Fe/ CO (H 2 )

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ
СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША.
ОЦЕНКА НОВЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Томск, 2012
Актуальность проблемы





Томск, 2010
Снижение мировых запасов нефти
Высокие цены на нефть за счет нестабильной
политической ситуации в ряде стран ОПЕК
Экологическая обстановка
Необходимость в утилизации попутных
нефтяных газов (ежегодно на факелах сжигается
около 25 млрд. м3)
Удаленность провинций от маршрутов газовых
магистралей
Преимущества СФТ





Томск, 2010
Широкий сырьевой спектр
Источник ценного сырья для нефтехимии
Получение “экологического” топлива
Высокое качество диз. топлива
Монетизация попутных нефтяных газов
Природный газ. Статистика
1. Россия – 43,30 трлн. м3
2. Иран – 29,61 трлн. м3
3. Катар – 25,46 трлн. м3
Мировые запасы природного газ по состоянию на начало 2008 г. составляли 182,5 трлн. м3
Получение углеводородов по СФТ







Природный газ
Попутный нефтяной газ
Уголь
Торф
Горючие сланцы
Биомасса
Тяжелые нефтяные
остатки
Окислительная
конверсия
Паровая
Углекислотная
Парциальное окисление
Сероочистка
0,2 г серы на 100 м3
Синтез ФишераТропша
Облагораживание
Ректификация
Гидрокрекинг
Изомеризация
Реализация
Низкотемпературный
(180-250°С; Fe,Co)
Высокотемпературный
(320-360°С; Fe)
Технология GTL


Технология газ-в-жидкость (Gas-to-liquids)- главный процесс
конверсии природного газа в моторные топлива и продукты
нефтехимии с использованием СФТ
Наиболее перспективный метод по переработке попутного
нефтяного газа на местах добычи
Томск, 2010
-5-
GTL в мире

Технология Sasol:

Sasol-1(ЮАР). Мощность-500 тыс. т/год
Уголь

Sasol-2 и3 (ЮАР). Общая мощность-4 млн. т/год
Уголь

Mossgas (ЮАР). Мощность-500 тыс. т/год
Уголь

PetroSA (ЮАР). Мощность-400 тыс. т/год
Уголь

Sasol ChevronTexaco (Нигерия). Мощность-1,94 млн. т/год
Прир. газ

Oryx (Катар). Мощность–1,2 млн.т/год
Прир. газ

Технология Shell:

Bintulu (Малайзия). Мощность–1,2 млн.т/год
Прир. газ, уголь

Pearl (Катар). Мощность–4,1 млн.т/год
Прир. газ

Mobil (Новая Зеландия). Мощность–470 тыс.т/год
Прир. газ
Экспериментальная часть


В качестве катализаторов СФТ были
использованы ультрадисперсные порошки
(УДП) Fe2O3, Fe3O4, Fe/ CO (Ar), Fe/ CO (H2)
приготовленные методом электрических
взрывов проводников (ЭВП)
Последние два смешивались с кварцем в
соотношение катализатор: кварц 3:7 и после
подвергались механохимической обработке в
течение 30 мин на вращающейся платформе в
среде соответственно аргона и водорода
Томск, 2010
-9-
X&XT XXI
Список анализов



Гранулометрический анализ
Рентгенофазный анализ
Электронный парамагнитный резонанс
HORIBA LA-950S2
Shimadzu XRD-7000 S
Томск, 2010
-10-
Jeol JES-FA100
X&XT XXI
Гранулометрический анализ

Технология определения основана на принципе анализа
дифракционной картины, т.е. на явлении лазерной дифракции

HORIBA LA-950S2 позволяет работать с частицами в диапазоне от
0,01 мкм до 3000 мкм
Результаты измерений:
Образец
Томск, 2010
Cреда УДП
Размер частиц, мкм
10 %
90 %
Fe/CO (Ar)
Оксид углерода
2,20
28,38
Fe/CO (H2)
Оксид углерода
2,13
20,41
Fе2О3
Аргон
4,71
37,59
Fе3О4
Аргон
11,79
114,24
-1 1-
X&XT XXI
Рентгенофазный анализ

Качественный рентгенофазовый анализ заключается в идентификации
кристаллических фаз на основе присущих им значений межплоскостных
расстояний d(hkl) и соответствующих интенсивностей линий I(hkl)
рентгеновского спектра

Рентгенофазовый анализ образцов методом порошка с независимым
режимом сканирования θ-2θ (Брэгговский угол) образца и счетчика с
использованием приставки для вращения образца. Использовалось
излучение CuKα (λ=1,541 Ǻ). Диапазон углов 2θ составлял от 5 до 100
градусов. Шаг сканирования 0,02 градуса

Идентификация фаз проводилась с использованием базы данных PDF-2.
Математическая обработка дифрактограмм осуществлялась с помощью
программного обеспечения Shimadzu
Томск, 2010
-14-
X&XT XXI
Заключение
Строительство установок GTL по конверсии
попутного нефтяного газа и переработки малых
по объему газовых месторождений в РФ крайне
необходимы
 Процесс ФТ – процесс создания “чистого”
топлива
 Катализаторы Fe/CO полученные методом ЭВП
являются достаточно перспективными
вследствие отсутствия необходимости в
восстановлении водородом