Синтез Фишера—Тропша

Селективность синтеза в псевдоожиженном слое

Селективность синтеза в псевдоожиженном слое (в % по угле­роду) в отношении НКОС составляет 9%. Более половины НКОС (55—56%), образующихся при синтезе в потоке взвешен­ного порошкообразного катализатора, составляет этанол. В отно­сительно больших количествах образуются также пропанол-1 (13—14%) и ацетон ( 11%). Оставшиеся 20% (масс.) прихо­дятся на спирты  1, С3C5), на альдегиды и кетоны (С4 — С6).

Соответствующие продукты синтеза в псевдоожиженном слое содержат, по существу, те же компоненты, однако доля этанола меньше, а доля ацетона больше. Кроме того, обнаружено очень не­большое содержание метил- и этилацетата.

Снижение количества кислородсодержащих продуктов во всех гомологических рядах с повышением числа атомов С объясняется, в частности, тем, что с увеличением числа атомов С в соединениях снижается доля их образования, а также повышается их раствори­мость в масляной фазе. Интересно отметить относительно большое количество этанола, хотя доля соединений С2 в получаемых угле­водородах относительно невелика. Вероятно, альдегиды и кетоны в условиях синтеза превращаются по обратимым реакциям гидри­рования в первичные и вторичные спирты. Сравнение продуктов синтеза в потоке и в псевдоожиженном слое порошкообразного катализатора показывает, что условия в потоке катализатора бла­гоприятствуют образованию спиртов. Это объясняется более высо­ким отношением Н2: СО в суммарном синтез-газе, получаемом этим способом.

Органические кислоты, полученные при синтезе в потоке и в псе­вдоожиженном слое взвешенного порошкообразного катализатора, состоят примерно на 70% (в расчете на сумму карбоновых кислот) из уксусной кислоты: 

Кислоты

Синтез в потоке [278]

Синтез в псевдоожнженном слое [289]

Уксусная

70

72

Пропионовая

16

18

Изомасляная

9

8

С5 и выше

5

2

Селективность образования карбоновых кислот при синтезе в потоке составляет 1 % от прореагировавшего углерода, а при син­тезе в псевдоожиженном слое 1,5%.

В органической фазе продукта после промывки водой находит­ся еще некоторое количество слабополярных органических кисло­родсодержащих соединений. Спирты и карбонильные соединения присутствуют во фракции C5 —С10 в количестве 6% (масс), а во фракции C11 —С14 в количестве 5% (масс.) [131]. Результаты ка­пиллярной газовой хроматографии показывают, что в основном — это нормальные спирты (изомеры 1 и 2), причем их концентрация снижается с увеличением числа атомов С [44, 291].