Способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа
Изобретение относится к способу получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, содержащего Н2, СО и СО2 и имеющего объемное отношение Н2/(СО+СО2), равное 1-3, путем контактирования газа при температуре 320-440°С и давлении 40-100 атм с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, при циркуляции газового потока после реактора, характеризующемуся тем, что цеолитный компонент катализатора содержит железо от 0,1 до 1 мас.%. Применение данного способа позволяет повысить содержание ароматических углеводородов в бензиновой фракции и осуществлять регенерации бифункционального катализатора при температурах не превышающих 430-440°С. 2 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 СО2 (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, СО2 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, СО2 (и в отдельных примерах Н2, СО2 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 СО2 до СО.
Известен способ получения из синтез-газа смеси углеводородов C1-С11, в которых фракция C5+ обогащена изопарафинами, в основном изопентаном и изогексанами (РФ №2100332, 1997). Согласно данному способу для превращения синтез-газа используют бифункциональный катализатор, частицы которого включают два компонента: кристаллический алюмосиликат типа пентасила с SiO2/Al2О3=25-100 с содержанием оксида натрия 0,2-0,5 мол.% и оксидов редкоземельных элементов 0,1-5 мол.%, а также активный в синтезе метанола цинк-хромовый компонент с атомным отношением Zn/Zn+Cr от 1:9 до 1:1. Использование данного катализатора в приведенных в способе условиях (давление 6-15 мПа, температура 330-400°С, объемная скорость подачи сырья 50-11000 ч-1) позволяет получить бензин с содержанием ароматических углеводородов не более 25 об.%, который может быть использован в качестве источника изопентана и изогексанов - высокооктановых компонентов бензинов. Основным недостатком способа является применение для модификации цеолита оксидов редкоземельных элементов, что приводит к высокому содержанию изопентана и изогексанов во фракции углеводородов С5+ (40,5-64,4 об.%), что не позволяет использовать полученную бензиновую фракцию в качестве товарного автобензина.
Известен способ получения ароматических углеводородов С6-С10 конверсией органического сырья в т.ч. газовой смеси водорода и оксида углерода в присутствии кристаллических ферро- и алюмоферросиликатов при 350-400°С и давлении 1-30 атм (СССР №936803, 1982). Для превращения газовой смеси водорода и оксида углерода используют кристаллические силикаты, содержащие оксид хрома, оксид цинка и до 8 мас.% оксида железа. В данном способе показаны невысокая конверсия СО (75%) и селективность по углеводородам С5+ (56,3 мас.%), состоящим на 63,5 мас.% из ароматических углеводородов, а процесс проводят при очень низкой объемной скорости подачи синтез-газа (1000 мл газа/л катализатора/ч), что соответствует производительности катализатора менее 1 г углеводородов/л катализатора/ч.
Известен способ получения ароматических углеводородов конверсией газовой смеси водорода и оксидов углерода в присутствии бифункциональных катализаторов на основе ZnO-Cr2O3-компонента синтеза метанола и цеолита при 260-480°С и давлении до 300 атм (US №4180516, 1979).
Целью данного способа является получение высокоароматизированной углеводородной фракции, состоящей, главным образом, из ароматических углеводородов С8-С11 с повышенным содержанием нежелательных для бензиновой фракции легкокристаллизуемых компонентов (8,5 мас.% дурола и 15,6 мас.% С11+). В способе описана регенерация катализатора при высокой температуре - 540°С.
Наиболее 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, равному 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. Данный способ наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению и может быть использован в качестве прототипа.
Основными недостатками выбранного прототипа являются:
1. Относительно низкое содержание ароматических углеводородов в бензиновой фракции - от 9 до 28 мас.% при Н2/(СО+CO2) менее 2,5 и высокой кратности циркуляции, превышающей 70, и менее 6 мас.% ароматических углеводородов при Н2/(СО+CO2) от 2,5 и более, кратности циркуляции - от 8 до 20. Полученные бензиновые фракции имеют невысокие октановые числа - до 82-84 MM и 76-80 MM, соответственно.
2. Для полного удаления коксовых отложений, образовавшихся на поверхности катализатора в процессе синтеза углеводородов, необходимо проведение его регенерации при температурах более 430-440°С, что приводит к снижению срока службы катализатора.
Задачей настоящего изобретения является повышение содержание ароматических углеводородов в бензиновой фракции и осуществление регенерации бифункционального катализатора при температурах не превышающих 430-440°С.
Поставленная задача решается тем, что получение углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, содержащего Н2, СО и CO2 и имеющего объемное отношение Н2/(СО+CO2), равное 1-3, осуществляют путем контактирования газа при температуре 320-440°С, давлении 40-100 атм с бифункционального катализатором, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, при циркуляции газового потока после реактора, при этом цеолитный компонент катализатора содержит железо от 0,1 до 1 мас.%.
Предпочтительно исходный синтез-газ содержит CH4 от 0,5 до 10 об.% и N2 от 0,5 до 10 об.%, при этом, содержание СН4 и N2 в исходном синтез-газе в сумме не превышает 15 об.%.
Предпочтительно процесс проводят при циркуляции газового потока при объемном отношении количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, предпочтительно равному 4-30.
Отличительными признаками изобретения являются:
- цеолит содержит железо от 0,1 до 1 мас.%;
- исходный синтез-газ содержит CH4 от 0,5 до 10 об.% и N2 от 0,5 до 10 об.%, при этом содержание СН4 и N2 в исходном синтез-газе в сумме не превышает 15 об.%.
Достигаемый результат связан с тем, что применяемый бифункциональный катализатор состоит из известного металлоксидного компонента синтеза метанола, содержащего оксиды Zn, Cr и W, и цеолита со структурой ZSM-5 или ZSM-11 с содержанием железа от 0,1 до 1 мас.%. При контакте с бифункциональным катализатором синтез-газ превращается в метанол на металлоксидном компоненте с последующей конверсией метанола в углеводороды на цеолитном компоненте. Введение железа в цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 приводит к образованию дополнительного количества активных центров, ведущих реакции синтеза и превращения углеводородов, что позволяет при пониженной кратности циркуляции получать углеводородные бензиновые фракции из синтез-газа с более высокой, по сравнению с прототипом, селективностью по ароматическим углеводородам.
Кроме того, в ходе превращения метанола в углеводороды при протекании реакций перераспределения водорода и олигомеризации олефинов с последующей конденсацией олигомеров происходит образование недесорбируемых с поверхности катализатора углеродистых соединений - кокса. Образующийся на поверхности катализатора кокс приводит к блокировке активных центров катализатора, что вызывает его постепенную дезактивацию, сопровождаемую снижением уровня активности катализатора, ухудшением селективности процесса по углеводородам C5+ и ароматическим углеводородам, увеличением концентрации метанола и диметилового эфира (ДМЭ) в продуктах реакции. Для восстановления начального уровня активности бифункционального катализатора осуществляют его регенерацию, заключающуюся в регулируемом выжигании образовавшихся на поверхности катализатора коксовых отложений регенерирующим газом с определенным содержанием кислорода при температурах более 430-440°С. Для проведения полной и мягкой регенерации бифункционального катализатора путем снижения максимальной температуры выжигания кокса до 430-440°С в состав цеолита вводят железо в количестве от 0,1 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 выжигания кокса.
Выбор условий проведения процесса синтеза бензиновой фракции из газа, содержащего Н2, СО и CO2, обусловлен следующими факторами. Повышенное давление необходимо для более глубокого превращения синтез-газа. Нижняя граница температурного интервала работы бифункционального катализатора (340°С) определена по минимальной активности катализатора, превышение верхнего предела температуры (420°С) приводит к снижению срока службы металлоксидного компонента бифункционального катализатора. 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 2 до 50, но лучше иметь значение кратности циркуляции в пределах 4-30, т.к. в промышленных условиях высокая кратность циркуляции ведет к значительным энергетическим затратам на рециркуляцию газа.
В условиях высокой конверсии исходного сырья - синтез-газа, разбавленного метаном и азотом, наблюдается значительный рост концентрации метана и азота в циркуляционном газе (до 50 об.% и более). Обогащение реакционной газовой смеси инертными компонентами (метаном и азотом) приводит к снижению скорости протекания реакций синтеза углеводородов и, как следствие, - к понижению активности (производительности) катализатора, но в то же время улучшает тепловой баланс в реакторе - выравниваются температуры по слою катализатора. Введение железа в состав цеолита бифункционального катализатора приводит к образованию дополнительного количества активных центров, ведущих реакции синтеза углеводородов, что позволяет повысить уровень активности катализатора и эффективно перерабатывать разбавленный метаном и азотом синтез. Кроме того, введение железа в состав цеолита бифункционального катализатора приводит и к улучшению свойств катализатора, необходимых на стадии его регенерации. При конверсии синтез-газа и продуктов его первичного превращения (метанола, ДМЭ, олефинов и др.) 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 получаемого 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, содержащего метан и азот.
Сущность предлагаемого способа и его практическая применимость иллюстрируется нижеприведенными примерами. Примеры 1-2 - прототип, пример 3 - аналогичный прототипу и приведены для сравнения с предлагаемым способом, примеры 4-9 - предлагаемый способ.
Пример 1 (прототип). Синтез-газ, содержащий (в об.%) Н2 (68,1), СО (26,7), CO2 (0,3), N2 (3,0) и СН4 (1,9), подают на установку с объемной скоростью 1000 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 360°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 2 (прототип). Синтез-газ, содержащий (в об.%) H2 (67,6), СО (26,0), CO2 (6,1), N2 (0,2) и СН4 (0,1), подают на установку с объемной скоростью 830 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 420°С и давлении 100 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 3 (аналогичный прототипу). Бифункциональный катализатор, аналогичный прототипу, проработавший длительное время в условиях Примера 2, был подвергнут окислительной регенерации в среде N2+O2 при 320-350°С. После удаления 20% кокса температуру подняли до 410°С и регенерацию продолжили в интервале температуры 410-520°С до полного удаления коксовых отложений. Максимальную степень выгорания кокса наблюдали при температуре 470°С.
Пример 4. Синтез-газ, содержащий (в об.%) Н2 (63,7), СО (33,7), CO2 (0,1), N2 (1,5) и СН4 (1,0), подают на установку с объемной скоростью 840 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 5. Синтез-газ, содержащий (в об.%) N2 (59,8), СО (31,6), CO2 (0,1), N2 (4,9) и СН4 (3,6), подают на установку с объемной скоростью 910 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 6. Синтез-газ, содержащий (в об.%) N2 (55,1), СО (31,0), CO2 (0,1), N2 (9,6) и СН4 (4,2), подают на установку с объемной скоростью 880 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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/Al2О3 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 7. Синтез-газ, содержащий (в об.%) N2 (64,7), СО (33,8), CO2 (0,1), N2 (0,7) и СН4 (0,7), подают на установку с объемной скоростью 790 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 8. Синтез-газ, содержащий (в об.%) Н2 (64,2), СО (33,8), CO2 (1,0), N2 (0,5) и СН4 (0,5), подают на установку с объемной скоростью 710 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-5 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 9. Синтез-газ, содержащий (в об.%) Н2 (64,7), СО (33,8), CO2 (0,1), N2 (0,7) и СН4 (0,7), подают на установку с объемной скоростью 800 ч-1, где он смешивается с циркуляционным газом перед входом в реактор. Полученная газовая смесь контактирует с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит типа ZSM-11 и металлоксидный компонент, при температуре 400°С и давлении 80 атм. Парогазовый поток после контактирования охлаждают и в сепараторе отделяют жидкие продукты от газовой фазы. Жидкие продукты последовательно 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 и содержание железа в цеолите бифункционального катализатора представлены в таблице 2.
Пример 10. Бифункциональный катализатор, содержащий 0,94 мас.% железа в цеолите и проработавший длительное время в условиях Примера 4, был подвергнут окислительной регенерации в среде N2+O2 при 320-390°С. После удаления 80% кокса температуру подняли до 400°С и регенерацию продолжили в интервале температуры 400-430°С до полного удаления коксовых отложений. Максимальную степень выгорания кокса наблюдали при температуре 350°С.
Как видно из приведенных примеров и представленных в таблице 1 результатов, введение железа в состав цеолита бифункционального катализатора приводит к образованию дополнительного количества активных центров, ведущих реакции синтеза углеводородов, в частности, ароматических углеводородов, что позволяет повысить уровень активности катализатора, таким образом, увеличивается выход углеводородов на поданную смесь CO+H2 и селективность по ароматическим углеводородам. Введение железа в состав цеолита бифункционального катализатора позволяет эффективно перерабатывать синтез-газ, разбавленный метаном и азотом.
Предлагаемый способ позволяет проводить удаление коксовых отложений с поверхности регенерируемого цеолита бифункционального катализатора в более мягких условиях, заключающихся в уменьшении температурного интервала (с 410-470 до 320-430°С) регенерации катализатора и/или температуры максимального выгорания кокса (с 470 до 350°С).
Таблица 1 | ||||||||
Сравнение параметров и показателей процессов превращения синтез-газа по прототипу и заявляемому способу | ||||||||
Условия опыта и основные показатели | ПРИМЕРЫ | |||||||
1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
H2/(CO+CO2) в исходном синтез-газе, об./об. | 2,5 | 2,1 | 1,9 | 1,9 | 1,8 | 1,9 | 1,8 | 1,9 |
Содержание CO2 в исходном синтез-газе, об.% | 0,3 | 6,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 1,0 | 0,1 |
Содержание N2 в исходном синтез-газе, об.% | 3,0 | 0,2 | 1,5 | 4,9 | 9,6 | 0,7 | 0,5 | 0,7 |
Содержание СН4 в исходном синтез-газе, об.% | 1,9 | 0,1 | 1,0 | 3,6 | 4,2 | 0,7 | 0,5 | 0,7 |
Σ(N2+CH4) в исходном синтез-газе, об.% | 4,9 | 0,3 | 2,5 | 8,5 | 13,8 | 1,4 | 1,0 | 1,4 |
Кратность циркуляции | 10 | 100 | 25 | 28 | 29 | 30 | 16 | 30 |
Давление, атм | 80 | 100 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
Температура, °С | 360 | 420 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 |
Объемная скорость исходного синтез-газа, ч-1 | 1000 | 830 | 840 | 910 | 880 | 790 | 710 | 800 |
Конверсия СО, мас.% | 88 | 93 | 91 | 87 | 81 | 91 | 85 | 90 |
Выход фракции C5+ на поданный CO+H2, г/нм3 | 97 | 137 | 145 | 149 | 137 | 145 | 138 | 143 |
Содержание ароматических углеводородов во фракции C5+, мас.% | 2,7 | 21,6 | 34,1 | 26,2 | 24,5 | 25,1 | 29,7 | 27,4 |
Таблица 2 | |||||||
Мольные отношения SiO2/Al2O3 и содержание железа в используемых цеолитах бифункционального катализатора в прототипе и заявляемом способе | |||||||
Мольное отношение SiO2/Al2О3 | |||||||
пример 1 | пример 2 | пример 4 | пример 5 | пример 6 | пример 7 | пример 8 | пример 9 |
90 | 74 | 72 | 72 | 72 | 72 | 93 | 68 |
Содержание железа, мас.% | |||||||
пример 1 | пример 2 | пример 4 | пример 5 | пример 6 | пример 7 | пример 8 | пример 9 |
<0,03 | <0,03 | 0,94 | 0,94 | 0,94 | 0,94 | 0,67 | 0,2 |
1. Способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, содержащего Н2, СО и CO2 и имеющего объемное отношение Н2/(СО+СО2), равное 1-3, путем контактирования газа при температуре 320-440°С и давлении 40-100 атм с бифункциональным катализатором, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11 и металлоксидный компонент, при циркуляции газового потока после реактора, отличающийся тем, что цеолитный компонент катализатора содержит железо от 0,1 до 1 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный синтез-газ содержит CH4 от 0,5 до 10 об.% и N2 от 0,5 до 10 об.%, при этом содержание СН4 и N2 в исходном синтез-газе в сумме не превышает 15 об.%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят при циркуляции газового потока при объемном отношении количества циркулирующего газа к исходному синтез-газу, предпочтительно равному 4-30.