Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Процес Фішера — Тропша — це каталітичний процес гідрування монооксиду вуглецю з утворенням суміші рідких вуглеводнів. Призначення цього процесу — виробництво синтетичних вуглеводнів для використання як синтетичного мастильного матеріалу або синтетичного палива.
Історія
Протягом 1920—2020 років розрізняють 4 етапи (покоління) розвитку технології Фішера — Тропша.
Після винаходу процесу німецькими дослідниками Францем Фішером і Гансом Тропшом, що працювали в Товаристві кайзера Вільгельма в 1920-ті було зроблено багато удосконалень і виправлень і назва «Фішер-Тропш» зараз застосовується до великої кількості подібних процесів (синтез Фішера — Тропша або хімія Фішера — Тропша).
Процес був винайдений в бідній нафтою, але багатою вугіллям Німеччині у 1920-х роках для виробництва рідкого палива. Він використовувався Японією і Німеччиною під час Другої світової війни для виробництва альтернативного палива. Річне виробництво синтетичного палива в Німеччині досягло понад 124 000 барелів в день ~6500 тисяч тонн у 1944 році.
Після війни взяті в полон німецькі вчені брали участь в операції «Скріпка», продовжуючи працювати над синтетичними паливами в США в Бюро гірської промисловості США.
Вперше синтез вуглеводнів з суміші СО і Н2 (синтез-газ) був здійснений на початку XX століття: Сабатьє і [fr] був синтезований метан, Є. І. Орловим — етилен. У 1913 р компанія BASF взяла патент на отримання сумішей вуглеводнів і спиртів з синтез-газу над підлужненими Co-Os каталізаторами (надалі цей напрямок вилився в створення процесу синтезу метанолу). У 1923 р німецькі хіміки Ф. Фішер і Г. Тропш, співробітники компанії , повідомили про отримання оксигеновмісних продуктів з синтез-газу над Fe каталізаторами, а в 1926 р — вуглеводнів.
Перший промисловий реактор був запущений в Німеччині в 1935 р, у якому використовувався Co-Th осаджений каталізатор. У 1930-40-ві рр. на основі технології Фішера — Тропша було налагоджено виробництво синтетичного бензину (когазін-I, або сінтін) з октановим числом 40-55, синтетичної високоякісної дизельної фракції (когазін-II) з цетановим числом 75-100 і твердого парафіну. Сировиною для процесу слугувало вугілля, з якого газифікацією отримували синтез-газ, а з нього вуглеводні. До 1945 р у світі було 15 заводів синтезу Фішера — Тропша (у Німеччині, США, Китаї та Японії) загальною потужністю близько 1 млн т вуглеводнів на рік. Вони випускали в основному синтетичні моторні палива і мастила.
У роки після другої світової війни синтезу Фішера-Тропша приділяли велику увагу в усьому світі, оскільки вважалося, що запаси нафти підходять до кінця, і треба шукати їй заміну. У 1950 р був побудований завод у Браунсвіллі (Техас) на 360 тис. т / р. У 1955 р південноафриканська компанія Sasol побудувала власне виробництво, що існує й розвивається досі. У Новочеркаську з 1952 року працювала установка потужністю близько 50 тис. т / г, що використовує вивезене з Німеччини обладнання. Сировиною служило спочатку вугілля Донецького басейну, а потім природний газ. Німецький Co-Th каталізатор був з часом замінений на оригінальний, Co-Zr. На заводі була встановлена колона точної ректифікації, так що в асортимент продукції заводу входили індивідуальні вуглеводні високої чистоти, в тому числі α-олефіни з непарним вуглецевим номером. Установка працювала на Новочеркаському заводі синтетичних продуктів аж до 1990-х років і була зупинена з економічних причин.
Всі ці підприємства в значній мірі запозичили досвід німецьких хіміків та інженерів, накопичений у 30-40-ві роки.
Відкриття великих родовищ нафти в Аравії, Північному морі, Нігерії, Алясці різко знизило інтерес до синтезу ФТ. Майже всі існуючі заводи були закриті, єдине велике виробництво збереглося в ПАР. Активність в цій області відновилася до 1990-го років.
У 1990 р компанія Exxon запустила дослідну установку на 8 тис. т/р. з Со каталізатором. У 1992 р південноафриканська компанія Mossgas побудувала завод потужністю 900 тис. т / р. На відміну від технології Sasol, як сировина тут використовувався природний газ із шельфового родовища. У 1993 році компанія Shell запустила завод в Бінтулу (Малайзія) потужністю 500 тис. т / р., використовуючи Co-Zr каталізатор і оригінальну технологію «середніх дистилятів». Сировиною служить синтез-газ, отримуваний парціальним окисленням місцевого природного газу. В наш час Shell будує завод за тією ж технологією, але на порядок більшої потужності в Катарі. Свої проекти в області синтезу Фішера-Тропша різного ступеня опрацювання мають також компанії Chevron, Conoco Inc., BP, ENI, Statoil, , та інші. та інших. Як правило, це 4-е покоління технології Процесу Фішера — Тропша.
В Узбекистані в 2020 році планувався проект Uzbekistan GTL, який буде працювати на природному газі з Шуртанського родовища і спиратися на технології Sasol.
Сировина
Сировиною даного процесу є синтез-газ.
Реактори
Протягом всієї історії використовували чотири основних типи промислових реакторів для промислової розробки реакції Фішера-Тропша:
- Трубчасті, з нерухомим шаром реактора. Працює при температурі 220—260 °С і тиску 20-30 бар;
- Циркулююче ліжко реактора (так званий синтол по Sasol), працює при температурі 350 °C і тиску 25 бар;
- Реактори з псевдозрідженим шаром (Sasol Розширений синтол), аналогічні за своєю дією на синтол, але менше з тієї ж потужності.
- Реактор «шлам», в якому каталізатор, що завис у рідині (часто воски виробництва самої реакції), в якому бульбашки синтез-газу. Зазвичай ці реактори працюють при низькій температурі для отримання максимально високої молекулярної маси продуктів.
Механізм процесу
- n CO + 2n H2 → CnH2n + n H2O;
- CnH2n + H2 → CnH2n+2 (1)
- 2n CO + n H2 → CnH2n + n СО2;
- CnH2n + H2 → CnH2n+2 (2)
Напрямок 1: синтез йде на нікелевих (Ni-Mn-Al2О3, сплаві Ni-Si-Mn) або кобальтових каталізаторах (Co-ThO2 або Co-ThO2-MgO) при температурі 175—215 °C, тиску 0,1-1,5 МПа. Вихід вуглеводнів у цьому випадку становить 100—180 мл на 1 м³ вихідної газової суміші. Приклад фракційного складу для Со-каталізаторі: фракція з т. кип. <150 °C (бензин) — 20-24 %; 150—200 °C — 12-15 %; 250—300 °C-ок. 25 %; парафіни 34-42 %. В основному всі фракції містять алкани з нормальним ланцюгом; бензинова фракція містить від 8 до 40 % олефінів.
Напрямок 2: каталізатори на основі заліза (Fe-ZnO або Fe-Cu-Mn на доломіті) при температурі 220—250 °C, тиску 0,5-1 МПа. Вихід вуглеводнів до 160 мл на 1 м³ газової суміші (в тому числі бензину і масел бл. 110 мл). У числі рідких продуктів — значні кількості (до 60 %) термінальних олефінів.
Парафіни (60-70 %) утворюються на рутенієвому каталізаторі при температурі 180—200 °C і тиску 10-30 МПа. На оксидах Cr, Mo, Th з добавками K2CO3 при температурі 475—500 °C утворюються значні кількості ароматичних сполук. На оксидах Zn, Al або Th при температурі 420—450 °C, тиску 30 МПа основні продукти — .
Побічними реакціями синтезу вуглеводнів із СО і Н2 є:
- Гідрування оксиду вуглецю до метану: СО + 3 Н2 → СН4 + Н2О + 214 кДж / моль;
- Реакція Будуара (диспропорціонування СО): 2СО → СО2 + С;
- Утворення спиртів: n СО + 2n Н2→ CnH2n+1ОН + (n-1) H2О;
- Рівновага водневого газу: СО + Н2О ↔ СО2 + Н2;
Остання реакція має особливе значення для каталізаторів на основі заліза, на кобальті вона майже не протікає. На залізних каталізаторах, крім того в значних кількостях утворюються кисневмісні сполуки — спирти та карбонові кислоти.
Типовими умовами проведення процесу є: тиск від 1 атм (для Co каталізаторів) до 30 атм, температура 190—240 °C (низькотемпературний варіант, для Co і Fe каталізаторів) або 320—350 °C (високотемпературний варіант, для Fe).
Механізм реакції, незважаючи на десятиліття його вивчення, в деталях залишається незрозумілим. Втім, ця ситуація типова для гетерогенного каталізу.
Термодинамічні закономірності для продуктів синтезу Фішера-Тропша такі:
- Можливо отримання із СО і H2 вуглеводнів будь-якої молекулярної маси, виду та будови окрім ацетилену.
- Ймовірність утворення вуглеводнів зменшується в ряді: метан> інші алкани> алкени. Ймовірність утворення нормальних алканів зменшується, а нормальних алкенів підвищується зі збільшенням довжини ланцюга.
- Підвищення загального тиску в системі сприяє утворенню більш важких продуктів, а збільшення парціального тиску водню в синтез-газі сприяє утворенню алканів.
Реальний склад продуктів синтезу вуглеводнів із СО і Н2 істотно відрізняється від рівноважного. У більшості випадків розподіл продуктів за молекулярною масою в стаціонарних умовах описується формулою p (n) = n (1-α)²αn-1, де p (n) — масова частка вуглеводню з вуглецевим номером n, α = k 1 / (k1 + k2), k1, k 2 — константи швидкості росту та обриву ланцюга, відповідно. Це т. зв. розподіл Андерсона — Шульца — Флорі (ASF distribution). Метан (n = 1) завжди присутній в більшій кількості, ніж пропонується розподілом ASF, оскільки утворюється незалежно по реакції прямого гідрування. Величина α знижується із зростанням температури і, як правило, зростає зі зростанням тиску. Якщо в реакції утворюються продукти різних гомологічних рядів (парафіни, олефіни, спирти), то розподіл для кожного з них може мати свою величину α. Розподіл ASF накладає обмеження на максимальну селективність по будь-якому вуглеводню або вузької фракції. Це друга, після теплозняття, проблема синтезу Фішера-Тропша.
Використання
В даний час дві компанії комерційно використовують свої технології, засновані на процесі Фішера — Тропша. Shell в Бінтулу, Малайзія, використовує природний газ як сировину і виробляє, переважно, малосірчисте дизельне паливо. Sasol в Південній Африці використовує вугілля як сировину для виробництва різноманітних товарних продуктів з синтетичної нафти. Процес і сьогодні використовується в ПАР для виробництва більшої частини дизельного палива країни з вугілля компанією Sasol. Процес використовувався в ПАР для задоволення потреб в енергії під час ізоляції при режимі апартеїда. Увага до цього процесу відновилося в процесі пошуку шляхів отримання малосірчистого дизельних палив для зменшення спричинених дизельними двигунами шкоди навколишньому середовищу. Маленька американська компанія Rentech в наш час[] сфокусувалася на перетворенні заводів з виробництва азотистих добрив від використання як сировини природного газу до використання вугілля або коксу і рідких вуглеводнів як побічного продукту.
Choren в Німеччини і CWT (Changing World Technologies) побудували заводи, що використовують процес Фішера — Тропша або подібні процеси.
Процес Фішера-Тропша — це добре продумана технологія, вже застосована у великих масштабах, хоча її поширенню заважають високі капітальні витрати, високі витрати на експлуатацію та ремонт і відносно низькі ціни на сиру нафту. Зокрема, використання природного газу як вихідної сировини стає доцільним, коли використовується «stranded gas», тобто джерела природного газу розташовані далеко від основних міст, які недоцільно експлуатувати зі звичайними газопроводами і технологією LNG.
Існують великі запаси кам'яного вугілля, які можуть бути використані як джерело палива в міру виснаження запасів нафти. Так як у світі є великі запаси кам'яного вугілля, ця технологія може бути тимчасово використана, якщо нафта стане дорожче. Поєднання газифікації біомаси і синтезу Фішера-Тропша — це багатообіцяючий спосіб виробництва поновлюваного або «зеленого» автомобільного палива. Синтетичне паливо, вироблене з вугілля, є конкурентоспроможним при ціні на нафту вище 40 дол за барель. Капітальні вкладення, які при цьому треба зробити, складають від 7 до 9 млрд дол за 80 тис. барелів потужностей з виробництва синтетичного палива з вугілля. Для порівняння, аналогічні потужності з переробки нафти стоять близько 2 млрд дол. У вересні 2005 губернатор Едвард Ренделл заявив про створення підприємства Waste Management and Processors Inc. Використовує технології, ліцензовані у Shell і Sasol. Буде побудована фабрика, що використовує синтез Фішера-Тропша для переробки так званого непридатного вуглецю (залишків від вуглевидобутку) в малосірчисте дизельне паливо на ділянці біля міста Mahanoy на північно-заході Філадельфії. Штат Пенсільванія взяв на себе зобов'язання купувати значний відсоток продукції заводу і, разом з Департаментом енергетики США (DoE), запропонував більш як 140 мільйонів доларів податкових пільг. Губернатор штату Монтана Бріан Швейцер (Brian Schweitzer) запропонував побудувати завод, який буде використовувати процес Фішера-Тропша для перетворення вугільних запасів штату в паливо, щоб зменшити залежність США від імпорту нафти.
На початку 2006 року в США розглядалися проекти будівництва 9 заводів по непрямому зрідженню вугілля сумарною потужністю 90—250 тис. барелів на день.
Китай планує інвестувати 15 млрд дол до 2010—2015 рр.. в будівництво заводів з виробництва синтетичного палива з вугілля. Національна Комісія Розвитку та Реформ (NDRC) заявила, що сумарна потужність заводів зі скраплення вугілля досягне 16 млн тонн синтетичного палива на рік, що становить 5 % від споживання нафти в 2005 році і 10 % імпорту нафти.
Технології переробки вугілля в рідке паливо породжують безліч питань з боку екологів. Найсерйознішою є проблема викидів вуглекислого газу. Останні роботи Національної лабораторії з поновлюваних джерел енергії США (National Renewable Energy Laboratory) показали, що в повному циклі викиди парникових газів для вироблених з кам'яного вугілля синтетичних палив приблизно вдвічі вище свого заснованого на бензині еквівалента. Викиди інших забруднювачів також сильно збільшилися, тим не менш, вони можуть бути зібрані в процесі виробництва. Поховання вуглецю було запропоновано як спосіб зменшити викиди оксиду вуглецю. Закачка у нафтові пласти дозволить збільшити видобуток нафти і збільшити термін служби родовищ на 20-25 років, однак використання даної технології можливо лише при стійких нафтових цінах вище 50-55 дол за барель. Важливою проблемою при виробництві синтетичного палива є і високе споживання води, рівень якого становить від 5 до 7 галонів на кожен галон отриманого палива.
Література
- Лит.: Рапопорт И. Б., Искусственное жидкое топливо, 2 изд., M., 1955; Эйдус Я. Т., «Успехи химии», 1967, т. 36, в. 5, с. 824-46. Г. И. Дрозд.
- В. М. Потехин, В. В. Потехин «Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки», Санкт-Петербург, «Химиздат», 2005 год.
Див. також
Примітки
- История синтетической нефти от Фишера и Тропша до Катара
- Технология INFRA.xtl позволяет рентабельно преобразовывать попутный газ в синтетическую нефть на месторождениях. Полученный продукт смешивается с добываемой нефтью.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Proces Fishera Tropsha ce katalitichnij proces gidruvannya monooksidu vuglecyu z utvorennyam sumishi ridkih vuglevodniv Priznachennya cogo procesu virobnictvo sintetichnih vuglevodniv dlya vikoristannya yak sintetichnogo mastilnogo materialu abo sintetichnogo paliva Virobnictvo biopaliva z dopomogoyu sintezu Fishera Tropsha v Gyussingu Avstriya IstoriyaProtyagom 1920 2020 rokiv rozriznyayut 4 etapi pokolinnya rozvitku tehnologiyi Fishera Tropsha Pislya vinahodu procesu nimeckimi doslidnikami Francem Fisherom i Gansom Tropshom sho pracyuvali v Tovaristvi kajzera Vilgelma v 1920 ti bulo zrobleno bagato udoskonalen i vipravlen i nazva Fisher Tropsh zaraz zastosovuyetsya do velikoyi kilkosti podibnih procesiv sintez Fishera Tropsha abo himiya Fishera Tropsha Proces buv vinajdenij v bidnij naftoyu ale bagatoyu vugillyam Nimechchini u 1920 h rokah dlya virobnictva ridkogo paliva Vin vikoristovuvavsya Yaponiyeyu i Nimechchinoyu pid chas Drugoyi svitovoyi vijni dlya virobnictva alternativnogo paliva Richne virobnictvo sintetichnogo paliva v Nimechchini dosyaglo ponad 124 000 bareliv v den 6500 tisyach tonn u 1944 roci Pislya vijni vzyati v polon nimecki vcheni brali uchast v operaciyi Skripka prodovzhuyuchi pracyuvati nad sintetichnimi palivami v SShA v Byuro girskoyi promislovosti SShA Vpershe sintez vuglevodniv z sumishi SO i N2 sintez gaz buv zdijsnenij na pochatku XX stolittya Sabatye i fr buv sintezovanij metan Ye I Orlovim etilen U 1913 r kompaniya BASF vzyala patent na otrimannya sumishej vuglevodniv i spirtiv z sintez gazu nad pidluzhnenimi Co Os katalizatorami nadali cej napryamok vilivsya v stvorennya procesu sintezu metanolu U 1923 r nimecki himiki F Fisher i G Tropsh spivrobitniki kompaniyi povidomili pro otrimannya oksigenovmisnih produktiv z sintez gazu nad Fe katalizatorami a v 1926 r vuglevodniv Pershij promislovij reaktor buv zapushenij v Nimechchini v 1935 r u yakomu vikoristovuvavsya Co Th osadzhenij katalizator U 1930 40 vi rr na osnovi tehnologiyi Fishera Tropsha bulo nalagodzheno virobnictvo sintetichnogo benzinu kogazin I abo sintin z oktanovim chislom 40 55 sintetichnoyi visokoyakisnoyi dizelnoyi frakciyi kogazin II z cetanovim chislom 75 100 i tverdogo parafinu Sirovinoyu dlya procesu sluguvalo vugillya z yakogo gazifikaciyeyu otrimuvali sintez gaz a z nogo vuglevodni Do 1945 r u sviti bulo 15 zavodiv sintezu Fishera Tropsha u Nimechchini SShA Kitayi ta Yaponiyi zagalnoyu potuzhnistyu blizko 1 mln t vuglevodniv na rik Voni vipuskali v osnovnomu sintetichni motorni paliva i mastila U roki pislya drugoyi svitovoyi vijni sintezu Fishera Tropsha pridilyali veliku uvagu v usomu sviti oskilki vvazhalosya sho zapasi nafti pidhodyat do kincya i treba shukati yij zaminu U 1950 r buv pobudovanij zavod u Braunsvilli Tehas na 360 tis t r U 1955 r pivdennoafrikanska kompaniya Sasol pobuduvala vlasne virobnictvo sho isnuye j rozvivayetsya dosi U Novocherkasku z 1952 roku pracyuvala ustanovka potuzhnistyu blizko 50 tis t g sho vikoristovuye vivezene z Nimechchini obladnannya Sirovinoyu sluzhilo spochatku vugillya Doneckogo basejnu a potim prirodnij gaz Nimeckij Co Th katalizator buv z chasom zaminenij na originalnij Co Zr Na zavodi bula vstanovlena kolona tochnoyi rektifikaciyi tak sho v asortiment produkciyi zavodu vhodili individualni vuglevodni visokoyi chistoti v tomu chisli a olefini z neparnim vuglecevim nomerom Ustanovka pracyuvala na Novocherkaskomu zavodi sintetichnih produktiv azh do 1990 h rokiv i bula zupinena z ekonomichnih prichin Vsi ci pidpriyemstva v znachnij miri zapozichili dosvid nimeckih himikiv ta inzheneriv nakopichenij u 30 40 vi roki Vidkrittya velikih rodovish nafti v Araviyi Pivnichnomu mori Nigeriyi Alyasci rizko znizilo interes do sintezu FT Majzhe vsi isnuyuchi zavodi buli zakriti yedine velike virobnictvo zbereglosya v PAR Aktivnist v cij oblasti vidnovilasya do 1990 go rokiv U 1990 r kompaniya Exxon zapustila doslidnu ustanovku na 8 tis t r z So katalizatorom U 1992 r pivdennoafrikanska kompaniya Mossgas pobuduvala zavod potuzhnistyu 900 tis t r Na vidminu vid tehnologiyi Sasol yak sirovina tut vikoristovuvavsya prirodnij gaz iz shelfovogo rodovisha U 1993 roci kompaniya Shell zapustila zavod v Bintulu Malajziya potuzhnistyu 500 tis t r vikoristovuyuchi Co Zr katalizator i originalnu tehnologiyu serednih distilyativ Sirovinoyu sluzhit sintez gaz otrimuvanij parcialnim okislennyam miscevogo prirodnogo gazu V nash chas Shell buduye zavod za tiyeyu zh tehnologiyeyu ale na poryadok bilshoyi potuzhnosti v Katari Svoyi proekti v oblasti sintezu Fishera Tropsha riznogo stupenya opracyuvannya mayut takozh kompaniyi Chevron Conoco Inc BP ENI Statoil ta inshi ta inshih Yak pravilo ce 4 e pokolinnya tehnologiyi Procesu Fishera Tropsha V Uzbekistani v 2020 roci planuvavsya proekt Uzbekistan GTL yakij bude pracyuvati na prirodnomu gazi z Shurtanskogo rodovisha i spiratisya na tehnologiyi Sasol SirovinaSirovinoyu danogo procesu ye sintez gaz ReaktoriProtyagom vsiyeyi istoriyi vikoristovuvali chotiri osnovnih tipi promislovih reaktoriv dlya promislovoyi rozrobki reakciyi Fishera Tropsha Trubchasti z neruhomim sharom reaktora Pracyuye pri temperaturi 220 260 S i tisku 20 30 bar Cirkulyuyuche lizhko reaktora tak zvanij sintol po Sasol pracyuye pri temperaturi 350 C i tisku 25 bar Reaktori z psevdozridzhenim sharom Sasol Rozshirenij sintol analogichni za svoyeyu diyeyu na sintol ale menshe z tiyeyi zh potuzhnosti Reaktor shlam v yakomu katalizator sho zavis u ridini chasto voski virobnictva samoyi reakciyi v yakomu bulbashki sintez gazu Zazvichaj ci reaktori pracyuyut pri nizkij temperaturi dlya otrimannya maksimalno visokoyi molekulyarnoyi masi produktiv Mehanizm procesun CO 2n H2 CnH2n n H2O CnH2n H2 CnH2n 2 1 2n CO n H2 CnH2n n SO2 CnH2n H2 CnH2n 2 2 Napryamok 1 sintez jde na nikelevih Ni Mn Al2O3 splavi Ni Si Mn abo kobaltovih katalizatorah Co ThO2 abo Co ThO2 MgO pri temperaturi 175 215 C tisku 0 1 1 5 MPa Vihid vuglevodniv u comu vipadku stanovit 100 180 ml na 1 m vihidnoyi gazovoyi sumishi Priklad frakcijnogo skladu dlya So katalizatori frakciya z t kip lt 150 C benzin 20 24 150 200 C 12 15 250 300 C ok 25 parafini 34 42 V osnovnomu vsi frakciyi mistyat alkani z normalnim lancyugom benzinova frakciya mistit vid 8 do 40 olefiniv Napryamok 2 katalizatori na osnovi zaliza Fe ZnO abo Fe Cu Mn na dolomiti pri temperaturi 220 250 C tisku 0 5 1 MPa Vihid vuglevodniv do 160 ml na 1 m gazovoyi sumishi v tomu chisli benzinu i masel bl 110 ml U chisli ridkih produktiv znachni kilkosti do 60 terminalnih olefiniv Parafini 60 70 utvoryuyutsya na ruteniyevomu katalizatori pri temperaturi 180 200 C i tisku 10 30 MPa Na oksidah Cr Mo Th z dobavkami K2CO3 pri temperaturi 475 500 C utvoryuyutsya znachni kilkosti aromatichnih spoluk Na oksidah Zn Al abo Th pri temperaturi 420 450 C tisku 30 MPa osnovni produkti Pobichnimi reakciyami sintezu vuglevodniv iz SO i N2 ye Gidruvannya oksidu vuglecyu do metanu SO 3 N2 SN4 N2O 214 kDzh mol Reakciya Buduara disproporcionuvannya SO 2SO SO2 S Utvorennya spirtiv n SO 2n N2 CnH2n 1ON n 1 H2O Rivnovaga vodnevogo gazu SO N2O SO2 N2 Ostannya reakciya maye osoblive znachennya dlya katalizatoriv na osnovi zaliza na kobalti vona majzhe ne protikaye Na zaliznih katalizatorah krim togo v znachnih kilkostyah utvoryuyutsya kisnevmisni spoluki spirti ta karbonovi kisloti Tipovimi umovami provedennya procesu ye tisk vid 1 atm dlya Co katalizatoriv do 30 atm temperatura 190 240 C nizkotemperaturnij variant dlya Co i Fe katalizatoriv abo 320 350 C visokotemperaturnij variant dlya Fe Mehanizm reakciyi nezvazhayuchi na desyatilittya jogo vivchennya v detalyah zalishayetsya nezrozumilim Vtim cya situaciya tipova dlya geterogennogo katalizu Termodinamichni zakonomirnosti dlya produktiv sintezu Fishera Tropsha taki Mozhlivo otrimannya iz SO i H2 vuglevodniv bud yakoyi molekulyarnoyi masi vidu ta budovi okrim acetilenu Jmovirnist utvorennya vuglevodniv zmenshuyetsya v ryadi metan gt inshi alkani gt alkeni Jmovirnist utvorennya normalnih alkaniv zmenshuyetsya a normalnih alkeniv pidvishuyetsya zi zbilshennyam dovzhini lancyuga Pidvishennya zagalnogo tisku v sistemi spriyaye utvorennyu bilsh vazhkih produktiv a zbilshennya parcialnogo tisku vodnyu v sintez gazi spriyaye utvorennyu alkaniv Realnij sklad produktiv sintezu vuglevodniv iz SO i N2 istotno vidriznyayetsya vid rivnovazhnogo U bilshosti vipadkiv rozpodil produktiv za molekulyarnoyu masoyu v stacionarnih umovah opisuyetsya formuloyu p n n 1 a an 1 de p n masova chastka vuglevodnyu z vuglecevim nomerom n a k 1 k1 k2 k1 k 2 konstanti shvidkosti rostu ta obrivu lancyuga vidpovidno Ce t zv rozpodil Andersona Shulca Flori ASF distribution Metan n 1 zavzhdi prisutnij v bilshij kilkosti nizh proponuyetsya rozpodilom ASF oskilki utvoryuyetsya nezalezhno po reakciyi pryamogo gidruvannya Velichina a znizhuyetsya iz zrostannyam temperaturi i yak pravilo zrostaye zi zrostannyam tisku Yaksho v reakciyi utvoryuyutsya produkti riznih gomologichnih ryadiv parafini olefini spirti to rozpodil dlya kozhnogo z nih mozhe mati svoyu velichinu a Rozpodil ASF nakladaye obmezhennya na maksimalnu selektivnist po bud yakomu vuglevodnyu abo vuzkoyi frakciyi Ce druga pislya teploznyattya problema sintezu Fishera Tropsha VikoristannyaV danij chas dvi kompaniyi komercijno vikoristovuyut svoyi tehnologiyi zasnovani na procesi Fishera Tropsha Shell v Bintulu Malajziya vikoristovuye prirodnij gaz yak sirovinu i viroblyaye perevazhno malosirchiste dizelne palivo Sasol v Pivdennij Africi vikoristovuye vugillya yak sirovinu dlya virobnictva riznomanitnih tovarnih produktiv z sintetichnoyi nafti Proces i sogodni vikoristovuyetsya v PAR dlya virobnictva bilshoyi chastini dizelnogo paliva krayini z vugillya kompaniyeyu Sasol Proces vikoristovuvavsya v PAR dlya zadovolennya potreb v energiyi pid chas izolyaciyi pri rezhimi aparteyida Uvaga do cogo procesu vidnovilosya v procesi poshuku shlyahiv otrimannya malosirchistogo dizelnih paliv dlya zmenshennya sprichinenih dizelnimi dvigunami shkodi navkolishnomu seredovishu Malenka amerikanska kompaniya Rentech v nash chas koli sfokusuvalasya na peretvorenni zavodiv z virobnictva azotistih dobriv vid vikoristannya yak sirovini prirodnogo gazu do vikoristannya vugillya abo koksu i ridkih vuglevodniv yak pobichnogo produktu Choren v Nimechchini i CWT Changing World Technologies pobuduvali zavodi sho vikoristovuyut proces Fishera Tropsha abo podibni procesi Proces Fishera Tropsha ce dobre produmana tehnologiya vzhe zastosovana u velikih masshtabah hocha yiyi poshirennyu zavazhayut visoki kapitalni vitrati visoki vitrati na ekspluataciyu ta remont i vidnosno nizki cini na siru naftu Zokrema vikoristannya prirodnogo gazu yak vihidnoyi sirovini staye docilnim koli vikoristovuyetsya stranded gas tobto dzherela prirodnogo gazu roztashovani daleko vid osnovnih mist yaki nedocilno ekspluatuvati zi zvichajnimi gazoprovodami i tehnologiyeyu LNG Isnuyut veliki zapasi kam yanogo vugillya yaki mozhut buti vikoristani yak dzherelo paliva v miru visnazhennya zapasiv nafti Tak yak u sviti ye veliki zapasi kam yanogo vugillya cya tehnologiya mozhe buti timchasovo vikoristana yaksho nafta stane dorozhche Poyednannya gazifikaciyi biomasi i sintezu Fishera Tropsha ce bagatoobicyayuchij sposib virobnictva ponovlyuvanogo abo zelenogo avtomobilnogo paliva Sintetichne palivo viroblene z vugillya ye konkurentospromozhnim pri cini na naftu vishe 40 dol za barel Kapitalni vkladennya yaki pri comu treba zrobiti skladayut vid 7 do 9 mlrd dol za 80 tis bareliv potuzhnostej z virobnictva sintetichnogo paliva z vugillya Dlya porivnyannya analogichni potuzhnosti z pererobki nafti stoyat blizko 2 mlrd dol U veresni 2005 gubernator Edvard Rendell zayaviv pro stvorennya pidpriyemstva Waste Management and Processors Inc Vikoristovuye tehnologiyi licenzovani u Shell i Sasol Bude pobudovana fabrika sho vikoristovuye sintez Fishera Tropsha dlya pererobki tak zvanogo nepridatnogo vuglecyu zalishkiv vid vuglevidobutku v malosirchiste dizelne palivo na dilyanci bilya mista Mahanoy na pivnichno zahodi Filadelfiyi Shtat Pensilvaniya vzyav na sebe zobov yazannya kupuvati znachnij vidsotok produkciyi zavodu i razom z Departamentom energetiki SShA DoE zaproponuvav bilsh yak 140 miljoniv dolariv podatkovih pilg Gubernator shtatu Montana Brian Shvejcer Brian Schweitzer zaproponuvav pobuduvati zavod yakij bude vikoristovuvati proces Fishera Tropsha dlya peretvorennya vugilnih zapasiv shtatu v palivo shob zmenshiti zalezhnist SShA vid importu nafti Na pochatku 2006 roku v SShA rozglyadalisya proekti budivnictva 9 zavodiv po nepryamomu zridzhennyu vugillya sumarnoyu potuzhnistyu 90 250 tis bareliv na den Kitaj planuye investuvati 15 mlrd dol do 2010 2015 rr v budivnictvo zavodiv z virobnictva sintetichnogo paliva z vugillya Nacionalna Komisiya Rozvitku ta Reform NDRC zayavila sho sumarna potuzhnist zavodiv zi skraplennya vugillya dosyagne 16 mln tonn sintetichnogo paliva na rik sho stanovit 5 vid spozhivannya nafti v 2005 roci i 10 importu nafti Tehnologiyi pererobki vugillya v ridke palivo porodzhuyut bezlich pitan z boku ekologiv Najserjoznishoyu ye problema vikidiv vuglekislogo gazu Ostanni roboti Nacionalnoyi laboratoriyi z ponovlyuvanih dzherel energiyi SShA National Renewable Energy Laboratory pokazali sho v povnomu cikli vikidi parnikovih gaziv dlya viroblenih z kam yanogo vugillya sintetichnih paliv priblizno vdvichi vishe svogo zasnovanogo na benzini ekvivalenta Vikidi inshih zabrudnyuvachiv takozh silno zbilshilisya tim ne mensh voni mozhut buti zibrani v procesi virobnictva Pohovannya vuglecyu bulo zaproponovano yak sposib zmenshiti vikidi oksidu vuglecyu Zakachka u naftovi plasti dozvolit zbilshiti vidobutok nafti i zbilshiti termin sluzhbi rodovish na 20 25 rokiv odnak vikoristannya danoyi tehnologiyi mozhlivo lishe pri stijkih naftovih cinah vishe 50 55 dol za barel Vazhlivoyu problemoyu pri virobnictvi sintetichnogo paliva ye i visoke spozhivannya vodi riven yakogo stanovit vid 5 do 7 galoniv na kozhen galon otrimanogo paliva LiteraturaLit Rapoport I B Iskusstvennoe zhidkoe toplivo 2 izd M 1955 Ejdus Ya T Uspehi himii 1967 t 36 v 5 s 824 46 G I Drozd V M Potehin V V Potehin Osnovy teorii himicheskih processov tehnologii organicheskih veshestv i neftepererabotki Sankt Peterburg Himizdat 2005 god Div takozhAlternativne avtomobilne palivo BiometanPrimitkiIstoriya sinteticheskoj nefti ot Fishera i Tropsha do Katara Tehnologiya INFRA xtl pozvolyaet rentabelno preobrazovyvat poputnyj gaz v sinteticheskuyu neft na mestorozhdeniyah Poluchennyj produkt smeshivaetsya s dobyvaemoj neftyu