Синтез Фишера—Тропша

Образование газообразных углеводородов

Из-за подорожания нефти становится экономически перспективным получение химического сырья из угля, и в будущем в США и в других странах важное значение должно приобрести крупное про­мышленное производство метана из угля. Поэтому в Сасолбурге, проводили опыты по совместному получению легких углеводородов (химическое сырье) и метана ФТ-синтезом в потоке взвешенного порошкообразного катализатора [131, 278].

При ужесточении рабочих условий (опыты 1—3 в табл. 42) со­став продуктов сдвигается в сторону низкомолекулярных соедине­ний. Селективность по метану повышается от 30 до 70%; селектив­ность по углеводородам С2 проходит через максимум (17%), а се­лективность по углеводородам С3—С4 падает; снижается также выход органических кислородсодержащих соединений.

Этих изменений селективности достигали, варьируя условия опытов и состав катализатора, о чем, однако, нет подробных дан­ных. Согласно известным зависимостям селективности от условий синтеза на железном катализаторе при среднем давлении, можно

Таблица 42. Показатели синтеза в потоке взвешенного порошкообразного катализатора в условиях преимущественного образования газообразных углеводородов 

Фракция

Селективность, % от превращенного углерода

производство

газообразных углеводородов

производство бензина

опыт 1

опыт 2

опыт 3

Метан

30

50

70

10

Этилен

15

17

12

4

Этан

6

Пропилен

15

И

6

12

Пропан

2

Бутилены

16

13

6

8

Бутаны

1

Легкое масло (50—290 °С)

22

8

6

43

Тяжелое масло (160—490 °С)

7

Нейтральные      кислородсо-

держащие соединения

2

1

0,2

6

Карбоновые кислоты

<0,05

<0,05

<0,05

1

полагать, что сдвиг к более легким продуктам в основном является следствием работы при более высокой температуре и применения катализатора с меньшим содержанием щелочи. Доля олефинов в продуктах не указана, однако можно принять, что отношение олефин: парафин уменьшается с ростом выхода метана.

Для получения низкомолекулярных олефинов опыт 1 представ­ляется самым интересным. Здесь селективность по углеводородам С2—С4 составляет 46%. После выделения олефинов остаток насы­щенных углеводородов можно было бы с хорошим выходом под­вергнуть пиролизу, в основном до этилена. Выход бензина тоже достаточно высок (селективность по легкому маслу 22%), но сле­довало бы проверить, можно ли содержащиеся в нем олефины ис­пользовать как химическое сырье. Парафины, присутствующие в бензине, могли бы служить сырьем для пиролиза с целью получе­ния дополнительного количества низших олефинов. Метан можно возвратить на синтез после его превращения в синтез-газ или на­править потребителю как отопительный газ. В странах, распола­гающих дешевым углем (США, Южная Африка и др.), можно ре­комендовать способ работы в условиях опыта 3. В этом случае по­лучали бы наряду с основным продуктом — метаном — ценные низкомолекулярные олефины и хорошее сырье для термического крекинга.