Распределение продуктов при ФТ-синтезе в потоке взвешенного порошкообразного катализатора в большой степени зависит от температуры реакции. В присутствии подщелоченного железного плавленого катализатора образуются преимущественно газообразные углеводороды и жидкие углеводороды, выкипающие в пределах кипения бензина, а также органические кислородсодержащие соединения в качестве подобных продуктов.
Ниже показаны селективность синтеза в потоке взвешенного катализатора, а также рабочие параметры процесса [131, 278]:
Состав продукта, % от превращенного углерода | |
метан | 10 |
этилен | 4 |
этан | 6 |
пропилен | 12 |
пропан | 2 |
бутилены | 8 |
бутаны | 1 |
С5— С12 | 39 |
C13 — C18 | 5 |
C19 — С21 | 1 |
С22 — С30 | 3 |
С31 и выше | 2 |
нейтральные кислородсодержащие соединения | 6 |
карбоновые кислоты | 1 |
Рабочие параметры |
|
температура, °С | 300-340 |
давление, МПа | 2—2,3 |
соотношение Н2: СО в синтез-газе в исходном | (2,4 - 2,8):1 |
в суммарном | (5-5-6):1 |
степень превращения смеси СО + Н2, % | 77-85 |
коэффициент рециркуляции | 2—2,4 |
продолжительность пробега, сут . | ≈ 40 |
В метан переходит 10% превращенного углерода, во фракцию С2 также 10%, в С3 14%, в С4 9%, в С5—С12 39%. В продукты C13 и выше переходит только 11% углерода, в нейтральные растворимые в воде кислородсодержащие органические соединения 6% и в карбоновые кислоты 1%. В течение производственного периода активность катализатора снижается, и приходится повышать температуру, чтобы степень превращения смеси СО + H2 поддерживать на уровне 80%. Поэтому в итоге рабочая температура равна 300—350 °C.
Доля олефинов в углеводородах относительно высока [131]. Она достигает максимума во фракциях С3 и C4; в продуктах выше С4 содержание олефинов медленно снижается:
Фракция | Содержание олефинов. % (мольн.) |
С2 | ≈ 40 |
С3 | ≈ 85 |
С4 | ≈ 85 |
С5 — С11 | ≈ 70 |
С11 — C14 | ≈ 60 |
Примечание. Фракции C5—С11 и С11 — C14 содержали также ароматические углеводороды (5 и 15% масс. соответственно), спирты (6 и 5% масс.) н карбонильные соединения (6 и 5% масс).