Патент на изобретение №2269377
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ CO И H2 (СИНТЕЗ ФИШЕРА-ТРОПША)
(57) Реферат:
Изобретение относится к химической отрасли, в частности к составу катализаторов, и может быть использовано для превращения синтез-газа в спирты и углеводороды. Для повышения степени конверсии Со в углеводороды предлагается катализатор, состоящий из активного компонента Со, промотора F с добавкой промоторов из металлов платиновой группы или металлов первого переходного ряда, или их смесей и содержащий носитель окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: активный компонент (в пересчете на СоО) – 10-20, промотор F – 0,1-1,0, промотор-металлы группы платины или первого переходного ряда, или их смеси – 0,3-1,0, носитель – остальное. 2 табл.
Изобретение относится к химической отрасли, в частности к составу катализаторов, и может быть использовано для превращения синтез-газа в спирты и углеводороды. Известна каталитическая композиция, состоящая из кобальта в количестве 1-50 мас.%, тантала в количестве 0.05-5 мас.% и добавки инертного носителя до 100%, состоящего из диоксида кремния, оксида алюминия, диоксида титана и соответствующих смесей [1]. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор конверсии синтез-газа в углеводороды по синтезу Фишера-Тропша, представляющий собой кобальт 12-40 мас.%; металл платиновой группы: платина, иридий, родий или их смесь 0.1-1.9 мас.%; остальное К недостаткам рассмотренных катализаторов следует отнести низкую степень конверсии СО в спирты и углеводороды. Для устранения указанного недостатка предлагается катализатор, состоящий из активного компонента Со, промотора F с добавкой промоторов из металлов платиновой группы (платины, палладия) или первого переходного ряда (меди, хрома, цинка, титана), или их смесей и содержащий носитель окись алюминия при следующем содержании компонентов, мас.%:
Было обнаружено, что добавление фтора в концентрации от 0.1 до 1 мас.% к катализатору приводит к существенному повышению конверсии СО. Фтор может добавляться как при получении исходного носителя, так и непосредственно при приготовлении каталитической композиции. Температура проведения реащии может колебаться в пределах от 150 до 300°С как и для обычных катализаторов синтеза Фишера-Тропша, давлении от 1 до 100 атм и объемной скорости синтез-газа от 100 до 2000 час-1. Предлагаемая каталитическая композиция может быть приготовлена как методом смешения, так и методом пропитки. Способ приготовления катализаторов методом смешения состоит в том, что реагенты, входящие в состав композиции, смешиваются с предшественником Способ приготовления катализаторов методом пропитки состоит в том, что вначале из бемита прокаливанием при t 450°С в течение 4 час изготавливается носитель Перед тестированием катализаторы восстанавливаются в токе водорода при 200°С в течение 1 час, затем температура поднимается до 450°С и продолжается восстановление катализаторов в течение еще 2 час. Тестирование полученных катализаторов проводилось в реакторе проточного типа при Р=10 атм, Т=175°С, V катализатора 25 см3, объемная скорость синтез-газа составляла 100 ч-1. Состав синтез-газа отвечал концентрации водорода 67 об. % и концентрации СО 33 об. %. Пример 1. Каталитическая композиция, изготовленная методом пропитки, содержащая 15 мас.% кобальта (в пересчете на СоО), нанесенного на окись алюминия без фтора. Остальное – окись алюминия. Пример 2 Каталитическая композиция, изготовленная методом смешения, содержащая 15 мас.% кобальта (в пересчете на СоО) и 0,27 мас.% фтора. Остальное – окись алюминия. Пример 3 Каталитическая композиция, изготовленная методом смешения, содержащая 15 мас.% кобальта в пересчете на СоО и 0,1 мас.% фтора, платина 0,3 мас.%. Остальное – окись алюминия. Пример 4. Каталитическая композиция, изготовленная методом пропитки, содержащая 15 мас.% кобальта в пересчете на СоО и 1,0 мас.% фтора, 1,0 мас.% палладия. Остальное – окись алюминия. Пример 5 Каталитическая композиция, изготовленная методом пропитки, содержащая 10 мас.% кобальта в пересчете на СоО и 1 мас.% фтора. 1,0 мас.% меди. Остальное – окись алюминия. Пример 6 Каталитическая композиция, изготовленная методом смешения, содержащая 20 мас.% кобальта в пересчете на СоО и 0,27 мас.% фтора и смесь 0,3 мас.% палладия и 0,7 мас.% хрома. Остальное – окись алюминия. Пример 7 Каталитическая композиция, изготовленная методом смешения, содержащая 15 мас.% кобальта в пересчете на СоО и 0,27 мас.% фтора и смесь 0,3 мас.% палладия и 0,7 мас.% цинка. Остальное – окись алюминия. Пример 8 Каталитическая композиция, изготовленная методом пропитки, содержащая 15 мас.% кобальта в пересчете на СоО и 1 мас.% фтора. 1,0 мас.% титана. Остальное – окись алюминия. В табл.1 представлены результаты влияния фтора и промоторов, состоящих из металлов платиновой группы, металлов первого переходного ряда или их смесей, на конверсию СО в синтез-газе, полученные при одинаковых условиях (Т, °С и линейных скоростях). Как видно из сравнения примера 1 и примера 2 (табл.1), фтор является промотором кобальтовых катализаторов синтеза Фишера-Тропша, так как его введение оказывает заметное влияние на увеличение конверсии СО. Из примеров 2 и 3-9 (табл.1) видно, что добавка металлов платиновой группы, металлов первого переходного ряда или из смесей значительно увеличивает конверсию СО в СФТ.
Сравнительные данные по конверсии СО известных и предлагаемой каталитической композиции представлены в таблице 2. Как видно из сравнения данных предлагаемой каталитической композиции и прототипа, введение в состав каталитической композиции фтора, металлов платиновой группы, металлов первого переходного ряда или их смесей существенно повышает конверсию синтез-газа (табл.2) в СФТ. Источники информации 1. RU 99107565, кл. B 01 J 23/847, 2001. 2. RU 2024297, кл. B 01 J 23/89, 1994.
Формула изобретения
Катализатор для синтеза углеводородов из СО и Н2 (Синтез Фишера-Тропша), состоящий из активного компонента Со, промотора и носителя, отличающийся тем, что в качестве промотора используют F с добавками промоторов из металлов платиновой группы, или металлов первого переходного ряда, или их смесей, и содержащий носитель – окись алюминия при следующем содержании компонентов, мас.%:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 20.05.2006
Извещение опубликовано: 27.04.2007 БИ: 12/2007
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
-оксид алюминия. При этом катализатор содержит 0.25-4.75% металла платиновой группы от содержания кобальта и 1% промоторов из смеси оксидов редкоземельных элементов [2].