Способ изготовления носителя для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия (варианты), способ изготовления катализатора фишера-тропша и способ синтеза парафиновых углеводородов из синтез-газа - RU2005115063A

Реферат

1. Способ изготовления носителя для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия, отличающийся тем, что в переходный оксид алюминия вводят по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора с образованием оксида алюминия, пропитанного стабилизатором; по выбору, высушивают пропитанный стабилизатором оксид алюминия; обрабатывают его паром при условиях, достаточных для по крайней мере частичного превращения пропитанного стабилизатором оксида алюминия в пропитанный стабилизатором оксид алюминия типа бемита, и затем прокаливают содержащий стабилизатор оксид алюминия типа бемита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переходный оксид алюминия содержит фазу, выбранную из группы, включающей γ-Al₂О₃, β-Al₂О₃, θ-Al₂О₃ и их любые комбинации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что переходный оксид алюминия содержит фазу β-Al₂O₃.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизированный переходный оксид алюминия содержит фазу, выбранную из группы, включающей γ-Al₂О₃, β-Al₂О₃, θ-Al₂О₃ и их любые комбинации.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизированный переходный оксид алюминия содержит фазу γ-Al₂О₃.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора содержит по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор, магний, кремний, кальций, титан, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, стронций, цирконий, барий, селен, лантаниды, включая лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора содержит по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор, кобальт, цирконий и их комбинации.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в переходный оксид алюминия вводят по крайней мере два предшественника структурного стабилизатора.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 0,1 до 20 мас.% предшественника структурного стабилизатора в расчете на конечную массу стабилизированного переходного оксида алюминия.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 1 до 10 мас.% предшественника структурного стабилизатора в расчете на конечную массу стабилизированного переходного оксида алюминия.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 1 до 5 мас.% предшественника структурного стабилизатора в расчете на конечную массу стабилизированного оксида алюминия.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что введение предшественника структурного стабилизатора проводят с использованием по крайней мере одного метода, выбранного из пропитки, ионного обмена, прививки и перемешивания.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитанный стабилизатором оксид алюминия высушивают при температуре в диапазоне от 50 до 200°С.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что при обработке паром пропитанного стабилизатором оксида алюминия осуществляют по крайней мере частичное превращение пропитанного стабилизатором оксида алюминия по крайней мере в одну фазу, выбранную из группы, включающей бемит, псевдобемит и их комбинацию.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что одним из условий, достаточных для по крайней мере частичного превращения пропитанного стабилизатором оксида алюминия в пропитанный стабилизатором оксид алюминия типа бемита является температура в диапазоне от 150 до 500°С.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что одним из условий, достаточных для по крайней мере частичного превращения пропитанного стабилизатором оксида алюминия в пропитанный стабилизатором оксид алюминия типа бемита является парциальное давление водяного пара в диапазоне от 100 до 500 кПа.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что парциальное давление водяного пара находится в диапазоне от 200 до 400 кПа.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокаливание содержащего стабилизатор оксида алюминия типа бемита проводят при температуре в диапазоне от 300 до 1000°С.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что прокаливание проводят при температуре в диапазоне от 400 до 900°С.

20. Способ изготовления носителя для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия, отличающийся тем, что переходный оксид алюминия обрабатывают паром при условиях, достаточных для по крайней мере частичного превращения переходного оксида алюминия в оксид алюминия типа бемита; вводят по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора в оксид алюминия типа бемита с образованием включающего стабилизатор оксида алюминия типа бемита; по выбору, высушивают включающий стабилизатор оксид алюминия типа бемита, и затем прокаливают.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что переходный оксид алюминия содержит фазу, выбранную из группы, включающей γ-Al₂О₃, β-Al₂О₃, θ-Al₂О₃ и их любые комбинации.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что переходный оксид алюминия содержит фазу γ-Al₂О₃.

23. Способ по п.20, отличающийся тем, что стабилизированный переходный оксид алюминия содержит фазу, выбранную из группы, включающей γ-Al₂О₃, β-Al₂О₃, θ-Al₂O₃ и их любые комбинации.

24. Способ по п.20, отличающийся тем, что стабилизированный переходный оксид алюминия содержит фазу γ-Al₂О₃.

25. Способ по п.20, отличающийся тем, что при обработке паром пропитанного стабилизатором оксида алюминия происходит по крайней мере частичное превращение переходного оксида алюминия в по крайней мере в одну фазу, выбранную из группы, включающей бемит, псевдобемит и их комбинацию.

26. Способ по п.20, отличающийся тем, что одним из условий, достаточных для по крайней мере частичного превращения пропитанного стабилизатором оксида алюминия в пропитанный стабилизатором оксид алюминия типа бемита является температура в диапазоне от 150 до 500°С.

27. Способ по п.20, отличающийся тем, что одним из условий, достаточных для по крайней мере частичного превращения пропитанного стабилизатором оксида алюминия в пропитанный стабилизатором оксид алюминия типа бемита является парциальное давление водяного пара в диапазоне от 100 до 500 кПа.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что парциальное давление водяного пара находится в диапазоне от 200 до 400 кПа.

29. Способ по п.20, отличающийся тем, что обработку паром переходного оксида алюминия проводят при температуре в диапазоне от 150 до 500°С, парциальном давлении водяного пара в диапазоне от 100 до 500 кПа и с продолжительностью реакции в диапазоне от 0,5 до 10 ч.

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что осуществляют превращение переходного оксида алюминия по крайней мере частично в по крайней мере в одну фазу, выбранную из группы, включающей бемит, псевдобемит и их комбинацию.

31. Способ по п.20, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора включает по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор, магний, кремний, кальций, титан, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, стронций, цирконий, барий, селен, и лантаниды, включая лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций.

32. Способ по п.20, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора включает по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор, кобальт, цирконий и их комбинации.

33. Способ по п.20, отличающийся тем, что в оксид алюминия типа бемита вводят по крайней мере два предшественника структурного стабилизатора.

34. Способ по п.20, отличающийся тем, что введение предшественника структурного стабилизатора в оксид алюминия типа бемита проводят с использованием по крайней мере одного метода, выбранного из пропитки, ионного обмена, прививки и перемешивания.

35. Способ по п.20, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 0,1 до 20 мас.% предшественника структурного стабилизатора в расчете на конечную массу стабилизированного переходного оксида алюминия.

36. Способ по п.20, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 1 до 10 мас.% предшественника структурного стабилизатора в расчете на конечную массу стабилизированного переходного оксида алюминия.

37. Способ по п.20, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник структурного стабилизатора вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 1 до 5 мас.% предшественника структурного стабилизатора в расчете на конечную массу стабилизированного переходного оксида алюминия.

38. Способ по п.20, отличающийся тем, что пропитанный стабилизатором оксид алюминия типа бемита высушивают, причем высушивание проводят при температуре в диапазоне от 50 до 200°С.

39. Способ по п.38, отличающийся тем, что высушивание проводят после введения предшественника структурного стабилизатора.

40. Способ по п.20, отличающийся тем, что прокаливание содержащего стабилизатор оксида алюминия типа бемита проводят при температуре в диапазоне от 300 до 1000°С.

41. Способ по п.40, отличающийся тем, что прокаливание проводят при температуре в диапазоне от 400 до 900°С.

42. Способ изготовления катализатора Фишера-Тропша, отличающийся тем, что в носитель для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия вводят по крайней мере один предшественник каталитического металла с образованием пропитанного катализатором носителя, по выбору в пропитанный катализатором носитель вводят по крайней мере один предшественник металла-сокатализатора с образованием пропитанного сокатализатором носителя; по выбору, в пропитанный сокатализатором носитель вводят по крайней мере один предшественник промотора с образованием пропитанного промотором носителя; по выбору, пропитанный катализатором носитель высушивают в условиях, обеспечивающих удаление любых растворителей, использованных при введении предшественников каталитического металла, металла-сокатализатора и промотора, причем в результате высушивания образуют высушенный пропитанный катализатором носитель; и затем прокаливают пропитанный катализатором носитель в условиях, достаточных для разложения предшественников каталитического металла, металла-сокатализатора и промотора с образованием соответствующих оксидов.

43. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник каталитического металла содержит по крайней мере один металл, выбранный из группы, включающей кобальт, железо, рутений и никель.

44. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник каталитического металла включает кобальт.

45. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник каталитического металла вводят методом и в количестве, обеспечивающими доставку от 5 до 50 мас.% каталитического металла в носитель из стабилизированного переходного оксида алюминия в расчете на массу носителя.

46. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник каталитического металла вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 10 до 40 мас.% каталитического металла в носитель из стабилизированного переходного оксида алюминия в расчете на массу носителя.

47. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник каталитического металла вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 15 до 35 мас.% каталитического металла в носитель из стабилизированного переходного оксида алюминия в расчете на массу носителя.

48. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник вводят методом, выбранным из группы, включающей начальную влажную пропитку, пропитку расплавом и соосаждение.

49. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник металла-сокатализатора содержит по крайней мере один металл групп IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, IB и IIB.

50. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник металла-сокатализатора включает по крайней мере один металл, выбранный из группы, включающей рутений, гафний, церий, медь, торий, цирконий, рений и титан.

51. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник металла-сокатализатора вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 0, 001 до 20 мас.% металла-сокатализатора в пропитанный катализатором носитель в расчете на массу носителя.

52. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник металла-сокатализатора вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 0,005 до 10 мас.% металла-сокатализатора в пропитанный катализатором носитель в расчете на массу носителя.

53. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник металла-сокатализатора вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 0,001 до 5 мас.% металла-сокатализатора в пропитанный катализатором носитель в расчете на массу носителя.

54. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник промотора содержит по крайней мере один металл групп IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB и VIIB.

55. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник промотора содержит по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор, палладий, платину, серебро, золото, никель, медь, щелочные металлы, щелочноземельные металлы, актиниды и лантаниды.

56. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник промотора содержит бор.

57. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник промотора вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 0,005 до 20 мас.% промотора в носитель для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия в расчете на массу носителя.

58. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник промотора вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 0,01 до 10 мас.% промотора в носитель для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия в расчете на массу носителя.

59. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере один предшественник промотора вводят в количестве, обеспечивающем доставку от 0,02 до 5 мас.% промотора в носитель для катализатора из стабилизированного переходного оксида алюминия в расчете на массу носителя.

60. Способ по п.42, отличающийся тем, что одним из условий для прокаливания пропитанного катализатором носителя является температура в диапазоне от 200 до 500°С.

61. Способ по п.60, отличающийся тем, что температура находится в диапазоне от 300 до 400°С.

62. Способ по п.42, отличающийся тем, что одним из условий для прокаливания пропитанного катализатором носителя является давление в диапазоне от 101 до 1010 кПа.

63. Способ по п.62, отличающийся тем, что поддерживают давление в диапазоне от 101 до 505 кПа.

64. Способ по п.62, отличающийся тем, что поддерживают давление 101 кПа.

65. Способ по п.42, отличающийся тем, что по крайней мере одну из стадий введения предшественников каталитического металла, металла-сокатализатора, промотора, высушивания и прокаливания проводят более одного раза.

66. Способ по п.42, отличающийся тем, что любую комбинацию стадий введения предшественников каталитического металла, металла-сокатализатора и промотора проводят одновременно.

67. Способ по п.42, отличающийся тем, что введение предшественника промотора производят одновременно с введением предшественника металла-катализатора.

68. Способ по п.42, отличающийся тем, что введение предшественника промотора производят одновременно с введением предшественника металла-сокатализатора.

69. Способ по п.42, отличающийся тем, что стадию введения металла-сокатализатора проводят более одного раза.

70. Способ синтеза парафиновых углеводородов из синтез-газа, отличающийся тем, что смесь газообразных реагентов, содержащую синтез-газ, приводят в контакт с катализатором в реакторе и в условиях, обеспечивающих по крайней мере частичное превращение синтез-газа в смесь продуктов, причем катализатор включает носитель для катализатора, по крайней мере один каталитический металл, по крайней мере один металл-сокатализатор и по выбору по крайней мере один промотор, при этом носитель для катализатора содержит по крайней мере один стабилизированный переходный оксид алюминия, характеризующийся присутствием по крайней мере одного структурного стабилизатора, выбранного из группы, включающей бор, магний, кремний, кальций, титан, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, стронций, цирконий, барий, селен и лантаниды, включая лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций, причем указанный носитель обрабатывают паром до или после введения структурного стабилизатора.

71. Способ по п.70, отличающийся тем, что смесь продуктов характеризуется величиной альфа по крайней мере 0,85.

72. Способ по п.70, отличающийся тем, что смесь продуктов включает главным образом углеводороды, содержащие по крайней мере 5 атомов углерода.