[go: up one dir, main page]

RU2445161C1 - Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша - Google Patents

Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша Download PDF

Info

Publication number
RU2445161C1
RU2445161C1 RU2010134601/04A RU2010134601A RU2445161C1 RU 2445161 C1 RU2445161 C1 RU 2445161C1 RU 2010134601/04 A RU2010134601/04 A RU 2010134601/04A RU 2010134601 A RU2010134601 A RU 2010134601A RU 2445161 C1 RU2445161 C1 RU 2445161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
temperature
carbon monoxide
fischer
activation
Prior art date
Application number
RU2010134601/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Анна Николаевна Логинова (RU)
Анна Николаевна Логинова
Михаил Николаевич Михайлов (RU)
Михаил Николаевич Михайлов
Дмитрий Александрович Григорьев (RU)
Дмитрий Александрович Григорьев
Сергей Александрович Свидерский (RU)
Сергей Александрович Свидерский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп"
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
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп"
Priority to RU2010134601/04A priority Critical patent/RU2445161C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2445161C1 publication Critical patent/RU2445161C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтехимии, газохимии, углехимии и касается синтеза Фишера-Тропша, в частности способа активации кобальтового катализатора. Описан способ активации кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша, включающий активацию катализатора непосредственно в процессе синтеза Фишера-Тропша с неподвижным слоем катализатора путем нагрева катализатора при пропускании водородсодержащего газа над прекурсором катализатора, причем нагрев катализатора осуществляют в несколько этапов, ступенчато поднимая температуру, причем на первом этапе температуру поднимают со скоростью 0,5-2°С/мин до 180-200°С и выдерживают при этой температуре до достижения стабильных показателей по конверсии монооксида углерода и селективности по жидким углеводородам и метану, при этом показатели считаются стабильными при относительном различии в их величинах до 10 отн.%, а затем температуру поднимают на 9-12°С со скоростью 0,1-2°С/мин до достижения конверсии монооксида углерода 50-60%, после чего температуру увеличивают на 4-6°С со скоростью 0,1-2°С/мин и поддерживают до достижения конверсии монооксида углерода 60-80%. Технический эффект - исключение отдельной стадии активации и необходимости проведения процесса активации при повышенных температурах. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 пр.

Description

Изобретение относится к нефтехимии, газохимии, углехимии и касается синтеза Фишера-Тропша, в частности процесса активации катализатора синтеза Фишера-Тропша.
Известны различные способы активации катализаторов синтеза Фишера-Тропша.
Известен способ активации катализатора синтеза Фишера-Тропша при его контакте с водородсодержащим газом, в котором концентрация водорода и скорость подачи газа увеличивается ступенчато или непрерывно в процессе активации (3аявка на Европейский патент №0533227).
Процесс активации катализаторов синтеза Фишера-Тропша может быть осуществлен как ex-situ, так и непосредственно in-situ в реакторе, особенно в случае установок со стационарным слоем катализатора.
Известен способ активации катализатора синтеза Фишера-Тропша, в котором катализатор сначала восстанавливают ex-situ, а затем восстановленный катализатор дополнительно активируют в присутствии водорода и жидких углеводородов (Заявка на Европейский патент №0589692).
Известен способ активации кобальтового катализатора, в котором свежеприготовленный катализатор синтеза Фишера-Тропша сначала смешивается с жидкими углеводородами и нагревается до температуры 250°C in-situ в реакторе, затем подвергается контакту с водородсодержащим газом (Патент США №6,475,943). Подобный способ активации катализатора синтеза Фишера-Тропша с использованием жидких углеводородов дает возможность получить активный катализатор при реализации процесса в кипящем и суспендированном в жидкости слоях катализатора. Данный способ реализации процесса имеет существенный технологический недостаток, заключающийся в необходимости проведения дорогостоящей стадии отделения частиц катализатора от жидкого продукта.
Известен способ активации кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша как отдельная стадия, на которой катализатор подвергается воздействию газа, содержащего углеводороды, при повышенной температуре не менее 300°C в реакторе или вне его. Активирующий газ может содержать другие, помимо углеводородов, реакционные компоненты, способные активировать прекурсор катализатора, что не исключает использования водорода и монооксида углерода в смеси с углеводородами (Патент США №7,511,080).
Известен метод восстановления катализатора синтеза Фишера-Тропша in-situ в сларри-реакторе (с суспендированным слоем катализатора) при помощи газа, содержащего водород и монооксид углерода в малых количествах (менее 0,5 об.%) при повышенных температурах, предпочтительно 250-400°C (Патент США №7,001,928).
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ активации кобальтовых катализаторов, заключающийся в пропускании водородсодержащего газа над прекурсором катализатора при повышенной температуре, предпочтительно выше 250°C. В качестве водородсодержащего газа может применяться синтез-газ (патент РФ №2367521).
Большинство известных способов проведения процесса активации кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша проводятся как отдельная стадия перед применением катализатора непосредственно в синтезе Фишера-Тропша для получения углеводородов из смеси монооксида углерода и водорода при температуре не менее 250°C. Недостатком подобных способов являются дополнительные временные и материальные затраты на проведение отдельной стадии активации и необходимость применения более дорогих жаропрочных сталей для проведения процесса активации при повышенных температурах, относительно температур проведения синтеза Фишера-Тропша, in-situ в реакторе синтеза Фишера-Тропша, или технологические затруднения, связанные с транспортом активированного катализатора и использованием дополнительного оборудования, при проведении процесса активации в отдельном реакторе (ex-situ).
Целью данного изобретения является создание способа активации кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша, обеспечивающего активацию катализатора непосредственно в процессе синтеза Фишера-Тропша, что исключает необходимость проведения процесса активации при высоких температурах и связанных с этим энергетических затрат, повышенных требований к конструкции катализатора и свойствам его компонентов.
Техническим результатом, обеспечивающим достижение поставленной цели, служит снижение температуры при активации катализатора и проведение активации непосредственно в процессе синтезе Фишера-Тропша.
Технический результат достигается тем, что активация кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша проводится непосредственно в процессе превращения монооксида углерода и водорода в углеводороды в реакторе синтеза Фишера-Тропша с неподвижным слоем катализатора при том, что нагрев катализатора осуществляют в несколько этапов, ступенчато поднимая температуру, причем на первом этапе температуру поднимают со скоростью 0,5-2°C/мин до 180-200°C и выдерживают при этой температуре до достижения стабильных показателей по конверсии монооксида углерода и селективности по жидким углеводородам и метану, при этом показатели считаются стабильными при относительном различии в их величинах до 10 отн.%, а затем температуру поднимают на 9-12°C со скоростью 0,1-2°C/мин до достижения конверсии монооксида углерода 50-60%, после чего температуру увеличивают на 4-6°C со скоростью 0,1-2°C/мин и поддерживают до достижения конверсии монооксида углерода 60-80%. Также технический результат достигается тем, что для активации используют смесь водорода и монооксида углерода с мольным соотношением 1,9-2,2:1, а давление газа в процессе активации составляет 1,5-2,5 МПа, при этом объемную скорость газа в период активации поддерживают в пределах 900-1500 ч-1.
Способ реализуют следующим образом.
Катализатор синтеза Фишера-Тропша содержит активный компонент, в частности кобальт, нанесенный на носитель. Носителем кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша, активируемого способом по данному изобретению, могут служить тугоплавкие неорганические оксиды, в частности оксид алюминия, оксид кремния, оксид титана, оксид циркония, аморфные или кристаллические алюмосиликаты или их смеси.
Активный компонент может наноситься на носитель любым известным в технике способом, например пропиткой, смешением соединений кобальта с компонентами носителя или их прекурсорами или соосаждением солей кобальта с компонентами носителя или их прекурсорами. Наиболее предпочтительным способом является пропитка, в результате которой носитель контактирует с соединением кобальта в присутствии жидкости, в частности в виде раствора соединения металла. Соединение кобальта может быть неорганическим или органическим, неорганические соединения являются предпочтительными, особенно нитраты. Используемая жидкость также может быть либо органической, либо неорганической. Наиболее подходящей жидкостью является вода. Следует учитывать, что вода, по крайней мере, частично может быть кристаллизационной водой, которая освобождается из соединения кобальта при пропитке.
Содержание кобальта может составлять 10-30% от массы катализатора.
Помимо каталитически активного металла в катализаторе может присутствовать один или более промоторов. Промоторы могут присутствовать в качестве металлов или в качестве оксидов металлов. Подходящие промоторы включают оксиды металлов IIA, IIIB, IVB, VB, VIB и/или VIIB группы Периодической системы Менделеева, оксиды лантанидов и/или актинидов. Предпочтительно катализатор содержит, по крайней мере, один оксид элемента IVB, VB и/или VIIB групп Периодической системы Менделеева, в частности титана и/или циркония. Кроме того, вместо или в дополнение к промотору - оксиду металла, катализатор может содержать металлический промотор, выбранный из VIIB и/или VIII групп Периодической системы Менделеева. Наиболее предпочтительными из металлических промоторов являются платина, рений и/или рутений.
Промотор может наноситься на носитель любым описанным выше методом для нанесения активного компонента, наиболее предпочтительно - пропиткой из водных растворов прекурсоров промотора. Промотор может наноситься на любой стадии пропитки, как до, так и после нанесения активного компонента катализатора. При этом нанесение оксидных промоторов предпочтительно производить до нанесения кобальта, а нанесение металлических промоторов - либо после нанесения активного компонента, либо совместно с ним на последней стадии.
Промотор, если он присутствует в катализаторе, содержится в количестве предпочтительно 0,5-25% от массы катализатора, при этом для оксидных промоторов предпочтительно в количестве 10-20% от массы катализатора, для металлических промоторов - предпочтительно 0,5-1,5% от массы катализатора.
Смесь монооксида углерода и водорода, являющаяся сырьем для образования углеводородов в процессе синтеза Фишера-Тропша, может содержать указанные газы в мольном соотношении H2:CO=1,9-2,2. Также смесь может содержать инертный газ, например азот или аргон, предпочтительно в количестве 3-10 об.%.
Давление в процессе активации и синтеза Фишера-Тропша в реакторе составляет предпочтительно 1,5-2,5 МПа.
Объемная скорость подачи синтез-газа в процессе активации и синтеза Фишера-Тропша составляет 500-1500 ч-1.
Процесс активации осуществляют при температуре в пределах от 180 до 285°C. Свежеприготовленный катализатор, помещенный в реактор синтеза Фишера-Тропша с неподвижным слоем, нагревают в токе смеси монооксида углерода и водорода с выбранной для процесса объемной скоростью газа до начальной температуры, обычно в интервале 180-200°C. Затем температура ступенчато поднимается до конечного значения 255-285°C с шагом 4-12°C. Скорость роста температуры до начального значения составляет 0,5-2 град./мин, скорость подъема между ступенями температурного режима составляет 0,1-2 град./мин. Продолжительность выдерживания при температуре на каждой ступени определяется стабилизацией значений конверсии CO и селективности по жидким углеводородам и метану при данной температуре. Процесс активации по данному способу ведут до достижения конверсии CO в присутствии данного катализатора 60-80%.
Расчет конверсии СО осуществляется по следующей формуле:
Figure 00000001
, где
Figure 00000002
- масса монооксида углерода в 1 м3 входящего в реактор газа
Figure 00000003
- масса монооксида углерода в 1 м3 выходящего из реактора газа
Определение селективности по жидким углеводородам осуществляется по следующей формуле:
Figure 00000004
, где
mC/С5+ - масса углерода, содержащегося в жидких углеводородах, образующихся в результате синтеза из 1 м3 входящего в реактор газа;
mC/COвx - масса углерода, содержащегося в монооксиде углерода в 1 м3 входящего в реактор газа;
mC/COвых - масса углерода, содержащегося в монооксиде углерода в 1 м3 выходящего из реактора газа.
Определение селективности по метану осуществляется по следующей формуле:
Figure 00000005
где
mC/CH4 - масса углерода, содержащегося в метане, образующемся в результате синтеза из 1 м3 входящего в реактор газа.
Расчет выхода жидких углеводородов ведется по следующей формуле:
Figure 00000006
где
mС5+ - масса жидких углеводородов, образующихся в результате синтеза Фишера-Тропша в течение времени τ;
Figure 00000007
- объем проходящего через слой катализатора синтез-газа, м3.
Определение содержания исходных и образующихся веществ в отходящих из реактора синтеза Фишера-Тропша газах может осуществляться любым известным способом, например методом газожидкостной хроматографии, основанной на разделении газовой смеси вследствие различной растворимости компонентов пробы в жидкости или различной стабильности образующихся комплексов. Неподвижной фазой служит жидкость, нанесенная на инертный носитель, подвижной - газ.
Непосредственно процесс активации согласно настоящему изобретению осуществляют следующим образом. Свежеприготовленный катализатор загружают в реактор синтеза Фишера-Тропша, подают в реактор смесь монооксида углерода и водорода с соотношением 1,9-2,2 при объемной скорости 500-1500 ч-1 и устанавливают рабочее давление в реакторе, 1,5-2,5 МПа. Затем катализатор нагревают до первоначальной температуры в интервале 180-200°C со скоростью нагрева 0,5-2 град./мин и выдерживают при этой температуре до достижения стабильных показателей по конверсии монооксида углерода и селективности по жидким углеводородам и метану. Показатели считаются стабильными при различии в их величинах до 10 отн.%. Затем температуру поднимают на 9-12°C со скоростью 0,1-2 град./мин и так далее до достижения конверсии монооксида углерода 50-60%. Вышеуказанная скорость нагрева относится к скорости в период повышения температуры, а не к средней скорости увеличения температуры от первоначальной до конечной. После достижения величины конверсии монооксида углерода выше 50-60% температуру увеличивают на 4-6°C со скоростью 0,1-2°C/мин и выдерживают при каждой температуре до достижения стабильных показателей по конверсии монооксида углерода и селективности по жидким углеводородам и метану, и так далее до достижения конверсии монооксида углерода 60-80%.
Активированный подобным образом катализатор является эффективным в синтезе Фишера-Тропша и не уступает по активности и селективности по целевому продукту катализаторам, активированным другими известными в технике способами, например, активируемым при температурах 300-600°C водородом с объемной скоростью 1000-5000 ч-1, что становится ясным из примеров А, 1-9. В таблице указаны результаты по влиянию заявляемого способа активации на селективность по С5+ и выход жидких углеводородов для различных катализаторов.
Эффективность работы катализатора оценивают по остаточному содержанию монооксида углерода в составе отходящих газов и по содержанию в продуктах синтеза углеводородов с числом углеродных атомов не менее 5 в процессе синтеза жидких углеводородов в синтезе Фишера-Тропша пропусканием синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода от 1,9:1 до 2,2:1 через неподвижный слой катализатора, объемом 2,5 мл, загруженного в трубчатый реактор диаметром 13 мм, с объемной скоростью 500-1500 ч-1 в диапазоне температур 180-285°C под давлением 1,5-2,5 МПа.
В таблице 1 указаны показатели синтеза Фишера-Тропша, проведенного в присутствии катализаторов, активированных способом, соответствующим изобретению.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример А (пример сравнения)
В этом примере рассматривается один из наиболее распространенных в промышленности катализаторов синтеза Фишера-Тропша 10% Co/γ-Al2O3 (кобальтовый катализатор, содержащий 10% масс. кобальта, нанесенного на γ-оксид алюминия). Катализатор активируют при 450°C в токе водорода с объемной скоростью 3000 ч-1 в течение 1 часа при давлении 0,1 МПа.
Катализатор содержит 10% кобальта от массы катализатора и 90% носителя. Кобальт наносят пропиткой из водного раствора нитрата кобальта и закрепляют на поверхности носителя прокаливанием в токе воздуха при температуре 400°C в течение 1 часа. Носитель представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм и состоит из γ-Al2O3, прокаленного в токе воздуха при температуре 500°C в течение 4 часов.
Пример 1
Катализатор 10% Co/γ-Al2O3 соответствует катализатору в примере А. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 1,90:1 с объемной скоростью 800 ч-1 при давлении 2 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
190 6
200 6
210 6
220 6
230 6
240 6
250 12
260 30
265 12
270 24
275 6
280 22
Скорость роста температуры до первоначального значения 190°C составляет 1,5 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 0,5 град./мин.
Пример 2
Катализатор 10% Co/(90% ZrO2+10% γ-Al2O3) содержит 10% кобальта от массы катализатора и 90% носителя. Кобальт нанесен пропиткой из водного раствора нитрата кобальта и закреплен на поверхности носителя прокаливанием в токе воздуха при температуре 400°C в течение 1 часа. Носитель представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм, прокаленные в токе воздуха при температуре 500°C в течение 4 часов, и состоит из 90% ZrO2 и 10% γ-Al2O3. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 1,96:1 с объемной скоростью 900 ч-1 при давлении 2,1 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
180 6
190 6
200 6
210 6
220 6
230 12
240 12
250 18
260 18
270 18
Скорость роста температуры до первоначального значения 180°C составляет 0,5 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 0,2°C/мин.
Пример 3
Катализатор 20% Co/(90% ZrO2+10% γ-Al2O3) отличается от катализатора в примере 2 тем, что содержит 20% кобальта от массы катализатора и 80% носителя. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 2,09:1 с объемной скоростью 1500 ч-1 при давлении 1,5 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 6
210 6
220 16
230
240
18
18
250 18
255 24
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C - 2,0 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 0,3 град./мин.
Пример 4
Катализатор 30% Co+50% ZrO2+20% γ-Al2O3 содержит 30% кобальта от массы катализатора, и 50% оксида циркония, и 20% оксида алюминия. Катализатор приготовляют смешением нитрата кобальта с оксидом циркония и прекурсором γ-Al2O3. Гранулированный катализатор прокаливают при 400°C в течение 4 часов. Катализатор представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 2,07:1 с объемной скоростью 1200 ч-1 при давлении 1,8 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 6
210 6
220 6
230 6
240 6
250 6
260 6
265 6
270 6
275 6
280 36
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C составляет 1,5 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 1,0 град./мин.
Пример 5
Катализатор 10% Co/(80% TiO2+20% γ-Al2O3) содержит 10% кобальта от массы катализатора и 90% носителя. Кобальт наносят пропиткой из водного раствора нитрата кобальта и закрепляют на поверхности носителя прокаливанием в токе воздуха при температуре 400°C в течение 1 часа. Носитель представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм, прокаленные в токе воздуха при температуре 500°C в течение 4 часов, и состоит из 80% TiO2 и 20% γ-Al2O3. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 1,95:1 с объемной скоростью 600 ч-1 при давлении 2 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 6
210 6
221 6
230 6
240 14
252 18
261 18
270 24
275 18
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C составляет 2,0 град./мин, скорость роста температуры между ступенями составляет 1,5 град./мин.
Пример 6
Катализатор 20% Co/(50% ZrO2+50% γ-Al2O3) содержит 20% кобальта от массы катализатора и 80% носителя. Кобальт наносят пропиткой из водного раствора нитрата кобальта и закрепляют на поверхности носителя прокаливанием в токе воздуха при температуре 400°C в течение 1 часа. Носитель представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм, прокаленные в токе воздуха при температуре 500°C в течение 4 часов, и состоит из 50% ZrO2 и 50% γ-Al2O3. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 2,20:1 с объемной скоростью 500 ч-1 при давлении 2,2 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 12
210 12
220 18
230 18
240 12
250 18
260 18
264
270
18
6
275 6
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C составляет 0,5 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 0,1 град./мин.
Пример 7
Катализатор 20% Co/(40% ZrO2+40% SiO2+20% γ-Al2O3) содержит 20% кобальта от массы катализатора и 80% носителя. Кобальт наносят пропиткой из водного раствора нитрата кобальта и закрепляют на поверхности носителя прокаливанием в токе воздуха при температуре 400°C в течение 1 часа. Носитель представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм, прокаленные в токе воздуха при температуре 500°C в течение 4 часов, и состоит (по массе) из 40% ZrO2, 40% SiO2 и 20% γ-Al2O3. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 2,07:1 с объемной скоростью 1000 ч-1 при давлении 2 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 6
210 6
220 6
230 12
240 18
252 18
261 12
270 12
280 12
285 24
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C - 1,0 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 2,0 град./мин.
Пример 8
Катализатор 20% Co/(80% γ-Al2O3+10% ZrO2) содержит 20% кобальта от массы катализатора и 80% носителя. Кобальт наносят пропиткой из водного раствора нитрата кобальта и закрепляют на поверхности носителя прокаливанием в токе воздуха при температуре 400°C в течение 1 часа. Носитель представляет собой цилиндрические гранулы диаметром 2,0-2,5 мм и длиной 3-5 мм, прокаленные в токе воздуха при температуре 500°C в течение 4 часов, и состоит из 80% γ-Al2O3, модифицированного 20% ZrO2. Модификация оксида алюминия проводится пропиткой водным раствором шестиводного нитрата цирконила с последующим прокаливанием в токе воздуха при 400°C в течение 1 часа. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 1,99:1 с объемной скоростью 1000 ч-1 при давлении 2,5 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 6
210 6
220 6
230 6
240 12
250 18
260 18
266 18
270 18
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C - 1,5 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 0,5 град./мин.
Пример 9
Катализатор 20% Co/(80% γ-Al2O3+10% ZrO2) отличается от катализатора в примере 8 тем, что модификация оксида алюминия проводится пропиткой 70%-ного раствора н-пропилоксида циркония в н-пропаноле с последующим прокаливанием в токе воздуха при 400°C в течение 1 часа. Катализатор активируют в токе синтез-газа с соотношением водорода к монооксиду углерода 1,99:1 с объемной скоростью 1000 ч-1 при давлении 2 МПа по следующей температурной программе:
Температура, °C Время, ч
200 6
210 6
220 6
230 12
241 12
252 18
261 18
265 18
270 24
275 12
Скорость роста температуры до первоначального значения 200°C - 1,2 град./мин, скорость роста температуры между ступенями - 1,2 град./мин.
Таблица 1
Показатели синтеза Фишера-Тропша, проведенного в присутствии катализаторов, активированных способом, соответствующим изобретению
Пример Конверсия CO, % Селективность по CH4, % Селективность по C5+, % Выход, г С5+3 синтез-газа
А 74 28 50 81
1 71 27 57 81
2 76 26 56 87
3 74 32 49 70
4 69 28 54 73
5 68 28 52 73
6 70 32 49 68
7 60 35 42 46
8 72 28 52 75
9 80 28 52 81
Изобретение позволяет исключить отдельную стадию активации и необходимость проведения процесса активации при повышенных температурах.

Claims (4)

1. Способ активации кобальтового катализатора синтеза Фишера-Тропша, включающий активацию катализатора непосредственно в процессе синтеза Фишера-Тропша с неподвижным слоем катализатора путем нагрева катализатора при пропускании водородсодержащего газа над прекурсором катализатора, отличающийся тем, что нагрев катализатора осуществляют в несколько этапов, ступенчато поднимая температуру, причем на первом этапе температуру поднимают со скоростью 0,5-2°С/мин до 180-200°С и выдерживают при этой температуре до достижения стабильных показателей по конверсии монооксида углерода и селективности по жидким углеводородам и метану, при этом показатели считаются стабильными при относительном различии в их величинах до 10 отн.%, а затем температуру поднимают на 9-12°С со скоростью 0,1-2°С/мин до достижения конверсии монооксида углерода 50-60%, после чего температуру увеличивают на 4-6°С со скоростью 0,1-2°С/мин и поддерживают до достижения конверсии монооксида углерода 60-80%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для активации используют смесь водорода и монооксида углерода с мольным соотношением 1,9-2,2:1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление газа в процессе активации составляет 1,5-2,5 МПа.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемную скорость газа в период активации поддерживают в пределах 900-1500 ч-1.
RU2010134601/04A 2010-08-19 2010-08-19 Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша RU2445161C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010134601/04A RU2445161C1 (ru) 2010-08-19 2010-08-19 Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010134601/04A RU2445161C1 (ru) 2010-08-19 2010-08-19 Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2445161C1 true RU2445161C1 (ru) 2012-03-20

Family

ID=46030058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010134601/04A RU2445161C1 (ru) 2010-08-19 2010-08-19 Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2445161C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493913C1 (ru) * 2012-08-24 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Способ получения кобальтового катализатора синтеза жидких углеводородов по методу фишера-тропша
RU2493914C1 (ru) * 2012-08-24 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Способ получения кобальтового катализатора
RU2638217C1 (ru) * 2016-12-15 2017-12-12 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Компактный реактор для получения синтетических углеводородов в процессе Фишера-Тропша, способ активации катализатора Фишера-Тропша и способ осуществления синтеза Фишера-Тропша в компактном варианте с его использованием

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0935497B1 (en) * 1997-07-03 2001-11-14 AGIP PETROLI S.p.A. Catalytic composition suitable for the fischer-tropsch process
RU2301110C2 (ru) * 2001-10-25 2007-06-20 Сэсол Текнолоджи (Проприетери) Лимитед Способ активации катализаторов на основе кобальта
US7524787B2 (en) * 2005-01-11 2009-04-28 Sasol Technology (Proprietary Limited) Producing supported cobalt catalysts for the Fisher-Tropsch synthesis
RU2367521C2 (ru) * 2004-08-25 2009-09-20 Джонсон Мэтти Плс Катализаторы с высоким содержанием кобальта и высокой площадью поверхности кобальта, их получение и применение

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0935497B1 (en) * 1997-07-03 2001-11-14 AGIP PETROLI S.p.A. Catalytic composition suitable for the fischer-tropsch process
RU2301110C2 (ru) * 2001-10-25 2007-06-20 Сэсол Текнолоджи (Проприетери) Лимитед Способ активации катализаторов на основе кобальта
RU2367521C2 (ru) * 2004-08-25 2009-09-20 Джонсон Мэтти Плс Катализаторы с высоким содержанием кобальта и высокой площадью поверхности кобальта, их получение и применение
US7524787B2 (en) * 2005-01-11 2009-04-28 Sasol Technology (Proprietary Limited) Producing supported cobalt catalysts for the Fisher-Tropsch synthesis

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493913C1 (ru) * 2012-08-24 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Способ получения кобальтового катализатора синтеза жидких углеводородов по методу фишера-тропша
RU2493914C1 (ru) * 2012-08-24 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" Способ получения кобальтового катализатора
RU2638217C1 (ru) * 2016-12-15 2017-12-12 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Компактный реактор для получения синтетических углеводородов в процессе Фишера-Тропша, способ активации катализатора Фишера-Тропша и способ осуществления синтеза Фишера-Тропша в компактном варианте с его использованием
US10710049B2 (en) 2016-12-15 2020-07-14 Rosneft Oil Company (Rosneft) Method for activating a catalyst, reactor, and method of obtaining hydrocarbons in fischer-tropsch process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017517C1 (ru) Катализатор для конверсии синтез-газа в углеводороды и способ получения углеводородов
JP5284347B2 (ja) 触媒
ITMI971574A1 (it) Composizione catalitica utile nel processo di fischer-tropsch
EP3283216B1 (fr) Catalyseur comprenant une phase active dopee au bore
US9259713B2 (en) Process for the preparation of a catalyst using at least one rapid drying stage and at least one fluidised bed drying stage and use thereof for fischer-tropsch synthesis
US20160175831A1 (en) Catalysts
US9278344B2 (en) Hybrid fischer-tropsch catalysts
US9180435B2 (en) Process for the preparation of a catalyst using a rapid drying stage and use thereof for Fischer-Tropsch synthesis
JP2009502450A (ja) 高い機械的、熱的及び化学的な安定性を有するフィッシャー−トロプシュ触媒の調製方法
US9023899B2 (en) Hybrid fischer-tropsch catalysts and processes for use thereof
RU2445161C1 (ru) Способ активации кобальтового катализатора синтеза фишера-тропша
EA027378B1 (ru) Активированный катализатор реакции синтеза фишера-тропша и способ производства углеводородов
JP2003024786A (ja) フィッシャー・トロプシュ合成用触媒および炭化水素の製造法
US20170283709A1 (en) Method for starting up a fischer tropsch process
EP3381552B1 (fr) Procédé de préparation de catalyseurs à base de cobalt
US20030105170A1 (en) Surface area of cobalt catalyst supported by silica carrier material
WO2013141982A1 (en) Improved hybrid fischer-tropsch catalysts and processes for use thereof
JP4911974B2 (ja) フィッシャー・トロプシュ合成用触媒および炭化水素の製造法
WO2020059889A1 (ja) 触媒、及びこれを用いた1,3-ブタジエンの製造方法
JP2018504477A (ja) 還元活性化コバルト触媒を用いるフィッシャー−トロプシュ法
ITMI971510A1 (it) Procedimento per la preparazione di un catalizzatore a base di cobalto e scandio
JP7160604B2 (ja) 1,3-ブタジエン及びアセトアルデヒドジエチルアセタールの製造方法
US8802741B1 (en) Hybrid fischer-tropsch catalysts and processes for use
WO2006010936A1 (en) Cobald and rhenium containing fischer-tropsch catalyst
JP4732703B2 (ja) オレフィンに富む炭化水素を製造するための触媒

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20150313

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160321

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20160321

Effective date: 20170504