Введение
1. Литературный обзор 10
1.1 Общие сведения о процессе синтеза углеводородов из СО и Н2 10
1.2. Кобальтовые катализаторы синтеза углеводородов из СО и Н2 11
1.2.1 Носители для катализаторов 12
1.2.2 Формирование активного компонента катализаторов 14
1.2.3 Промотирование катализаторов
1.3 Влияние состава синтез-газа на показатели процесса 20
1.4 Типы и показатели реакторов для синтеза углеводородов из СО и Н2 21
1.5 Выводы 33
2. Методики экспериментов 34
2.1. Методика приготовления катализаторов синтеза углеводородов 34
2.2 Физико-химические методы исследований катализаторов 34
2.2.1 Определение содержания кобальта 34
2.2.2. Рентгенофазовый анализ 34
2.2.3 Сканирующая электронная микроскопия 35
2.2.4 Просвечивающая электронная микроскопия 35
2.2.5 Термопрограммированное восстановление 35
2.2.6 Термопрограммированная десорбция СО 36
2.2.7 Определение удельной поверхности по БЭТ 36
2.2.8 Механическая прочность носителей и катализаторов 36
2.2.9 Определение степени восстановления катализаторов 38
2.3 Исследование каталитических свойств 39
2.3.1 Методика экспериментальных исследований синтеза углеводородов из СО и Н2 в проточном режиме 39
2.3.2 Методика экспериментальных исследований синтеза углеводородов из СО и Н2 в проточно-циркуляционном режиме 42
2.3.3 Определение состава синтез-газа и газообразных продуктов синтеза 45
2.3.4 Определение состава углеводородов С5+ 45
2.3.5. Выделение и определение состава высших углеводородов С35+ 45
3. Разработка катализатора и определение влияния технологических параметров на синтез высших углеводородов С35+ 47
3.1 Синтез и исследование свойств кобальтсиликагелевых катализаторов 47
3.1.1 Влияние содержания активного компонента на свойства катализатора 48
3.1.2 Влияние режимов термообработки 50
3.1.3 Влияние промотирующей добавки Al2O3 на свойства кобальтовых катализаторов 54
3.1.4 Сравнение кобальтовых катализаторов синтеза высших углеводородов 67
3.2 Влияние технологических параметров на синтез высших углеводородов С35+ 71
3.2.1 Влияние температуры 71
3.2.2 Влияние давления 72
3.2.3 Влияние разбавления синтез-газа азотом 75
3.2.4 Стабильность работы катализатора
3.3 Приготовление катализатора в промышленных условиях 84
3.4 Выводы 89
4 Технология высших углеводородов С35+ из СО и Н2 92
4.1 Разработка технологической схемы опытно-промышленной установки синтеза высших
углеводородов С35+ 92
4.1.1 Стадия синтеза широкой фракции углеводородов 93
4.1.2 Стадия выделения и очистки высших углеводородов С35+ 100
4.2 Теоретические и экспериментальные исследования теплопередачи в трубчатом реакторе
синтеза углеводородов 101
4.2.1 Исследование зависимости коэффициента теплоотдачи от гидродинамики потока в трубчатом реакторе 101
4.2.2 Исследование процесса теплопередачи в промышленном трубчатом реакторе 108
4.2.3 Влияние инертов и рециркуляции газа на параметры теплообмена
4.3 Исследование возможности использования трубчатого реактора в высокоинтенсивном синтезе Фишера-Тропша 118
4.4 Выводы 125
Заключение 127
Список литературы 129
