- холодильник; 12 - установка для виділення СО 2; 13 - фільтр; 14 - апарат для приготування катализаторной суспензії; 15 - центрифуга; 16 - ємність для масла.
На прикладі даної схеми можна відзначити велику технологічну гнучкість синтезу ФТ, коли варіюючи якістю сировини і технологічними показниками можна отримувати продукт необхідного фракційного складу (таблиця 7).
Таблиця 7 - Склад продуктів при різних режимах ведення ФТ-синтезу в барботажному реакторі
ПоказателіПолученіе різних продуктовс низькою мовляв. массойсо середньої мовляв. массойс високої молекулярною. массойВиход сумарного продукту З 3+, г на 1 м 3 суміші СО + Н 2 162172182Содержаніе в сумарному продукті З 3+,% С 3 + С 4 29,66,92,2 З 5 - 190 ° С63,040,07,1 190-320 ° С6,225,78,3 320-450 ° С1,218,333,0 gt; 450 ° С - 9,149,4
Значення технологічних параметрів для розглянутої схеми наведені в таблиці 8.
Таблиця 8 - Умови роботи промислових установок синтезу Фішера-Тропша з Барботажний реактором
ПараметрЗначеніеДавленіе, МПа 1,0? 1,2 Температура, ° С 210? 280 Співвідношення Н 2: СО у вихідному газе1: (1,3? 1,5) Об'ємна швидкість, ч - 1110 ? 190 Ступінь перетворення СО суміші СО + Н 2,% 89? 92 87? 90 Вихід вуглеводнів С 1+, г на 1 м 3 суміші СО + Н 2176? 178
Для отримання низькомолекулярних вуглеводнів застосовуються більш високі температура і об'ємна швидкість, але знижений тиск. Якщо ж потрібні високомолекулярні парафіни, то вказані параметри відповідно змінюють [1].
5. Сучасні виробництва
Порівняно невисокі світові ціни на нафту, незначно коливаються близько $ 20 (у перерахунку на вартість долара США 2008 року) після другої світової війни до 70-х років 20 століття [10], довгий час робили будівництво великих виробництв , заснованих на синтезі Фішера-Тропша, нерентабельними. Великотоннажні виробництва синтетичних вуглеводнів з синтез-газу існували і розвивалися лише в ПАР, однак і це було обумовлено не економічною вигодою, а політичної та економічної ізоляцією країни при режимі апартеїду. І в даний час заводи компанії Sasol (South African Coal, Oil and Gas Corporation) залишаються одними з найбільш продуктивних у світі [9].
У сучасних умовах підприємства, що використовують процес ФТ, здатні рентабельно працювати при ціні на нафту більше $ 40 за барель. У випадку, якщо за технологічною схемою передбачається уловлювання і зберігання або утилізація вуглекислого газу, що утворюється при синтезі, ця цифра зростає до $ 50? 55 [11]. Так як світові ціни на нафту не опускалися нижче цих відміток з 2003 року [10], будівництво великих підприємств з виробництва синтетичних вуглеводнів з синтез-газу не змусило себе чекати. Примітно, що більшість проектів здійснюється в Катарі, багатим природним газом.
Нижче описані найбільші діючі і споруджувані підприємства GTL (Gas to liquid, «газ в рідину»), засновані на синтезі ФТ.
.1 Sasol 1, 2, 3. PetroSA
Південноафриканської компанією Sasol накопичений величезний досвід в промисловому застосуванні синтезу ФТ. Перший пілотний завод Sasol 1 був пущений в 1955 році, сировиною для якого служить синтез-газ, що отримується методом газифікації вугілля. Зважаючи дії торгових ембарго відносно ПАР в 50-х - 80-х роках 20 століття, для забезпечення країни енергоносіями в 1980 і 1984 роках були введені в дію два більших виробництва - Sasol 2 і Sasol 3 [12].
Крім цього компанія Sasol є ліцензіаром процесу GTL для південноафриканської державної нафтової компанії PetroSA. Її підприємство, також відоме як Mossgas, працює з 1992 року. Сировиною є природний газ, що видобувається в відкритому морі [13].
Упродовж багаторічної експлуатації виробництв Sasol інженери компанії прагнули поліпшити технологію синтезу, в роботі були випробувані всі чотири типи реакторів, описаних у розділі 4, починаючи з многотрубний реакторів, що працюють при атмосферному, а пізніше при підвищеному тиску, і закінчуючи Барботажний реакторами.
Підприємства Sasol поставляють на ринок як моторні палива, так і сировину для нафтохімії (олефіни, спирти, альдегіди, кетони і кислоти, а також фенол, крезоли, аміак і сірку) [5].
.2 Oryx
Дане підприємство введено в експлуатацію в 2007 році в Катарі. Ліцензіаром виступили спільно компанії Sasol і Chevron, сформувавши міжнародне спільне підприємство Sasol Chevron Limited.
Вихідний природний газ піддається паровому риформингу, після чого отриманий синтез-газ подається в барботажний реактор, де проходить низькоте...
