RU2449002C2 (en) Method of producing hydrocarbon by reducing carbon monoxide
JP5025301B2 (en) Hydrocarbon production method
CN101410483A (en) Reduction catalyst for carbon monoxide, process for preparation thereof, and process for production of hydrocarbons
RU2279912C1 (en) Hydrocarbon synthesis catalyst, method for production of c5-c100-hydrocarbons, and a method for preparing catalyst
CN110898826A (en) Pr-containing alumina carrier and preparation method thereof
JPH0848502A (en) Hydrocarbon steam reforming method
WO2005085390A1 (en) Cobalt catalyst for the synthesis of fischer-tropsch, catalyst support, processes for the preparation of support and catalyst and the use of the catalyst
RU2720369C1 (en) Catalyst for deoxygenation of biomass components into hydrocarbons and a method for production thereof
RU2672269C1 (en) Catalyst for hydrogenation of olefins at producing synthetic oil and method for synthesis thereof (options)
Razali The Synthesis of Glycerol Carbonate from Glycerol and Carbon Dioxide over Heterogeneous Catalysts
WO2023195879A1 (en) Catalyst for hydrocracking hydrocarbon feedstock

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190228