Способ получения углеводородов из синтез-газа и катализаторы для него

 

Изобретение относится к получению углеводородов из синтез-газа. Предложены варианты способа обработки носителя катализатора. Способ заключается во введении на поверхность или внутрь необработанного носителя катализатора, частично растворимого в кислом водном растворе и/или нейтральном водном растворе, Si, Zr, Cu, Zn, Mn, Ba, Co, Ni и/или La в качестве модифицирующего компонента. Модифицирующий компонент способен при наличии его в и/или на носителе катализатора подавлять растворение носителя катализатора в кислом водном растворе и/или нейтральном водном растворе, при этом образуется защищенный модифицированный носитель катализатора, менее растворимый или более инертный в кислом водном и/или нейтральном водном растворе, чем необработанный носитель катализатора. Описан защищенный модифицированный носитель катализатора. Описаны способ получения катализатора на защищенном носителе, катализатор на защищенном модифицированном носителе и способ получения углеводородов из синтез-газа. Технический результат - получен носитель катализатора конверсии синтез-газа, более инертный или менее растворимый в кислом водном и/или нейтральном водном растворе. 3 с. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл., 12 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Способ обработки носителя катализатора в процессе формирования катализатора, предусматривающем проведение пропитки в нейтральных или кислых условиях, заключающийся во введении на и/или в необработанные частицы носителя катализатора, выбранного из группы, в которую входят Al2О3, диоксид титана (TiO2) и оксид магния (MgO), модифицирующего компонента, выбранного из группы, в которую входят Si, Zr, Cu, Zn, Mn, Ba, Co, Ni и La, и прокаливании носителя катализатора, содержащего модифицирующий компонент, для разложения органических групп или формирования структур шпинели в носителе, при температуре от 400 до 800С и в течение периода времени от 1 мин до 4 ч, с получением при этом защищенного модифицированного носителя катализатора, менее растворимого или более инертного в кислом водном растворе и/или в нейтральном водном растворе, чем необработанный носитель катализатора, причем модифицирующий компонент находится в частицах модифицированного носителя катализатора, на их поверхности, и химически связан с поверхностью частиц, при этом в случае, когда модифицирующий компонент содержит Со или Zr, температура прокаливания лежит в диапазоне от 600 до 800С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что введение модифицирующего компонента на и/или в носитель катализатора включает контактирование предшественника модифицирующего компонента с носителем катализатора.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что контактирование предшественника с носителем катализатора заключается в растворении предшественника в пропиточном растворе, добавлении частиц носителя катализатора к полученному раствору с образованием обрабатываемой смеси, выдерживании обрабатываемой смеси при температуре, близкой к температуре кипения, и при давлении, примерно равном атмосферному, от 1 мин до 20 ч; и удалении избытка растворителя или раствора в вакууме от 1 до 100 кПа.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что предшественник модифицирующего компонента представляет собой предшественник кремния, при этом необработанным носителем катализатора является Аl2О3, и предшественник берут в таких количествах, что содержание кремния в получающемся защищенном модифицированном носителе катализатора составляет, по меньшей мере, 0,06 Si-атомов/нм2 необработанного или свежего носителя.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что необработанный носитель представляет собой высушенный распылительной сушкой Аl2О3, и предшественник берется в таких количествах, чтобы содержание кремния в полученном в результате защищенном модифицированном носителе катализатора было не более 2,8 Si-атомов/нм2 свежего носителя катализатора.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве предшественника модифицирующего компонента используют неорганическое соединение кобальта, при этом модифицирующим компонентом является кобальт.

7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве предшественника модифицирующего компонента используют цирконийорганическое соединение, при этом модифицирующим компонентом является цирконий.

8. Способ обработки носителя катализатора в процессе формирования катализатора, предусматривающем проведение пропитки в нейтральных или кислых условиях, заключающийся в смешении частиц необработанного носителя катализатора, выбранного из группы, в которую входят Аl2О3, диоксид титана (TiO2) и оксид магния (MgO), с раствором предшественника модифицирующего компонента, выбранного из группы, в которую входят Si, Zr, Cu, Zn, Mn, Ba, Со, Ni и La в растворителе для пропитки с образованием обрабатываемой смеси, выдерживании обрабатываемой смеси при температуре, близкой температуре кипения растворителя для пропитки от 1 мин до 20 ч и удалении избытка растворителя или раствора в вакууме от 1 до 100 кПа и прокаливании катализатора для разложения органических групп или формирования структур шпинели в носителе при температуре от 400 до 800С в течение периода времени от 1 мин до 4 ч с получением модифицированного носителя катализатора, содержащего модифицирующий компонент, растворимого или более инертного в кислом водном растворе и/или нейтральном водном растворе, чем необработанный носитель катализатора, причем модифицирующий компонент находится в частицах модифицированного носителя катализатора на их поверхности и химически связан с поверхностью частиц, при этом в случае, когда модифицирующий компонент содержит Со или Zr, температура прокаливания лежит в диапазоне от 600 до 800С.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что предшественник модифицирующего компонента представляет собой предшественник кремния, при этом необработанным носителем катализатора является Аl2О3 и предшественник берут в таких количествах, что содержание кремния в получающемся защищенном модифицированном носителе катализатора составляет, по меньшей мере, 0,06 Si-атомов/нм2 необработанного или свежего носителя.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что необработанный носитель представляет собой высушенный распылительной сушкой Аl2О3, и предшественник берется в таких количествах, чтобы содержание кремния в полученном в результате защищенном модифицированном носителе катализатора было не более 2,8 Si-атомов/нм2 свежего носителя катализатора.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве предшественника модифицирующего компонента используют неорганическое соединение кобальта, при этом модифицирующим компонентом является кобальт.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве предшественника модифицирующего компонента используют цирконийорганическое соединение, при этом модифицирующим компонентом является цирконий.

13. Способ получения катализатора, заключающийся в смешении защищенного модифицированного носителя катализатора, полученного способом по п.1 или 8, с водным раствором активного компонента катализатора или его предшественника с образованием суспензии и пропитке защищенного модифицированного носителя катализатора активным компонентом катализатора или его предшественником с образованием катализатора.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что предшественником активного компонента катализатора является нитрат кобальта, при этом активным компонентом катализатора внутри и на поверхности катализатора является кобальт.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что смешение защищенного модифицированного носителя катализатора и водного раствора активного компонента катализатора или его предшественника и пропитка включают выдерживание суспензии носителя катализатора или подложки, воды и активного компонента катализатора при пониженном давлении, высушивание получающегося пропитанного носителя при пониженном давлении, прокаливание высушенного пропитанного носителя с получением при этом катализатора в невосстановленной форме и промывание невосстановленного катализатора водой.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что носителем является Аl2О3, при этом осуществляют двухстадийную суспензионную пропитку кобальтом и прокаливание предшественника активного компонента катализатора, при котором на первой стадии (1,82ху) кг Со(NO3)2·6Н2О, где x означает вычисленный методом Б.Э.Т. объем пор оксида алюминия, мл/г, а у означает общую массу пропитываемого носителя, кг, растворяют в достаточном объеме дистиллированной воды так, чтобы конечный объем раствора намного превышал ху, этот раствор нагревают до температуры от 60 до 95С; к этому раствору добавляют общее количество у, кг, носителя при атомосферном давлении и постоянном перемешивании смеси; при постепенно увеличивающемся вакууме, постоянном перемешивании и при температуре между 60 и 95С потери при прокаливании (П.П.П.) содержимого суспензии уменьшаются в течение 3 или более часов, от >(136,4х)/(1+1,86х) мас.% до состояния постоянной влагоемкости, при этом потери при прокаливании (П.П.П.) определяют как мас.% от потери, наблюдаемой при полном прокаливании или полном разложении до Со3О4/Al2О3 в состоянии постоянной влагоемкости (П.П.П. (136,4х)/(1+1,86х)) доводят вакуум до <20 кПа при гарантии, что температура при постоянном перемешивании не упадет ниже 60С; при достижении состояния постоянной влагоемкости вакуумную сушку осуществляют непрерывным способом при следующих условиях; температура >60С, но не выше 95С и вакуум <20 кПа, вакуумную сушку в этих условиях ведут до тех пор, пока не достигнут величины П.П.П. <90% значения П.П.П. при постоянной влагоемкости, затем осуществляют непосредственное прокаливание этого высушенного материала при 200-300С, затем на второй стадии, считая, что Б.Э.Т. - объем пор материала первой стадии, равен x, мл/г, и что у, кг, этого материала нужно пропитать во второй раз, максимально (1,82ху) кг Со(NO3)2·6Н2О, где x' обозначает Б.Э.Т. объем пор прокаленного материала первой стадии, мл/г, а у обозначает общую массу подлежащего пропитке прокаленного материала первой стадии, кг, используют на этой, второй, стадии пропитки, и его растворяют в достаточном количестве дистиллированной воды так, чтобы конечный объем раствора составлял >х'у' л; этот раствор нагревают до температуры между 60 и 95С; к нему при атмосферном давлении и постоянном перемешивании суспензии добавляют конечное количество у, кг, прокаленного материала первой стадии; при постепенном увеличении вакуума, постоянном перемешивании и при температуре 60-95С П.П.П. содержимое суспензии уменьшается через 3 или более часов до состояния постоянной влагоемкости; на стадии постоянной влагоемкости включают вакуум <20 кПа при одновременной гарантии, что температура не упадет при постоянном перемешивании ниже 60С; по достижении стадии постоянной влагоемкости вакуумную сушку проводят в непрерывном режиме в условиях: температура >60С, но не выше 95С, и вакуум <20 кПа, вакуумную сушку в этих специфических условиях ведут до тех пор, пока П.П.П. не достигнет величины <90% от величины П.П.П. при постоянной влагоемкости; затем осуществляют непосредственное прокаливание этого высушенного материала при 200-300С.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что при проведении одной либо обеих стадий суспензионной пропитки кобальтом добавляют растворимую в воде соль - предшественник Pt или Pd, в качестве добавки, способной повысить восстановительную способность активного компонента, причем соотношение масс этой добавки к кобальту находится в пределах от 0,01:100 до 0,3:100.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу выделения олефинов из насыщенных углеводородов, а более конкретно к способу выделения олефинов из насыщенных углеводородов в потоке Фишера-Тропша (ФТ)

Изобретение относится к получению углеводородов

Изобретение относится к катализаторам и способам получения углеводородов и их кислородсодержащих производных из смеси СО и водорода (синтез-газа)

Изобретение относится к области производства каталитических композиций для синтеза Фишера-Тропша

Изобретение относится к способу получения длинноцепочечных парафинов C10-С25 и химических продуктов из СО и H2

Изобретение относится к способу производства синтез-газа, предназначенного для использования при синтезе бензина, метанола или диметилового эфира

Изобретение относится к области нефтехимии, нефтепереработки, точнее к катализаторам, используемым при переработке нефти

Изобретение относится к катализаторам для селективного разложения N2О в смеси нитрозных газов

Изобретение относится к промышленному катализатору, его получению и его применению, особенно для производства 1,2-дихлорэтана (ДХЭ) оксихлорированием этилена в реакторе с псевдоожиженным слоем или в реакторе с закрепленным слоем

Изобретение относится к гидрогенизационным процессам нефтепереработки, в частности к катализаторам и процессам гидрооблагораживания нефтяных фракций, в том числе масляных фракций

Изобретение относится к способам получения катализатора, содержащего металлический палладий и золото, для получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты, и к способам получения винилацетата с использованием полученного катализатора

Изобретение относится к носителю катализатора, включающему волокнистую бумагу, пропитанную суспензией, содержащей золь диоксида кремния, микроволокна и наполнитель, в котором указанные микроволокна имеют эквивалентный средний размер частиц, измеренный способом седиграфа, от примерно 200 до примерно 30000 нм и указанный наполнитель имеет средний эквивалентный размер частиц, измеренный способом седиграфа, от примерно 300 до примерно 10000 нм

Изобретение относится к медным катализаторам
Наверх