Синтез Фишера - Тропша - это химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой смесь водорода H2и оксида углерода (CO), называемая синтез-газом преобразуются в различные жидкие углеводороды.

Принципиальное значение этого процесса - это производство синтетических углеводородов для использования в качестве синтетического смазочного масла или синтетического жидкого топлива (СЖТ).

СЖТ разделяют на синтетическую нефть - продукт процесса Фишера-Тропша, и на диметиловый эфир, газообразное вещество, которое может быть использовано как топливо для дизельного двигателя и как энергоноситель.

В связи с повышением стоимости нефти и газа значительно возросло внимание к синтетическим углеводородам. На сегодняшний день проекты, нацеленные на производство СЖТ, есть почти у всех крупных нефтегазовых компаний, в том числе и у Газпрома.

Многочисленные синтезы на базе монооксида углерода и водорода представляют громадный как практический, так и теоретический интерес, так как позволяют из двух простейших веществ получать ценнейшие органические соединения. И здесь определяющую роль играет катализ переходными металлами, которые способны активировать инертные молекулы СО и Н2 . Активация молекул - это перевод их в более реакционноспособное состояние. Особо следует отметить, что в превращениях синтез-газа широкое развитие получил новый тип катализа - катализ комплексами переходных металлов или металлокомплексный катализ.

Например, случайно был открыт карбонил железа - Fe(CO)5 . Когда на фирме BASF вскрыли давно забытый стальной баллон с СО, на дне его обнаружили желтую жидкость - пентакарбонил железа, который постепенно образовался в результате реакции металлического железа с СО под повышенным давлением. Поскольку карбонилы металлов являются весьма токсичными соединениями, поначалу отношение к ним химиков было весьма прохладным, однако в дальнейшем были открыты удивительные свойства, в том числе каталитические, которые определили их широкое применение, особенно в химии монооксида углерода. Отметим, что многие металлы в мелкодисперсном состоянии могут непосредственно вступать в реакцию с монооксидом углерода, но таким способом получают только карбонилы никеля и железа. Карбонилы других металлов получают при восстановлении их соединений в присутствии СО при высоких давлениях.

Синтез Фишера-Тропша осуществляется при нормальном и повышенном давлениях в присутствии в основном железных или кобальтовых катализаторов. Объемные скорости синтеза почти прямо пропорциональны давлению. Т.е. реакторы синтеза Фишера-Тропша должны обладать высокой механической прочностью и устойчивостью к перегревам. Высокие значения давления и температуры требуют разработки надежного и технически сложной конструкции.

Полностью автоматизированная реакторная система синтеза Фишера-Тропша с неподвижным слоем катализатора разработана компанией ILS совместно со швейцарским производителем PREMEX.

Основа системы - реакторная емкость высокого давления, заполненная катализатором, имеет три независимые секции нагрева. Синтез углеводородов из СО и Н2 является сильно экзотермической реакцией. Энтальпия образования ее продуктов составляет +165 град.С. В расчете на 1 м3 синтез-газа это составляет в среднем 600 ккал. Таким образом, важным фактором безопасности, возникающей при реализации процесса, является отвод образующегося тепла, который осуществляется охлаждающими змеевиками, расположенные в каждой из трех секций реактора. Гашение экзотермического перегрева осуществляется в автоматическом режиме, что позволяет быстро и точно регулировать температуру в реакторе в диапазоне от 0 до 500 град.С.

Для оптимального выбора производительности емкость реактора может быть выполнена с внутренним диаметром в диапазоне от 5 до 20 миллиметров.

Встроенная система анализа газов позволяет контролировать процесс. Линия сбора продукта, состоящая из 2 стадий, полностью автоматизирована.

Дополнительную информацию по реакторной системе синтеза Фишера-Тропша, а также другим реакторным системам высокого давления Вы можете получить у эксклюзивного представителя компании PREMEX в России - ООО "ТИРИТ"