ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША. ОЦЕНКА НОВЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Томск, 2012

Актуальность проблемы

Снижение мировых запасов нефти Высокие цены на нефть за счет

нестабильной политической ситуации в ряде стран ОПЕК

Экологическая обстановка Необходимость в утилизации

попутных нефтяных газов (ежегодно на факелах сжигается около 25 млрд. м3)

Удаленность провинций от маршрутов газовых магистралейТомск, 2010

Преимущества СФТ

Широкий сырьевой спектр Источник ценного сырья для

нефтехимии Получение “экологического” топлива Высокое качество диз. топлива Монетизация попутных нефтяных газов

Томск, 2010

Природный газ. Статистика

1. Россия – 43,30 трлн. м3

2. Иран – 29,61 трлн. м3

3. Катар – 25,46 трлн. м3

Мировые запасы природного газ по состоянию на начало 2008 г. составляли 182,5 трлн. м3

Окислительная

конверсия

Получение углеводородов по СФТ

Синтез-газ

СО+Н2

Сырье: Природный газ Попутный нефтяной

газ Уголь Торф Горючие сланцы Биомасса Тяжелые нефтяные

остатки

ПароваяУглекислотнаяПарциальное окисление

Синтез Фишера- Тропша

«Синтетическаянефть»

Облагораживание

Реализация

РектификацияГидрокрекингИзомеризация

Низкотемпературный (180-250°С; Fe,Co)Высокотемпературный (320-360°С; Fe)

Сероочистка

0,2 г серы на 100 м3

Технология GTL

Технология газ-в-жидкость (Gas-to-liquids)- главный процесс конверсии природного газа в моторные топлива и продукты нефтехимии с использованием СФТ

Наиболее перспективный метод по переработке попутного нефтяного газа на местах добычи

Томск, 2010 -5-

GTL в мире

Технология Sasol: Sasol-1(ЮАР). Мощность-500 тыс. т/год

Уголь Sasol-2 и3 (ЮАР). Общая мощность-4 млн. т/год

Уголь Mossgas (ЮАР). Мощность-500 тыс. т/год

Уголь PetroSA (ЮАР). Мощность-400 тыс. т/год

Уголь Sasol ChevronTexaco (Нигерия). Мощность-1,94 млн. т/год

Прир. газ Oryx (Катар). Мощность–1,2 млн.т/год

Прир. газ

Технология Shell: Bintulu (Малайзия). Мощность–1,2 млн.т/год

Прир. газ, уголь Pearl (Катар). Мощность–4,1 млн.т/год

Прир. газ Mobil (Новая Зеландия). Мощность–470 тыс.т/год

Прир. газ

Экспериментальная часть

В качестве катализаторов СФТ были использованы ультрадисперсные порошки (УДП) Fe2O3, Fe3O4, Fe/ CO (Ar), Fe/ CO (H2) приготовленные методом электрических взрывов проводников (ЭВП)

Последние два смешивались с кварцем в соотношение катализатор: кварц 3:7 и после подвергались механохимической обработке в течение 30 мин на вращающейся платформе в среде соответственно аргона и водорода

Томск, 2010

X&XT XXI-9-

Список анализов

Гранулометрический анализ Рентгенофазный анализ Электронный парамагнитный

резонанс

HORIBA LA-950S2Shimadzu XRD-7000 S Jeol JES-FA100

Томск, 2010

X&XT XXI-10-

Гранулометрический анализ Технология определения основана на принципе анализа

дифракционной картины, т.е. на явлении лазерной дифракции

HORIBA LA-950S2 позволяет работать с частицами в диапазоне от 0,01 мкм до 3000 мкм

Результаты измерений:Образец Cреда УДП Размер частиц, мкм

10 % 90 %

Fe/CO (Ar) Оксид углерода 2,20 28,38

Fe/CO (H2) Оксид углерода 2,13 20,41

Fе2О3Аргон 4,71 37,59

Fе3О4Аргон 11,79 114,24

Томск, 2010

X&XT XXI-1 1-

Рентгенофазный анализ

Качественный рентгенофазовый анализ заключается в идентификации кристаллических фаз на основе присущих им значений межплоскостных расстояний d(hkl) и соответствующих интенсивностей линий I(hkl) рентгеновского спектра

Рентгенофазовый анализ образцов методом порошка с независимым режимом сканирования θ-2θ (Брэгговский угол) образца и счетчика с использованием приставки для вращения образца. Использовалось излучение CuKα (λ=1,541 Ǻ). Диапазон углов 2θ составлял от 5 до 100 градусов. Шаг сканирования 0,02 градуса

Идентификация фаз проводилась с использованием базы данных PDF-2. Математическая обработка дифрактограмм осуществлялась с помощью программного обеспечения Shimadzu

Томск, 2010

X&XT XXI-14-

Заключение

Строительство установок GTL по конверсии попутного нефтяного газа и переработки малых по объему газовых месторождений в РФ крайне необходимы

Процесс ФТ – процесс создания “чистого” топлива

Катализаторы Fe/CO полученные методом ЭВП являются достаточно перспективными вследствие отсутствия необходимости в восстановлении водородом