

Экспериментальное исследование синтеза Фишера – Тропша с использованием азотсодержащего синтез-газа при различных давлениях синтеза
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-381-390
Аннотация
Экспериментально изучено влияние разбавления синтез-газа азотом на активность, селективность и производительность реактора Фишера – Тропша с фиксированным слоем гранулированного катализатора при проведении синтеза на опытной установке полного цикла по превращению природного газа в синтетическую нефть. В статье приведены экспериментальные данные, полученные при различном содержании азота в синтез-газе: до 2; 50 и 70 %. Анализ экспериментальных данных показывает, что разбавление синтез-газа способствует увеличению селективности по С5+, снижению селективности по метану. Наблюдаемое при разбавлении синтез-газа снижение производительности реактора может быть компенсировано за счет увеличения расхода синтез-газа. Показано негативное влияние снижения давления синтеза ФТ с 2 до 1,5 и 1,0 МПа при проведении синтеза на разбавленном в 2 раза синтез-газе и объемной скорости синтез-газа 4000 ч–1 на каталитические показатели синтеза Фишера – Тропша.
Об авторах
А. С. ГоршковРоссия
И. С. Ермолаев
Россия
К. О. Грязнов
Россия
Э. Б. Митберг
Россия
Л. В. Синева
Россия
И. Г. Соломоник
Россия
В. З. Мордкович
Россия
Список литературы
1. Dry M., Steynberg A. Fischer — Tropsch technology (Studies in surface science and catalysis) // Amsterdam: Elsevier. 2004.
2. Мордкович В.З., Синева Л.В., Кульчаковская Е.В., Асалиева Е.Ю. // Катализ в промышленности. 2015. № 5. С. 23—45.
3. Савостьянов А.П., Яковенко Р.Е., Нарочный Г.Б., Лапидуc А.Л. Влияние разбавления синтез-газа азотом на процесс получения высших углеводородов по методу Фишера — Тропша // Химия твердого топлива. 2015. № 6. DOI: 10.3103/S0361521915060099.
4. 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.
5. Wan Caixia, Yu Fei, Zhang Yongcheng, Li Qi. Wooten, James. Material balance and energy balance analysis for syngas generation by a pilot-plant scale downdraft gasifier // Journal of biobased materials and bioenergy. 12/2013. DOI: 10.1166/jbmb.2013.1374.
6. Pandey A., Larroche C., Gnansounou E., Kumar S., Khanal, Dussap C., Ricke S. Biofuels: alternative feedstocks and conversion processes for the production of liquid and gaseous biofuels // Academic press, 2019.
7. Савостьянов А.П., Нарочный Г.Б., Земляков Н.Д., Яковенко Р.Е. Обоснование использования циркуляционных схем в синтезе углеводородов из СО и Н2 // Известия Самарского науч. центра РАН. 2010. № 4 (3). Т. 12
8. Савостьянов А.П., Нарочный Г.Б., Яковенко Р.Е. и др. Разработка основных технологических решений для опытно-промышленной установки получения синтетических углеводородов из природного газа // Катализ в промышленности. 2014. № 6.
9. Лапидуc А.Л., Елисеев О.Л., Крючков М.В. // Технология нефти и газа. 2011. № 5. С. 9.
10. Лапидус А.Л., Каторгин Б.И., Елисеев О.Л., Крючков М.В., Крейнин Е.В., Волков А.С. // Химия твердого топлива. 2011. № 3. С. 26—29.
11. Лапидус А.Л., Латыпова Д.Ж., Елисеев О.Л., Мовсумзаде Э.М., Волков А.С. // Химия твердого топлива. 2013. № 5. С. 3—5. DOI: 10.7868/S0023117713050071.
12. Jess A., Popp R., Hedden K. //Applied Catalysis A: General. 1999. Vol. 186. P. 321—342.
13. Арутюнов В.С., Стрекова Л.Н., Савченко В.И., Седов И.В., Никитин А.В., Елисеев О.Л., Крючков М.В., Лапидус А.Л. // Нефтехимия. 2019. Т. 59. № 3. С. 246—255. DOI: 10.1134/S002824211903002X.
14. https://www.sasol.com/innovation/gas-liquids/technology
15. https://www.shell.com/energy-and-innovation/natural-gas/gas-to-liquids.html
16. Schubert P.F., Bayens, Ch.A. Weick L., Haid M.O. Expanding markets for GTL fuels and specialty products. Studies in Surface Science and Catalysis. 2001. Р. 459—463.
17. Aasberg-Petersen K., Bak Hansen J.H., Christensen T.S., Dybkjaer I., Seier Christensen P., Stub Nielsen C., Winter Madsen S.E.L., Rostrup-Nielsen J.R. // Applied Catalysis A: General. 2001. Vol. 221. P. 379—387.
18. Крылова А.Ю., Давлятов Ф.Т., Варивончик Н.Э. Влияние газовых добавок на протекание синтеза углеводородов из СО и Н2, содержащих высококремнеземные цеолиты // ХТТ. 1989. № 1.
19. Сторч Г., Голамбик Н., Андерсон Р. Синтез углеводородов из окиси углерода и водорода. М.: Издательство иностранной литературы.1954. С. 269—276.
20. Лапидус А.Л., Будцов В.С., Елисеев О.Л., Волков А.С. // Химия твердого топлива. 2008. № 6. С. 35—38.
21. http://www.infratechnology.ru
22. Соломоник И.Г., Мордкович В.З., Ермолаев В.С., Синева Л.В., Митберг Э.Б. Катализатор синтеза Фишера — Тропша и способ получения углеводородов на этом катализаторе: пат. 2422202 РФ № 2009129646/04; заявл. 04.08.2009; опубл. 10.02.2011.
23. Синева Л.В., Мордкович В.З., Ермолаев В.С., Ермолаев И.С., Митберг Э.Б., Соломоник И.Г. // Катализ в промышленности. 2012. № 6. C. 13—22.
Рецензия
Для цитирования:
Горшков А.С., Ермолаев И.С., Грязнов К.О., Митберг Э.Б., Синева Л.В., Соломоник И.Г., Мордкович В.З. Экспериментальное исследование синтеза Фишера – Тропша с использованием азотсодержащего синтез-газа при различных давлениях синтеза. Катализ в промышленности. 2020;20(5):381-390. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-381-390
For citation:
Gorshkov A.S., Ermolaev I.S., Gryaznov K.O., Mitberg E.B., Sineva L.V., Solomonik I.G., Mordkovich V.Z. Experimental Study of the Fischer–Tropsch Synthesis Using Nitrogen-Containing Syngas and Variable Pressure. Kataliz v promyshlennosti. 2020;20(5):381-390. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-381-390