катализатор для синтеза фишера-тропша и способ его получения

Формула изобретения

1. Катализатор для синтеза Фишера-Тропша, содержащий в качестве активного компонента металл VIII групп Периодической системы Д.И.Менделеева и носитель, содержащий оксидную составляющую и углеродное волокно.

2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что содержание активного компонента составляет 5-40% от массы катализатора.

3. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что оксидная составляющая содержит оксид алюминия, и/или оксид кремния, и/или оксид титана, и/или оксид циркония.

4. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит промоторы, в качестве которых используются металл цирконий или металлы VII-VIII групп Периодической системы Д.И.Менделеева и/или их окислы.

5. Катализатор по п.4, отличающийся тем, что содержание промоторов составляет 0,1-5% от массы катализатора.

6. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что углеродное волокно содержится в форме отрезков длиной не более 3 мм и диаметром не более 20 мкм.

7. Катализатор по п.6, отличающийся тем, что отрезки углеродного волокна имеют форму цилиндров.

8. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что углеродное волокно характеризуется удельной поверхностью не выше 800 м ²/г.

9. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что содержание углеродного волокна составляет 1-25% от массы катализатора.

10. Способ получения катализатора для синтеза Фишера-Тропша по п.1, заключающийся в том, что активный компонент наносят пропиткой на носитель, который готовят из пасты посредством экструзии, экструдаты выдерживают на воздухе, высушивают и прокаливают, при этом используемая паста содержит оксидную составляющую, связующее, пластификатор и углеродное волокно.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что оксидная составляющая содержит оксид алюминия, и/или оксид кремния, и/или оксид титана, и/или оксид циркония.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что содержание углеродного волокна составляет 1-25% от массы катализатора.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве связующего используют бемит в количестве 5-15% от массы катализатора.

14. Способ по п.10, отличающийся тем, что паста дополнительно содержит порообразующий компонент.

15. Способ по п.10, отличающийся тем, что введение активного компонента осуществляют пропиткой сформированного носителя раствором солей металлов VIII группы до его содержания 5-40% от массы катализатора.

16. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют пропитку носителя раствором солей промоторов, в качестве которых используются металл цирконий или металлы VII-VIII групп Периодической системы Д.И.Менделеева и/или их окислы.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что пропитку носителя раствором солей промоторов осуществляют до содержания промоторов 0,1-5% от массы катализатора.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нефтехимии, газохимии, углехимии и касается катализатора синтеза Фишера-Тропша и способа получения указанного катализатора.

Уровень техники

Синтез Фишера-Тропша протекает в присутствии катализаторов на основе металлов VIII группы Периодической системы Менделеева. Состав катализатора определяет состав получаемых продуктов.

Процесс Фишера-Тропша является экзотермическим и протекает при повышенных давлениях. Для поддержания высокой активности и селективности катализаторов в данной реакции необходима такая оптимизация его состава, которая позволила бы снизить вероятность перегревов. Перегревы отрицательно влияют на селективность катализатора в отношении образования целевых продуктов, приводя к преобладающему протеканию реакции прямого гидрирования СО в метан и дезактивации катализатора [B.Jager, R.Espinoza "Advances in low-temperature Fischer-Tropcsh synthesis", Catal. Today, 1995, v.23, p.17-28].

Известны два основных варианта решения отмеченных выше проблем. В одном случае процесс проводят в жидкофазных условиях. При этом жидкая фаза играет роль реакционной и теплопроводящей среды одновременно, а катализатор в виде суспензии распределен в жидкой фазе. В другом - твердый катализатор в виде гранул, колец и т.п., образующих неподвижный слой, помещается внутри трубки, разделяющей газовое пространство с катализатором и жидкую фазу (воду), за счет нагревания которой осуществляется отвод тепла. В этом случае большую роль в отводе тепла играет теплопроводность твердого катализатора.

Известен кобальтовый катализатор для синтеза Фишера-Тропша [патентная заявка США 2003/139286 A1 (2003)]. Катализатор представляет собой кобальт, нанесенный на покрытый углеродом оксидный носитель (Al₂О₃, SiO ₂, алюмосиликат, TiO₂, MgO). Носитель, содержащий углерод, готовят, как описано в европейском патенте ЕР 0681868 A1 (1995). Содержание углерода составляет от 0,1 г 100 г носителя до 40 г 100 г носителя. Катализатор готовят совместной пропиткой растворов солей кобальта и металла - промотора в сларри - реакторе с последующим высушиванием в роторном испарителе под вакуумом и прокаливанием в токе воздуха 6 ч при 250°С. После этого катализатор частично восстанавливают в токе водорода 2 ч при 230°С. Затем проводят следующую совместную пропитку с высушиванием и прокаливанием. Использование такого носителя позволяет повысить стабильность работы катализатора в трехфазном реакторе. Недостатком этого катализатора является сложность приготовления.

Известен катализатор для синтеза Фишера-Тропша [Международная патентная заявка WO 86/01499 А1], представляющий кобальт или железо, нанесенные на носитель, в качестве которого используется углерод с удельной площадью поверхности не менее 100 м ²/г. Отношение общей удельной поверхности, определенной по БЭТ, к удельной поверхности основной плоскости не должна превышать 4:1, а отношение удельной поверхности основной плоскости к удельной поверхности боковой плоскости должно быть не менее 10:1. Катализатор также содержит промотор - платину (0,2-10 мас.%). Катализатор готовят пропиткой порошка углерода (0,5-1,0 мм) водными растворами солей металлов. Предварительно углерод из органических материалов (кокосовый уголь, торф, уголь, карбидизированные полимеры) обрабатывают при температурах от 300 до 3300°С последовательно в инертной, окислительной и еще раз инертной атмосфере. Синтез проводят при 150-300°С, 0,1-5 МПа и отношении H₂ /CO - 1/1-3/1. К недостаткам такого катализатора необходимо отнести низкую селективность по продуктам С₅₊.

Известен катализатор для синтеза углеводородов из синтез-газа [патент РФ SU 1819158 A3 (1990)]. Катализатор содержит железо в качестве активного компонента, и медь, кремний и калий, и активированный паром или минеральной кислотой уголь (2-20 мас.%). При этом 50-100% частиц угля имеют величину 0,1-100 мкм. Катализатор получают растворением железа и меди в азотной кислоте, нагреванием полученного раствора до кипения, добавлением к кипящему раствору раствора щелочи или кальцинированной соды, доведением образовавшейся суспензии до рН 7-8, отделением калийсодержащего раствора жидкого стекла с последующей обработкой азотной кислотой, отделением осадка катализаторной массы, сушкой, формированием экструзией, дополнительной сушки и измельчением. Синтез Фишера-Тропша проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора при давлении 20-30 бар и температуре 220-320°С. Выход углеводородного воска составляет 40-55% в пересчете на углеводороды C₂ и С ₂₊. Недостатками этого катализатора являются его низкая производительность и селективность по целевым продуктам, а также сложный способ приготовления.

Наиболее близким является кобальтовый катализатор для синтеза углеводородов С ₅-С₂₅ из СО и Н₂ на основе активированного углерода (содержание - 20-90 мас.%), полученного из коры миндального ореха, кокосовой стружки, пальмового дерева или угля (патент США №6720283 (2004)). Носитель характеризуется площадью поверхности 200-2000 м²/г объемом пор 0,3-2 мл/г и диаметром пор от 4 до 1000 Å. Катализатор готовят пропиткой порошка носителя (20-40 меш) растворами нитратов Со, Zr или Се в вакууме (80 кПа) с последующим высушиванием при комнатной температуре в течение нескольких дней, высушиванием при 80-90°С в течение 8 ч и при 110-120°С в течение 10 ч. Восстановление проводят в течение 1-50 ч при 100-700°С в токе Н₂. Синтез проводят при условиях: 120-350°С, 0,5-10 МПа, Н₂/СО=1-3. В результате при конверсии СО 54-86% углеводороды C ₅-C₂₅ образовываются с селективностью 67-83%. Основными недостатками этого катализатора является его низкая селективность по целевому продукту и сложность подготовки носителя к приготовлению катализатора (длительное высушивание).

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая заявленными изобретениями, состоит в создании высокоэффективного катализатора синтеза Фишера-Тропша и способа его получения.

Единый технический результат заключается в повышении активности и селективности катализатора в отношении углеводородов с высоким молекулярным весом за счет повышения его теплопроводности.

Технический результат достигается тем, что катализатор для синтеза Фишера-Тропша содержит в качестве активного компонента металл VIII групп Периодической системы Д.И.Менделеева и носитель, содержащий оксидную составляющую и углеродное волокно.

Содержание активного компонента может составлять 5-40% от массы катализатора.

Оксидная составляющая может содержать оксид алюминия и/или оксид кремния, и/или оксид титана, и/или оксид циркония.

Дополнительно катализатор может содержать промоторы, в качестве которых могут использоваться металл цирконий или металлы VII или VIII групп Периодической системы Д.И.Менделеева и/или их окислы, при этом содержание промоторов составляет 0,1-5% от массы катализатора.

Углеродное волокно может использоваться в форме отрезков длиной не более 3 мм и диаметром не более 20 мкм, предпочтительно, диаметром не более 10 мкм и длиной до 2 мм.

В частном случае углеродное волокно может характеризоваться удельной поверхностью не выше 800 м ²/г.

В частном случае содержание углеродного волокна составляет 1-25% от массы катализатора.

Технический результат достигается также тем, что при получении катализатора для синтеза Фишера-Тропша активный компонент наносят пропиткой на носитель, который готовят из пасты посредством экструзии, экструдаты выдерживают на воздухе, высушивают и прокаливают, при этом используемая паста содержит оксидную составляющую, углеродное волокно и связующее.

В качестве оксидной составляющей может использоваться оксид алюминия и/или оксид кремния, и/или оксид титана, и/или оксид циркония.

Содержание углеродного волокна может составлять 1-25% от массы катализатора.

В качестве связующего может использоваться бемит в количестве 5-15% от массы катализатора.

Паста может содержать порообразующий компонент.

Введение активного компонента может осуществляться пропиткой сформированного носителя раствором солей соответствующих металлов до его содержания 5-40% от массы катализатора.

В носитель могут быть введены промоторы пропиткой носителя раствором их солей до содержания 0,1-5% от массы катализатора.

Осуществление изобретения

Способ получения катализатора, предложенный в настоящем изобретении, заключается в приготовлении пасты, содержащей оксидную составляющую, углеродное волокно, связующее - бемит, воду, пластификатор и порообразующий компонент, ее экструзии, высушивании и прокаливании, после чего проводят последовательные стадии пропитки раствором солями металлов для внесения 5-40 мас.% кобальта и, по необходимости, 0,1-5% промотора с промежуточными стадиями высушивания и прокаливания.

Установлено, что использование катализатора, соответствующего изобретению, в синтезе Фишера-Тропша приводит к высокой производительности и селективности по целевым продуктам и низкой селективности по побочному продукту - метану.

На первой стадии приготовления катализатора готовят носитель. Для этого смешивают углеродное волокно, оксидную составляющую носителя, бемит и порообразующий компонент с дистиллированной водой, азотной кислотой и пластификатором до пастообразного состояния, экструдируют, выдерживают на воздухе 8-15 ч, высушивают в сушильном шкафу при 60-110°С и прокаливают в токе инертного газа при 110-550°С в течение 6-20 часов. Активный компонент (кобальт) наносят пропиткой в несколько стадий из раствора солей кобальта (нитрат, ацетат, формиат, ацетилацетонат и т.д.). На каждом этапе образец высушивают на водяной бане и полученный предшественник катализатора сушат и/или прокаливают в токе инертного газа при температуре от 100 до 1000°С в течение 0,5-10 часов. При необходимости аналогичным образом вводят металлический или оксидный промотор.

Перед проведением синтеза образец катализатора активируют посредством восстановления в токе водорода (объемная скорость 100-5000 ч ^-1) при температуре 300-600°С в течение 0,5-5 ч.

Синтез углеводородов из СО и Н₂ проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 0,1-4 МПа и температуре 150-300°С. Мольное отношение CO/H ₂ в синтез-газе составляет 1/1-3. Синтез-газ может содержать до 25 об.% азота.

Пример 1.

Образец катализатора состава 30% Со/(Al₂O₃ +25% УВ) готовят следующим способом.

К 2 г бемита SB-1 добавляют смесь из 0,45 мл HNO₃ (64%), 8 мл дистиллированной воды и 0,6 г пластификатора триэтиленгликоля (ТЭГ). Тщательно перемешивают до однородной массы. К смеси добавляют 3,5 г порошка УВ и тщательно перемешивают до однородной массы. Далее к смеси добавляют 4,5 г порошка Al₂ О₃, тщательно перемешивают до однородной массы и помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный кварцевый реактор и прокаливают в токе азота, поднимая температуру со 110 до 550°С со скоростью 3-4°С/мин. При температуре 550°С выдерживают 5 ч. Экструдаты охлаждают в токе азота, выгружают из реактора и измельчают до фракции 2,5×2-3 мм.

Кобальт наносят из водного раствора его нитрата в три последовательных пропитки.

1 пропитка. 7,05 г нитрата кобальта растворяют в дистиллированной воде и добавляют к 10 г полученному носителю. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин, после чего прокаливают в токе азота при температуре 400°С в течение 1 ч.

2 пропитка. Аналогично первой.

3 пропитка. 7,05 г нитрата кобальта растворяют в дистиллированной воде и добавляют к материалу, полученному на стадии 2. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин.

Перед проведением синтеза образец катализатора активируют в токе водорода (о.с. 3000 ч^-1 ) при 450°С в течение 1 ч. Синтез углеводородов проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 2 МПа и температуре 160-240°С с использованием синтез-газа с мольным отношением СО/Н₂=1/2 (о.с. 1000 ч^-1).

Пример 2.

Образец катализатора состава 30% Со/(Al₂O₃ +14% УВ) готовят следующим способом.

К 2 г бемита SB-1 добавляют смесь из 0,45 мл HNO₃ (64%), 8 мл дистиллированной воды и 0,6 г пластификатора триэтиленгликоля (ТЭГ). Тщательно перемешивают до однородной массы. К смеси добавляют 2 г порошка углеродного волокна и тщательно перемешивают до однородной массы. Далее к смеси добавляют 6 г порошка Al ₂О₃, тщательно перемешивают до однородной массы и помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный кварцевый реактор и прокаливают в токе азота, поднимая температуру со 110 до 550°С со скоростью 3-4°С/мин. При температуре 550°С выдерживают 5 ч. Экструдаты охлаждают в токе азота, выгружают из реактора и измельчают до фракции 2,5×2-3 мм.

Кобальт наносят, как в примере 1.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 3.

Образец катализатора состава 30% Со/(Al₂O₃ +7% УВ) готовят следующим способом.

К 2 г бемита SB-1 добавляют смесь из 0,45 мл HNO₃ (64%), 8 мл дистиллированной воды и 0,6 г пластификатора триэтиленгликоля (ТЭГ). Тщательно перемешивают до однородной массы. К смеси добавляют 1 г порошка углеродного волокна и тщательно перемешивают до однородной массы. Далее к смеси добавляют 7 г порошка Al₂ О₃, тщательно перемешивают до однородной массы и помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный кварцевый реактор и прокаливают в токе азота, поднимая температуру со 110 до 550°С со скоростью 3-4°С/мин. При температуре 550°С выдерживают 4 ч. Экструдаты охлаждают в токе азота, выгружают из реактора и измельчают до фракции 2,5×2-3 мм.

Кобальт наносят, как в примере 1.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 4.

Образец катализатора состава 30% Со/(Al₂O₃ +1% УВ) готовят следующим способом.

К 2 г бемита SB-1 добавляют смесь из 0,45 мл HNO₃ (64%), 8 мл дистиллированной воды и 0,6 г пластификатора триэтиленгликоля (ТЭГ). Тщательно перемешивают до однородной массы. К смеси добавляют 0,15 г углеродных волокон и тщательно перемешивают до однородной массы. Далее к смеси добавляют 7,85 г порошка Al₂О ₃, тщательно перемешивают до однородной массы и помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный кварцевый реактор и прокаливают в токе азота, поднимая температуру со 110 до 550°С со скоростью 3-4°С/мин. При температуре 550°С выдерживают 4 ч. Экструдаты охлаждают в токе азота, выгружают из реактора и измельчают до фракции 2,5×2-3 мм.

Кобальт наносят, как в примере 1.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 5.

Образец катализатора состава 10% Со/(Al ₂O₃+25% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 1.

Кобальт наносят из водного раствора его нитрата.

7,05 г нитрата кобальта растворяют в дистиллированной воде и добавляют к 10 г полученного носителя. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 6.

Образец катализатора состава 30% Со-0,1%Re/(Al₂O₃ +14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Кобальт наносят из водного раствора его нитрата, а рений - из перрениата аммония в четыре последовательных пропитки.

1 пропитка. 7,05 г нитрата кобальта растворяют в дистиллированной воде и добавляют к 10 г полученного носителя. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин, после чего прокаливают в токе азота при температуре 400°С в течение 1 ч.

2 пропитка. Аналогично первой.

3 пропитка. 0,015 г перрениата аммония растворяют в дистиллированной воде и добавляют к материалу, полученному на стадии 2. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин, после чего прокаливают в токе азота при температуре 450°С в течение 1 ч.

4 пропитка. 7,05 г нитрата кобальта растворяют в дистиллированной воде и добавляют к материалу, полученному на стадии 3. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 7.

Образец катализатора состава 30% Со-0,5% Re/(Al₂O ₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Кобальт и рений наносят, как в примере 4.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 8.

Образец катализатора состава 30% Со-0,5% Pt/(Al₂O₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Кобальт и платину наносят, как в примере 4.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 9.

Образец катализатора состава 30% Со - 5% ZrO ₂/(Al₂O₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Кобальт и оксид циркония наносят, как в примере 7.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 10.

Образец катализатора состава 30% Со - 3% Fe₂О₃/(Al ₂О₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Кобальт и оксид железа наносят, как в примере 7.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 11.

Образец катализатора состава 30% Co/(TiO₂+14% УВ) готовят следующим способом.

К 2 г бемита SB-1 добавляют смесь из 0,45 мл HNO₃ (64%), 8 мл дистиллированной воды и 0,6 г пластификатора триэтиленгликоля (ТЭГ). Тщательно перемешивают до однородной массы. К смеси добавляют 2 г углеродных волокон и тщательно перемешивают до однородной массы. Далее к смеси добавляют 6 г порошка TiO₂, тщательно перемешивают до однородной массы и помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный кварцевый реактор и прокаливают в токе азота, поднимая температуру со 110 до 550°С со скоростью 3-4°С/мин. При температуре 550°С выдерживают 4 ч. Экструдаты охлаждают в токе азота, выгружают из реактора и измельчают до фракции 2,5×2-3 мм.

Кобальт наносят, как в примере 1.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Пример 12.

Образец катализатора состава 30% Fe/(Al₂O ₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Железо наносят из водного раствора его нитрата в три последовательных пропитки.

1 пропитка. 10,31 г нитрата железа растворяют в дистиллированной воде и добавляют к 10 г полученного носителя. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин, после чего прокаливают в токе азота при температуре 450°С в течение 1 ч.

2 пропитка. Аналогично первой.

3 пропитка. 10,31 г нитрата железа растворяют в дистиллированной воде и добавляют к материалу, полученному на стадии 2. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин.

Перед проведением синтеза образец катализатора активируют в токе водорода (о.с. 3000 ч^-1) при 450°С в течение 1 ч. Синтез углеводородов проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 2 МПа и температуре 160-240°С с использованием синтез-газа с мольным отношением СО/Н ₂=1/2 (о.с. 1000 ч^-1).

Пример 13.

Образец катализатора состава 30% Ru/(Al ₂O₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Рутений наносят из водного раствора его хлорида в три последовательных пропитки.

1 пропитка. 2,94 г хлорида рутения растворяют в дистиллированной воде и добавляют к 10 г полученного носителя. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин, после чего прокаливают в токе азота при температуре 450°С в течение 1 ч.

2 пропитка. Аналогично первой.

3 пропитка. 2,94 г хлорида рутения растворяют в дистиллированной воде и добавляют к материалу, полученному на стадии 2. Смесь помещают в фарфоровую чашку и сушат на водяной бане в течение 30-60 мин.

Перед проведением синтеза образец катализатора активируют в токе водорода (о.с. 3000 ч^-1) при 550°С в течение 1 ч. Синтез углеводородов проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 2 МПа и температуре 160-240°С с использованием синтез-газа с мольным отношением СО/Н ₂=1/2 (о.с. 1000 ч^-1).

Пример 14.

Образец катализатора состава 30% Со - 0,5% Re/(Al ₂O₃+14% УВ) готовят следующим способом.

Носитель готовят, как в примере 2.

Кобальт и рений наносят, как в примере 4.

Активацию катализатора проводили, как в примере 1.

Синтез углеводородов проводят в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 2 МПа и температуре 170-250°С с использованием синтез-газа с мольным отношением СО/Н₂=1/2 (о.с. 2000 ч ^-1).

Пример 15 (Сравнение).

Образец катализатора состава 30% Со/Al₂O₃ готовят следующим способом.

К 2 г бемита SB-1 добавляют смесь из 0,45 мл HNO₃ (64%), 7 мл дистиллированной воды и 0,6 г пластификатора триэтиленгликоля (ТЭГ). Тщательно перемешивают до однородной массы. К смеси добавляют 1,2 г метилцеллюлозы и тщательно перемешивают до однородной массы. Далее к смеси добавляют 8 г порошка Al₂О₃ , тщательно перемешивают до однородной массы и помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный кварцевый реактор и прокаливают в токе азота, поднимая температуру со 110 до 550°С со скоростью 3-4°С/мин. При температуре 550°С выдерживают 5 ч. Экструдаты охлаждают в токе азота, выгружают из реактора и измельчают до фракции 2,5×2-3 мм.

Кобальт наносят, как в примере 1.

Активацию катализатора и синтез проводили, как в примере 1.

Таблица Показатели синтеза Фишера-Тропша, проведенного с использованием образцов катализаторов, соответствующих изобретению
Пример	Конверсия СО, %	Селективность по СН4, %	Селективность по С5+, %	Производительность, кгС5+/м3 кат/ч	[Н-парафины С 11+], мас.%
1	68	9	83	92	85
2	75	7	87	102	81
3	78	8	85	102	76
4	60	12	78	85	70
5	62	11	80	87	75
6	77	8	85	100	87
7	85	7	88	110	90
8	89	9	86	110	88
9	80	7	86	100	85
10	85	8	85	98	85
11	75	9	81	92	86
12	70	12	75	80	78
13	55	11	80	85	90
14	50	9	85	90	92
15	54	32	63	62	59

Промышленная применимость

Изобретение относится к нефтехимии, газохимии и может быть использовано для синтеза Фишера-Тропша.