Выделение продуктов синтеза Фишера—Тропша из смеси, выходящей из реактора со стационарным слоем катализатора, осуществляли в принципе одинаково в различных вариантах этого процесса.
Обычно для этого вели фракционную конденсацию под давлением. Твердые высокомолекулярные углеводороды отделяли в обогреваемом сепараторе при 100—130°С и периодически (реже — непрерывно) фракционировали дистилляцией в вакууме, получая твердые и мягкие парафины. Полутвердые и часть жидких углеводородов (гач, когазин) отделяли в процессе теплообмена с циркулирующим синтез-газом, а в заключение, охлаждая в холодильниках до комнатной температуры, выделяли остальные жидкие углеводороды (бензин, сжиженный газ) [131]. Продуктовые потоки подвергали дистилляции. Выделение низкомолекулярных углеводородов (пропан, бутан), особенно на установках ФТ-синтеза при низком давлении, было связано с трудностями, которые удалось преодолеть при переходе на более высокое давление и использование для отмывки газа процесса Rectisol.
Остаточный газ, получаемый после низкотемпературной обработки метанолом, содержал в основном оксид углерода, водород и метан; содержание диоксида углерода и азота было незначительно. Такой газ можно было использовать для разных целей:
1) возвращение на ФТ-синтез в качестве циркулирующего синтез-газа или подача на вторую ступень синтеза;
2) конверсия метана с водяным паром и кислородом в синтез-газ с высоким содержанием водорода, используемый, например, длясинтезов в потоке взвешенного порошкообразного катализатора (фирма Sasol);
3) применение в качестве отопительного газа с теплотой сгорания 16 750—21 000 кДж/м3 (фирма Sasol).
В свое время не было проявлено интереса к производству газа SNG с высоким содержанием метана путем метанирования остаточного синтез-газа. Однако теперь имеются более благоприятные предпосылки для использования метана как побочного или целевого продукта ФТ-синтеза. В связи с повышением прибыли от применения метана в качестве энергоносителя или как сырья изменяется также общепринятая оценка состава первичных продуктов ФТ-синтеза, согласно которой ранее ориентировались на получение самого низкого выхода метана и углеводородов С2 . Возрастает также роль для углеводородов С3—C4, особенно пропилена и бутиленов: вместо использования для полимеризации или алкилирования в настоящее время имеются широкие возможности применения этих олефинов в качестве химического сырья [152]. Поэтому новые исследования посвящены преимущественному получению углеводородов С3—С4 [153].
В 1936—1945 гг. работу немецких заводов синтеза Фишера — Тропша ориентировали на получение моторных топлив (бензины, дизельное топливо) в количествах, соответствующих потребности [103]. Углеводороды с т. кип. 30—180 °С (C5—С10) в то время использовали преимущественно как моторное топливо. По сравнению с синтезом на кобальтовых катализаторах, повышенное содержание олефинов во фракции C5—С10, получаемой при ФТ-синтезе на железных катализаторах, давало возможность вырабатывать высокооктановый бензин путем обработки этой фракции активированными отбеливающими землями [154, 155] или алюмосиликатами (протекала изомеризация) или производить смазочные масла полимеризацией присутствующих олефинов [103]. Чтобы повысить октановое число, а также чтобы получить бензол, толуол и ксилолы, фракцию С6—C8 подвергали ароматизации [156] на алюмо-хромо-щелочных катализаторах при 400 °С. В настоящее время а-олефины С5—С11 были бы особенно ценными для оксосинтеза при получении высших спиртов.
Углеводородную фракцию С10—С18 (180—320 С) применяли преимущественно в качестве высококачественного дизельного топлива (цетановое число 70—100), а иногда ее добавляли [157, 158] к нефтепродуктам для снижения температуры самовоспламенения. Большое значение имела переработка фракции С10—C18 в высококачественные смазочные масла: парафины хлорировали и конденсировали [159] с ароматическими углеводородами, а олефины полимеризовали на хлориде алюминия [103]. Продукты, получаемые в обоих процессах, обладали очень хорошими свойствами и имели техническое значение и повышенный спрос. К примеру, в 1943 г. их получали в количестве ≈70 тыс. т.
В настоящее время имеется значительная потребность в хлорированных углеводородах С10—C18, например как мягчителей для лаковых смол, которые отличаются высокими стабильностью к окислению и температурой воспламенения и часто превосходят продукты, полученные из нефтяных парафинов.
Углеводороды, получаемые при синтезе Фишера — Тропша, имеют почти исключительно прямоцепочечное строение. Это определяет их ценность как сырья для моющих средств. Эти углеводороды путем сульфирования или сульфохлорирования можно превращать непосредственно в алкилбензолсульфонаты, алкансульфонаты или а-олефинсульфонаты или переводить (путем гидроформилирования олефинов и последующего гидрирования) в спирты жирного ряда, представляющие значительную ценность [110].
Парафины с т. кип. >320°С, образующиеся в синтезе Фишера — Тропша, перегоняли в вакууме с водяным паром и получали мягкий и плиточный парафин (дистилляты с т. кип. 320—460 °С) и твердый парафин (>460°С). Мягкий парафин застывал при 35— 45 °С, различные сорта плиточного парафина — от 40 до 80 °С. Углеводороды, входящие в их состав, содержали 18—30 атомов С. Эти продукты применяли для пропитки древесины, кожи, бумаги и тканей, для покрытия металлов или в качестве изоляционных восков. Аналогично можно использовать и твердый парафин (церезин с температурой каплепадения 100—115 °С). Его применяли без обработки [160] или подвергали подготовке (отбеливание, гидрирование [161], хлорирование [162] или дегидрохлорирование [163], окисление [162], нитрование [164]).
Для деструкции продуктов ФТ-синтеза с длинной цепью были разработаны различные процессы: путем термического [165] или термокаталитического [166] расщепления можно было получать преимущественно или а-олефины С5—C18 или низкокипящие углеводороды с высоким содержанием олефинов. Продукты, получаемые по тому и другому способу, и в настоящее время могут быть использованы для производства моющих средств или в оксосинтезе.