ИСТИНА

Синтез Фишера-Тропша (ФТ-синтез) является основной стадией получения углеводородов в технологии GTL. Развитие GTL-технологии является актуальной задачей для Российской Федерации, так как позволяет утилизировать нетрадиционные углеродсодержащие ресурсы (попутные нефтяные газы, низконапорные природные газы и т.д.). Продукты ФТсинтеза - синтетические углеводороды - могут быть использованы в качестве моторных топлив, которые по эксплуатационным характеристикам не уступают, а по экологическим превосходят топлива, полученные из нефти, а также как сырье для нефтехимической промышленности. Создание эффективных технологий GTL заключается в поиске способов оптимизации технологического процесса, управления и контроля селективности по требуемым продуктам - это может быть достигнуто разработкой новых каталитических систем, например, катализаторов «двойного» назначения (гибридные), содержащих компонент ФТ-синтеза и кислотный компонент - цеолиты. Гибридные катализаторы позволяют объединить стадии синтеза и гидрооблагораживания углеводородов в одном технологическом этапе. Такое решение даст возможность проводить однореакторный синтез моторных топлив, что позволит снизить затраты на дополнительные операции по облагораживанию топлив и, как следствие, повысит конкурентоспособность технологии GTL. Важным моментов в создании катализаторов «двойного» назначения является исследование влияния свойств компонентов, входящих в состав катализатора, например, типа и формы цеолитов, на каталитическую активность и состав продуктов синтеза. Не менее важной Достоверность результатов проведенных исследований обеспечивается: применением современных физико-химических и каталитических методов исследования свойств катализаторов; представлением основных результатов диссертации в опубликованных автором научных работ, часть которых индексируются в изданиях, входящих в международные реферативные базы данных; широким обсуждением результатов исследования на научных конференциях различного уровня. Соискателем выполнены следующие исследования по изучению: - влияния различных типов (BEA, FAU, LTA) и форм (катионная, протонная) цеолитов на активность композитных катализаторов, полученных методами влажного смешения и пропитки, в синтезе углеводородов из СО и Н2. Наибольшая каталитическая активность была зафиксирована для катализаторов содержащих цеолиты HY и НВ вне зависимости от способа приготовления. Для цеолитов в катионных формах наиболее активным в синтезе был катализатор содержащий цеолит СаА. Для исследуемых катализаторов, приготовленных методами влажного смешения и пропитки, установлена различная каталитическая активность в синтезе углеводородов, что автор объясняет разной степенью контакта активных центров синтеза углеводородов и теплопроводящей добавкой; - влияния формы цеолитов в композитных катализаторах на состав углеводородов Сз+. Определено, что в присутствии катализаторов с цеолитами в протонной форме вне зависимости от метода приготовления образовывалось значительное количество углеводородов бензиновой фракции (С5-Сю) - до 75%, а также изопарафинов и олефинов - продуктов вторичных превращений углеводородов. Использование цеолитов в катионных формах позволяет получать углеводороды С5+ с повышенным содержанием дизельной фракции углеводородов (Cii-Ci8), при этом количество бензиновой фракции, а также изопарафинов и олефинов заметно снижается; - влияния степени катионирования цеолита на состав синтезируемых углеводородов С5+. Показано, что увеличение степени катионирования цеолитов приводит к повышению доли высокомолекулярных углеводородов (С 19+), а также парафинов нормального строения, в то время как содержание изопарафинов и олефинов снижается; - влияния воды на активность катализатора в процессе синтеза углеводородов. Установлено, что использование олеофильных цеолитов (протонная форма цеолитов) в составе композитных катализаторов позволяет предотвращать окислительное воздействие воды на теплопроводящую добавку (алюминий) и активную кобальтсодержащую поверхность катализатора, что способствует увеличению срока службы катализатора. Основные результаты, полученные автором в ходе проведения экспериментальных исследований можно сформулировать следующим образом. 1. Проведено сравнительное исследование композитных катализаторов синтеза Фишера-Тропша, содержащих цеолиты различных типов и форм. Показано, что использование цеолитов в катионной форме позволяет полу­ чать синтетическую нефть с повышенным содержанием углеводородов дизельной фракции. 2. Установлено, что изменение состава синтетической нефти зависит от природы катиона цеолита. Для цеолитов катионированных щелочными и щелочноземельными металлами вторичные превращения углеводородов реализуется преимущественно по мономолекулярному механизму. 3. Показано, что введение цеолитов в состав композитных катализаторов позволяет контролировать воздействие реакционной воды в синтезе Фишера-Тропша на теплопроводящий компонент и активную каталитическую поверхность. 4. Определено, что вода синтеза участвует во вторичных превращениях углеводородов, образовавшихся на кобальтсодержащих центрах, что позволяет варьировать составом синтетической нефти. Практическая ценность работы заключается в возможности снижения негативного воздействия воды на деградацию теплопроводящей добавки. Полученные результаты являются практически значимыми и были использованы при разработке промышленных катализаторов синтеза углеводородов в компании ООО ИНФРА