Открытый доступ
Только для подписчиков
Четыре поколения технологии получения синтетического жидкого топлива на основе синтеза Фишера – Тропша. Исторический обзор
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-5-23-45
Аннотация
Представлен обзор развития технологии получения синтетического жидкого топлива на основе синтеза Фишера – Тропша, особое внимание уделено тенденциям технологического развития в последние годы. Приведены общие сведения о технологии получения синтетического топлива, включая химизм процессов, типичные аппаратурные решения, проблемы сырья, сведения о катализаторах. Показано, что современные промышленные технологии на основе синтеза Фишера – Тропша (XTL) существенно отличаются от тех, что применялись в 1-м поколении этого процесса в 30–40-е гг. прошлого века. Наиболее острыми проблемами текущего, третьего, поколения технологий являются высокие удельные капитальные вложения и слишком широкий спектр побочных продуктов. Технологии нового, 4-го, поколения находятся в стадии перехода от опытной реализации к промышленной. Цель разработчиков 4-го поколения технологии XTL – создание технологии, открывающей новые возможности промышленных приложений за счет простоты, компактности и радикального снижения удельных капиталовложений и операционных затрат.
Об авторах
В.З. Мордкович
Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ)
Россия
д-р хим. наук, заведующий отделом НХТиНМ
Россия
д-р хим. наук, заведующий отделом НХТиНМ
Л.В. Синева
Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ)
Россия
канд. хим. наук, ведущий науч. сотрудник
Россия
канд. хим. наук, ведущий науч. сотрудник
Е.В. Кульчаковская
Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ)
Россия
аспирант, мл. науч. сотрудник
Россия
аспирант, мл. науч. сотрудник
Е.Ю. Асалиева
Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ)
Россия
аспирант, мл. науч. сотрудник
Россия
аспирант, мл. науч. сотрудник
Список литературы
1. Арутюнов В.С., Крылов О.В. // Окислительные превращения метана. М.: Наука, 1998. 350 c.
2. Higman C. // Proceedings of the EUROGAS′90. June 1990. Trondheim, Norway. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: www.gasification.higman.de/eurogas.pdf (дата обращения 07.11.2014)
3. Справочник азотчика / Под. ред. Е.Я. Мельникова. 2-е изд., перераб., М.: Химия, 1986. 512 с.
4. Rostrup-Nielsen J.R. // Steam Reforming Catalysts, Copenhagen: Danish Technical Press, 1975.
5. Об изменении активности катализаторов в процессе эксплуатации / Под ред. д-ра хим. Наук В.В. Поповского. Наука, Сибирское отд-ние, 1976. С. 108.
6. Bradford M.C.J., Vannice M.A.// Catal. Revs. 1999. Vol. 41. No 1. P. 1— 4 2 .
7. Крылов О.В.// Гетерогенный катализ. М.: Академкнига, 2004. 679 с.
8. York A.P.E., Xiao T., Green M.L.H. // Topics in Catal. 2003. Vol. 22. P. 345—358.
9. De Smet C R.H., de Croon M.H.J.M., Berger R.J., Marin G.B., Schouten J.C. // Chem. Eng. Sci. 2001. Vol. 56. P. 4849—4861.
10. Dissanayake D., Rosynek M.P., Kharas K.C.C., Lunsford J.H. // J. Catal. 1991. Vol. 132. P. 117—127.
11. Landi G., Di Benedetto A., Barbato P.S., Di Sarli V., Russo G. // Proceedings of the 10th Natural Gas Conversion Symposium (NGCS 10). March 2—7, 2013. Doha, Qatar. Abstract 778. Ян Ю.Б., Нефедов Б.К. // Синтезы на основе оксидов углерода. М.: Химия, 1987. 183 с.
12. Сторч Г., Голамбик Н., Андерсон Р.Синтез углеводородов из окиси углерода и водорода. М.: Иностранная литература, 1954. 516 с.
13. Хенрици-Оливе Г., Оливе С. Химия каталитического гидрирования СО. М.: Мир, 1987. 248 с.
14. Калечица И.В. Химические вещества из угля / Под ред. Ю. Фальбе. М.: Химия, 1980. 615 с.
15. Катализ в С1-химии / Пер. с англ, под ред. В. Кайма. Л.: Химия, 1987. Пер. изд.: Нидерланды, 1983. 296 с; ил.
16. Pichler H., Buff leb H. // Brennstoff-Chemie. 1940. Vol. 21. P. 2 5 7—2 6 4
17. Abrevaya H., Targos W. M., Robota H. J., Cohn M. J. pp. 97—113 in Catalysis 1987 Ed. By Ward J.W., 1988 Elsevier Science Publishers B.V. Amsterdam — Printed in The Netherlands.
18. Iglesia E., Reyes S., Madon R., Soled S.// Adv. Catal. 1993. Vol. 39. P. 221—302.
19. Takahara, K. Murata, K. Sato, Y. Miura, M. Inaba, Y. Liu // A p p l . Catal., A. 2013. Vol. 450. P. 80—87.
20. Cano F.M. // PhD thesis. 2006. Utrecht University, Netherlands. Fischer—Tropsch Technology. Studies in Surface Science and Catalysis. Ed. By Dry M., Steynberg A. Amsterdam: Elsevier, 2004. 700 p.
21. Khodakov A.Y., Chu W., Fongarland P. // Chem. Rev. 2007. Vol. 107. P. 1692—1744.
22. Dry M.E.// J. Chem. Technol. Biotechnol. 2001. Vol. 77. P. 43—50.
23. Sun B., Qiao M., Fan K., Ulrich J., Tao F. // ChemCatChem. 2011. Vol. 3. P. 542—550.
24. Oukaci R.// Proceedings of the 9th Annual World XTL Summit. May 11, 2008. London, UK.
25. Arno de Klerk // Philosophiae Doctor thesis. 2008. University of Pretoria, Pretoria, South Africa
26. Огоаладжи Ч.Ч., Анищенко О.В.// Современные наукоемкие технологии. 2014. T. 2. C. 103—103.
27. Хасин А.А. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2003. Т. XLVII. No 6. С. 36—47.
28. Jager B. // AIChe National Spring Meeting. March 1997. Houston TX, USA.
29. Веб-сайт компании «САСОЛ». URL: http://www.sasol.com/media-centre/media-releases/sasol-gtl-reactors-shipped-oryx-gtl-qatar (дата обращения 17.01.2015) Greener Fisсher—Tropsсh Processes. Ed. by Peter M. Maitlis,
30. Arno de Klerk Weinheim, Germany: Wiley—VCH, 2013. 372 p.
31. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю. // Материалы научно-технического совета ОАО «Газпром», 2001. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://www.dshinin.ru/Upload_Books3/Books/2011-08-22/201108222023141.pdf (дата обращения 07.11.2014)
32. Dry M.E. // Appl. Catal., A. 1996.Vol. 138. Р. 319—344.
33. Лапидус А.Л., Елисеев О.Л.// Газохимия. 2008. No 1. С. 26—30.
34. Gregor J., Gosling C., Fullerton H. // Topical report prepared for U.S. DOE contract No DE-AC22-86PC90014, April 28, 1989.
35. Dry M.E. // Catal. Lett. 1990. Vol. 7. P. 241—252.
36. Dry M.E. // Appl. Catal. A: General. 1999. Vol. 189. P. 185.
37. Hoek A. // Рroceedings of the DGMK/SCI-Conference «Synthesis Gas Chemistry», October 4—6, 2006. Dresden, Germany. P. 75.
38. Gregor J.H. // Catal. Lett. 1990. Vol. 7. P. 317—322.
39. Rahmin I.I. // Oil and Gas J., 2005. Vol. 103. No 10. P. 2—8.
40. Пат. 2326101 РФ. Синтетическая нефть, способ ее получения, катализатор для этого способа и способ получения катализатора / Михайлова Я.В., Синева Л.В., Мордкович В.З., Михайлов М.Н. 2008.
41. McCormick B., Alleman T. // Proceedings of the ARB/CEC Alternative Diesel Fuel Symp. August 19, 2003. Sacramento, California, USA.
42. Sullivan T. // ExxonMobil Retrofitting Fawley for Group III, Lube Report, Vol. 2. No 43. October 2002.
43. Knottenbelt C. // Catal. Today 2002. Vol. 71. P. 437—445.
44. Kersten L. // Presentation for Technology Center of the EU-Russia Energy Dialogue. April 2004. Moscow, Russia.
45. Брагинский О.Б. // Нефтегазовый комплекс мира. М.: Нефть и газ, 2006. 590 с.
46. Каган Д.Н., Шпильрайн Э.Э., Лапидус А.Л. // Газохимия. Июнь—июль 2008. С. 50.
47. Хасин А.А. // Газохимия. 2008. No 2. C. 28—36.
48. Брагинский О.Б. // Ро с. х и м. ж . ( Ж . Ро с. х и м. о б -в а и м. Д.И. Менделеева). 2008. Т. LII. No 6. С. 25—36.
49. Елисеев О.Л.// Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2008. Т. LII. No 6. C. 53—62.
50. Cover A. E., Schreiner W. C., Skaperdas G.T. // Chem. Eng. Proc. 1973. Vol. 69. P. 31—36.
51. Gibson P. // Proceedings of the Kentucky Energy Security Summit CAER’s 30th Anniversary. October 11, 2007. Kentucky, USA.
52. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://www.caer.uky.edu/podcast/Gibson-KESummitOct2007r.pdf. (дата обращения 01.11.2014).
53. Wright H.A., Allison J.D., Jack D.S., Lewis G.H.; Landis S.R. // ACS. 2003. Vol. 48. P. 791—792.
54. Oil and Gas Journal, «Qatar Petroleum, ConocoPhillips sign LNG project development agreement» 07/11/2003 (дата обращения 07.11.2014).
55. Веб-сайт компании Shell. URL: http://www.shell.com (дата обращения 07.11.2014).
56. The Oil Drum. «Inside Shell’s Bintulu Gas-to-Liquids Plant». November 2010, URL: http://www.theoildrum.com/node/7118 (дата обращения 07.11.2014).
57. Oil and Gas Journal «Gastech: Pearl GTL receives first gas» 03/23/2011 (дата обращения 07.11.2014).
58. Overtoom R. // Proceedings of the 10th Natural Gas Conversion Symposium (NGCS 10). March 2—7, 2013. Doha, Qatar. PL_1.
59. Sasol, 2011 Sustainability Report. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://www.sasol.com/sites/default/files/content/f i les/11431_ Sasol _ SD2011_1328013983285.pdf (дата обращения 07.11.2014).
60. Halstead K. // The Chemical Engineer (TCE). 2006. No 7. URL: http://www.tcetoday.com/ (дата обращения 07.11.2014).
61. Vogel A., Nel H., Stadler K., Jordi R., Breman B. // Proceedings of the 10th Natural Gas Conversion Symposium (NGCS 10), March 2—7, 2013. Doha, Qatar. Abstract 814.
62. Pat. 6979755 B2 (US), Converting methane into synthesis gas, converting synthesis gas via a Fischer-Tropsch synthesis into low sulfur paraffinic hydrocarbon liquids containing less than 1 ppm sulfur, adding sulfur-containing naphtha, converting blend to ethylene / Dennis J.O., Gunther H.D. 2005.
63. «Escravos Gas-to-Liquids Project, Niger Delta, Nigeria». URL: http://www.hydrocarbons-technology.com/projects/escravos/ (дата обращения 07.11.2014).
64. Веб-сайт компании PetroSA. URL: http://www.petrosa.co.za (дата обращения 07.11.2014).
65. Stinebaugh R. // Proceeding of the Oil and Gas Investment Symposium IPA A July 7, 2005. London, UK.
66. The Des Moines Register. «Business briefs: REG to offer notes to buy diesel plant» 29/05/2014 (дата обращения 07.11.2014).
67. Pat. 5504118 (US). Process for the production of hydrocarbons / Benham Ch.B., Bohn M.S., Yakobson D.L. 1996.
68. Pat. 5620670 (US). Obtaining products containing five or more carbon atoms / Benham Ch.B., Bohn M.S., Yakobson D.L. 1997.
69. Pat. 5621155 (US). Process for the production of hydrocarbons / Benham Ch.B., Bohn M.S., Yakobson D.L. 1997.
70. Pat. 5534437 (US). Converting into fertilizer / Arrau A.H. 1996.
71. Веб-сайт компании RENTECH. URL: http://www.rentechinc.com/pdu.php (дата обращения 07.11.2014).
72. Информационно-аналитический центр RUPEC. URL: http://www.rupec.ru/ news/26536,17/03/2013 (дата обращения 07.11.2014).
73. Eisenberg B.; Fiato R.A., Mauldin C.H., Say G.R., Soled S.L. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1998. Vol. 119, P. 943—948.
74. Fiato R.A., Iglesia E., Soled S.L.// Fuel Chemistry Division Preprints 2002. Vol. 47. P. 235—236.
75. Pat. 5545674 (US). Reducing production of methane using catalyst comprising cobalt dispersed as active layer on outer surface of inorganic support / Behrmann W.C., Arcuri K.B., Mauldin Ch.H. 1996.
76. Информационное агентство «Reuters». «BP to close test gas-to-liquids plant in Alaska», Wed Sep 2, 2009. URL: http://www.reuters.com/article/2009/09/02/bp-alaska-gtl-idUSN0254583420090902 (дата обращения 07.11.2014).
77. Company News // Focus on Catalysts. Vol. 2012. P. 3—4. URL: http://www.japanchemicalweb.jp (дата обращения 07.11.2014).
78. Веб-сайт компании JOMEC. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://www.jogmec.go.jp/content/300112789.pdf (дата обращения 07.11.2014).
79. Веб-сайт компании «РОСНЕФТЬ». URL: http://www.rosneft.ru/ (дата обращения 07.11.2014).
80. Веб-сайт компании RNT—Engineering. URL: http://rnt-engineering.ru/ (дата обращения 07.11.2014).
81. Презентация технологии GTL в ходе официального визита представителей ОАО «РОСНАНО» в Самарскую область. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://rnt-engineering.ru/d/447894/d/prezentaciya-dlya-rosnano_v1.12.pdf. (дата обращения 07.11.2014).
82. Веб-сайт компании SASOL. URL: www.sasol.com (дата обращения 07.11.2014)
83. The Wall Street Journal. «Shell Backs Out of Louisiana Gas-to-Liquids Project». 5/12/2013 (дата обращения 07.11.2014).
84. Веб-сайт компании INFRATechnology. URL: www.inftatechnology.ru (дата обращения 07.11.2014).
85. Пат. 2405625 РФ. Катализатор для синтеза углеводородов из СO и Н2 и способ его получения / Мордкович В.З., Синева Л.В., Соломоник И.Г., Ермолаев В.С., Митберг Э.Б. 2010.
86. Пат. 2414300 РФ. Носитель для катализатора экзотермических процессов и катализатор на его основе / Мордкович В.З., Синева Л.В., Соломоник И.Г., Ермолаев В.С., Митберг Э.Б. 2011.
87. Пат. 2422202 РФ. Катализатор синтеза Фишера — Тропша и способ получения углеводородов на этом катализаторе / Соломоник И.Г., Мордкович В.З., Ермолаев В.С., Синева Л.В., Митберг Э.Б. 2011.
88. Синева Л.В., Асалиева Е.Ю., Мордкович В.З. // Успехи химии. 2015. 84. в печати. (L.V. Sineva, E.Yu. Asalieva, V.Z. Mordkovich «The role of zeolite in Fischer—Tropsch synthesis in the presence of cobalt catalysts», RUSS CHEM REV, 2015, 84, DOI: 10.1070/RCR4464)
89. Sineva L.V., Mordkovich V.Z., Khatkova E.Yu. // M e n d e l e e v Commun. 2013. Vol. 23. P. 44—45.
90. Кульчаковская Е.В., Асалиева Е.Ю., Грязнов К.О., Синева Л.В., Мордкович В.З. // Нефтехимия. 2015. T. 55. C. 1—6.
91. Синева Л.В., Мордкович В.З., Ермолаев В.С., Ермолаев И.С., Митберг Э.Б., Соломоник И.Г. // Катализ в промышленности. 2012. No 6. С. 13—22.
92. Pfeifer P., Piermartini P., Patyk A., Seimetz J. // Proceedings of the 10th Natural Gas Conversion Symposium (NGCS 10), March 2—7, 2013. Doha, Qatar. Abstract 757.
93. Zschieschang1 E., Pfeifer P., Schebek L. // Green Processing and Synthesis. 2012. Vol. 1. P. 375—384.
94. Деревич И.В., Ермолаев В.С., Мордкович В.З., Галдина Д.Д. // ТОХТ. 2012. Т. 46. No 1. С. 10—23.
95. Derevich I.V., Ermolaev V.S., Mordkovich V.Z. // World Journal of Mechanics. 2013. Vol. 3. P. 292—297.
96. Novel Concepts in Catalysis and Chemical Reactors: Improving the Efficiency for the Future. Ed. By Cybulski A., Moulijn J.A., Stankiewicz A. 2011. John Wiley & Sons. p. 398
97. Hargreaves N., McDaniel J., Dritz T. // Proceedings of the 10th Natural Gas Conversion Symposium (NGCS 10), March 2—7, 2013. Doha, Qatar. Abstract 917.
98. Hargreaves N. // Proceedings of the SMi Gas-to-Liquids. October 29—30, 2014. London, UK.
99. Веб-сайт компании «Газохим Техно». URL: http://gazohim.ru/ (дата обращения 07.11.2014).
100. Веб-сайт компании CompactGTL. URL: http://www.compactgtl.com/compactgtl-announces-3000-bpd-commercial-gtl-project-in-kazakhsta / (дата обращения 07.11.2014)
101. Веб-сайт компании «Энергия Синтеза». URL: http://synenergy.ru (дата обращения 07.11.2014).
102. Хаджиев С.Н., Максимов А.Л., Мах лин В.А., Герзелиев И.М., Колесниченко Н.В., Крылова А.Ю. // 25-е Всероссийское межотраслевое совещание «Проблемы утилизации попутного нефтяного газа и оптимальные направления его использования». 27 сентября—1 октября, 2011 г. Геленджик, Россия.
103. Крылова А.Ю., Куликова М.В., Лядов А.С., Сагитов С.А., Хаджиев С.Н. // Нефтехимия. 2014. Т. 54. No 2. С. 88—94.
Рецензия
Для цитирования:
Мордкович В., Синева Л., Кульчаковская Е., Асалиева Е. Четыре поколения технологии получения синтетического жидкого топлива на основе синтеза Фишера – Тропша. Исторический обзор. Катализ в промышленности. 2015;15(5):23-45. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-5-23-45
For citation:
Mordkovich V., Sineva L., Kulchakovskaya E., Asalieva E. Four Generations of Technology for Production of Synthetic Liquid Fuel Bbased on Fischer – Tropsch Synthesis. Historical Overvie. Kataliz v promyshlennosti. 2015;15(5):23-45. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-5-23-45
Просмотров: 3163
Послать статью по эл. почте 