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.