Способ очистки синтез-газа от микропримеси

 

Изобретение отл сится к способам очистки синтез-газа в области нефтехимического синтеза. Целью изобретения является увеличение степени очистки от микропримесей. Сущность изобретения состоит в том, что очистку синтез-газа от микропримесей осуществляют на промьшленных медных катализаторах при 140-240 0 и давлении 1-300 кгс/см. Реакция гидроформилирования олефинов на полностью очищенном от микропримесей синтез-газе идет быстро, т.е. без индукционного периода, в то врамя как на неочищенном синтез-газе она не проходит. 1 табл. со Сд со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3732415/23-26 (22) 26.04.84 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (72) Н.Я. Гордина, В.Б.Дельник, С.Ш.Кагна, N.Ã.Êàöíåëüñîí, 10.М.Левин, Е.И.Леенсон и Б.Г.Соколов (53) бб ° 074.3(088.8) (56) Семенова Т.А., Лейтес И.Л.

Очистка технологических газов.- M.

Химия,, 1977, с. 433-443. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СИНТЕЗ-ГАЗА ОТ

МИКР ОПРИМЕ СЕЙ (57) Изобретение от): сится к способам очистки синтез-газа в области (51) 4 С 10 К 3/02, В 01 D 53/00 нефтехимического синтеза. Целью изобретения является увеличение степени очистки от микропримесей. Сущность изобретения состоит в том, что очистку синтез-газа от микропримесей осуществляют на промьппленных медных катализаторах при 140-240 С и давлении

1-300 кгс/см . Реакция гидроформилирования олефинов на полностью очищенном от микропримесей синтез-газе идет быстро, т.е. без индукционного периода, в то врамя как на неочищенном синтез-газе она не проходит.

1 табл.

1353803

Изобретение относится к способам очистки синтез-газов в области нефтехимического синтеза.

Целью изобретения является увели5 чение степени очистки от микропримесей.

Пример 1. Очистку синтезгаза, получаемого из каменноугольной смолы, следующего состава, об. : СО 1О

41,08; Н 51*51; СО2 2,22; Oz 0,89;

И 2,89; СН 1,41; неидентифицированные микропримеси в сумме не более

0 01 проводят в прямоточном цилиндрическом реакторе объемом 0,8 л. В 15 реактор загружают 0 5 л катализатора

НТК 1 состава, мас. : AlzO 13,40;

СиО 8,0; .InO 50,00; NgO 1,8; Nn0

1,8; Cr Оз 25,0 и восстанавливают водородом по приня- îé "методике. Очист 2р о, ку проводят при 180 С и давлении

200 кгс/см с объемной. подачей синтез-газа 200 ч ..После очистки от микропримесей получают синтез-газ следующего состава, об,%: СО 4 1, I7; 25

Н 51,61; СО 2,21; 0 0„91; Nz 2,84)

СЙ, 1,26.

Полученный синтез-газ испытывается в реакции гидроформилирования этилена. Для этого в автоклав с перемеши- 30 вающим устройством (2800 об/мин) типа мешалки Вишневского загружают

152 г растворителя, 0,05 г дикобальтоктокарбонила, 35 г этилена и 102 дм очищенного синтез-газа. Гидроформилирование этилена протекает при

180-200 С, давлении 250-300 кгс/см за 3-5 мин. Выгружают 222 r продукта, содержащего 65,1 г пропаналя и пропанола. Конверсия этилена 98, рО выход пропаналя и пропанола в сумме

93 на превращенный этилен, что свидетельствует о высокой реакционной способности очищенного синтеза-газа.

Пример 2 (сравнительный).

Гидроформилирование этилена проводят на неочищенном синте"-газе, об.%:

CO 41,08; Н 51,51; СО 2,22; О

0,89; Nz 2,89; СН 1,41, неидентифицированные микропримеси в сумме не 5О более 0,01. В автоклав с перемешивающим устройством (2800 об/мин) типа мешалки Вишневского загружают 152 г растворителя, 0,05 г дикобальтоктокарбонилау 35 г этнар 102 дмз 55 неочищенного синтез-газа. При температуре 180-200 С и давлении 250300 кгс/см реакция не протекает в течение 60 мин..Пример 3,. Очистку синтез-гага проводят согласно примеру 1, однако в автоклав загружают 0,5 л катализатора НТК-2 состава, мас.%: А1 Оз

7,0; MgO 1,70; СиО 30,80; Cr О

18,60; МпО. I>70; InO 40,20 и восстанавливают водородом по принятой методике. Очистку проводят при 240 С и давлении 1 кгс/см с объемной скоро-1 стью подачи синтез-газа 1000 ч

Полученный синтез-гаэ испытывают в реакции гидроформилирования акрилонитрила. В автоклав загружают

135 г метанола, 17 r акрилонитркпа и

0,5 r дикобальтоктокарбонила и 110 дм очищенного синтез-газа. Гидроформилирование акрилонитрила протекает при

115-125 С за 15 мин. Выгружают 161 r продукта гидроформилирования акрилонитрила, содержащего 20,1 r / -цианпропионового альдегида. Конверсия актилонитрила 97,4, а выход целевого продукта (-цианпропионового альдегида) на превращенный акрилонитрил

77,6%.

Пример 4 (сравнительный).

Гидроформилирование акрилонитрила проводят в условиях, аналогичных примеру 3, на неочищенном синтез-газе, аналогичном примеру 2. Реакция протекает в течение 45 мин.

Пример 5, Очистку синтез-га. за проводят согласно примеру 1, Одна ко в реактор загружают 0,5 л катализатора ГТК-4 состава, мас. : А1 О>

18,60 ; Си0 54,00; Сг О 6,0; InO

21,40 и восстанавливают водородом по известной методике. Очистку проводят при 200 С и давлении 100 кгс/см с ! объемной подачей синтез-газа 3000 ч

Полученный синтез-газ испытывают в реакции гидроформилирования пропилена. Для оценки качества очистки синтез-газа в автоклав загружают

120 г толуола, 80 r пропнлена, 0,2 г дикобальтоктокарбонила и 100 дм очищенного синтез-газа. Гидроформилирование пропилена протекает при

130 С, давлении 250-300 кгм/см в течение 35 мин, Выгружают 249 r продукта гидроформилирования пропилена, содержащего 116,2 г масляных альдегидов и бутанолов. Конверсия пропилена 95%, а выход масляных альдегидов и бутиловых спиртов 90 на превращенный пропилен.

Пример 6 (сравнительный).

Гидроформилирование пропилена прово 1353803 дят в условиях примера 5 на неочищенном синтез-газе, аналогичном примеру 2. Реакция не протекает в течение

50 мин.

Пример 7 ° Очистку синтез-газа проводят согласно примеру 1, но в реактор загружают 0,5 л катализатора

ВНХ-104 состава, мас. : BaO 3,0;

СиО 80,0; Сг О 12,0; InO 5,0 и восстанавливают водородом по известной методике. Очистку проводят при о

160 С, давлении 250 кгс/см2 с объем» ной подачей синтез-газа 3800-4100 ч.

Полученный синтез-гаэ испытывают в реакции гидроформилирования » -олефина нормального строения с числом атомов углерода в цепи, равным 18 (M.Â. = 252 у.е.) — октадецен-1.

B автоклав по примеру 1 загружают

170 г актадецена-1, 0,3 г дикобальт октокарбонила и 100 дмз очищенного. синтез-газа. Гидроформилирование о октадецена-1 протекает при 175 С, давлении 300 кгс/см2 в течение

300 мин. Выгружают 190 r продукта гидроформилирования октадецена-1, содержащего 145 г альдегида С,z ..

Конверсия октадецена-1 90, а выход нонодецилового альдегида нормального изостроения (С» ) 85 на превращенный олефин.

Пример 8 (сравнительный).

Гидроформилирование октадецена-1 проводят в условиях примера 7 на неочищенном синтез-газе, аналогичном примеру 2. Реакция не протекает в течение 100 мин.

Пример 9. Очистку синтез-газа проводят аналогично примеру 1 но в реактор загружают 0 5 л катализатора — медь на силикагеле состава, мас. : CuO 11,0; SiO, 88,5; Ре Оэ 0,5.

Очистку проводят при 140 С и давлении

300 кгс/см с объемной подачей син тез-газа 5000 ч . Полученный синтезгаз испытывают в реакции гидроформилирования этилена в условиях примера 1. Полученные результаты аналогичны примеру 1.

Способ очистки синтез-газа от микропримесей в присутствии катализатора при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, 50 что с целью увеличения реакционной способности синтез-газа в реакции гидроформилирования олефинов, очистку осуществляют в присутствии оксидных медных катализаторов при температуре

140-240 С и давлении 1-300 кгс/cM2 .

Пример 10. Очистку синтезгаза проводят согласно примеру 1, но в реактор загружают 0,5 л катализатора НТК-8 состава, мас. : А1 0>

31,1; СиО 42,5; Cr О. 14,5; ТпО

12,0. Параметры очистки, условия и результаты испытания очищенного

5 синтез-газа аналогичны примеру 3.

Пример 11. Очистку синтезгаза проводят согласно примеру 1, но в реактор загружают 0,5 л катализатора ГИПХ-105 состава, мас. : СиО

10 45; Cr O, 45,0; ВаО 10. Параметры очистки и условия испытания очищенного синтез-газа аналогичны примеру 5.

Пример 12 (сравнительный).

15 Аналогично примеру 9, однако в качестве катализатора используют катализатор — медь на силикагеле следующего состава, мас. : СиО 6.5; SiO

93,0; Fe O 0 5. При использовании

20 очищенного на этом катализаторе синтез-газа в реакции гидроформилирования этилена согласно примеру 1 наблюдают индукционный период реакции гидроформилирования 20 мин.

25 Иэ приведенных примеров видно, что реакция гидроформилирования с концентрацией катализатора 0,010,06 мас. . по кобальту на неочищенном синтез-газе не проходит, а на

30 очищенном от микропримесей идет без индукционного периода.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что очистку сии"

35 тез-газа осуществляют на медьсодержащих катализаторах с добавками окислов А1, Cr, In, Ва, Mg, Мп, Si, Ге, не образующих карбонильных соедине-.. ний. Такие катализаторы улучшают

40 очистку синтез-газа от микропримесей, дезактивирующих катализаторы гидроформилирования олефинов.

Формула изобретения

1353803

an

О л

CO

Ф Ъ о о а о! 1 о о о а а

CV о а а О Ф о о а а

c4 ln

° ф о ф Г ! 1

1 1 а

° а о ф л

1 1

* а о о о сч а о о а .э о о а а

С4

СаС 1 о а

1 о о а О сп л о ф О а а

CO

° - ф

1 1 о. о а

О

< Ъ о о е а а

an т о о а A

О Ъ ф Ф е ф ° ф 1

Q о о

А1

° Ф1 ф С

О О О О О О о

О О О О О О D

ev о о о о о

С4 а- Ф Ъ е- ф СаЪ ю о о - о о о о о

Саа hl е»

О О О О О О ф w о е о

Caa N na a CV

1 1 1 1 !

1 1 1 1 1

lOI