Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ удаления COS из потока синтез-газа, включающего до 10 ppmv H2S и COS и полученного удалением H2S из исходного потока синтез-газа при его контактировании с твердым адсорбентом, в котором превращают COS в H2S путем контактирования потока синтез-газа с катализатором гидролиза COS на основе оксида титана в присутствии воды в зоне гидролиза, с получением потока синтез-газа, очищенного от COS и обогащенного H2S, из которого удаляют H2S путем контактирования его с твердым адсорбентом в зоне удаления H2S, с получением очищенного от COS и H2S потока.

2. Способ по п.1, в котором твердый адсорбент включает один или более металлов, выбранных из группы Ag, Sn, Mo и Zn, или оксидов этих металлов, или их комбинации, при этом твердым адсорбентом является предпочтительно ZnO, необязательно нанесенный на носитель из неорганического тугоплавкого материала, выбираемого из группы оксида алюминия, оксида кремния, оксида титана, оксида циркония, углерода, карбида кремния и кизельгура или их смесей.

3. Способ по пп.1, 2, в котором катализатор гидролиза COS представляет собой оксид титана, нанесенный на носитель, предпочтительно оксид кремния.

4. Способ по пп.1-3, в котором поток синтез-газа включает 0,1-20 об.%, предпочтительно 0,5-10 об.% СО2 от объема потока синтез-газа.

5. Способ по пп.3, 4, в котором катализатор гидролиза COS промотируют предпочтительно одним или более металлами, выбранными из группы IA, группы IIA и группы лантаноидов Периодической таблицы элементов.

6. Способ по п.3, в котором катализатор гидролиза COS является катализатором на носителе, включающим один или более ионов металла, выбранных из группы VB, группы VIB и группы VIIB Периодической таблицы элементов, при этом носитель выбирают из пористого тугоплавкого оксида, предпочтительно оксида алюминия, оксида кремния или оксида титана или их смесей.

7. Способ по пп.1-6, в котором H2S удаляют из исходного потока синтез-газа при температуре от 70 до 260шC, предпочтительно от 140 до 240шC.

8. Способ по пп.1-7, в котором H2S удаляют до уровня 10 ppbv или менее, предпочтительно 5 ppbv или менее, более предпочтительно 1 ppbv или менее от объема очищенного потока синтез-газа или в котором COS удаляют до уровня 10 ppbv или менее, предпочтительно 5 ppbv или менее, более предпочтительно 1 ppbv или менее от объема очищенного потока синтез-газа.

9. Способ синтеза углеводорода, в котором осуществляют контактирование потока синтез-газа с катализатором синтеза углеводорода, включающим каталитически активный металл, выбранный из группы VIII Периодической таблицы элементов, предпочтительно рутений, железо, кобальт и никель, более предпочтительно кобальт, и необязательно одну или более реакций гидроконверсии, таких как гидрирование, гидроизомеризация, гидрокрекинг и/или гидродепарафинизация, отличающийся тем, что используют поток синтез-газа, полученный по способу по пп. 1-8.

 

Текст

Смотреть все

010025 Изобретение относится к способу удаления COS из потока синтез-газа, включающего H2S и COS. Потоки синтез-газа являются газовыми потоками, которые имеют высокое содержание оксида углерода и водорода, и обычно дополнительно содержат диоксид углерода, а также азот, азотсодержащие компоненты (такие как HCN и NH3), может присутствовать водяной пар, а также некоторые другие микрокомпоненты. Потоки синтез-газа обычно используют, например, для химических процессов получения углеводородов в каталитическом процессе, например, так называемом процессе Фишера-Тропша. Часто бывает трудно достичь удаления серы из сырья, используемого для получения синтез-газа,или оно проходит не полностью, и, соответственно, такие нежелательные примеси, как соединения серы,особенно H2S и COS, все еще присутствуют в синтез-газе. Удаление этих соединений серы является очень важным, так как они могут необратимо взаимодействовать с катализаторами и вызывать их отравление. Это приводит к его дезактивации, что значительно замедляет каталитический процесс. В связи с этим необходимо удалять соединения серы до очень низких уровней содержания, порядка ppb (частей на миллиард). Способ получения синтез-газа с низким содержанием серы, применяемого для высокоэффективных катализаторов Фишера-Тропша, приводится в Патенте США 6692711. Целью этого способа является глубокая очистка от серы исходного природного газа, и для этого предлагается использование ZnO и никеля. Использование только ZnO для удаления H2S из природного газа хорошо известно, но, как отмечается в Патенте США 6692711, оксид цинка не может удалять COS. B качестве средства для удаленияCOS в Патенте США 6692711 предлагается использовать никель. Однако при удалении COS из синтезгаза с использованием никеля могут протекать нежелательные побочные реакции, такие как гидрирование СО и CO2. Никель является известным катализатором метанирозания, см., например, Патент США 4888131. Образование метана является сильно экзотермической реакцией и, соответственно, весьма нежелательной. Поэтому способ, описанный в Патенте США 6692711, не может быть применен для удаления COS из потока синтез-газа. В технике известны способы удаления COS из потока синтез-газа. Смотрите, например, H.M. Huisman, "The hydrolysis of carbonyl sulphide, carbon disulphide and hydrogen cyanide on a Titania catalyst", 1994,Ph. D Thesis University of Utrecht, The Netherlands, ISBN 90-393-0534-X. Другим примером является Патент США 6322763, в котором описан способ, согласно которому воду в скруббере с водяным орошением используют для гидролиза COS, согласно следующему уравнению: Недостатком этого способа является то, что он основан на некаталитическом процессе и "природном катализаторе". В качестве примера, в способе, описанном в Патенте США 6322763, используют оксид алюминия, присутствующий в угольной золе. Для других процессов газификации, таких как газификация остатков от перегонки нефти и газификация природного газа, этот катализатор не будет присутствовать, и любые твердые частицы, образующиеся на стадии газификации, обычно удаляют мокрой газоочисткой в скруббере до стадий удаления серы. Еще очень серьезным недостатком способа, описанного в Патенте США 6322763, является то, что концентрация COS в синтез-газе остается на уровне ppm, что может приводить к отравлению катализатора при каталитической конверсии природного газа. Удаление COS до очень низкой концентрации, обычно до уровня ppbv, не может быть достигнуто с использованием способа, описанного в Патенте США 6322763. Гидролиз COS затруднителен особенно в случаях, когда в потоке синтез-газа присутствуют относительно высокие количества H2S. H2S является веществом, участвующим в реакции, и поэтому оно будет препятствовать протеканию реакции гидролиза COS. Катализаторы для получения углеводородов из синтез-газа по Фишеру-Тропшу легко отравляются и могут постоянно дезактивироваться серой. Даже уровни порядка 10 ppbv являются неприемлемыми для промышленной установки синтеза углеводородов. Катализаторы, содержащие кобальт в качестве каталитически активного элемента, являются особенно чувствительными. Даже уровни порядка 5 ppbv являются неприемлемыми для промышленного процесса синтеза углеводородов, в котором используют кобальтовый катализатор. По мере дезактивации катализатора, выход углеводородов снижается, и реактор должен быть остановлен для замены катализатора. Поэтому, удаление примесей серы из синтез-газа, в частности, удаление COS, которое более трудно достичь по сравнению с удалением H2S, является, крайне важным при осуществлении процесса синтеза углеводородов. Следовательно, необходим простой способ, позволяющий удалять COS из синтез-газа до низкого уровня, особенно до уровня ppbv, в присутствие H2S. С этой целью, изобретение предлагает способ удаления COS из первого потока синтез-газа, содержащего COS и до 10 ppmv H2S и COS, в котором первый поток синтез-газа получают удалением H2S из исходного потока синтез-газа в результате контактирования исходного газового потока с твердым адсорбентом, с получением первого потока синтез-газа, который включает следующие стадии:(a) превращение COS в первом потоке синтез-газа в H2S в результате контактирования первого по-1 010025 тока синтез-газа с катализатором гидролиза COS в присутствии воды в зоне гидролиза, с получением второго потока синтез-газа, очищенного от COS и обогащенного H2S;(b) удаление H2S из второго потока синтез-газа в результате контактирования второго потока синтез-газа с твердым адсорбентом в зоне удаления H2S, с получением третьего потока синтез газа, очищенного от H2S и очищенного от COS. Способ по изобретению позволяет удалять COS до уровня ppbv, давая в результате третий поток синтез-газа, имеющий концентрацию COS обычно ниже 5 ppbv, как правило, ниже 1 ppbv. Обычно синтез-газ получают в высокотемпературных установках реформинга, автотермических установках реформинга или в установках для газификации. Смотрите, например, Maarten van der Burgt et.al.in "The Shell Middle Distillate Synthesis Process, Petroleum Review Apr. 1990 pp 204-209". Синтез газ, получаемый в установках реформинга, содержит обычно значительные количества оксида углерода и водорода и дополнительно включает диоксид углерода, водяной пар, различные инертные соединения, и примеси, такие как соединения серы. Синтез газ, получаемый в установках для газификации, обычно содержит более низкие уровни диоксида углерода. Количество H2S и COS в первом потоке синтез-газа зависит от источника сырья, из которого получают синтез-газ. Обычными источниками сырья являются природный газ, остатки от перегонки нефти или уголь, которые все могут быть использованы для получения исходного потока синтез-газа. Обычно в природном газе количество H2S и COS составляет ниже 15 об.%, как правило, ниже 5 об.% от объема природного газа. В некоторых случаях количество H2S и COS составляет от 5 до 15 ppmv от объема природного газа. После газификации или реформинга или автотермического реформинга природного газа, количество H2S и COS в потоке газа, выходящего из установки газификации или установки реформинга, будет обычно уменьшаться до количества от одной пятой до половины, как правила - до одной третьей количества в природном газе. Обычно количество H2S и COS в потоке газа, выходящего из установки газификации, будет ниже 5 об.%, или даже ниже 1 об.%, в некоторых случаях - в интервале от 1 до 5 ppmv, предпочтительно 3-4 ppmv от объема потока газа. Если источником сырья является уголь, обычно количество H2S и COS в потоке газа, выходящего из установки газификации, составляет ниже 15 об.%, как правило, ниже 5 об.% от объема потока газа. В некоторых случаях количество H2S и COS в потоке газа, выходящего из установки газификации, составляет от 5 до 15 ppmv от объема потока газа, обычно - 8-12 ppmv от объема потока газа. Если источником сырья является остатки перегонки нефти, обычно количество H2S и COS в потоке газа, выходящего из установки газификации будет ниже 20 об.%, как правило, ниже 10 об.% от объема потока газа. В некоторых случаях количество H2S и COS в потоке газа, выходящего из установки газификации, составляет от 15 до 30 ppmv, обычно 20-28 ppmv от объема потока газа. В дополнение к H2S, попадающему в итоге из источника сырья в синтез-газ, H2S может также присутствовать в результате его добавления к синтез-газу для предотвращения или подавления металлического пылеобразования. Коррозия на основе металлического пылеобразование включает распад металлов и сплавов на маленькие частицы металла, карбидов металла, оксидов металла и углерод. Считают, что перенос углерода из газовой фазы на металл или сплав играет ключевую роль в металлическом пылеобразовании. Монооксид углерода является основной причиной металлического пылеобразования, но углеводороды могут тоже приводить к металлическому пылеобразованию. По кинетическим причинам металлическое пылеобразование происходит в значительной степени только при температуре выше определенного уровня, обычно 300C. Присутствие H2S в газе, содержащем монооксид углерода, может подавлять металлическое пылеобразование. Источником H2S может быть, например, газ, содержащий H2S или другие соединения серы, которые при условиях процесса будут разлагаться на H2S, например диметилдисульфид. Для целей изобретения количество H2S и COS в первом потоке синтез-газа должно достигать 10ppmv, предпочтительно 5 ppmv, более предпочтительно 500 ppbv H2S, еще более предпочтительно 300ppbv H2S, и наиболее предпочтительно 100 ppbv H2S от суммарного объема потока газа. Предпочтительные интервалы обеспечивают даже более эффективное удаление COS, вплоть до уровня 1 ppbv. Количество COS в первом потоке синтез-газа зависит от состава источника сырья, из которого получают синтез-газ, и состава источника сырья, из которого получают синтез-газ, и технологии, применяемой для производства синтез-газа. Обычно количество COS в первом потоке синтез-газа составляет от 1 ppbv до 500 ppbv, предпочтительно от 2 ppbv до 200 ppbv, более предпочтительно от 10 ppbv до 100 ppbv от объема первого потока синтез-газа. Соотношение между H2S и COS в синтез-газе устанавливают путем баланса между COS и H2S при условиях, существующих в установке, производящей синтез-газ. Способ по изобретению особенно подходит для потоков синтез-газа, имеющих отношение H2S:COS в интервале от 100:40 до 90:30, особенно около 80:20. Если количество H2S и COS в исходном синтез-газе, выходящем из производственной установки,-2 010025 которой может быть, например, установкой газификации, установкой реформинга или установкой автотермического реформинга, превышает 10 ppmv, то количество серы в синтез-газе может быть сначала уменьшено с помощью традиционных технологий мокрой очистки в скруббере, применяемых или к синтез-газу, выходящему из установки получения синтез-газа, и/или к сырью, вводимому в установку получения синтез-газа, если в качестве сырья используется природный газ. Это приводит к количеству H2S в первом потоке синтез-газа до 10 ppmv, что позволяет осуществлять способ изобретения. Поэтому в одном предпочтительном варианте осуществления используют процесс, использующий один или более составов растворителей на основе аминов или физических растворителей, для удаления большей части H2S из исходного синтез-газа, выходящего из установки получения синтез-газа, для получения первого потока синтез-газа, имеющего количество H2S до 10 ppmv. В более предпочтительном варианте осуществления процесс выбирают из группы процессов ADIP,Sulfinol, Flexsorb, Purisol и Selexol. Эти процессы описаны в Kohl and Riesenfeld, third edition. В другом предпочтительном варианте осуществления применяют процесс, основанный на непосредственном окислении H2S. Например, окислительно-восстановительный процесс, в котором H2S непосредственно окисляют до элементарной серы, используя хелатное соединение железа, за счет восстановления ионов трехвалентного железа, с последующей регенерацией ионов трехвалентного железа окислением воздухом. Этот процесс известен как процесс SulFerox. Другим примером является комбинация мокрой очистки в скруббере исходного синтез-газа с помощью щелочных соединений с превращением H2S в RS-, с последующим окислением RS- с использованием биологического средства. Смотрите,например, патентную заявку WO 92/10270. В еще одном предпочтительном варианте осуществления в качестве растворителя для мокрой очистки в скруббере синтез-газа, выходящего из установки по получению синтез-газа, используют охлажденный метанол. При использовании охлажденного метанола могут быть достигнуты уровни содержания серы 0,1 ppmv. Все эти способы позволяют удалять серусодержащие компоненты до уровней содержания значительно выше 1 ppmv, обычно - 10 ppmv или более. На первой стадии способа по изобретению COS подвергают гидролизу в зоне гидролиза COS. Обычно температура в зоне гидролиза COS составляет от 100 до 400C, предпочтительно от 160 до 240C. Типичные давления в зоне гидролиза COS составляют от 5 до 150, предпочтительно от 15 до 80 бар, более предпочтительно от 20 до 70 бар. Типичные значения объемных скоростей (GHSV) составляют от 100 до 1000 ч-1, особенно от 200 до-1 600 ч . Подходящими катализаторами гидролиза COS являются катализаторы на основе тугоплавких оксидов, предпочтительно катализатор на основе тугоплавкого оксида, выбранный из группы оксида кремния, оксида церия, оксида галлия, оксида циркония, оксида титана, оксида алюминия и оксида кремния,оксида циркония, более предпочтительно оксида титана. Катализатор гидролиза COS может быть промотирован, предпочтительно одним или более металлами, выбранными из группы IA, группы IIA и группы лантаноидов Периодической системы элементов. Подходящими катализаторами для гидролиза COS являются также катализаторы на носителях, включающие один или более ионов металлов, выбранных из группы VB, группы VIB и группы VIIB Периодической системы элементов. Подходящим носителем является пористый тугоплавкий оксидный носитель, предпочтительно оксид алюминия, оксид кремния или оксид титана, или их смеси. Было обнаружено, что оксид титана позволяет удалять COS даже в присутствии значительных количеств CO2. Обычно количество СО 2 в потоке синтез-газа составляет от 0,1 до 20 об.%, в частности от 0,5 до 10 об.%, более конкретно от 0,5 до 2 об.% от объема потока синтез газа. В частности, при использовании оксида алюминия, наблюдается конкурирующий эффект адсорбции СО 2 на катализаторе, что приводит к снижению активности гидролиза COS. Поэтому предпочтительно использование оксида титана в качестве катализатора гидролиза COS. Дополнительное преимущество использования оксида титана заключается в том, что в присутствии HCN в синтез-газе, HCN будет также гидролизоваться. Использование оксида титана позволяет удалять как COS, так и HCN, тем самым дополнительно уменьшая вероятность нежелательного отравления катализатора. Замечено, что даже в случае уже относительно низких количеств CO2, например от 0,5 до 2 об.% от объема потока синтез-газа имеется явное преимущество оксида титана перед оксидом алюминия из-за выше упомянутой пониженной активности оксида алюминия при гидролизе COS. Обычно COS конвертируют при температуре от 160 до 260C, предпочтительно от 180 до 220C. При выборе температуры в предпочтительных интервалах реакция будет протекать с благоприятной скоростью. Кроме того, почти полностью будут подавляться побочные реакции, такие как образование метилмеркаптана, формамида или муравьиной кислоты. В способе по изобретению H2S удаляют из первого потока газа путем контактирования первого потока газа с твердым адсорбентом. Соответствующие твердые адсорбенты включают один или более металлов или оксиды металлов или их комбинации, при этом металлы выбирают из группы Ag, Sn, Mo иZn. Предпочтительным твердым адсорбентом является ZnO из-за его эффективного действия, и так как он позволяет просто осуществлять способ. Другим важным преимуществом ZnO является то, что в значительно меньшей степени протекают такие побочные реакции, как конверсия водяного газа, гидрирование СО и CO2 и синтез метанола. Адсорбент может быть нанесен на носитель из неорганического материала, для того чтобы, например, увеличить площадь поверхности, объем пор и диаметр пор. Предпочтительно, чтобы для носителя использовался неорганический тугоплавкий материал, выбираемый из группы оксида алюминия, оксида кремния, оксида титана, оксида циркония, углерода, карбида кремния и кизельгура. Может быть использован носитель из любого типа материалов или смеси различных материалов. Обычно H2S удаляют из исходного потока синтез-газа при температуре в интервале от 70 до 260C,предпочтительно от 140 до 24C. Обычно H2S удаляют из второго потока синтез-газа до уровня в третьем потоке газа 10 ppbv или ниже, предпочтительно 5 ppbv или ниже, более предпочтительно 1 ppbv или ниже от объема третьего потока газа. Способ по изобретению обычно приводит к удалению COS из первого потока синтез-газа до уровня 10 ppbv или ниже. В большинстве случаев количество COS во втором потоке синтез-газа, выходящим из зоны удаления COS, составляет 5 ppbv или ниже, или даже 1 ppbv или ниже от объема второго потока синтез-газа. Удаление COS в зоне гидролиза COS происходит в соответствии с уравнением Понятно, что концентрации всех четырех соединений, COS, H2O, H2S и CO2, влияют на термодинамическое равновесие гидролиза COS. Количество H2S при термодинамическом равновесии с COS, при концентрации COS в конце зоны гидролиза COS 1 ppbv при данной температуре и данных концентрациях H2O и CO2 обозначают как равновесную концентрацию [H2S]. Способ по изобретению, включающий две стадии гидролиза COS с последующей адсорбцией H2S,является особенно подходящим для очистки потоков синтез-газа, в которых суммарная концентрацияH2S и COS не превышает равновесной концентрации [H2S]. Удаление COS до уровня 1 ppbv может затем быть достигнуто при объемной скорости GHSV от 100 до 1000 ч-1, особенно при 400 ч-1. При суммарном количестве COS в исходном потоке синтез-газа меньше чем равновесная концентрация [H2S], стадия удаления H2S, предшествующая гидролизу COS, является предпочтительной. В этом варианте осуществления H2S удаляют из исходного потока синтез-газа путем контактирования исходного потока синтез-газа с твердым адсорбентом. Соответствующие твердые адсорбенты включают один или более металлов или оксидов металлов или их комбинации, при этом металлы выбирают из группыAg, Sn, Mo и Zn. Предпочтительным твердым адсорбентом является ZnO из-за его эффективного действия, и так как он позволяет просто осуществлять способ. Другим важным преимуществом ZnO является то, что в значительно меньшей степени протекают такие побочные реакции, как конверсия водяного газа,гидрирование СО и CO2 и синтез метанола. После удаления H2S первый поток синтез-газа, имеющего достаточно низкое количество H2S, затем направляют в зону гидролиза COS по изобретению. При суммарном количестве COS в исходном потоке синтез-газа, превышающем равновесную концентрацию [H2S], предпочтительно объединять стадии 1 и 2 изобретения. В этом варианте осуществления используют смесь катализатора гидролиза и адсорбента H2S. Наиболее подходящей смесью является смесь, включающая оксид титана и ZnO. Эта смесь позволяет удалять COS до уровней даже 1 ppbv или меньше от объема второго потока газа, при этом в то же самое время, позволяя удалять H2S до уровней даже 1 ppbv. Третий поток синтез-газа, который является уже очищенным синтез-газом, включающий в основном водород и монооксид углерода и очень низкие уровни H2S и COS, может быть контактирован с соответствующим катализатором на стадии каталитической конверсии, на которой образуются обычно жидкие углеводороды. Катализаторы, применяемые для каталитической конверсии смеси, включающей водород и монооксид углерода, известны в технике и их обычно называют катализаторами Фишера-Тропша. Катализаторы для использования в этом процессе часто включают в качестве каталитически активного компонента металл группы VIII Периодической системы элементов. Конкретные каталитически активные металлы включают рутений, железо, кобальт и никель. Кобальт является предпочтительным каталитически активным металлом. Предпочтительно, чтобы каталитически активный металл наносили на пористый носитель. Пористый носитель может быть выбран из соответствующих известных в технике тугоплавких оксидов металлов или силикатов или их комбинаций. Конкретные примеры предпочтительных пористых носителей включают оксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, оксид циркония, оксид церия, оксид галлия и их смеси, особенно оксид кремния, оксид алюминия и оксид титана. Предпочтительно, чтобы количество каталитически активного металла на носителе составляло от 3 до 300 pbw на 100 pbw материала носителя, более предпочтительно от 10 до 80 pbw, особенно от 20 до 60-4 010025 Если требуется, катализатор может также включать один или более металлов или оксидов металлов в качестве промоторов. Соответствующие промоторы на основе оксидов металлов могут быть выбраны из групп IIA, IIIB, IVB, VB и VIB Периодической системы элементов, или актиноидов и лантаноидов. В частности, очень подходящими промоторами являются оксиды магния, кальция, стронция, бария, скандия, иттрия, лантана, церия, титана, циркония, гафния, тория, урана, ванадия, хрома и марганца. Особенно предпочтительными промоторами на основе оксидов металлов для катализатора, используемого для получения восков, для использования в настоящем изобретении, являются оксиды марганца и циркония. Соответствующие промоторы на основе металлов могут быть выбраны из групп VIIB или VIII Периодической таблицы. Рений и благородные металлы группы VIII являются особенно подходящими, при этом платина и палладий являются особенно предпочтительными. Количество промотора, присутствующего в катализаторе, соответственно составляет от 0,01 до 100 pbw, предпочтительно от 0,1 до 40, более предпочтительно от 1 до 20 pbw на 100 pbw носителя. Наиболее предпочтительные промоторы выбирают из ванадия, марганца, рения, циркония и платины. Каталитически активный металл и промотор, если он присутствует, может быть нанесен на материал носителя любой подходящей обработкой, такой как импрегнирование, пластицирование и экструзия. После нанесения металла и, если это целесообразно, промотора на материал носителя, нагруженный носитель обычно подвергают прокаливанию. В результате обработки прокаливанием удаляется кристаллическая вода, разлагаются летучие продукты деструкции, и органические и неорганические соединения превращаются в их соответствующие оксиды. После прокаливания полученный катализатор может быть активирован контактированием катализатора с водородом или водородсодержащим газом, обычно при температурах от 200 до 350C. Другие способы получения катализаторов Фишера-Тропша включают пластицирование/растирание, часто с последующей экструзией, сушкой/прокаливанием и активацией. Процесс каталитической конверсии может быть осуществлен при обычных известных в технике условиях синтеза. Обычно каталитическая конверсия может быть осуществлена при температуре от 150 до 300C, предпочтительно от 180 до 260C. Обычные суммарные давления для процесса каталитической конверсии находятся в интервале от 1 до 200 абсолютных бар, более предпочтительно от 10 до 70 абсолютных бар. В процессе каталитической конверсии образуются, главным образом, более чем 75 мас.%C5+, предпочтительно более чем 85 мас.% C5+ углеводородов. В зависимости от катализатора и условий конверсии количество тяжелого воска (C20+) может доходить до 60 мас.%, иногда до 70 мас.%, и иногда даже до 85 мас.%. Предпочтительно использовать кобальтовый катализатор, низкое отношение Н 2 СО и низкую температуру (190-230C). Для избежания коксообразования предпочтительно использовать отношение Н 2/СО, по меньшей мере, 0,3. Особенно предпочтительно проводить реакцию Фишера-Тропша в таких условиях, когда значение фактора роста цепи для полученных продуктов, имеющих по меньшей мере 20 углеродных атомов, составляет по меньшей мере 0,925, предпочтительно по меньшей мере,0,935, более предпочтительно по меньшей мере, 0,945 и еще более предпочтительно по меньшей мере 0,955. Предпочтительно, чтобы использовался катализатор Фишера-Тропша, который дает значительное количество парафинов, более предпочтительно в основном неразветвленных парафинов. Наиболее подходящим катализаторов для этой цели является кобальтсодержащий катализатор Фишера-Тропша. Такие катализаторы описаны в литературе, см., например, AU 698392 и WO 99/34917. Процесс Фишера-Тропша может быть суспензионным процессом ФТ или процессом ФТ в неподвижном слое, особенно в многотрубчатом неподвижном слое. Изобретение также предлагает продукты, получаемые по реакции Фишера-Тропша, включая дистилляты и гидроконвертированные продукты, например такие топлива, как нафта, керосин и дизельное топливо, базовые масла и н-парафины, исходное сырье для низших поверхностно-активных веществ и воск. Изобретение далее иллюстрируется следующими неограничивающими примерами. Во всех примерах концентрация CO2 в потоке синтез-газа составляет 2,5 об.%, концентрация H2O в потоке синтез-газа составляет 0,18 об.%. Пример 1. Первый поток синтез-газа, включающий H2S и COS в количествах, приведенных в таблице, подают в установку гидролиза COS. B установке гидролиза COS первый поток синтез-газа контактируют со слоем, содержащим оксид титана, при температуре 200C, давлении 63,5 бар и объемной скорости GHSV 400 ч-1. После удаления COS второй поток синтез-газа, очищенный от COS, включающий H2S и COS в количествах, приведенных в таблице, подают в зону удаления H2S. B зоне удаления H2S второй поток синтез-газа контактируют со слоем, содержащим ZnO, при температуре 200C. После удаления H2S получают третий поток синтез-газа, очищенный от COS и очищенный от H2S, включающий H2S и COS в количествах, приведенных в таблице. Пример 2. Исходный поток синтез-газа, включающий 500 ppbv H2S и 130 ppbv COS, вводят в первую зону удаления H2S. В зоне удаления H2S исходный поток синтез-газа контактируют со слоем, содержащим ZnO,при температуре 140C и объемной скорости GHSV 400 ч-1. Первый поток синтез-газа, включающий H2S-5 010025 и COS в количествах, приведенных в таблице, выводят из первой зоны удаления H2S и направляют в установку гидролиза COS. B установке гидролиза COS первый поток синтез газа контактируют со слоем, содержащим оксид титана, при температуре 200C, давлении 63,5 бар и объемной скорости GHSV 400 ч-1. После удаления COS второй поток синтез-газа, очищенный от COS, включающий H2S и COS в количествах, приведенных в табл. 1, подают во вторую зону удаления H2S. Во второй зоне удаления H2S второй поток синтезгаза контактируют со слоем, содержащим ZnO, при температуре 200C. После удаления H2S получают третий поток синтез-газа, очищенный от COS и очищенный от H2S, включающий H2S и COS в количествах, приведенных в таблице. Пример 3. Первый поток синтез-газа, включающий H2S и COS в количествах, приведенных в таблице, подают в объединенную установку гидролиза COS/удаления H2S. В объединенной установке гидролизаCOS/удаления H2S первый поток синтез-газа контактируют со смешанным слоем, содержащим оксид титана и ZnO, при температуре 200C и объемной скорости GHSV 300 ч-1. После удаления COS и H2S получают очищенный (третий) поток синтез-газа, очищенный от COS и очищенный от H2S, включающий ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ удаления COS из потока синтез-газа, включающего до 10 ppmv H2S и COS и полученного удалением H2S из исходного потока синтез-газа при его контактировании с твердым адсорбентом, в котором превращают COS в H2S путем контактирования потока синтез-газа с катализатором гидролизаCOS на основе оксида титана в присутствии воды в зоне гидролиза, с получением потока синтез-газа,очищенного от COS и обогащенного H2S, из которого удаляют H2S путем контактирования его с твердым адсорбентом в зоне удаления H2S, с получением очищенного от COS и H2S потока. 2. Способ по п.1, в котором твердый адсорбент включает один или более металлов, выбранных из группы Ag, Sn, Mo и Zn, или оксидов этих металлов, или их комбинации, при этом твердым адсорбентом является предпочтительно ZnO, необязательно нанесенный на носитель из неорганического тугоплавкого материала, выбираемого из группы оксида алюминия, оксида кремния, оксида титана, оксида циркония,углерода, карбида кремния и кизельгура или их смесей. 3. Способ по пп.1, 2, в котором катализатор гидролиза COS представляет собой оксид титана, нанесенный на носитель, предпочтительно оксид кремния. 4. Способ по пп.1-3, в котором поток синтез-газа включает 0,1-20 об.%, предпочтительно 0,5-10 об.% СО 2 от объема потока синтез-газа. 5. Способ по пп.3, 4, в котором катализатор гидролиза COS промотируют предпочтительно одним или более металлами, выбранными из группы IA, группы IIA и группы лантаноидов Периодической таблицы элементов. 6. Способ по п.3, в котором катализатор гидролиза COS является катализатором на носителе, включающим один или более ионов металла, выбранных из группы VB, группы VIB и группы VIIB Периоди-6 010025 ческой таблицы элементов, при этом носитель выбирают из пористого тугоплавкого оксида, предпочтительно оксида алюминия, оксида кремния или оксида титана или их смесей. 7. Способ по пп.1-6, в котором H2S удаляют из исходного потока синтез-газа при температуре от 70 до 260C, предпочтительно от 140 до 240C. 8. Способ по пп.1-7, в котором H2S удаляют до уровня 10 ppbv или менее, предпочтительно 5 ppbv или менее, более предпочтительно 1 ppbv или менее от объема очищенного потока синтез-газа или в котором COS удаляют до уровня 10 ppbv или менее, предпочтительно 5 ppbv или менее, более предпочтительно 1 ppbv или менее от объема очищенного потока синтез-газа. 9. Способ синтеза углеводорода, в котором осуществляют контактирование потока синтез-газа с катализатором синтеза углеводорода, включающим каталитически активный металл, выбранный из группыVIII Периодической таблицы элементов, предпочтительно рутений, железо, кобальт и никель, более предпочтительно кобальт, и необязательно одну или более реакций гидроконверсии, таких как гидрирование, гидроизомеризация, гидрокрекинг и/или гидродепарафинизация, отличающийся тем, что используют поток синтез-газа, полученный по способу по пп. 1-8.

МПК / Метки

МПК: C10K 1/34, B01D 53/86, C10K 1/32, B01D 53/04, B01D 53/02

Метки: синтез-газа, способ, удаления, потока, включающего

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-10025-sposob-udaleniya-cos-iz-potoka-sintez-gaza-vklyuchayushhego-h2s-i-cos.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ удаления cos из потока синтез-газа, включающего h2s и cos</a>

Похожие патенты