Способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа
Патент 2339603
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа
Изобретение относится к способу получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, содержащего H2, CO и СО2, путем последовательного контактирования газовой смеси по меньшей мере в двух реакционных зонах при давлении 40-100 атм и температурах 340-420°С в первой реакционной зоне и температурах 320-460°С во второй реакционной зоне, с бифункциональным катализатором в первой реакционной зоне, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, состоящий из оксидов Zn, Cr и W, и монофункциональным катализатором во второй реакционной зоне, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, при циркуляции газового потока после реактора, характеризующемуся тем, что цеолит монофункционального катализатора содержит железо в количестве от 0,3 до 1 мас.%. Применение данного способа позволяет уменьшить температуру и время регенерации монофункционального цеолитного катализатора. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к органической химии, а именно к способам получения углеводородов и, в частности, к получению углеводородов С5+ каталитической конверсией смеси СО, Н2, N2, CH4 и CO2 (далее именуемой синтез-газом). Получаемые при этом жидкие углеводородные фракции могут быть использованы в качестве автобензинов с низким содержанием бензола.
Известен способ получения углеводородных бензиновых фракций из газа, содержащего Н2 и CO2 или Н2, CO2 и СО, путем контактирования газа при температуре 320-440°С, давлении 40-100 атм и объемном отношении Н2/(СО+CO2), равном 1-3, с катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, включающий оксиды цинка, меди и/или хрома (РФ №2089533, 1997). Согласно данного способа целевыми продуктами превращения смеси Н2, CO2 (и в отдельных примерах Н2, CO2 и СО) являются жидкие бензиновые фракции углеводородов с высоким (от 40 до 84 мас.%) содержанием ароматических углеводородов. Основными недостатками способа являются низкие выходы (40-120 г/нм3 синтез-газа) и производительность процесса по бензиновой фракции (20-125 г/л катализатора/ч), а также дополнительный расход дорогостоящего водорода на восстановление CO2 до СО.
Близким к изобретению является способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, содержащего Н2, СО и CO2 и имеющего объемное отношение Н2/(СО+CO2), равное 1-3, путем контактирования газа при температуре 320-440°С, давлении 40-100 атм с катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент (РФ №2175960, 2001). В данном способе используют циркуляцию газового потока после реактора с объемным отношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, равным 0,1-1000, а процесс проводят при объемной скорости подачи исходного синтез-газа 200-5000 ч-1, объемных отношениях в исходном синтез-газе СО/CO2 больше 4 и Н2/CO2 больше 11. Согласно данного способа жидкими продуктами превращения синтез-газа являются бензиновая фракция (углеводороды С5-С10) и вода, содержащая метанол.
Основным недостатком данного способа является высокое остаточное содержание метанола в продуктах реакции (2-6 мас.%).
Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ получения углеводородов С5+ каталитической конверсией синтез-газа, содержащего Н2, СО и CO2, контактирующего в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, состоящим из металлоксидного компонента состава, мас.%: ZnO - 65-70, Cr2O3 - 29-34, W2O5 - не более 1 и кислотного компонента, состоящего из цеолита со структурой ZSM-5 или ZSM-11, цеолита типа бета или кристаллического силикоалюмофосфата со структурой SAPO-5, при мольном отношении SiO2/Al2O3 не более 200, а во второй реакционной зоне контактирующего с монофункциональным кислотным катализатором, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, имеющим мольное отношение SiO2/Al2O3 не более 200 (РФ №2284312, 2006). Согласно выбранного прототипа процесс проводят при давлении 40-100 атм, температуре 340-420°С - в первой реакционной зоне, при температуре 320-460°С - во 2-й реакционной зоне, объемной скорости подачи исходного синтез-газа 200-5000 ч-1 и объемных отношениях в исходном синтез-газе Н2/(СО+CO2)=1-3, СО/CO2>2 и Н2/CO2>6. В способе используют циркуляцию газового потока с объемным отношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, равным 1-1000.
В ходе процессов превращения синтез-газа в углеводороды при протекании реакций перераспределения водорода и олигомеризации олефинов с последующей конденсацией олигомеров происходит образование не десорбируемых с поверхности катализатора углеродистых соединений - кокса. Образующийся на поверхности катализатора кокс приводит к блокировке активных центров катализатора, что вызывает его постепенную дезактивацию - снижение уровня активности катализатора и ухудшение селективности процесса. В результате снижается глубина превращения исходного синтез-газа и повышается концентрация метанола и диметилового эфира (ДМЭ) в продуктах реакции.
Для восстановления начального уровня активности катализатора необходимо проведение регулируемого выжигания коксовых отложений с поверхности катализатора регенерирующим газом с определенным содержанием кислорода, т.е. осуществление регенерации катализатора.
Основным недостатком выбранного прототипа является неполное выгорание кокса на монофункциональном цеолитном катализаторе во время окислительной регенерации смесью N2+O2 при 550°С. Для полного удаления коксовых отложений с поверхности цеолита данного катализатора необходимо увеличение температуры регенерации до 600°С. Обработка цеолитного катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 600°С приводит к постепенному разрушению структуры цеолита и необратимой потере каталитических свойств в реакциях синтеза углеводородов.
Задачей настоящего изобретения является осуществление регенерации монофункционального цеолитного катализатора в более мягких условиях путем уменьшения температуры и времени регенерации.
Поставленная задача решается тем, что получение углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа осуществляют путем последовательного контактирования газовой смеси при давлении 40-100 атм по меньшей мере в двух реакционных зонах при температурах 340-420°С в первой реакционной зоне и температурах 320-460°С во второй реакционной зоне, с бифункциональным катализатором в первой реакционной зоне, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, состоящий из оксидов Zn, Cr и W, и монофункциональным катализатором во второй реакционной зоне, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, при этом цеолит монофункционального катализатора содержит железо от 0,3 до 1 мас.%.
Предпочтительно процесс проводят при циркуляции газового потока с объемным отношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, равным 3-50.
Отличительными признаками изобретения являются:
- цеолит монофункционального катализатора содержит железо от 0,3 до 1 мас.%;
- процесс проводят при циркуляции газового потока с объемным отношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, равным 3-50.
Выбор технологических условий проведения процесса синтеза бензиновой фракции из газа, содержащего оксиды углерода и водород, обусловлен следующими факторами. Повышенное давление (40-100 атм) необходимо для более глубокого превращения синтез-газа на металлоксидном компоненте бифункционального катализатора. Нижняя граница температурного интервала работы бифункционального катализатора (около 340°С) определена по минимальной активности катализатора, превышение верхнего температурного предела (около 420°С) приводит к уменьшению срока службы металлоксидного компонента бифункционального катализатора. Контактирование газа с монофункциональным цеолитным катализатором во второй реакционной зоне в зависимости от величины «проскока» метанола и длительности работы цеолитного катализатора проводят при температуре от 320 до 460°С. Объемная скорость подачи исходного синтез-газа определяется активностью используемого бифункционального катализатора при фиксированном давлении и температуре.
Циркуляция газового потока с объемным отношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу (кратность циркуляции) может быть равна от 1 до 1000, но лучше иметь значение кратности циркуляции в пределах 3-50. Высокая кратность циркуляции (более 50) в промышленных условиях ведет к значительным энергетическим затратам на рециркуляцию газа.
При превращении синтез-газа происходит постепенное закоксование катализаторов, сопровождаемое снижением селективности по ароматическим углеводородам и ростом содержания метанола в продуктах реакции. Снижение содержания ароматических углеводородов в бензиновой фракции ниже определенного минимального предела может привести к ухудшению антидетонационных свойств товарного бензина. Повышение содержания метанола в продуктах реакции создает дополнительные проблемы по его удалению из образующейся в процессе синтеза воды, а также приводит к увеличению расхода исходного синтез-газа.
Для восстановления начального уровня активности монофункционального цеолитного катализатора осуществляют регенерацию катализатора, заключающуюся в регулируемом выжигании коксовых отложений с поверхности катализатора регенерирующим газом с определенным содержанием кислорода. Для проведения полной и мягкой регенерации цеолитного катализатора путем снижения температуры и сокращения времени регенерации в состав цеолита монофункционального катализатора вводят железо в количестве от 0,3 до 1 мас.%.
Экспериментально установлено, что железо, введенное в состав цеолита на стадии гидротермального синтеза, входит в состав активных центров и ускоряет реакции выгорания катализаторного кокса, что и приводит к снижению температуры и сокращению времени выжигания кокса.
Сущность предлагаемого способа и его практическая применимость иллюстрируется нижеприведенными примерами. Примеры 1-2 аналогичны прототипу и приведены для сравнения с предлагаемым способом, примеры 3-6 - предлагаемый способ.
Пример 1 (по прототипу). Синтез-газ подают на установку с объемной скоростью 740 ч-1 (в расчете на суммарный объем катализаторов), где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 380°С и давлении 80 атм. Реакционную смесь после контактирования с бифункциональным катализатором направляют во 2-ю реакционную зону (без выделения продуктов), где при контакте с монофункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5, при температуре 400°С и давлении 80 атм происходит дополнительное превращение углеводородов, метанола и ДМЭ с образованием высокооктанового бензина (углеводородов C5+), углеводородов С1-С4 и воды. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты разделяют на бензиновую фракцию, метанольную воду и растворенные в них CO2 и углеводороды С3-С4. Для предотвращения накопления метана и легких углеводородов часть газового потока после сепаратора постоянно выводят из циркуляционного контура, а основной газовый поток смешивают с исходным синтез-газом и подают в реактор синтеза углеводородов. Объемные соотношения компонентов в исходном синтез-газе, условия проведения и основные показатели опыта показаны в таблице 1. Мольные отношения SiO2/Al2О3 в цеолите бифункционального и монофункционального катализаторов, а также содержание железа в цеолите монофункционального катализатора представлены в таблице 2.
Закоксованный монофункциональный цеолитный катализатор подвергают окислительной регенерации в среде N2+O2 при 500°С. Выжигание кокса из катализатора при постоянной температуре 500°С ведут 90 мин до стабилизации массы образца катализатора. Затем поднимают температуру до 520°С и процесс окислительной регенерации продолжают еще 50 мин до стабилизации массы образца катализатора. После подъема температуры до 550°С процесс выгорания кокса продолжают еще 50 мин. В результате окислительной обработки катализатора при температурах 500, 520 и 550°С было удалено 80% от накопленного кокса. После увеличения температуры регенерации и обработки катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 600°С в течение последующих 30 мин удалены были полностью все остаточные коксовые отложения с поверхности цеолита монофункционального катализатора. Общее время выжигания кокса составило 220 мин в диапазоне температур 500-600°С.
Пример 2 (по прототипу). Синтез-газ подают на установку с объемной скоростью 870 ч-1 (в расчете на суммарный объем катализаторов), где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 340°С и давлении 60 атм. Реакционную смесь после контактирования с бифункциональным катализатором направляют во 2-ю реакционную зону (без выделения продуктов), где при контакте с монофункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-11, при температуре 340°С и давлении 60 атм происходит дополнительное превращение углеводородов, метанола и ДМЭ с образованием высокооктанового бензина (углеводородов C5+), углеводородов C1-C4 и воды. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты разделяют на бензиновую фракцию, метанольную воду и растворенные в них CO2 и углеводороды С3-С4. Для предотвращения накопления метана и легких углеводородов часть газового потока после сепаратора постоянно выводят из циркуляционного контура, а основной газовый поток смешивают с исходным синтез-газом и подают в реактор синтеза углеводородов. Объемные соотношения компонентов в исходном синтез-газе, условия проведения и основные показатели опыта показаны в таблице 1. Мольные отношения SiO2/Al2O3 в цеолите бифункционального и монофункционального катализаторов, а также содержание железа в цеолите монофункционального катализатора представлены в таблице 2.
Закоксованный монофункциональный цеолитный катализатор подвергают окислительной регенерации в среде N2+O2 при 500°С. Выжигание кокса из катализатора при постоянной температуре 500°С ведут 70 мин до стабилизации массы образца катализатора. Затем поднимают температуру до 520°С и процесс окислительной регенерации продолжают еще 55 мин до стабилизации массы образца катализатора. После подъема температуры до 550°С процесс выгорания кокса продолжают еще 25 мин. В результате окислительной обработки катализатора при температурах 500, 520 и 550°С было удалено 65% от накопленного кокса. После увеличения температуры регенерации и обработки катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 600°С в течение последующих 60 мин были удалены полностью все остаточные коксовые отложения с поверхности цеолита монофункционального катализатора. Общее время выжигания кокса составило 210 мин в диапазоне температур 500-600°С.
Пример 3. Синтез-газ подают на установку с объемной скоростью 1100 ч-1 (в расчете на суммарный объем катализаторов), где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 420°С и давлении 80 атм. Реакционную смесь после контактирования с бифункциональным катализатором направляют во 2-ю реакционную зону (без выделения продуктов), где при контакте с монофункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5, при температуре 400°С и давлении 80 атм происходит дополнительное превращение углеводородов, метанола и ДМЭ с образованием высокооктанового бензина (углеводородов C5+), углеводородов C1-C4 и воды. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты разделяют на бензиновую фракцию, метанольную воду и растворенные в них СО2 и углеводороды С3-С4. Для предотвращения накопления метана и легких углеводородов часть газового потока после сепаратора постоянно выводят из циркуляционного контура, а основной газовый поток смешивают с исходным синтез-газом и подают в реактор синтеза углеводородов. Объемные соотношения компонентов в исходном синтез-газе, условия проведения и основные показатели опыта показаны в таблице 1. Мольные отношения SiO2/Al2O3 в цеолите бифункционального и монофункционального катализаторов, а также содержание железа в цеолите монофункционального катализатора представлены в таблице 2.
Закоксованный монофункциональный цеолитный катализатор подвергают окислительной регенерации в среде N2+O2 при 500°С. Выжигание кокса из катализатора при постоянной температуре 500°С ведут 120 мин до стабилизации массы образца катализатора. В результате окислительной обработки катализатора было удалено 70% от накопленного кокса. После увеличения температуры регенерации и обработки катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 520°С в течение последующих 60 мин и при 550°С в течение еще 20 мин были удалены полностью все остаточные коксовые отложения с поверхности цеолита монофункционального катализатора. Общее время выжигания кокса составило 200 мин в диапазоне температур 500-550°С.
Пример 4. Синтез-газ подают на установку с объемной скоростью 800 ч-1 (в расчете на суммарный объем катализаторов), где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Реакционную смесь после контактирования с бифункциональным катализатором направляют во 2-ю реакционную зону (без выделения продуктов), где при контакте с монофункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5, при температуре 380°С и давлении 80 атм происходит дополнительное превращение углеводородов, метанола и ДМЭ с образованием высокооктанового бензина (углеводородов C5+), углеводородов C1-C4 и воды. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты разделяют на бензиновую фракцию, метанольную воду и растворенные в них CO2 и углеводороды С3-С4. Для предотвращения накопления метана и легких углеводородов часть газового потока после сепаратора постоянно выводят из циркуляционного контура, а основной газовый поток смешивают с исходным синтез-газом и подают в реактор синтеза углеводородов. Объемные соотношения компонентов в исходном синтез-газе, условия проведения и основные показатели опыта показаны в таблице 1. Мольные отношения SiO2/Al2О3 в цеолите бифункционального и монофункционального катализаторов, а также содержание железа в цеолите монофункционального катализатора представлены в таблице 2.
Закоксованный монофункциональный цеолитный катализатор подвергают окислительной регенерации в среде N2+O3 при 500°С. Выжигание кокса из катализатора при постоянной температуре 500°С ведут 70 мин до стабилизации массы образца катализатора. В результате окислительной обработки катализатора было удалено 75% от накопленного кокса. После увеличения температуры регенерации и обработки катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 520°С в течение последующих 20 мин и при 550°С в течение еще 20 мин были удалены полностью все остаточные коксовые отложения с поверхности цеолита монофункционального катализатора. Общее время выжигания кокса составило 110 мин в диапазоне температур 500-550°С.
Пример 5. Синтез-газ подают на установку с объемной скоростью 700 ч-1 (в расчете на суммарный объем катализаторов), где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 380°С и давлении 80 атм. Реакционную смесь после контактирования с бифункциональным катализатором направляют во 2-ю реакционную зону (без выделения продуктов), где при контакте с монофункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5, при температуре 400°С и давлении 80 атм происходит дополнительное превращение углеводородов, метанола и ДМЭ с образованием высокооктанового бензина (углеводородов С5+), углеводородов С1-С4 и воды. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты разделяют на бензиновую фракцию, метанольную воду и растворенные в них CO2 и углеводороды С3-С4. Для предотвращения накопления метана и легких углеводородов часть газового потока после сепаратора постоянно выводят из циркуляционного контура, а основной газовый поток смешивают с исходным синтез-газом и подают в реактор синтеза углеводородов. Объемные соотношения компонентов в исходном синтез-газе, условия проведения и основные показатели опыта показаны в таблице 1. Мольные отношения SiO2/Al2O3 в цеолите бифункционального и монофункционального катализаторов, а также содержание железа в цеолите монофункционального катализатора представлены в таблице 2.
Закоксованный монофункциональный цеолитный катализатор подвергают окислительной регенерации в среде N2+O2 при 500°С. Выжигание кокса из катализатора при постоянной температуре 500°С ведут 90 мин до стабилизации массы образца катализатора. В результате окислительной обработки катализатора было удалено 75% от накопленного кокса. После увеличения температуры регенерации и обработки катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 520°С в течение последующих 40 мин и при 550°С в течение еще 30 мин были удалены полностью все остаточные коксовые отложения с поверхности цеолита монофункционального катализатора. Общее время выжигания кокса составило 160 мин в диапазоне температур 500-550°С.
Пример 6. Синтез-газ подают на установку с объемной скоростью 670 ч-1 (в расчете на суммарный объем катализаторов), где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует в 1-й реакционной зоне с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-11 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Реакционную смесь после контактирования с бифункциональным катализатором направляют во 2-ю реакционную зону (без выделения продуктов), где при контакте с монофункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-11, при температуре 340°С и давлении 80 атм происходит дополнительное превращение углеводородов, метанола и ДМЭ с образованием высокооктанового бензина (углеводородов С5+), углеводородов С1-С4 и воды. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты разделяют на бензиновую фракцию, метанольную воду и растворенные в них CO2 и углеводороды С3-С4. Для предотвращения накопления метана и легких углеводородов часть газового потока после сепаратора постоянно выводят из циркуляционного контура, а основной газовый поток смешивают с исходным синтез-газом и подают в реактор синтеза углеводородов. Объемные соотношения компонентов в исходном синтез-газе, условия проведения и основные показатели опыта показаны в таблице 1. Мольные отношения SiO2/Al2O3 в цеолите бифункционального и монофункционального катализаторов, а также содержание железа в цеолите монофункционального катализатора представлены в таблице 2.
Закоксованный монофункциональный цеолитный катализатор подвергают окислительной регенерации в среде N2+O2 при 500°С. Выжигание кокса из катализатора при постоянной температуре 500°С ведут 50 мин до стабилизации массы образца катализатора. В результате окислительной обработки катализатора было удалено 80% от накопленного кокса. После увеличения температуры регенерации и обработки катализатора регенерирующим газом (N2+O2) при 520°С в течение последующих 30 мин и при 550°С в течение еще 20 мин были удалены полностью все остаточные коксовые отложения с поверхности цеолита монофункционального катализатора. Общее время выжигания кокса составило 100 мин в диапазоне температур 500-550°С.
Как видно из приведенных примеров и представленных в таблице 1 результатов, предлагаемый способ позволяет проводить удаление коксовых отложений с поверхности регенерируемого катализатора в более мягких условиях, заключающихся в уменьшении температуры (с 600 до 550°С) и времени регенерации (от 210 до 100 мин) монофункционального цеолитного катализатора, при этом получить углеводороды C5+ с селективностью и выходами на поданный синтез-газ (в расчете на СО+Н2) не хуже, чем в прототипе.
| Таблица 1Сравнение параметров и показателей процессов превращения синтез-газа по прототипу и заявляемому способу. | ||||||
| Условия опыта и основные показатели | ПРИМЕРЫ | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Катализатор в 1-й реакционной зоне | Zn-Cr+ZSM-5 | Zn-Cr+ZSM-5 | Zn-Cr+ZSM-5 | Zn-Cr+ZSM-5 | Zn-Cr+ZSM-5 | Zn-Cr+ZSM-11 |
| Катализатор во 2-й реакционной зоне | ZSM-5 | ZSM-11 | ZSM-5 | ZSM-5 | ZSM-5 | ZSM-11 |
| Кратность циркуляции | 80 | 150 | 30 | 24 | 20 | 15 |
| Давление, атм | 80 | 60 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| Температура в 1-й реакционной зоне, °С | 380 | 340 | 420 | 400 | 380 | 400 |
| Температура во 2-й реакционной зоне, °С | 400 | 340 | 400 | 380 | 400 | 340 |
| Объемная скорость исходного синтез-газа*, ч-1 | 740 | 870 | 1100 | 800 | 700 | 670 |
| Объемные соотношения в исходном синтез-газе: | ||||||
| Н2/(СО+CO2) | 2,1 | 1,9 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| H2/CO2 | 225,7 | 660 | 336 | 643 | 643 | 94,6 |
| CO/CO2 | 106,7 | 339 | 168 | 325 | 325 | 45,9 |
| Конверсия СО, % | 95 | 89 | 92 | 92 | 89 | 84 |
| Селективность по фракции C5+, мас.% | 80,5 | 70,9 | 77,4 | 80,8 | 80,0 | 79,2 |
| Выход фракции C5+ на поданный CO+H2, г/нм3 | 155 | 122 | 143 | 151 | 144 | 131 |
| Содержание СН3ОН+(СН3)2O в продуктах реакции, мас.% | <0,3 | <0,3 | <0,3 | <0,3 | <0,3 | <0,3 |
| *в расчете на суммарный объем катализаторов |
| Таблица 2Мольные отношения SiO2/Al2O3 в используемых цеолитах бифункционального и монофункционального катализаторов и содержание железа в цеолите монофункционального катализатора по прототипу и заявляемому способу. | ||||||
| Цеолитный компонент | Мольное отношение SiO2/Al2O3 | |||||
| пример 1 | пример 2 | пример 3 | пример 4 | пример 5 | пример 6 | |
| бифункционального катализатора | 70 | 27 | 72 | 72 | 72 | 83 |
| монофункционального катализатора | 70 | 52 | 27 | 72 | 72 | 55 |
| Содержание железа, мас.% | ||||||
| пример 1 | пример 2 | пример 3 | пример 4 | пример 5 | пример 6 | |
| <0,03 | <0,03 | 0,34 | 0,81 | 0,62 | 0,98 |
1. Способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, содержащего Н2, СО и СО2, путем последовательного контактирования газовой смеси по меньшей мере в двух реакционных зонах при давлении 40-100 атм и температурах 340-420°С в первой реакционной зоне и температурах 320-460°С во второй реакционной зоне, с бифункциональным катализатором в первой реакционной зоне, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, состоящий из оксидов Zn, Cr и W, и монофункциональным катализатором во второй реакционной зоне, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, при циркуляции газового потока после реактора, отличающийся тем, что цеолит монофункционального катализатора содержит железо в количестве от 0,3 до 1 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят при циркуляции газового потока предпочтительно с объемным отношением количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, равному 3-50.