СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ И КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF PROCESSING CARBON-CONTAINING MATERIAL AND CATALYST FOR REALISING SAID METHOD

Изобретение относится к области углехимии, нефтехимии и газохимии и касается переработки углеродосодержащего сырья, в частности углей, в том числе бурых и высокосернистых, и природного, попутного нефтяного, шахтного газа (углеводородные газы), а также отходов деревообрабатывающей промышленности, отходов ЦБК и т.п., путем их газификации или конверсии с последующим каталитическим превращением полученного синтез-газа в широкую фракцию синтетических углеводородов (СУ). Также изобретение касается катализатора синтеза СУ.
2
Известен способ переработки углеродосодержащих отходов, включающий их газификацию, обработку газифицирующим агентом. Далее полученную газовую смесь подвергают расщеплению при температуре 950-1050°С в течение 1 с на низкомолекулярные соединения. Синтез-газ обрабатывается в присутствии катализатора с получением жидких углеводородов и/или спиртов, газообразных углеводородов и СO (патент РФ 2014346, опубликован 15.06.1994).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ переработки органических отходов, включающий стадию термической или плазмотермической газификации, путем обработки отходов газифицирующим агентом в присутствии горючего газа с получением газовой смеси (синтез-газа) и твердых неорганических продуктов, каталитическую переработку синтез-газа в газообразные и жидкие углеводороды, при этом газифицирующий агент содержит кислород, и/или водяной пар, и/или диоксид углерода, а в качестве горючего газа используют природный газ при объемном отношении кислород/природный газ, равном 0,01-0,5, полученный после газификации синтез-газ компримируют, подвергают глубокой очистке от механических примесей и соединений серы, затем сжатый очищенный синтез-газ вместе с жидкими органическими отходами подают в реактор синтеза углеводородов и подвергают превращению на бифункциональном катализаторе, содержащем оксиды кобальта и рутения в комбинации с кислотными компонентами - цеолитом типа ZSM-5, Beta, морденит или селикоалюмофосфатом типа Sapo-5, Sapo-11 или Sapo-31, в жидкие моторные топлива (патент РФ №2217199).
Описанный способ имеет ряд недостатков, заключающихся в следующем.
1. Процесс газификации проводят с добавлением природного газа, который является ценным и дорогим сырьем. Использование дополнительно природного газа снижает экономическую эффективность разрабатываемой технологии.
2. Процесс газификации, особенно в присутствии диоксида углерода, сопровождается образованием парниковых газов, которые загрязняют окружающую среду. Кроме парниковых газов образуются сернистые соединения, содержащиеся в исходных отходах, в результате очистки синтез-газа от соединений серы последние так же загрязняют окружающую среду.
3. Полученный синтез-газ компримируют после газификации. В результате химических процессов объем синтез-газа превышает объем газифицирующих агентов, поэтому затраты на сжатие синтез-газа будут превышать затраты на подачу только газифицирующих агентов. Газификация под низким давлением приводит к увеличению реакционного объема, вследствие низкой концентрации газифицирующих веществ. Увеличение реакционного объема приводит к росту капитальных затрат.
4. Добавление к синтез-газу жидких органических отходов в реактор синтеза приведет к ухудшению условий работы катализатора и, как следствие, к сокращению его ресурса.
5. Отсутствие в составе катализатора, содержащего кобальт, окиси магния будет приводить к образованию соединений кобальта с основой при регенерации катализатора, что в свою очередь приведет к уменьшению активности катализатора и сокращению его ресурса.
6. Использование рутения увеличивает стоимость катализатора, увеличивая как капитальные затраты, так и затраты на техническое обслуживание при замене катализатора.
Перечисленные выше недостатки не позволяют перерабатывать углеродосодержащее сырье с экономически оправданной эффективностью.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков при переработке углеродосодержащего сырья. Техническим результатом изобретения является достижение экономической эффективности с одновременным сокращением выбросов вредных веществ.
Технический результат достигается способом, включающим газификацию углеродосодержащего сырья или конверсию углеводородных газов, путем их обработки газифицирующим агентом, содержащим кислород и/или водяной пар и/или диоксид углерода, с получением генераторного газа и механических примесей, удаление механических примесей, высокотемпературную очистку генераторного газа от соединений серы, корректировку состава генераторного газа паровой конверсией оксида углерода с получением синтез-газа и превращение синтез-газа на катализаторе с получением эмульсии широкой фракции углеводородов в реакционной воде. Особенностью способа является проведение высокотемпературной очистки генераторного газа от соединений серы до концентрации серы не более 2 ppm с одновременной очисткой от тяжелых фракций смолистых веществ и корректировки состава генераторного газа до достижения молярного соотношения содержания водорода к оксиду углерода (II) как (1,8-2,2):1 с помощью паровой конверсии или путем смешения синтетических газов, полученных при одновременно проводимой газификации углеродосодержащего сырья и конверсии углеводородных газов. Далее производят очистку газа от паров воды и углекислого газа. Очищенный газ, имеющий после паровой конверсии заданное соотношение содержания водорода к оксиду углерода и называемый далее синтез-газ, направляют на синтез. В процессе синтеза широкой фракции углеводородов (метод Фишера-Тропша) используют катализатор, в котором оксид кобальта (II) или оксид кобальта и оксид тербия нанесены на γ-оксид алюминия, предварительно покрытый оксидом магния (II) или оксидом магния (II) и оксидом циркония (IV) (см. "Топохимические процессы в катализаторах гидрирования СО", П.А.Чернавский, В.В.Лунин в журнале Кинетика и катализ. 1999, том 40, №3, стр.417-424). Образовавшиеся углеводороды сепарируют на требуемые фракции, при этом тяжелые фракции углеводородов (условно твердые при комнатной температуре) подвергают гидрокрекингу с получением жидких углеводородов.
Процесс синтеза углеводородов Фишера-Тропша на кобальтовом катализаторе идет при температуре 180-230°С, давлении до 3,0 МПа с выделением тепла 165-205 кДж на моль прореагировавших компонентов. Стоимость катализатора составляет существенную долю в себестоимости синтезированных жидких углеводородов. Поэтому продление ресурса катализатора является одной из основных задач в деле повышения эффективности технологии получения СУ. На ресурс катализатора влияет операция восстановления активности. Восстановления проводят в среде водорода при повышенных температурах 400-600°С, повышенные температуры приводят к диффузии части кобальта в материал носителя. Часть кобальта, после каждой регенерации, для процесса безвозвратно теряется, сокращая ресурс катализатора. Для предотвращения диффузии кобальта можно применить в качестве промоутера окись магния или окись магния в комбинации с двуокисью циркония. Окись магния наносится на основу до нанесения окиси кобальта по известной технологии (см. "Топохимические процессы в катализаторах гидрирования СО", П.А.Чернавский, В.В.Лунин в журнале Кинетика и катализ. 1999, том 40, №3, стр.417-424). Окись магния препятствует образованию алюмината кобальта и диффузии кобальта в основу и увеличивает ресурс катализатора. В качестве основы для нанесения кобальта перспективно использовать γ-оксид алюминия в порошке или гранулах. γ-Оксид алюминия, распространенный и дешевый материал, позволяет при восстановлении катализатора увеличить каталитическую поверхность. Увеличение поверхности приводит к повышению активности катализатора в процессе синтеза.
Весьма важной добавкой являются редкоземельные металлы, которая позволяет существенно повысить эффективность каталитического превращения. Введение в состав катализатора тербия позволяет повысить селективность образования в процессе Фишера-Тропша конденсирующихся углевододородов, что повышает удельный выход целевого продукта с единицы исходного сырья. Тербий значительно дешевле рутения, который обычно применяют для повышения селективности синтеза. В качестве источника тербия может быть использована более дешевая смесь редкоземельных металлов с содержанием тербия около 90%. Более того, может быть использовано вторсырье, в частности отработанный катализатор для процесса алкилирования, что снижает его себестоимость. Массовое содержание металлов - кобальта и тербия - подбирается экспериментально и зависит от поставленной задачи увеличения селективности или производительности катализатора и сверху ограничено экономикой. Рационально добавлять кобальта не менее 5% и не более 40%, а тербия не менее 0,05% и не более 5%.
Возможность осуществления синтеза катализатора подтверждается следующим примером.
2
2
3
Пример 1. Синтез катализатора состава: 30% - оксид кобальта, 0,1% - оксид тербия, 1% - оксид магния на оксиде алюминия (30%CoO+0,1%TbO+1%MgO)/AlO.
3
2
2
2
3
3
2
2
2
3
3
3
2
8,38 г гексогидрата нитрата магния Mg(NO)·6HO растворяют в 44 мл дистиллированной воды. Полученный раствор приливают небольшими порциями к 100 г гранулированного гамма-оксида алюминия γ-АlО. После того как весь раствор впитается, полученный полупродукт термообрабатывают на воздухе при температуре 500°С в течение 3 часов. Далее готовят раствор нитрата кобальта, содержащий 39,3 г гексогидрата нитрата кобальта Со(NO)·6НO в 262 г дистиллированной воды, и полученный раствор приливают небольшими порциями к гранулам гамма-оксида алюминия АlО с нанесенным оксидом магния. Массу разогревают до температуры 80-90°С и охлаждают до комнатной температуры. Не впитавшийся раствор сливают, гранулы сушат при температуре 90-100°С в течение 3 часов, затем термообрабатывают при 200°С в течение 1 часа. Процедуру пропитки носителя раствором нитрата кобальта повторяют несколько раз до тех пор, пока не впитается весь раствор. Полученную массу размалывают на шаровой мельнице в течение 3 часов. Молотую массу загружают в смеситель и добавляют раствор нитрата тербия, полученный при растворении 0,131 г гексогидрата нитрата тербия Тb(NO)·6НO в 10 мл разбавленной азотной кислоты. Проводят пластификацию разбавленной азотной кислотой до получения пластичной массы, которую затем помещают в экструдер с фильерой 2,5 мм. Экструдаты выдерживают на воздухе 10 ч и помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу: 60°С - 2 ч; 80°С - 2 ч; 110°С - 2 ч. Высушенные экструдаты загружают в проточный стальной реактор и прокаливают в токе воздуха, поднимая температуру со 100 до 300°С со скоростью 10°/мин. При температуре 300°С выдерживают 2 часа. Экструдаты охлаждают в токе воздуха и выгружают из реактора.
-1
Перед проведением синтеза катализатор активируют в токе водорода (обратная скорость не менее 1000 ч) при 450°С в течение 3 часов.
Возможность осуществления реакции Фишера-Тропша на кобальтовых катализаторах подтверждается следующим примером.
Пример 2. На экспериментальной установке, схема которой представлена на рис.1, при расходах газов: водорода 6,2 л/ч, оксида углерода - 3,0 л/ч, азота - 0,8 л/ч, были проведены сравнительные испытания стандартного кобальтового катализатора (без промоуторов) и промотированного тербием кобальтового катализатора. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.
На рис.1 приведена одноступенчатая установка для изучения катализатора Фишера-Тропша, которая состоит из следующих элементов:
(1) - трубопровод подачи водорода и/или азота; (2) - трубопровод подачи синтез-газа; (3) - регулятор расхода синтез-газа; (4) - датчик давления; (5) - обогреваемый трубопровод подачи газа в реактор; (6) - датчик температуры газа; (7) - реактор; (8) - конденсатор; (9) - сборник жидкой фазы; (10) - весы; (11) - регулятор давления газа «до себя»; (12) - газовый счетчик; (13) - насос для подачи теплоносителя (вода); (14) - обогреваемый трубопровод подачи воды в рубашку реактора; (15) - датчик температуры воды; (16) - датчик температуры в слое катализатора (5 шт.); (17) - нагреватель (3 шт.); (18) - теплоизоляция; (19) - вентиль регулировки уровня воды в рубашке реактора; (20) - сборник воды; (21) - датчик давления пара в рубашке; (22) - регулятор давления пара «до себя»; (23) - холодильник; (24) - трубопровод подачи теплоносителя на всасывание насоса.
Наиболее вредно на катализатор воздействуют соединения серы, поэтому предъявляются особые требования к чистоте генераторного газа, полученного газификацией углеродосодержащего сырья, по содержанию серы. Допустимая предельная концентрация серы составляет 2-5 ppm. Степень очистки синтез-газа по соединениям серы должна быть не менее 99,95%. В данном случае предлагается применять сухие, адсорбционные методы очистки синтез-газа. Использование сорбентов позволяет производить очистку газа от соединений серы при высоких температурах - 400-550°С. При этих температурах смолистые вещества и водяной пар находятся в газообразном состоянии и не загрязняют сорбент. Для обеспечения требований по концентрации соединений серы используют две ступени очистки с промежуточным охлаждением газа до конденсации тяжелых смолистых веществ и рекуперацией теплоты, передаваемой от охлаждающегося неочищенного газа к газу, подаваемому на вторую ступень очистки. Для предотвращения попадания воды в выделяемую смолу охлаждение проводят до температуры, превышающей температуру конденсации паров воды на 10-100°С. Выделенные смолистые вещества представляют собой ценное сырье для химической и нефтехимической промышленности, а также могут быть возращены в газификатор, что позволяет увеличить выход генераторного газа с единицы массы сырья.
На первой ступени очистки от серы используют сорбент, содержащий железо и марганец. На второй ступени используют известный оксидно-цинковый сорбент. Основную нагрузку по удалению серы несет первая ступень очистки. Для сокращения расходов на покупку и транспортировку железомарганцевого сорбента предусмотрена его регенерация. Регенерация производится обжигом в атмосфере, обогащенной кислородом. В результате химических реакций образуется диоксид серы с выделением тепловой энергии. Диоксид серы сжижается. Тепло утилизируется на последующих стадиях технологического процесса. Сжижение диоксида серы позволяет предотвратить загрязнение окружающей среды соединениями серы и позволяет получить полезный продукт, который может быть использован при производстве серной кислоты и минеральных удобрений.
После удаления водяного пара и смолистых веществ в генераторном газе возрастает доля углекислого газа, которая может достигать 28-30%. Присутствие углекислого газа также нежелательно при синтезе углеводородов, поэтому его удаляют до стадии синтеза. Удаление углекислого газа проводят с помощью известных способов: отмывкой водой, метанолом или водными аминосодержащими растворами. Полученный в результате очистки углекислый газ может быть сжат под высоким давлением. В результате получают жидкий углекислый газ, который может быть использован в качестве сырья в химической, пищевой и др. отраслях промышленности, а также использован в качестве окислителя при конверсии углеводородных газов.
Приготовленный синтез-газ подвергают химическим превращениям на катализаторе. В результате образуется широкая фракция углеводородов и реакционная вода. Реакция протекает при давлении до 3,0 МПа и температуре до 250°С. Реакция идет с выделением тепла в количестве от 165 до 205 кДж на моль прореагировавших газов. В результате отвода тепла может быть получен водяной пар, используемый в технологических или энергетических целях.
Реакторы синтеза углеводородов могут быть расположены последовательно, как представлено в примере, поясненном рис.2. При этом после каждого реактора происходит охлаждение выходящего из реактора газа и отделение синтезированных конденсирующихся углеводородов, что позволяет увеличить парциальное давление реагентов в газе и продлить ресурс катализатора, деградирующего в присутствии паров воды.
Пример 3. Установка для исследования катализаторов синтеза Фишера-Тропша состоит из трех последовательных ступеней (рис.2). Установка состоит из следующих элементов:
(25) - регулятор расхода водорода; (26) - регулятор расхода оксида углерода; (27) - регулятор расхода азота; (28, 29, 30, 32, 37, 38, 39, 45, 46, 47, 53, 59, 64, 68, 72) - игольчатый вентиль; (31) - смеситель; (33, 41, 49, 61, 66, 70) - датчик давления; (34, 42, 50) - реактор; (35, 43, 51) - конденсатор; (36, 44, 52) - сборник продуктов; (40, 48, 54) -регулятор давления газа «до себя»; (55) - газовый счетчик; (56) - сборник воды; (57, 73) - вентиль подачи и слива воды для насоса; (58) - насос для подачи теплоносителя (вода); (60, 65, 69) - водонагреватель; (62, 67, 71) - регулятор давления пара «до себя»; (63) - холодильник.
В составе каждой ступени можно выделить 2 контура: газовый и контур охлаждения.
Газовый контур включает в себя подачу из баллонов водорода (25), оксида углерода (26) и азота (27) через регуляторы расходов в реактор (34) с загруженным катализатором (диаметр внутренней трубы реактора 12 мм). Продукты реакции выходят из нижней части реактора, охлаждаются в конденсаторе (35), газовая фаза через вентиль (38) направляется в реактор (42). Аналогично работают 2 и 3 реакторы. После 3-го реактора газ через регулятор давления «до себя» (54) и газовый счетчик (55) сбрасывается в атмосферу (с возможностью отбора пробы на анализ). Жидкая фаза после конденсаторов (35, 43 и 51) накапливается в сборниках (36, 44 и 52).
Контур охлаждения состоит из: сборника воды (56), из которого вода дозирующим насосом (58) подается по очереди в водонагреватели (60, 65, 69) и далее в рубашку реакторов. Давление пароводяной смеси поддерживается регуляторами давления «до себя» (62, 67, 71), обеспечивающими постоянство давления (а, следовательно, и температуры) воды. Пароводяная смесь, прошедшая через регулятор, охлаждается в конденсаторе (63) с помощью проточной холодной воды. При этом весь пар конденсируется и вода стекает в сборник (56).
В промышленности, для обеспечения энергоэффективности, газ на выходе из реактора может охлаждаться, передавая теплоту воде термостатирующего контура, а на входе в реактор - нагреваться, отбирая теплоту от пара на выходе из системы термостатирования. Такая схема позволяет более эффективно использовать низкопотенциальное тепло, образующееся в ходе реакции Фишера-Тропша.
Газ, покидающий реактор, содержащий непрореагировавшие компоненты (водород и оксид углерода), после выделения конденсирующихся углеводородов и воды может быть возвращен на вход реактора синтеза, что повышает степень использования синтез-газа в целевой реакции.
Реакционная вода подвергается предварительной гравитационной очистке (отстаиванию) от тяжелых фракций углеводородов. Очищенная вода может быть использована в технологических процессах газификации и паровой конверсии. Углеводороды, содержащиеся в реакционной воде, практически не влияют на технологические процессы газификации и конверсии, поэтому требования по очистке воды могут быть понижены, сам процесс упрощен и удешевлен. Окончательное выделение жидких углеводородов из реакционной воды проводится физико-химическими методами, в том числе мембранными методами, что повышает эффективность выделения остатков сконденсировавшихся углеводородов (далее - СУ) и очистки реакционной воды. Наиболее приемлемым способом физико-химической очистки реакционной воды является коагуляция с последующей очисткой с помощью трековых мембран. Для удаления загрязнений с поверхности трековой мембраны используется ультразвук в сочетании с обратной промывкой по линии фильтрата.
После синтеза и удаления сконденсировавшихся углеводородов и реакционной воды в газе содержатся метан, этан, пропан, окись углерода, водород и др. горючие газы. Остаточный горючий газ может содержать до 40% метана и может быть использован как в энергетической установке для выработки электрической энергии, так и в качестве сырья для конверсии и получения дополнительного количества синтез-газа. Использование конверсии остаточного горючего газа позволяет увеличить глубину переработки исходного углеродосодержащего сырья и снизить эмиссию парниковых газов.
Из остаточного горючего газа выделяют одним из известных способов содержащийся водород в количестве, необходимом для проведения гидрокрекинга. При этом давление в реакторе гидрокрекинга значительно меньше, чем применяемое в нефтехимической промышленности, за счет линейного строения молекул углеводородов. Возможность проведения гидрокрекинга тяжелых углеводородов, получаемых по реакции Фишера-Тропша, подтверждается нижеописанным способом переработки углеродосодержащего сырья.
На рис.3 приведена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ. Твердое топливо, углеродосодержащее сырье, предварительно подвергается измельчению, сортировке и подсушиванию в отделении топливоподготовки (74). Из отделения топливоподготовки (74) сырье подается в отделение генерации газа (75), где при давлении 2,0-3,0 МПа и температуре до 1500°С в присутствии газифицирующих агентов: кислорода, водяного пара и, при необходимости, горючего газа происходит процесс газификации, в результате которого образуется генераторный газ. Газификация производится при высоких температурах и сопровождается потерями тепловой энергии, часть этих потерь может быть использована для получения водяного пара высокого давления, который используют в технологических и/или энергетических целях.
Генераторный газ содержит механические примеси, соединения серы, метан, водяной пар, окись углерода и водород. Генераторный газ очищают от механических примесей на фильтрах (76), механические примеси возвращают на стадию газификации (75). От соединений серы генераторный газ очищают на двух последовательных ступенях с промежуточным выделением смолистых веществ. При промежуточном охлаждении для выделения смолистых веществ температуру генераторного газа поддерживают выше на 10-100°С температуры конденсации паров воды. На первой ступени производится очистка на железомарганцевом сорбенте (77), на второй ступени производиться очистка на оксидно-цинковом сорбенте (78). Сорбент первой ступени подвергают регенерации обжигом в атмосфере, обогащенной кислородом. В результате регенерации образуется оксид серы, который сжижают, и тепловая энергия, которую используют для получения технологического пара.
Процесс очистки от серы протекает при температуре 400-550°С и давлении 2,0-3,0 МПа. Состав газа, очищенного от серы, корректируют в блоке конверсии оксида углерода (79) и/или при смешении с потоком конвертированного остаточного горючего газа, после чего соотношение мольной доли водорода к мольной доле окиси углерода в генераторном газе составляет (1,8-2,2):1. Далее производят очистку газа от паров воды и углекислого газа (80), в результате чего получают синтез-газ. При этом выделившуюся тепловую энергию используют для получения технологического пара.
Синтез (81) производят на катализаторе, в котором оксид кобальта и/или оксид тербия нанесены на основу из γ-оксида алюминия, предварительно покрытого окисью магния и/или окисью циркония. Теплоту реакции синтеза используют для получения водяного пара, который является рабочим телом для энергетической установки. Реакционную воду отделяют от СУ, очищают от низкокипящих компонентов и используют на стадиях генерация газа (75) и конверсии оксида углерода (79).
СУ делят на две фракции - жидкую и твердую. Твердую подвергают гидрокрекингу (82). Водород для гидрокрекинга получают из остаточного горючего газа (84), который используют в качестве топлива и/или на стадии генерации газа в газификаторе в качестве газифицирующего агента и/или направляют на паровую, или пароуглекислотную, или паровоздушную (парокислородную) конверсию (85).
Возможность осуществления изобретения иллюстрируется примером его конкретного осуществления.
Пример 4. В качестве исходного был взят бурый сернистый уголь с влажностью W=37%, зольностью А=14,5%, содержанием углерода С=34% и серы S=1,5%. Производительность установки по исходному углю составила 6667 кг/час. После прохождения стадии топливоподготовки, которая включает процессы первичного грохочения угля, где происходит дробление, очистка от металлов и инородных предметов; сушки и вторичного грохочения, для разделения всего потока угля на рабочую (5-50 мм) и мелкую фракции; рабочее топливо с расходом 3578 кг/час поступило в отделение газогенерации. Процесс газификации угля проходил с парокислородным дутьем, под избыточным давлением в реакторе 2,1 МПа «горновым» методом, заключающимся в реагировании сырья в плотном слое с окислителем, подающимся противоком движению сырья. В установке применялся возврат угольной пыли, уловленной из генераторного газа в газификатор. Генераторный синтез-газ с расходом 5000 кг/час, после грубой и тонкой очистки от пыли и золы, подвергался процессам сероочистки. Для уменьшения содержания соединений серы до допустимых технологией концентраций (меньше 2 ppm) процесс сероочистки синтез-газа проводился в 2 стадии методом сухой сорбции с последующей окислительной регенерацией сорбента 1-й стадии сероочистки обжигом в кипящем слое. После регенерации сорбента из обжиговых газов выделен диоксид серы, который после двух ступеней сжатия получен в жидком виде в количестве 82 кг/час в качестве полезного побочного продукта. Между стадиями сероочистки выделили путем охлаждения газа до температуры 225°С тяжелые фракции смол.
2
2
2
Очищенный от сероорганических соединений синтез-газ направили на паровую конверсию для получения соотношения водорода Н к оксиду углерода СО равного 2:1. После конверсии газ с расходом 7886 кг/час, температурой 466°С и давлением 1,97 МПа охлаждали последовательно горячей водой температурой 190°С и насыщенным паром, полученным в предшествующих теплообменных процессах, до температуры 380°С. Последующее охлаждение синтез-газа произвели для очистки от воды с расходом 2605 кг/час и смолы с расходом 53 кг/час. Для очистки синтез-газа от диоксида углерода использовали адсорбер с последующей регенерацией адсорбента (моноэтаноламина) и сжижением выделенного диоксида углерода СО. Получили жидкий диоксид углерода с расходом 2630 кг/час, при этом степень очистки синтез-газа от диоксида углерода СО составила более 97,5% по массе. Очищенный от соединений серы, воды, смолы и диоксида углерода синтез-газ поступил в реактор синтеза Фишера-Тропша, где в неподвижном слое кобальтового катализатора получена широкая фракция СУ в объеме 701 кг/час. Реакционная вода с расходом 1038 кг/час, после отделения от СУ и очистки возвращена в производственный цикл.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно снизить энергозатраты и эмиссию вредных и парниковых газов, продлить срок службы катализатора, что делает переработку углеродосодержащего сырья экономически выгодной.