Синтез Фишера—Тропша

Синтез в газовой фазе на стационарном слое катализатора

Процесс синтеза углеводородов из оксида углерода и водорода разрабатывался [1, 107, 108] в Германии с 1923 г. В результате проведенных, исследований он был подготовлен к промышленной реализации. Б 1934 г. права на дальнейшую разработку этого процесса получила фирма Ruhrchemie Aktiengesellschaft, a спустя всего два года начали работать промышленные агрегаты для производ­ства алифатических углеводородов.

До 1945 г. были построены или находились в стадии строительства [109] девять немецких (табл. 29) и шесть иностранных заводов ФТ-синтеза. На всех установках синтез вели в газовой фазе на стационарных катализаторах. С те­чением времени перешли от синтеза при атмосферном давлении к процессу при среднем давлении (1,2 МПа).

Установки ФТ-сннтеза, работавшие до и во время II мировой войны, были ориентированы прежде всего на производство моторных топлив. Однако уже было известно, что бессернистые алифатические ФТ-продукты являются ценным сырьем для получения химических веществ, и они использовались для этой цели; значение этих продуктов постоянно повышалось. Уже к концу войны значитель­ную часть продукции немецких заводов ФТ-синтеза направляли на химическую переработку. После 1945 г. дальнейшие разработки ФТ-процесса в газо­вой фазе на стационарном катализаторе привели к переходу от кобальтовых к намного более производительным железным катализаторам, которые остаются основными до настоящего времени. В результате была увеличена удельная про­изводительность единичных установок синтеза за счет повышения рабочего дав­ления и улучшения конструкции реакторов.

Установка фирмы KruppKohlechemie синтеза при среднем давлении была перестроена для работы на железном катализаторе и в 1952 г. была введена в эксплуатацию для производства твердого парафина. Через несколько лет она была снова остановлена, так как работающая тем временем установка фирмы Sasol * по новому, высокопроизводительному методу, позволяла вырабатывать более   дешевые   парафины.   Производство   моторных   топлив   перестало  быть

Таблица 29. Установки ФТ-сиитеза на кобальтовых катализаторах, сооруженные разными фирмами Германии в 1935—1939 гг.

 

Фирма

Сырье

Давление

Проектная производи­тельность по первич­ному про­дукту, тыс. т/год

Braunkohle — Benzin

Буроугольные   бри­кеты

Атмосферное

210

Essener Steinkohle

Каменноугольный кокс + коксовый газ

То же

75

Gewerkschaft Viktor

То же

> 

50

Hoesch—Treibstoffwerke

Каменноугольный

кокс

Среднее

60

Krupp Treibstoffwerke

Каменноугольный кокс + полукокс

Атмосферное и среднее

60

Treibstoffwerk Rhein-preuBen

Каменноугольный кокс + коксовый газ

Атмосферное

75

Ruhrchemie

Каменноугольный кокс

Атмосферное и среднее

70

Schaffgotsche Werke

Каменноугольный кокс + коксовый газ

Среднее

60

Wintershall

Сырой бурый уголь

Атмосферное

80

экономичным в ФРГ и в результате последующего повышения цен на уголь и одновременного снижения цены на нефть.

В 1952 г. фирмой Kuhlmann Harnes (Франция) был введен в эксплуатацию новый промышленный реактор со стационарным слоем катализатора, продемон­стрировавший  значительные преимущества высокопроизводительного синтеза.

В том же году между фирмой Ruhrchernie/Lurgi и южноафриканским пред­приятием  Sasol  был заключен  контракт о  строительстве  завода   ФТ-сиитеза  в г. Сасолбурге  (Южная Африка), Процесс должен был идти в газовой фазе на стационарном слое катализатора. Высокопроизводительный синтез фирмы Sasol был  введен  в  эксплуатацию  в   1956 г.   Эта   установка   проектировалась   так, чтобы   наряду   с   моторными   топливами   можно   было   получать   и   химическое сырье, особенно средне- и длинноцепочечные мягкие и твердые парафины. В те­чение одного года  благодаря различным техническим улучшениям первоначаль­но  запланированная  производительность  установки  была   повышена  от  60  до 80 тыс. т в год [111—113].

------------

* South African Coal, Oil a. Gas Corporation.