Катализаторы синтеза фишера-тропша во взвешенном слое со структурными промоторами из диоксида кремния/оксида алюминия
Формула / Реферат
1. Способ получения катализатора Фишера-Тропша, включающий
получение нитратного раствора, причем указанное получение нитратного раствора включает получение по меньшей мере одной суспензии металла, содержащей по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из железа и меди, и
объединение указанной по меньшей мере одной суспензии металла с раствором азотной кислоты;
объединение нитратного раствора со щелочным раствором с образованием осадка;
промотирование осадка с получением промотированной смеси, причем указанное промотирование включает объединение осадка с
(а) кремниевой кислотой и одним или более компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, или
(б) по меньшей мере одним компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, в отсутствие кремниевой кислоты, и
сушку промотированной смеси распылением с получением катализатора с требуемым размером частиц.
2. Способ по п.1, включающий получение по меньшей мере двух суспензий металлов, при этом, возможно, одна суспензия металла содержит железо, а другая суспензия металла содержит медь.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный щелочной раствор содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из карбоната натрия и гидроксида аммония; и высушенный распылением катализатор представляет собой, по существу, сферические частицы, требуемый размер которых находится в диапазоне от примерно 40 до примерно 100 мкм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотирование дополнительно включает объединение осадка с источником калия, который может быть выбран из группы, состоящей из KOH, K2O и их комбинаций.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с (а) кремниевой кислотой и одним или более компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой и по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния, которая может быть выбрана из группы, состоящей из коллоидных форм диоксида кремния, и, возможно, при этом промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой, по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой и по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния и, возможно, по меньшей мере с одним источником каолина.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой, по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния, по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка (б) по меньшей мере с одним компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, в отсутствие кремниевой кислоты.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одной некристаллической формой диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты, при этом некристаллический диоксид кремния может быть выбран из коллоидных форм диоксида кремния.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одним источником каолина и, возможно, по меньшей мере с одной некристаллической формой диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты.
12. Способ по п.1, дополнительно включающий удаление из осадка избытка нитратов до промотирования.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что указанное удаление избытка нитратов включает фильтрование для удаления жидкости из осадка и образование остатка на фильтре и, возможно, указанное промотирование дополнительно включает повторное суспендирование остатка на фильтре и объединение ресуспендированного остатка с (а) или (б).
14. Способ по п.1, дополнительно включающий прокаливание высушенного распылением катализатора.
Текст
КАТАЛИЗАТОРЫ СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША ВО ВЗВЕШЕННОМ СЛОЕ СО СТРУКТУРНЫМИ ПРОМОТОРАМИ ИЗ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ/ОКСИДА АЛЮМИНИЯ Предложен способ получения катализатора Фишера-Тропша путм получения нитратного раствора, где указанное получение включает получение по меньшей мере одной суспензии металла и объединение указанной по меньшей мере одной суспензии металла с раствором азотной кислоты; объединение нитратного раствора со щелочным раствором с образованием осадка; промотирование осадка с образованием промотированной смеси, причем промотирование включает объединение осадка с (а) кремниевой кислотой и одним или более компонентом, выбранным из группы,состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, или (б) по меньшей мере одним компонентом, выбранным из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, в отсутствие кремниевой кислоты; и сушки промотированной смеси распылением с получением катализатора с требуемым размером частиц. Также описан катализатор, полученный предложенным способом. Перекрестная ссылка на родственные заявки Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно 119(е) главы 35 Свода законов США на основании предварительной заявки на патент США 61/183840, поданной 3 июня 2009 г., содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки. Положения относительно финансируемого из федерального бюджета исследования или разработки Нет данных. Уровень техники Область изобретения Настоящее изобретение в целом относится к катализатору для применения в процессах ФишераТропша. В частности, настоящее изобретение относится к способу получения катализатора ФишераТропша, который демонстрирует повышенную структурную целостность при сохранении значительной каталитической активности и/или селективности по отношению к тяжлым углеводородам. Ещ более конкретно настоящее изобретение относится к способу получения катализатора Фишера-Тропша, содержащего структурные промоторы на основе диоксида кремния и/или оксида алюминия. Уровень техники Технологию по Фишеру-Тропшу (ФТ) применяют для превращения смеси водорода и монооксида углерода (синтез-газа или сингаза) в ценные углеводороды. Часто для проведения процесса применяют суспензионный барботажный колонный реактор (СБКР). Технологию превращения синтез-газа, источником которого служит природный газ, в ценные, главным образом жидкие, углеводороды называют технологией "газ в жидкость" (GTL). Если сырьм для сингаза является уголь, то технологию, как правило,называют "уголь в жидкость" (CTL). Технология ФТ представляет собой один из нескольких способов превращения, входящий в более общую технологию GTL/CTL. Одной из основных трудностей, возникающих при применении катализаторов на основе железа для проведения реакции ФТ в суспензионном барботажном колонном реакторе (СБКР), является разрушение исходных частиц катализатора на очень мелкие частицы, т.е. на частицы размером менее 5 мкм. Хотя малый размер частиц выгоден из-за увеличения площади поверхности и скорости реакции катализатора,возникают проблемы при отделении малых частиц катализатора от суспензии парафина. Отделение частиц катализатора от парафина необходимо, так как при работе в наиболее благоприятных для образования парафина условиях удаление парафина (вместе с катализатором) из реактора необходимо для поддержания постоянной высоты суспензии в реакторе. Существует по меньшей мере три вида разрушения железного катализатора. Во-первых, когда катализатор подвергают активации, исходное вещество, представляющее собой гематит, превращается в карбиды железа, которые имеют различную структуру и плотность. Индуцированные напряжения, вызванные превращением, приводят к дроблению частицы. Химический износ связан с подобными структурными изменениями внутри катализатора во время химического превращения. Такой химический износ обусловлен интенсивным фазовым превращением оксида железа в металлическое железо и в карбид железа. Во-вторых, если реактор эксплуатируют при высокой температуре, например более чем примерно 280C, или низком соотношении Н 2:СО, например менее чем примерно 0,7, образование углерода по реакции Будуара может привести к разъединению частиц. В-третьих, механическое воздействие может вызвать дробление частиц катализатора из-за их столкновений друг с другом или со стенками ректора. Физический износ обусловлен, главным образом, истиранием частиц катализатора и их соударением, что приводит к возникновению "мелочи" микронного размера. Такой износ может привести к ухудшению качества продукта (содержанию тврдых веществ и железа в парафине) и другим нежелательным воздействиям на процесс гидрирования с образованием парафина, который, как правило, чувствителен к присутствию железа в исходном сырье. Очень мелкое вещество трудно осаждать в установках для первичного разделения парафина и катализатора, а наличие сверхмелких частиц осложнит работу систем вторичной фильтрации. Невозможно определить реальную износостойкость, не зная типа реакционной системы, типа системы разделения парафина и катализатора и условий эксплуатации системы процесса. До сих пор попытки разработать железные катализаторы повышенной прочности были направлены на получение как можно более прочных катализаторов, вне зависимости от фактической прочности, необходимой для конкретной системы. При таком подходе активностью и селективностью катализатора жертвуют ради прочности, которая может быть больше, чем нужно. Такая работа направлена на попытку максимально увеличить прочность катализатора без должного учта негативного влияния высокого уровня упрочнителя, например диоксида кремния, на активность и селективность. Кроме того, испытания прочности катализатора проводили вне систем реального применения, например вне СБК-реакторов. Значительное количество испытаний было проведено в реакторе с механическим перемешиванием (автоклаве), в котором катализатор подвержен воздействию мощных поперечных сил, обычно не возникающих в суспензионных барботажных колонных реакторах. Повышенная прочность катализатора может быть достигнута путм нанесения железа на тугоплавкий носитель, такой как диоксид кремния, оксид алюминия или оксид магния, или добавления к основному катализатору структурного промотора. Проблема заключается в повышении прочности катализато-1 019875 ра без заметного ущерба для активности и селективности катализатора. В данной области техники применяли связующие, например SiO2, при высоком их содержании, например 10-15%. Такие катализаторы представляются неподходящими для получения очень лгких продуктов синтеза Фишера-Тропша. Таким образом, хотя из уровня техники известны катализаторы, содержащие в качестве носителя диоксид кремния (SiO2) или алюминия (Al2O3) с высоким содержанием (10%), и некоторые из таких катализаторов проявляют повышенную износостойкость, их эксплуатационные характеристики с точки зрения образующихся продуктов были ниже оптимальных. Износ осажднного железного катализатора, промотированного медью и калием, изучали в UnitedCatalyst (сейчас Sud-Chemie). Сообщали, что низкая спекаемость этого катализатора приводила к его износу до микронных размеров, вызванному физическим воздействием на катализатор. Было обнаружено,что фазовые превращения и осаждение углерода, которыми сопровождалось воздействие на катализатор монооксида углерода при повышенной температуре, являются причиной дробления частиц катализатора до наночастиц карбида. Следовательно, существует необходимость в разработке катализатора и способа получения катализатора, устойчивого к разрушению и сохраняющего при этом желаемые свойства железного катализатора без носителя, в том числе высокую активность и селективность по отношению к высокомолекулярным углеводородам. Также применение такого катализатора предпочтительно должно облегчать его отделение от продукта реакции. Краткое описание изобретения В настоящей заявке предложен способ получения катализатора Фишера-Тропша, включающий приготовление нитратного раствора, которое включает получение по меньшей мере одной суспензии металла и объединение указанной суспензии с раствором азотной кислоты; объединение нитратного раствора со щелочным раствором с образованием осадка; промотирование осадка с получением промотированной смеси, включающее объединение осадка с (а) кремниевой кислотой и одним или более веществом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, или (б) по меньшей мере одним веществом, выбранным из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, в отсутствие кремниевой кислоты; а также сушку промотированной смеси распылением с получением катализатора с частицами требуемого размера. В различных вариантах реализации изобретения по меньшей мере одна суспензия металла содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из железа, кобальта и меди. В различных вариантах реализации по меньшей мере одна суспензия содержит железо и медь. В различных вариантах реализации способ включает получение по меньшей мере двух суспензий металлов. В различных вариантах реализации одна суспензия металла содержит железо, а другая суспензия металла содержит медь. В различных вариантах реализации по меньшей мере одна суспензия металла содержит кобальт. Промотирование может дополнительно включать объединение осадка с источником калия. Источник калия может быть выбран из группы, состоящей из KOH, K2O и их комбинаций. Промотирование может включать объединение осадка с (а) кремниевой кислотой и одним или более веществом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина. В различных вариантах реализации промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой и по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния. В различных вариантах реализации указанная по меньшей мере одна некристаллическая форма диоксида кремния выбрана из коллоидных форм диоксида кремния. Промотирование может включать объединение осадка с кремниевой кислотой, по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина. В различных вариантах применения изобретения промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой и по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния. В различных вариантах применения промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина. В различных вариантах применения промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой, по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния, по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина. В различных вариантах применения промотирование включает объединение осадка с (б) по меньшей мере одним веществом, выбранным из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина в отсутствие кремниевой кислоты. В различных вариантах применения промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одной некристаллической формой диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты. В различных вариантах применения промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одним источником каолина в отсутствие кремниевой кислоты. В различных вариантах применения промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина в отсутствие кремниевой кислоты. В различных вариантах реализации изобретения щелочной раствор содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из карбоната натрия и гидроксида аммония. В различных вариантах реализации высушенный распылением катализатор представляет собой, по существу, сферические частицы, желаемый размер которых находится в диапазоне от примерно 40 до примерно 100 мкм. В различных вариантах реализации способ дополнительно включает удаление избытка нитратов из осадка перед промотированием. В различных вариантах реализации удаление избытка нитратов включает фильтрование для удаления жидкости из осадка и образование остатка на фильтре. В различных вариантах реализации промотирование также включает повторное суспендирование остатка на фильтре и объединение ресуспендированного остатка с (а) или (б). В различных вариантах реализации способ дополнительно включает прокаливание высушенного распылением катализатора. Также предложен катализатор,полученный согласно указанному способу, демонстрирующий значение RCAI-10 в диапазоне от примерно 0 до примерно 2,8. В настоящей заявке также предложен катализатор, полученный согласно указанному способу, при этом указанный катализатор образует менее чем 6 мас.% мелких частиц после 5 часового испытания на износ в струе воздуха согласно стандарту ASTM (Американского общества по испытанию материалов). Настоящее изобретение включает сочетание признаков и преимуществ, которые позволяют решить различные проблемы, присущие известным устройствам. Различные особенности, описанные выше, а также другие признаки, будут ясны специалистам после прочтения нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов реализации изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Краткое описание чертежей Для более подробного описания предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения ниже даны ссылки на прилагаемые чертежи, где фиг. 1 представляет собой схему способа получения износостойкого катализатора согласно настоящему описанию; фиг. 2 - схему этапов получения раствора нитрата согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании; фиг. 3 - схему этапов объединения раствора нитрата с щелочным раствором для образования осадка согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании; фиг. 4 - схему возможных этапов, включающую удаление избытка нитратов из осадка согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании; фиг. 5 - схему этапов промотирования осадка для получения промотированной смеси 400 согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании; фиг. 6 - схему этапов прокаливания высушенного распылением вещества согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании; фиг. 7 - график образования мелких частиц (мас.%) как функции от времени непрерывной работы(ч) прокалнных катализаторов 1 (RI-DD-19C) и 3-10 (от RI-DD-21C до RI-DD-28C), описанных ниже в примере 1; фиг. 8 - график конверсии СО (%) как функции от времени непрерывной работы (ч) катализатора 34, RI-DD-53, описанного ниже в примере 1; фиг. 9 - график конверсии СО (%) как функции от времени непрерывной работы (ч) катализатора 45, RI-DD-S61, описанного ниже в примере 2. Терминология и номенклатура Синтез Фишера-Тропша может быть описан как реакция полимеризации, в которой метильные группы действуют как инициаторы роста цепи. Распределение продуктов согласно распределению Андерсона-Шульца-Флори (ASF) показывает, что процесс, подобный полимеризации, эффективно описывает распределение продуктов синтеза Фишера-Тропша. Каждой поверхностной частице с определнным углеродным числом соответствует некоторая вероятность продолжения роста цепи или прекращения полимеризации с получением продукта. Диапазон продуктов может быть охарактеризован параметром ,который представляет собой вероятность роста цепи. Подробное описание 1.Общие сведения. В процессе ФТ поток газа, содержащего водород и монооксид углерода, подают в реактор ФишераТропша, который предпочтительно содержит суспензию катализатора. Суспензия катализатора может содержать катализатор на основе железа. Катализатор на основе железа может быть осажднным железным катализатором. Осажднный железный катализатор может быть промотирован заранее определнным количеством калия и меди в зависимости от заранее выбранной вероятности линейной поликонденсации и необходимого молекулярно-массового распределения. Суспензию продукта, содержащую продукты синтеза ФТ и катализатор ФТ, удаляют из реактора ФТ. Катализатор отделяется от продукта и может быть возвращн в реактор ФТ. В целях улучшения отделения катализатора от суспензии продукта катализатор ФТ должен быть износостоек таким образом, чтобы он не распадался на мелкие частицы(или мелочь), которые трудно отделить от продукта в аппарате для разделения катализатора и парафина. Способ, описанный в настоящей заявке, позволяет получить износостойкий катализатор, который сохраняет селективность и активность. В различных вариантах реализации изобретения в способе применяют по меньшей мере один некристаллический источник диоксида кремния в качестве структурного промо-3 019875 тора. В различных вариантах реализации применяют по меньшей мере два источника диоксида кремния для укрепления структуры осажднного износостойкого катализатора. Более высокое значение pH при промотировании было выбрано для обеспечения лучшего распределения промотора. Применение высокодисперсного диоксида кремния приводит к лучшей сушке продукта распылением, в различных вариантах реализации изобретения, обеспечивая лучшее распределение промотора и позволяя получать более однородные частицы катализатора. Большая величина тврдых частиц до сушки распылением позволяет получить более плотные/тврдые частицы катализатора с меньшим количеством трещин. Добавление кремниевой кислоты значительно повышает прочность катализатора и позволяет сделать структуру поверхности более гладкой. Добавление высокодисперсного диоксида кремния и кремниевой кислоты в два этапа может повысить износостойкость полученных в результате частиц катализатора по сравнению с добавлением смеси высокодисперсного диоксида кремния и кремниевой кислоты в один этап.II. Способ. В настоящей заявке предложен способ получения износостойкого катализатора на основе железа. Структуру износостойкого катализатора на основе железа укрепляют с помощью диоксида кремния. В различных вариантах реализации изобретения применяют по меньшей мере два источника диоксида кремния для укрепления структуры катализатора с помощью диоксида кремния. В различных вариантах применения изобретения источники диоксида кремния выбраны из некристаллических источников диоксида кремния, кристаллических источников диоксида кремния и их комбинаций. В различных вариантах применения катализатор получают с применением по меньшей мере одного источника кристаллического диоксида кремния и по меньшей мере одного источника некристаллического диоксида кремния. В различных вариантах применения катализатор создают применением по меньшей мере двух источников некристаллического диоксида кремния. Такие некристаллические источники диоксида кремния содержат высокодисперсные коллоидные формы диоксида кремния. В различных вариантах реализации изобретения источники диоксида кремния выбраны из кристаллического диоксида кремния, кремниевой кислоты и некристаллических форм диоксида кремния (например, CAB-O-SIL, выпускаемый Cabot), METAMAX, каолина и их комбинаций. Износостойкий катализатор на основе железа может быть промотирован медью и калием. Фиг. 1 представляет собой схему способа получения износостойкого катализатора согласно настоящему описанию. Способ включает получение раствора нитрата на этапе 100, объединение раствора нитрата с щелочным раствором для образования осадка на этапе 200, удаление избытка нитратов из осадка на этапе 300, промотирование осадка для получения промотированной смеси на этапе 400 и сушку смеси распылением на этапе 500. Способ может дополнительно включать прокаливание высушенного распылением вещества на этапе 600. Способ включает получение раствора нитрата на этапе 100. Фиг. 2 представляет собой схему этапов получения раствора нитрата на этапе 100 согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании. Получение раствора нитрата 100 включает получение по меньшей мере одной суспензии металла на этапе 101. По меньшей мере одна суспензия металла содержит железный порошок. Указанная по меньшей мере одна суспензия может содержать воду, железный порошок и по меньшей мере один порошок другого металла. По меньшей мере один порошок другого металла может содержать порошок меди. В различных вариантах реализации изобретения получение по меньшей мере одной суспензии металла включает получение по меньшей мере двух суспензий металлов. В таких вариантах реализации одна суспензия содержит железный порошок, а другая суспензия содержит порошок другого металла. Порошок другого металла может содержать, например, порошок меди. В различных вариантах реализации медь смешивают с водой для получения первой суспензии металла, железный порошок смешивают с водой для получения второй суспензии металла, и первую и вторую суспензии металлов смешивают для получения суспензии меди/железа. Вне связи с какой-либо теорией применение суспензии(или суспензий) может помочь предотвратить образование участков перегрева, вызванное экзотермичностью реакции, во время процесса растворения. Получение раствора нитрата на этапе 100 также включает получение раствора азотной кислоты на этапе 102. Получение раствора азотной кислоты может включать объединение азотной кислоты, например 70% HNO3, с водой. Раствор азотной кислоты может содержать от 15 до примерно 20% азотной кислоты, в качестве альтернативы от примерно 18 до примерно 19% азотной кислоты, в качестве альтернативы от примерно 18,7 до 18,9% азотной кислоты. Получение раствора нитрата на этапе 100 может дополнительно включать добавление раствора азотной кислоты по меньшей мере к одной суспензии металла на этапе 103. В различных вариантах применения изобретения раствор азотной кислоты добавляют по капле при механическом перемешивании к суспензии или суспензиям металлов. В различных вариантах реализации вначале порцию раствора азотной кислоты смешивают с медным порошком для растворения меди и получения раствора нитрата меди. Полученный раствор нитрата меди по капле добавляют к суспензии железного порошка в воде, после чего добавляют вторую порцию раствора азотной кислоты. Добавление азотной кислоты к суспензии(ям) металла осуществляют с малой скоростью. В различных вариантах применения раствор азотной кислоты добавляют к суспензии(ям) металла со скоростью менее чем или в диапазоне от примерно 15 до примерно 20 мл/мин. Таким образом, температуру реакции можно контролировать в диапазоне от примерно 30 до примерно 32C. Желательно, чтобы температура не опускалась ниже 30C и не поднималась выше 32C. Реакция растворения является экзотермической, и добавление азотной кислоты можно регулировать, основываясь на температуре реакции. При добавлении примерно 80% азотной кислоты и периодическом охлаждении образуется тмно-зелный раствор. Некоторое время смесь азотной кислоты и суспензии металла могут перемешивать. Смесь азотной кислоты и суспензии металла может быть подвергнута перемешиванию (например, высокоскоростному перемешиванию) в течение примерно 15 мин без нагревания. Получение раствора нитрата на этапе 100 может также включать фильтрацию на этапе 104. Раствор нитрата металла (например, нитрата железа или нитрата железа и нитрата меди) может быть подвергнут фильтрации для удаления любого нерастворнного вещества. В различных вариантах реализации избыток раствора нитрата металла создают для обеспечения достаточного количества для полного осаждения на этапе 200, описанном ниже. Получение раствора нитрата также может включать нагревание на этапе 105. Нагревание может включать нагревание фильтрованного раствора нитрата металла до определнной температуры и поддержание этой температуры в течение определнного времени. Например, нагревание может включать нагревание раствора нитрата металла до 70C со скоростью примерно 3C/мин и поддержание указанной температуры в течение 30 мин. В различных вариантах применения нагревание включает нагревание раствора до 75C со скоростью примерно 3C/мин и поддержание указанной температуры в течение 25 мин. При температуре выше определенного значения, например 60 или 65C, газы состава NOx красновато-коричневого цвета образуются за несколько минут. В период нагревания смесь будет менять цвет от тмно-зелного до красно-коричневого, позволяя осуществлять визуальный контроль процесса. Способ также включает объединение раствора нитрата, полученного на этапе 100, с щелочным раствором для образования осадка на этапе 200. Фиг. 3 представляет собой схему этапов объединения раствора нитрата с щелочным раствором для образования осадка согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании. Объединение раствора нитрата с щелочным раствором для образования осадка может включать получение щелочного раствора на этапе 201 и добавление щелочного раствора к раствору нитрата или наоборот (например, добавление раствора нитрата к щелочному раствору). Получение щелочного раствора может включать получение раствора гидроксида аммония, раствора карбоната натрия или обоих растворов. В различных вариантах реализации получение раствора карбоната натрия включает добавление карбоната натрия к воде. Раствор карбоната натрия может содержать,например, 80 г/л карбоната натрия. Получение щелочного раствора может включать получение раствора гидроксида аммония. В различных вариантах реализации получение раствора гидроксида аммония включает получение 14,5% раствора гидроксида аммония. Раствор гидроксида аммония может быть получен путм объединения равных по объему порций 28-30% гидроксида аммония и деионизированной воды. Может быть обеспечен избыток раствора гидроксида аммония таким образом, что некоторое его количество может быть применено для регулирования pH суспензии осадка на последующем этапе (например,может быть частью этапа 202 или 401). Получение щелочного раствора может также включать нагревание щелочного раствора до определнной температуры. Температура нагретого щелочного раствора может составлять, например, 70C. Объединение раствора нитрата с щелочным раствором для образования осадка на этапе 200 также включает добавление щелочного раствора к раствору нитрата или наоборот на этапе 202. В различных вариантах реализации щелочной раствор смешивают с нагретым раствором нитрата на этапе 105. В различных вариантах реализации щелочной раствор при объединении с нагретым раствором нитрата имеет комнатную температуру. В различных вариантах реализации щелочной раствор при объединении с нагретым раствором нитрата представляет собой нагретый щелочной раствор. Например, щелочной раствор (например, раствор гидроксида аммония) при комнатной температуре может быть быстро (например, за 112 мин) добавлен к горячему раствору нитрата железа (например, имеющему температуру 68C2C). pH раствора можно контролировать при осуществлении этапа 202. В различных вариантах реализации ни тот, ни другой раствор дополнительно не нагревают на этапе 202. Щелочной раствор добавляют до образования осадка. Осадок может образоваться при значении pH в диапазоне от 2,5 до 4. Основание также можно добавлять при перемешивании до достижения требуемого значения рН. Требуемое значение pH по завершении этапа 202 может составлять примерно 7,200,1. Далее смесь может быть подвергнута перемешиванию при повышенной температуре (например, 70C) в течение определнного времени (например, 5 мин) при сохранении требуемого pH (например, при pH 7,150,1). Для поддержания требуемого pH может быть добавлен гидроксид аммония. После перемешивания в течение определнного времени (например, 5 мин) суспензия может быть с помощью насоса незамедлительно подана на фильтр, применяемый на этапе 301. В других вариантах реализации изобретения нагретый (например, до 70C) раствор нитрата быстро добавляли к нагретому (например, до 70C) щелочному раствору (например, раствору карбоната натрия). Добавление может быть закончено примерно за 10 мин. При pH от 7,7 до 7,0 в верхней части осадка может образоваться пена. Добавление основания может быть продолжено до достижения требуемого значения рН. Требуемое значение pH может составлять примерно 6,90,1. На этапе 300 способ I также включает удаление избытка нитратов из осадка, образовавшегося на этапе 200. Фиг. 4 представляет собой схему варианта реализации возможных этапов, включающую удаление избытка нитратов из осадка на этапе 300. Удаление избытка нитратов может включать фильтрацию для удаления жидкости из осадка на этапе 301 и промывание на этапе 302 до значительного удаления нитратов. Как только на этапе 202 достигают требуемого значения рН, суспензию вводят в фильтр и проводят фильтрацию на этапе 301. После этого остаток на фильтре промывают путм введения в фильтр раствора для промывки. Раствор для промывки может содержать воду или горячий конденсат. Промывание может включать промывание с применением до 6 л воды. Промывание и фильтрация могут продолжаться до тех пор, пока фильтрат не будет по существу очищен от нитратов. Промывание и фильтрация могут продолжаться до тех пор, пока pH фильтрата не станет равен примерно 7, в качестве альтернативы,примерно 6. Промывание и фильтрация могут продолжаться до тех пор, пока проводимость фильтрата не станет равной примерно 19 мкСм/см. В различных вариантах реализации остаток фильтрации после промывки сушат таким образом (например, сушат в вакууме в течение 10 мин), что его легко отделить от фильтровальной бумаги, но не до совершенно сухого состояния. На этапе 400 способ I также включает промотирование осадка для получения промотированной смеси. Фиг. 5 представляет собой схему этапов промотирования осадка для получения промотированной смеси 400 согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании. Остаток фильтрации на этапе 300 должен быть суспендирован и высушен распылением как можно скорее, предпочтительно менее чем за 24 ч. Промотирование осадка включает повторное суспендирование остатка фильтрации на этапе 401, получение раствора промотора на этапе 402, добавление раствора промотора к повторно суспендированному остатку фильтрации на этапе 403. Промотирование может также включать перемешивание в течение определнного времени на этапе 404. Повторное суспендирование остатка фильтрации на этапе 401 может включать объединение остатка фильтрации с водой, азотной кислотой или их комбинации до достижения требуемой концентрации тврдых частиц. Требуемая концентрация тврдых частиц может составлять от примерно 15 до примерно 20 мас.%. В различных вариантах реализации ресуспензия содержит 17 мас.% тврдых частиц. Обычно, осажднные железные катализаторы осаждают на нейтральный или близкий к нейтральному носитель. Промотирование диоксидом кремния и калием обычно происходит в один или два этапа после этапов промывки и повторного суспендирования при pH ниже 9. Вместе с тем, согласно описанию,применение суспензии с pH ближе к 10 или 10,5 позволяет растворить диоксид кремния и замедлить рост частиц. Таким образом, pH ресуспензии (т.е. повторно суспендированного остатка фильтрации) может быть отрегулирован после повторного суспендирования. Регулирование pH может быть выполнено с помощью раствора гидроксида аммония, применяемого на этапе 201. Ресуспензия может быть подвергнута перемешиванию в течение определнного времени, например 15 мин, чтобы обеспечить равномерное распределение частиц. В различных вариантах реализации pH ресуспензии доводят до значения, равного примерно 10, выше или равного примерно 10, или выше 10 до проведения этапа 403. Вне связи с какойлибо теорией полагают, что добавление кремниевой кислоты уменьшает поверхностное натяжение промотируемого раствора, улучшая распределение диоксида кремния и калия по всему объму суспензии железа и позволяя равномерно распределить промотор. Также предполагают, что присутствие кремниевой кислоты может улучшить сферичность частиц, получаемых в результате сушки распылением, обеспечивая большую величину, однородность и/или более правильную сферическую форму этих частиц и повышая износостойкость катализатора. Также структура кремниевой кислоты представляет собой полимер диоксида кремния, что может увеличить стабильность структуры полученного катализатора. В различных вариантах реализации получение промотированного раствора на этапе 402 включает объединение по меньшей мере одного промотора с водой. Промотированный раствор может быть подвергнут перемешиванию в течение определнного времени, чтобы обеспечить полноценное перемешивание. Указанный период времени может составлять, например, 24 ч. Промотор может быть выбран из гидроксида калия и по меньшей мере одного источника кремния. В различных вариантах реализации по меньшей мере один источник кремния содержит кристаллический диоксид кремния. Промотирующие частицы могут образоваться из растворнного диоксида кремния. В различных вариантах реализации применяют двойное промотирование, при котором структурообразующий промотор (например, SiO2, Al2O3 или их комбинации) и химический промотор (например, калий в виде KOH) одновременно добавляют к осажднной суспензии железа. В различных вариантах применения смесь химического промотора (например, калия) и физического/структурного промотора (например,диоксида кремния) производят путм объединения гидроксида калия и кристаллического диоксида кремния, тем самым растворяя SiO2. Структурообразующий промотор, содержащий кремний, и химический промотор, содержащий калий, должны быть равномерно распределены по всему объму катализатора согласно предложенным способам. В различных вариантах реализации изобретения промотор содержит по меньшей мере два источника кремния, и по меньшей мере один источник кремния содержит кристаллический диоксид кремния. В различных вариантах реализации по меньшей мере один источник кремния содержит некристаллический диоксид кремния. В различных вариантах реализации по меньшей мере один источник кремния содержит кремниевую кислоту. В различных вариантах реализации промотор содержит по меньшей мере два источника кремния, и по меньшей мере один источник кремния содержит кристаллический диоксид кремния. В различных вариантах реализации промотор содержит кремниевую кислоту и по меньшей мере одну кристаллическую форму диоксида кремния. Кремниевая кислота может быть добавлена вместе с кристаллическим диоксидом кремния в количестве 0,5, 1 или 5%. В различных вариантах реализации добавление соединений, содержащих кремний, осуществляют в один этап, в качестве альтернативы в два этапа. Например, кремниевая кислота может быть смешана с кристаллическим и/или высокодисперсным диоксидом кремния или кремниевая кислота может быть добавлена перед или после добавления кристаллического или высокодисперсного диоксида кремния. В различных вариантах реализации промотор содержит кремниевую кислоту и по меньшей мере одну некристаллическую форму диоксида кремния. Промотор может быть выбран из кремниевой кислоты, аморфных форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и их комбинаций. В различных вариантах реализации промотор выбирают из гидроксида калия, кремниевой кислоты, высокодисперсных форм диоксида кремния, коллоидных форм диоксида кремния и их комбинаций. В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия и по меньшей мере один источник кремния, выбранный из некристаллических форм диоксида кремния. Источник кремния может быть выбран из кремниевой кислоты, природных пуццоланов(например, метакаолина, такого как МЕТАМАХ, выпускаемого BASF), каолинита, каолина и некристаллического диоксида кремния. Метакаолин представляет собой каолин, подвергнутый обжигу при температуре, например, 700C. В особых вариантах реализации изобретения промотор содержит кремниевую кислоту, гидроксид калия и по меньшей мере одну кристаллическую форму диоксида кремния (см. далее примеры, катализаторы 2 и 4). В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия, кремниевую кислоту и по меньшей мере одну некристаллическую форму диоксида кремния (см. далее примеры, катализаторы 3, 6-8, 14-15, 22, 24, 32-33 и 36). В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия, кремниевую кислоту, по меньшей мере одну кристаллическую форму диоксида кремния и по меньшей мере одну некристаллическую форму диоксида кремния. В различных вариантах реализации катализатор промотируют гидроксидом калия и по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния, в отсутствие кремниевой кислоты (см. далее примеры, катализаторы 1, 5, 13, 19-21, 23,25-28, 34 и 37-45). В различных вариантах реализации катализатор промотируют K2O и по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты (см. далее примеры, катализатор 10). В различных вариантах реализации катализатор промотируют по меньшей мере двумя некристаллическими формами диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты (см. далее примеры, катализаторы 12 и 16-18). В различных вариантах реализации промотор содержит по меньшей мере одну некристаллическую форму диоксида кремния и по меньшей мере один источник каолина (см. далее примеры, катализатор 9). В различных вариантах реализации промотор содержит по меньшей мере две некристаллические формы диоксида кремния и по меньшей мере один источник каолина (см. далее примеры, катализаторы 16-18). В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия и по меньшей мере одну кристаллическую форму диоксида кремния. В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия и по меньшей мере одну некристаллическую форму диоксида кремния. В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия, по меньшей мере одну кристаллическую форму диоксида кремния и по меньшей мере одну некристаллическую форму диоксида кремния. В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия и природный пуццолан. В различных вариантах реализации промотор содержит гидроксид калия, природный пуццолан и кристаллический диоксид кремния. В различных вариантах реализации получение раствора промотора на этапе 402 включает объединение источника некристаллического диоксида кремния (например, САВ-O-SIL), KOH и деионизированной воды. Вода и некристаллический диоксид кремния (например, CAB-O-SIL) могут быть смешаны и перемешаны для уничтожения комков и получения раствора диоксида кремния в виде геля. Затем к гелевому раствору диоксида кремния может быть добавлен гидроксид калия, и раствор интенсивно перемешан до исчезновения видимых частиц. Раствор промотора может быть подвергнут перемешиванию в течение определнного времени, например примерно до 24 ч. В различных вариантах реализации получение раствора промотора на этапе 402 включает объединение высокодисперсного диоксида кремния(например, CAB-O-SIL), добавляемого медленно, порциями, и гидроксида калия, растворнного в деионизированной воде, при этом обеспечивая равномерное распределение смешиваемых веществ и не допуская получения комков. Раствор промотора подвергают интенсивному перемешиванию в течение определнного времени, например примерно до 24 ч. Промотирование осадка на этапе 400 также может включать добавление раствора промотора к ре-7 019875 суспензии на этапе 403. После объединения раствора промотора с ресуспензией на этапе 403 смесь может быть подвергнута перемешиванию (например, высокоскоростному перемешиванию) в течение времени проведения промотирования на этапе 404. Время проведения промотирования может составлять,например, примерно 15 мин. Во время проведения промотирования промотируемая суспензия может быть подвергнута высокоскоростному перемешиванию (например, со скоростью 700-900 об/мин). Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/Cu в пределах от примерно 100:2 до примерно 100:26, в качестве альтернативы от примерно 100:2 до примерно 100:5. Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/K в пределах от примерно 100:2 до примерно 100:5. Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/K2O в пределах от примерно 100:2,5 до примерно 100:5, в качестве альтернативы примерно 100:5, 100:4 или 100:2,5. Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/Si в пределах от примерно 100:5 до 100:11, в качестве альтернативы примерно 100:7 или 100:11. Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/SiO2 в пределах от примерно 100:5 до 100:25, в качестве альтернативы от примерно 100:6 до примерно 100:22, в качестве альтернативы примерно 100:6,100:12, 100:15, 100:18 или 100:22. Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/Al2O3 в пределах от примерно 100:5 до примерно 100:8, как вариант примерно 100:5 или 100:8. Промотированный катализатор может дополнительно содержать платину при соотношении Fe/Pt в пределах от примерно 100:1 до примерно 100:2, в качестве альтернативы примерно 100:1. Промотированный катализатор может характеризоваться соотношением Fe/пуццолан (например, МЕТАМАХ) в пределах от примерно 100:10 до примерно 100:20, в качестве альтернативы от примерно 100:12 до примерно 100:18, в качестве альтернативы 100:18 или 100:12. Способ I также включает сушку промотированной смеси распылением на этапе 500. Сушка распылением может быть осуществлена любым способом, известным в уровне техники. В различных вариантах реализации промотируемую смесь сушат распылением до образования преимущественно сферических частиц обычно размером 40-100 мкм. В различных вариантах реализации сушка распылением включает такую сушку распылением, размер частиц после которой составляет приблизительно 80 мкм. Добавление поливинилового спирта (ПВС), ZrO2 или их комбинации к ресуспензии перед сушкой распылением может способствовать сушке катализатора, с получением в результате катализатора повышенной прочности (т.е. износостойкого катализатора). Для сушки промотированной смеси распылением может быть применена распылительная сушилка Mobile Niro типа Н, выпускаемая Niro. Распылительная сушилка Niro состоит из пневматической форсунки, сушильной камеры, воздухораспределителя, камеры,секции сбора продукта, воздуховодов, циклона, вытяжного вентилятора, нагревателя воздуха и панели управления. "Сырь" (промотированную смесь) подают через форсунку снизу при перекрстном потоке воздуха, применяемого в качестве сушильного агента, сверху. В различных вариантах применения сушку промотированной смеси распылением проводят при следующих условиях: температура на входе 370C(2C); температура на выходе 79C (3,0C); содержание в суспензии тврдых частиц в диапазоне от примерно 10 до примерно 20%, от примерно 15 до примерно 20% или от примерно 10,5 и до 16%; задаваемая скорость потока воды от 4,0 до 4,5 кг/ч (скорость подачи потока задают, применяя воду, а затем переходят на реальную подачу суспензии) и давление при подаче потока воздуха в форсунке 1 бар при установке 30% на ротаметре. В различных вариантах реализации размеры частиц катализатора, высушенного распылением, распределяются согласно распределению Гаусса со средним размером в диапазоне от примерно 30 до примерно 80 мкм или от примерно 38 до 80 мкм. Способ I дополнительно может включать прокаливание высушенных распылением частиц на этапе 600. Высушенные распылением частицы могут быть подвергнуты прокаливанию как можно скорее для минимизации процессов старения. Фиг. 6 представляет собой схему этапов прокаливания высушенного распылением вещества 600 согласно одному варианту реализации, предложенному в настоящем описании. Прокаливание 600 может включать повышение температуры до первого значения на этапе 601; повышение температуры до второго значения на этапе 602; повышение температуры до третьего значения на этапе 603 и понижение температуры до комнатной на этапе 604. Повышение температуры до первого значения на этапе 601 может включать повышение температуры высушенных распылением частиц от комнатной температуры до первого значения. Первое значение температуры может находиться в диапазоне от примерно 120 до примерно 160C. Первое значение температуры может составлять примерно 140C. Температура может быть повышена со скоростью в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 1C/мин, например примерно 0,5C/мин. Высушенные распылением частицы могут быть выдержаны при первом значении температуры в течение первого периода времени. Первый период времени может составлять, например, примерно 4 ч. Повышение температуры до второго значения на этапе 602 может включать повышение температуры от комнатной температуры или от первого значения до второго значения. Второе значение температуры может находиться в диапазоне от примерно 180 до примерно 220C. Второе значение температуры может составлять примерно 200C. Температура может повышаться со скоростью в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 1C/мин, например примерно 0,5C/мин. Высушенные распылением частицы мо-8 019875 гут быть выдержаны при втором значении температуры в течение второго периода времени. Второй период времени может составлять, например, примерно 4 ч. Повышение температуры до третьего значения на этапе 603 может включать повышение температуры высушенных распылением частиц до значения в диапазоне от примерно 280 до примерно 320C. Третье значение температуры может составлять примерно 300C. Температура может повышаться со скоростью в диапазоне от примерно 0,2C/мин до примерно 1C/мин, например примерно 0,5C/мин. Высушенные распылением частицы могут быть выдержаны при третьем значении температуры в течение третьего периода времени. Третий период времени может составлять, например, примерно 4 ч. Прокаливание может также включать допущение понижения температуры до комнатной на этапе 604. В различных вариантах реализации прокаливание также включает повышение температуры от комнатной до 140C со скоростью 0,5C/мин и выдержку частиц при указанной температуре в течение 4 ч и/или понижение температуры до комнатной со скоростью 5,0C/мин. Активация катализатора может состоять из двух этапов, включающих воздействие катализатора на водород с последующим воздействием на синтез-газ.III. Возможности улучшенного катализатора. Активность, селективность, конверсия CO, выход и . В различных вариантах реализации способы получения катализаторов на основе железа приводят к получению катализаторов, структурная целостность которых повышена при сохранении значительной каталитической активности. Как показано в примерах ниже, добавление небольших количеств кремниевой кислоты (т.е. менее чем или примерно 5 масс.%) обеспечило замедление физического износа катализатора, структура которого укреплена с помощью высокодисперсного диоксида кремния. В различных вариантах реализации после 5 ч испытания на износ в струе воздуха согласно стандарту ASTM образуется менее чем 5,5 мас.% мелких частиц; менее чем 5 мас.% мелких частиц; менее чем 4 мас.% мелких частиц; менее чем 3,4 мас.% мелких частиц; менее чем 3 мас.% мелких частиц или менее чем 2 мас.% мелких частиц. Полагают, что такое испытание на износ более серьзное, чем реальное динамическое воздействие на поток в реакторе со взвешенным слоем. В различных вариантах реализации катализатор,полученный согласно описанному способу, после 5 ч испытания на износ в струе воздуха согласно стандарту ASTM образует мелкие частицы, количество которых находится в диапазоне от примерно 1,3 до примерно 6,3%. Первый показатель износа катализатора, RCAI-10, в настоящей заявке определяется как (процент частиц, размер которых после активации меньше чем 10 мкм, минус процент частиц, размер которых перед активацией меньше чем 10 мкм)/(100 минус процент частиц, размер которых перед активацией меньше чем 10 мкм)100. Таким образом, RCAI-10 показывает процент частиц, размер которых меньше чем 10 мкм. Второй показатель износа катализатора, RCAI-20, в настоящей заявке определяется как(процент частиц, размер которых после активации меньше чем 20 мкм, минус процент частиц, размер которых перед активацией меньше чем 20 мкм)/(100 минус процент частиц, размер которых перед активацией меньше чем 20 мкм)100. Таким образом, RCAI-20 показывает процент частиц, размер которых меньше чем 20 мкм. В различных вариантах реализации катализаторы согласно настоящему описанию демонстрируют значения RCAI-10 в диапазоне от примерно 0 до примерно 2,8. В различных вариантах реализации катализаторы, полученные согласно настоящему описанию, демонстрируют значения RCAI20 в диапазоне от примерно 0 до примерно 4,3. В различных вариантах реализации катализаторы демонстрируют достаточную стойкость к химическому износу при значении RCAI-10 в диапазоне от примерно 0 до примерно 2,8 и RCAI-20 в диапазоне от примерно 0 до примерно 4.3. Например, в различных вариантах реализации катализатор демонстрирует значения RCAI-20 и RCAI-10 примерно 0,64 и 0,10 соответственно. Полагают, что присутствие диоксида кремния увеличивает плотность катализатора и способствует сушке распылением для получения однородных, в значительной степени сферических частиц катализатора, которые являются более износостойкими, чем менее однородные и менее круглые или несферические частицы. Литература о промотировании катализаторов диоксидом кремния говорит об увеличении площади поверхности при добавлении приблизительно до 20-25% диоксида кремния. Неожиданно оказалось, что катализаторы, полученные согласно предложенному способу, демонстрируют противоположную тенденцию. Площади поверхностей двух катализаторов 24 SiO2/100 Fe, определнные по методу БЭТ, составили 144 и 150 м 2/г, в то время как площадь поверхности катализатора 12 SiO2/100 Fe составила 234 м 2/г. Аналогично, площадь поверхности 12 SiO2/100 Fe составила 226 м 2/г, а в то время как площадь поверхности катализатора 6 SiO2/100 Fe составила 237 м 2/г. В различных вариантах реализации прокалнный катализатор имеет площадь поверхности не менее 70 м 2/г. В различных вариантах реализации объм пор катализатора имеет значение в диапазоне от примерно 0,2 до 0,3. В различных вариантах реализации размер пор укреплнного катализатора имеет значение в диапазоне от 50 до 78. Катализатор, полученный с применением высокодисперсного диоксида кремния, может иметь большую площадь поверхности,-9 019875 определнную по методу БЭТ, по сравнению с катализатором, полученным с применением кристаллического диоксида кремния. Добавление небольшого количества кремниевой кислоты (например, менее чем или примерно 5 мас.%) не может значительно изменить определнную по методу БЭТ площадь поверхности катализаторов, промотированных высокодисперсным диоксидом кремния, но может значительно повысить определнную по методу БЭТ площадь поверхности и/или объм пор катализаторов, промотированных кристаллическим диоксидом кремния. Добавление кремниевой кислоты к катализаторам, промотированным кристаллическим диоксидом кремния, может понизить температурный пик ТПВ, в то время как добавление кремниевой кислоты к катализаторам, промотированным высокодисперсным диоксидом кремния, может иметь менее значительное влияние на температурный пик ТПВ. В различных вариантах реализации применение карбоната кальция обеспечивает получение катализатора с большей площадью поверхности, определнной по методу БЭТ, по сравнению с катализаторами,полученными с применением гидроксида аммония. В различных вариантах реализации главный температурный пик температурно-программируемого восстановления катализаторов, полученных согласно настоящему описанию, имеет значение в диапазоне от примерно 204 и до 232C. Применение высокодисперсного диоксида кремния может обеспечить более однородное распределение промоторов по всему объму полученного катализатора, по сравнению с кристаллическим диоксидом кремния. Эффективность разделения и получение мелких частиц. Одной из характеристик суспензионного реактора Фишера-Тропша, предназначенного для получения тяжлых углеводородов, является непрерывное повышение высоты суспензии из-за низкой летучести тяжлых парафинов. В различных вариантах реализации во время процесса ФТ катализатор отделяют от продукта реакции с помощью установки для разделения, где получают фильтрат, содержащий парафины. Один из способов поддержания постоянного значения уровня суспензии представляет собой применение тангенциального фильтра для удаления отфильтрованного парафина при возвращении катализатора в реактор. Примеры Общие сведения. Катализаторы были получены с применением предложенного способа. В примере 1 катализаторы(под номерами 1-34) были созданы с применением щелочного раствора, содержащего гидроксид аммония и компоненты, представленные ниже в табл. 1. В примере 2 катализаторы (под номерами 35-45) были созданы с применением щелочного раствора, содержащего карбонат натрия и компоненты, представленные ниже в табл. 2. В табл. 3 представлены составы всех катализаторов 1-45. Пример 1. Катализаторы, полученные с применением нитратов железа и меди, гидроксида аммония и различных источников. Упрочннные износостойкие катализаторы Фишера-Тропша на основе железа, промотированные медью и калием, были получены с применением железа в элементной форме в качестве исходного вещества. Опытные этапы производства катализатора перечислены и подробно описаны ниже. Основные этапы включают: (1) получение раствора нитратов железа и меди; (2) получение раствора гидроксида аммония; (3) получение геля промотора; (4) осаждение; (5) промывка; (6) добавление геля промотора; (7) сушка и доведение до требуемого размера и (8) прокаливание. Список полученных катализаторов приведн в табл. 1. Реактивы. Основные компоненты или реактивы, применяемые в способе производства, представляют собой:(6) неочищенный высокодисперсный диоксид кремния CAB-O-SIL (Monson) 17,65 г, синтетический некристаллический диоксид кремния;(7) деионизированная вода. Технология производства. В нижеследующем описании технологии текст, набранный обычным шрифтом, следует считать технической характеристикой, а текст, набранный курсивом, следует считать общими указаниями.(1) Железный порошок в количестве 80,744 г и медный порошок в количестве 1,600 г смешивали с 400 мл деионизированной воды для получения суспензии. Суспензия помогает предотвратить образование участков перегрева, вызванное экзотермичностью реакции, во время процесса растворения.(3) Раствор азотной кислоты при механическом перемешивании по капле добавляли к суспензии железа. Скорость добавления невысока, максимум 15-20 мл/мин, так что температура реакции составляла 30-32C (температура не должна опускаться ниже 30C и подниматься выше 32C). Реакция растворения является экзотермической, и добавление можно регулировать, основываясь на температуре реакции. При добавлении примерно 80% азотной кислоты и периодическом охлаждении образуется тмно-зелный раствор.(5) Затем раствор нитратов железа и меди фильтровали для удаления любого нерастворнного вещества.(6) Далее раствор нагревали до 75C со скоростью примерно 3C/мин и поддерживали указанную температуру в течение 25 мин. При температуре немного выше 60C газы состава NOx красноватокоричневого цвета образуются за несколько минут. В период нагревания смесь меняет цвет от тмнозелного до красно-коричневого.(7) 14,5% раствор гидроксида аммония в количестве 580 мл получали путм объединения равных по объму порций 28-30% гидроксида аммония и деионизированной воды. Количество 600 мл составляло избыток, который может быть применн при регулировании pH суспензии осадка на последующем этапе.(8) Щелочной раствор комнатной температуры быстро, за 11(2) мин добавляли к горячему раствору нитрата железа (68C2) при осуществлении контроля pH раствора. Ни один из растворов не нагревали. При pH от 2,5 до 4 образуется объмный осадок, и перемешивание становится неэффективным. Добавление щелочного раствора продолжают, и достаточное перемешивание вновь становится эффективным. Затем добавление щелочного раствора продолжали до достижения pH значения 7,200,1.(9) Далее смесь перемешивали при 70C в течение 5 мин при сохранении значения pH 7,150,1. pH медленно падает от 7,20 после осаждения до 7,15 за 5 мин перемешивания при 70C. Добавление гидроксида аммония в небольшом количестве производили для сохранения требуемого значения рН. Через 5 мин суспензию с помощью насоса сразу же подавали на фильтр.(10) Смесь фильтровали и промывали 6 л воды до очистки от нитратов (рН фильтрата стал равен 7).(11) Остаток от фильтрации сушили таким образом, чтобы его легко было отделить от фильтровальной бумаги, но не до полностью сухого состояния. Затем остаток фильтрации вновь суспендировали,применяя 56,7 г деионизированной воды и 64,0 г раствора HNO3. Суспензию перемешивали в течение 15 мин (рН 10,01), после чего добавляли 89,9 г промотора (17,65 г CAB-O-SIL + 9,9 г KOH + 80,0 г деионизированной воды; смешивали CAB-O-SIL с деионизированной водой, обеспечив отсутствие комков,добавляли KOH к гелевому раствору диоксида кремния, хорошо перемешивали до исчезновения видимых частиц, перемешивали в течение 24 ч), затем перемешивали ещ 15 мин (рН 11,61). Перемешивали с высокой скоростью (700-900 об/мин) ещ 15 мин.(12) Смесь сушили распылением до получения сферических частиц, обычный размер которых равен 40-100 мкм (средний размер равен приблизительно 80 мкм). Распылительная сушилка Mobile Niro типа Н состоит из пневматической форсунки, сушильной камеры, воздухораспределителя, камеры, секции сбора продукта, воздуховодов, циклона, вытяжного вентилятора, нагревателя воздуха и панели управления."Сырь" подавали через форсунку снизу при перекрстном потоке воздуха, применяемого в качестве сушильного агента, сверху. Температура на входе составляла примерно 370C ( 2C); температура на выходе составляла примерно 75 (2.0C); содержание в суспензии тврдых частиц находилось в диапазоне от примерно 15 до примерно 20%; задаваемая скорость потока воды составляла от 4,0 до 4,5 кг/ч (скорость подачи потока задают, применяя воду, а затем переходят на реальную подачу суспензии) и давление при подаче потока воздуха в форсунке составляло 1 бар при установке 30% на ротаметре.(13) Затем высушенные распылением образцы как можно скорее прокаливали в фарфоровом тигле для минимизации процессов старения. Вещество прокаливали следующим образом: (1) повышали температуру от комнатной до 140C со скоростью 0,5C/мин и выдерживали при указанной температуре в течение 4 ч;(2) повышали температуру от комнатной до 200C со скоростью 0,5C/мин и выдерживали при указанной температуре в течение 4 ч;(3) повышали температуру от комнатной до 300C со скоростью 0,5C/мин и выдерживали при указанной температуре в течение 4 ч и(4) понижали температуру до комнатной. Как показано в табл. 1 катализаторы, полученные согласно настоящему способу, включают:(18) RI-DD-36 (100 Fe/5 Cu/5 K2O/22 SiO2). Так же как RI-DD-35, образец не делали однородным перед сушкой распылением;(19) RI-DD-37 (100 Fe/2 Cu/5 K2O/12 SiO2) (образец не делали однородным перед сушкой распылением);(34) RI-DD-53 (100 Fe/2 Cu/2,5 K2O/6 SiO2). Фиг. 7 представляет собой график мас.% мелких частиц как функции времени непрерывной работы прокаленных катализаторов (1) RI-DD-19C; (3) RI-DD-21C; (4) RI-DD-22 С; (5) RI-DD-23C; (6) RI-DD24C; (7) RI-DD-25C; (8) RI-DD-26C; (9) RI-DD-27C; (10) RI-DD-28C. Сравнительные катализаторы СК 1 и СК 2 представляют собой неукреплнные (то есть не содержащие диоксид кремния) осажднные железные катализаторы, показанные для сравнения. СК 1 и СК 2 были получены с применением способа, описанного в патенте США 5504108, который включн в настоящее описание посредством ссылки. Как видно на фиг. 7, катализаторы 1 и 3-10 согласно изобретению демонстрируют значительно пониженное образование мелких частиц по сравнению с катализаторами известного уровня техники, образуя менее чем 2,1 мас.% мелких частиц за 5 ч непрерывной работы. Фиг. 8 представляет собой график конверсии СО (в процентах) как функции от времени непрерывной работы катализатора (34) RI-DD-53 (в часах). Опыт был проведн с применением 310,0 г масла С-30 и 8,0 г катализатора RI-DD-53. Активация была осуществлена в синтез-газе при отношении Н 2:СО, равном 1, повышении температуры от 150 до 270C и давлении 140 фунтов/кв.дюйм и продолжалась в течение 10 ч. Объмная скорость (ОС) при активации составляла 2,74 нл/ч/г Fe (нормальные литры в час на грамм-ион) с постепенным переходом к реакции. Реакция была проведена при 255C, 375 фунтах/кв.дюйм (1,874 ст.л/ч N2, 9,528 ст.л/ч СО, 7,336 ст.л/ч Н 2), объмной скорости 3,70 нл/ч/г Fe. Поток синтез-газа во время реакции содержал отношение Н 2:СО, равное 0,77. Как видно на фиг. 8, катализатор(34) обеспечил более чем 74% конверсии СО за 457 ч непрерывной работы. Обмен кристаллической формы диоксида кремния на высокодисперсный диоксид кремния такой, как в катализаторах (1) RI-DD19, (3) RI-DD-21, (6) RI-DD-24 и (7) RI-DD-25, обеспечил получение катализаторов с равномерным распределением всех промоторов. Сравнительный катализатор RI-DD-11 был получен с применением кристаллического диоксида кремния. RI-DD-11 был получен путм растворения кремниевой кислоты в гидроксиде аммония; добавления указанного раствора к надлежащему количеству KOH и перемешивания до тех пор, пока раствор не стал прозрачным, указывая на практически полное растворение; растворения в вышеупомянутом растворе порции за порцией кристаллического диоксида кремния и применения дистиллированной воды строго в количестве, необходимом для сохранения хороших условий для перемешивания. RI-DD-11 имел состав 100 Fe/2,5 K/12 SiO2/2,5 Cu. Высокодисперсный диоксид кремния характеризуется большой площадью поверхности, определнной по методу БЭТ, по сравнению с кристаллическим диоксидом кремния (катализатор (1) RI-DD-19 характеризуется площадью поверхности, равной 109 м 2/г). В то время как добавление 5% кремниевой кислоты оказывало незначительное влияние на, определнную по методу БЭТ, площадь поверхности катализаторов, полученных с применением высокодисперсного диоксида кремния (245 м 2/г катализатора (1)RI-DD-19 по сравнению с 247 м 2/г катализатора (3) RI-DD-21), стало очевидным, что оно обеспечивает значительное увеличение определнной по методу БЭТ площади поверхности кристаллических систем(163 м 2/г катализатора (2) RI-DD-20 по сравнению с 109 м 2/г катализатора RI-DD-11). Последнее увеличение площади поверхности также могло быть следствием более высокого pH при промотировании первой из двух систем (рН 10 по сравнению с pH 8). Также существует заметное увеличение объма пор,- 12019875 равное 0,278 см 3/г (катализатор (2) Ri-DD-20), по сравнению с 0,246 см 3/г (сравнительный катализаторRI-DD-11), в то время как высокодисперсные системы обнаружили уменьшение объма пор от 0,417 см 3/г (катализатор (1) RI-DD-19) до 0,364 см 3/г (катализатор (3) RI-DD-21) при добавлении 5% кремниевой кислоты. Сокращение содержания кристаллического диоксида кремния до 12 SiO2/100 Fe (катализатор (4) RI-DD-22) дало незначительное увеличение площади поверхности (от 163 до 173 м 3/г) и объма пор (0,3008 по сравнению с 0,278 см 3/г) по сравнению с системой 24 SiO2/100 Fe (катализатор (2) RI-DD20). Хотя подобная тенденция наблюдалась в отношении объма пор систем, содержащих высокодисперсный диоксид кремния (0,378 см 3/г катализатора (6) RI-DD-24 по сравнению с 0,364 см 3/г катализатора (3) RI-DD-21), было обнаружено уменьшение площади поверхности (221 м 3/г по сравнению с 247 м 3/г). Если рассматривать системы, содержащие только высокодисперсный диоксид кремния, площадь поверхности системы 24 SiO2/100 Fe (катализатор (1) RI-DD-19) была значительно выше, чем системы 12SiO2/100 Fe (катализатор (5) RI-DD-23) (245 м 3/г по сравнению с 221 м 3/г). Объм пор катализатора RIDD-23, равный 0,334 см 3/г, был несколько ниже по сравнению с 0,417 см 3/г катализатора RI-DD-19. При применении систем, промотированных высокодисперсным диоксидом кремния, температурный пик ТПВ был выше, чем при системах, промотированных кристаллическим диоксидом кремния,например при применении катализатора (1) RI-DD-19 температурный пик ТПВ был равен 307C, в то время как при применении сравнительного катализатора RI-DD-11 он был равен 285C. В то время как добавление 5 мас.% кремниевой кислоты уменьшает последнюю температуру (259C для катализатора(2) RI-DD-20 по сравнению с 285C для катализатора RI-DD-11), при применении систем, содержащих высокодисперсный диоксид кремния, оно имеет незначительное влияние на температурный пик ТПВ,который был равен 307C для катализатора (1) RI-DD-19 и 298C для катализатора (3) RI-DD-21. Изучение износа.pH суспензии железа при добавлении промотора, применение высокодисперсного диоксида кремния и добавление кремниевой кислоты оказали значительное влияние на повышение сопротивления катализатора износу. Применение высокодисперсного диоксида кремния по сравнению с кристаллическим диоксидом кремния обеспечило повышение прочности на 50%, от образования 4% мелких частиц катализатора RI-DD-11 до 2% мелких частиц катализатора (1) RI-DD-19. Дополнительное добавление 5 мас.% кремниевой кислоты значительно повысило сопротивление физическому износу до 2,6% (и 0,8) для кристаллических систем (например, катализатора (2) RI-DD-20) и 1,3% (и 0,14) для высокодисперсных систем (катализатора (3) RI-DD-21). Исследования на химический износ также показали значительное повышение RCAI-20 и RCAI-10, равных 1,18 и 0,40 (например, катализатора (1) RI-DD-19), 0,64 и 0,10 (катализатора (3) RI-DD-21), а также 0,55 и 0,30 (например, катализатора (5) RI-DD-23) по сравнению с показателями сравнительного катализатора СК 2, равными 10,5 и 2,2. Сокращение содержания высокодисперсного диоксида кремния от 22 SiO2/100 Fe (катализатор (1) RI-DD-19) до 12 SiO2/100 Fe (катализатор (5) RI-DD-23) также значительно улучшало катализатор. Это находит отражение как в испытании на физический износ в струе воздуха (2,0% и 0,30 по сравнению с 1,65% и 0,12), так и в испытании на химический износ (1,18% и 0,40 по сравнению с 0,55% и 0,30). pH суспензии железа во время промотирования также значительно влиял на прочность катализатора. В основном, это способствует лучшему распределению промотора, содержащего диоксид кремния, по всему катализатору при повышении рН. Было также установлено, что важна последовательность добавления компонентов промотора. Если кремниевую кислоту добавляли непосредственно с высокодисперсным диоксидом кремния, то получали менее прочную систему, чем при их добавлении в два отдельных этапа. По-видимому, полимерная цепь кремниевой кислоты в какой-то мере разрушается при объединении с раствором силиката калия. Рассмотрим два этапа добавления, т.е. вариант, при котором растворы высокодисперсного диоксида кремния и кремниевой кислоты добавляют к суспензии железа на разных этапах (RI-DD-21), и единый этап добавления, т.е. вариант, при котором растворы высокодисперсного диоксида кремния и кремниевой кислоты получают как единый раствор и полученный раствор добавляют к суспензии железа на одном этапе (RI-DD-25). Последний катализатор показал слабое сопротивление физическому износу, равное 1,74% (и 0,33) по сравнению с 1,3% (и 0,14). Увеличение температуры прокаливания с 300 до 380C значительно повысило прочность последней системы (1,07 и 0,19%), но резко снизило площадь поверхности с 242 до 207 м 3/г. Это может быть рассмотрено в качестве дополнительного параметра оптимизации прочности для создания более прочных катализаторов. В одном варианте температура промотированной суспензии железа была поднята от комнатной до приблизительно 40C для того, чтобы оценить, возможно ли было ещ улучшить распределение промотора и, следовательно, прочность катализатора. Предполагают, что нагретая суспензия будет повторно суспендирована более полно, и промоторы распределятся более однородно. Один полученный результат(RI-DD-26) не является неопровержимым и приводит к образованию системы с прочностью, средней между прочностями систем с добавлением в два этапа и в один этап (1,75 и 0,21%). В двух системах RI-DD-21C (добавленные в два этапа 5% кремниевая кислота и высокодисперсный диоксид кремния, 100 Fe/2 Cu/5 K2O/22 SiO2) и RI-DD-22C (добавленные в два этапа 5% кремниевая кислота и кристаллический диоксид кремния, 100 Fe/2 Cu/5 K2O/12 SiO2) после 4 ч испытания на износ в струе воздуха согласно стандарту ASTM регистрировали стабилизацию уровня дробления. Смешанные системы укрепления. В одном случае (катализатор (10) RI-DD-28) оценивали применение калиевого жидкого стекла. В других случаях оценивали применение смесей высокодисперсного диоксида кремния и калиевого жидкого стекла и высокодисперсного диоксида кремния и каолина (катализатор (9) RI-DD-27) (смесь диоксида кремния и оксида алюминия). В другом варианте калиевое жидкое стекло смешивали с каолином (катализатор (16) RI-DD-34) и в ещ одном варианте смешивали калиевое жидкое стекло и высокодисперсный диоксид кремния (катализатор (12) RI-DD-30). Применение каолинита (т.е. смеси SiO2 и Al2O3) проистекает из возможности производства структур, подобных геополимерам. Такие структуры являются очень прочными, обеспечивая получение нового вида укреплнной структуры катализатора, который может быть пригоден для систем, содержащих суспензию катализатора. Пример 2. Катализаторы, полученные с применением нитратов железа и меди, карбоната натрия и различных источников диоксида кремния. Укреплнные износостойкие катализаторы Фишера-Тропша на основе железа, промотированные медью и калием, были получены с применением простого железа в качестве исходного вещества. Опытные этапы производства катализатора перечислены и подробно описаны ниже. Основные этапы включали:(1) получение раствора нитратов железа и меди;(2) получение раствора карбоната натрия;(7) сушку и доведение до требуемого размера и(8) прокаливание. Список полученных катализаторов приведн в табл. 2. Реактивы. Основные компоненты или реактивы, применяемые в способе производства, представляют собой:(7) неочищенный высокодисперсный диоксид кремния CAB-O-SIL (Monson) 9,70 г, синтетический некристаллический диоксид кремния;(9) деионизированная вода. Технология производства. В нижеследующем описании технологии текст, набранный обычным шрифтом, следует считать технической характеристикой, а текст, набранный курсивом, следует считать общими указаниями.(1) Железный порошок в количестве 86,6 г и медный порошок 4,35 г для получения суспензии смешивали с 380 г и 49 г деионизированной воды соответственно (в действительности это необходимо для отдельного растворения меди, т.е. железный порошок суспендировали в 380 мл деионизированной воды,а медный порошок в 49 мл деионизированной воды). Суспензия помогает предотвратить образование участков перегрева, вызванное экзотермичностью реакции, во время процесса растворения.(3) Азотную кислоту при механическом перемешивании по каплям добавляли к суспензиям металлов (т.е. 300 мл раствора азотной кислоты вначале добавляли к раствору медного порошка, 50 мл кислоты в первые 2 мин, затем по 50 мл в течение каждых следующих 5 мин и потом по каплям добавляли раствор нитрата меди к суспензии железного порошка в деионизированной воде, а затем по каплям добавляли оставшийся раствор азотной кислоты к суспензии железного порошка в деионизированной воде). Скорость добавления невысока, максимум 15-20 мл/мин, так что температура реакции составляла 3032C (температура не должна опускаться ниже 30C и подниматься выше 32C). Реакция растворения является экзотермической, и добавление можно регулировать, основываясь на температуре реакции. При добавлении примерно 80% азотной кислоты и периодическом охлаждении образуется тмно-зелный раствор.(5) Затем раствор нитратов железа и меди фильтровали для удаления любого нерастворнного вещества [следует обратить внимание, что присутствует избыток раствора нитратов железа и меди, равный приблизительно 130 мл. Он необходим для уверенности в том, что раствора будет достаточно для полного осаждения, при применении карбоната натрия].(6) Далее раствор нагревали до 70C со скоростью примерно 3C/мин и поддерживали указанную температуру в течение 30 мин. При температуре немного выше 65C газы состава NOx красноватокоричневого цвета образуются за несколько минут. В период нагревания смесь меняет цвет от тмнозелного до красно-коричневого.(7) Получали раствор карбоната натрия с концентрацией 80 г/л, смешивая 220,04 г карбоната натрия и 2750 г деионизированной воды, и нагревали его до 70C.(8) Кислый раствор, нагретый до 70C быстро, в течение 10 мин 30 с, добавляли к нагретому до 70C раствору карбоната натрия (71,5C) при осуществлении контроля pH раствора. При pH от 7,7 до 7,0 в верхней части осадка образуется пена. Добавляли основание до достижения pH значения 6,90,1.(9) По достижении pH значения 6,90,1 суспензию немедленно перемещали на фильтр и промывали большим количеством горячего конденсата (80 оС) до достижения pH, равного 6 (проводимость составляла 19 мкСм/см).(10) Остаток от фильтрации сушили (в вакууме в течение 10 мин) таким образом, чтобы его легко отделить от фильтровальной бумаги, но не до полностью сухого состояния. Остаток фильтрации суспендировали и высушивали распылением как можно скорее, предпочтительно менее чем за 24 ч. Брали образец фильтрата.(11) Твердый остаток помещали в лабораторный стакан известной массы и повторно суспендировали до 17,3 мас.% с 2,6 г деионизированный воды. pH регулировали с помощью 57,82 г раствора гидроксида аммония. Суспензию перемешивали в течение 15 мин (рН 10,7). Важно, чтобы значение pH было выше 10 перед следующим этапом.(12) Затем полученную смесь промотировали 57,43 г раствора промотора САВ-О-SIL (9,7 г высокодисперсного диоксида кремния медленно, порциями добавляли к 9,9 г гидроксида калия, растворнного в 40 мл деионизированной воды, обеспечивая хорошее распределение и не допуская образования комков. Суспензию хорошо перемешивали в течение 24 ч). Затем перемешивали в течение 15 мин (рН 10.72).(13) Смесь высушивали распылением до получения сферических частиц, обычный размер которых равен 40-100 мкм (средний размер равен приблизительно 80 мкм). Распылительная сушилка Mobile Niro типа Н состоит из пневматической форсунки, сушильной камеры, воздухораспределителя, камеры, секции сбора продукта, воздуховодов, циклона, вытяжного вентилятора, нагревателя воздуха и панели управления. "Сырь" подают через форсунку внизу при перекрстном потоке воздуха, применяемого в качестве сушильного агента, сверху. Температура на входе составляла примерно 370 (2C); температура на выходе составляла примерно 79 (3,0C); содержание в суспензии тврдых частиц находилось в диапазоне от примерно 15 до примерно 20%; задаваемая скорость потока воды составляла от 4,0 до 4,5 кг/ч(скорость подачи потока задают, применяя воду, а затем переходят на реальную подачу суспензии), давление при подаче потока воздуха в форсунке составляло 1 бар при установке 30% на ротаметре.(14) Затем высушенные распылением образцы как можно скорее прокаливали в фарфоровом тигле для минимизации процессов старения. Вещество прокаливали следующим образом: (1) повышали температуру от комнатной до 140C со скоростью 0,5C/мин и выдерживали при указанной температуре в течение 4 ч; (2) повышали температуру от комнатной до 200C со скоростью 0,5C/мин и выдерживали при указанной температуре в течение 4 ч; (3) повышали температуру от комнатной до 300C со скоростью 0,5C/мин и выдерживали при указанной температуре в течение 4 ч и (4) понижали температуру до комнатной. Как показано в табл. 2, катализаторы были получены с помощью вышеописанного способа, включая следующие катализаторы:(45) RI-DD-S61 (100 Fe/5 Cu/5 K2O/17 SiO2). Фиг. 9 представляет собой график конверсии СО (в процентах) как функции от времени непрерывной работы катализатора (45) RI-DD-S61. Опыт был проведн с применением 310 г масла С 30 и 8,0 г катализатора RI-DD-S61. Активация была осуществлена в синтез-газе при отношении Н 2:СО, равном 1,повышении температуры от 150 до 270C и давлении 140 фунтов/кв.дюйм и продолжалась в течение 10 ч. Объмная скорость при активации составляла 2,54 нл/ч/г Fe (нормальные литры в час на грамм-ион) с постепенным переходом к реакции. Реакция была проведена при 255C, 375 фунтах/кв.дюйм (1,868 ст.л/ч реакции содержал отношение Н 2:СО, равное 0,77. Как видно на фиг. 9, катализатор (45) обеспечил более чем 62% конверсии СО за 983 ч непрерывной работы и более чем 72% конверсии СО за 479 ч непрерывной работы. Хотя предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения были показаны и описаны,специалистами в данной области техники могут быть сделаны изменения, не выходящие за пределы сущности и идеи изобретения. Различные варианты реализации, описанные в настоящей заявке, являются примерными и не предназначены для ограничения. Многие варианты изобретения, описанные в настоящей заявке, возможны и существуют в рамках изобретения. Если числовые диапазоны или пределы указаны точно, то такие диапазоны или пределы следует понимать как диапазоны или пределы, включающие однородные величины, входящие в определнные диапазоны или пределы (например, от примерно 1 до примерно 10 включает 2, 3, 4 и т.д.; более чем 0,10 включает 0,11, 0,12, 0,13 и т.д.). Применение термина "дополнительно" по отношению к любому элементу формулы изобретению означает, что содержание элемента является обязательным или в качестве альтернативы является необязательным. Оба варианта определены в рамках формулы изобретения. Применение более широких терминов, таких как"содержит", "включает", "характеризуется" и т.д., следует понимать в значении более узких терминов,таких как "состоящий из", "в основном, состоящий из", "в значительной степени состоящий из" и им подобных. Соответственно, объем правовой охраны не ограничен описанием, изложенным выше, но ограничен лишь формулой изобретения, из чего следует, что объем правовой охраны включает все эквиваленты объекта формулы изобретения. Каждый пункт включн в формулу как вариант реализации настоящего изобретения. Таким образом, формула изобретения представляет собой дополнительное описание предпочтительных вариантов реализации изобретения. Содержания всех патентов, патентных заявок и публикаций, цитированных в настоящей заявке, включены в настоящее описание посредством ссылки в той мере, в какой они предлагают типовые, производственные и другие особенности, дополнительные к изложенным в настоящей заявке. Таблица 1 Основной набор реактивов в примере 1 Таблица 2 Основной набор реактивов в примере 2 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения катализатора Фишера-Тропша, включающий получение нитратного раствора, причем указанное получение нитратного раствора включает получение по меньшей мере одной суспензии металла, содержащей по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из железа и меди, и объединение указанной по меньшей мере одной суспензии металла с раствором азотной кислоты; объединение нитратного раствора со щелочным раствором с образованием осадка; промотирование осадка с получением промотированной смеси, причем указанное промотирование включает объединение осадка с(а) кремниевой кислотой и одним или более компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, или(б) по меньшей мере одним компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, в отсутствие кремниевой кислоты, и сушку промотированной смеси распылением с получением катализатора с требуемым размером частиц. 2. Способ по п.1, включающий получение по меньшей мере двух суспензий металлов, при этом,возможно, одна суспензия металла содержит железо, а другая суспензия металла содержит медь. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный щелочной раствор содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из карбоната натрия и гидроксида аммония; и высушенный распылением катализатор представляет собой, по существу, сферические частицы, требуемый размер которых находится в диапазоне от примерно 40 до примерно 100 мкм. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотирование дополнительно включает объединение осадка с источником калия, который может быть выбран из группы, состоящей из KOH, K2O и их комбинаций. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с (а) крем- 18019875 ниевой кислотой и одним или более компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния, кристаллических форм диоксида кремния и источников каолина. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой и по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния, которая может быть выбрана из группы, состоящей из коллоидных форм диоксида кремния, и, возможно, при этом промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой, по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой и по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния и, возможно, по меньшей мере с одним источником каолина. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка с кремниевой кислотой, по меньшей мере одной кристаллической формой диоксида кремния, по меньшей мере одной некристаллической формой диоксида кремния и по меньшей мере одним источником каолина. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка (б) по меньшей мере с одним компонентом, выбранным из группы, состоящей из некристаллических форм диоксида кремния и источников каолина, в отсутствие кремниевой кислоты. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одной некристаллической формой диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты, при этом некристаллический диоксид кремния может быть выбран из коллоидных форм диоксида кремния. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что промотирование включает объединение осадка по меньшей мере с одним источником каолина и, возможно, по меньшей мере с одной некристаллической формой диоксида кремния в отсутствие кремниевой кислоты. 12. Способ по п.1, дополнительно включающий удаление из осадка избытка нитратов до промотирования. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что указанное удаление избытка нитратов включает фильтрование для удаления жидкости из осадка и образование остатка на фильтре и, возможно, указанное промотирование дополнительно включает повторное суспендирование остатка на фильтре и объединение ресуспендированного остатка с (а) или (б). 14. Способ по п.1, дополнительно включающий прокаливание высушенного распылением катализатора.
МПК / Метки
МПК: B01J 35/08, B01J 23/78, B01J 37/08, B01J 37/03
Метки: фишера-тропша, промоторами, алюминия, структурными, взвешенном, катализаторы, слое, диоксида, синтеза
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/23-19875-katalizatory-sinteza-fishera-tropsha-vo-vzveshennom-sloe-so-strukturnymi-promotorami-iz-dioksida-kremniya-oksida-alyuminiya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Катализаторы синтеза фишера-тропша во взвешенном слое со структурными промоторами из диоксида кремния/оксида алюминия</a>
Предыдущий патент: Слоистое остекление для системы визуализации с поднятой головой
Следующий патент: Сублимационно высушенная, аэрированная фруктовая или овощная композиция
Случайный патент: Термически обработанный гальваноотожженный стальной материал и способ его производства