Способ получения бензина

 

Изобретение касается производства топлив, в частности получения бензина, что может быть использовано в нефтехимии, нефтепереработке и углехимии. Процесс ведут контактированием метанола с катализатором при 370 - 400^oC и объемной скорости подачи сырья 2,5 - 10 ч^-1. В качестве катализатора используют контакт, полученный при смешении цеолита с раствором силиката натрия с последующей обработкой смеси 1 - 10 н. раствором минеральной кислоты. Катализатор содержит 65 - 75 мас.% сверхвысококремнеземного цеолита типа пентасил с молярным отношением SiO₂ к Аl₂O₃ 30 - 150 и диоксид кремния в качестве связующего. Эти условия обеспечивают повышение выхода бензина с 32,2 до 36,7% и соответственно производительность процесса с 5,15 до 5,87 г/г ч. 2 табл.

Изобретение относится к способам получения компонентов моторных топлив из метанола и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, и углехимической промышленности. Целью изобретения является повышение выхода бензина и производительности процесса. Поставленная цель достигается за счет использования в процессе катализатора, содержащего 65 75 мас. активного компонента - сверхвысококремнеземного цеолита типа пентасил (структура ZSM 5 или ZSM-11, молярное отношение SiO₂ к Al₂O₃ 30 150) и связующее SiO₂ и полученного путем смешения цеолита с раствором силиката натрия с последующей обработкой смеси минеральной кислотой с концентрацией 1 10 н. П р и м е р 1. Способ осуществляют следующим образом. Сухой порошок цеолита типа пентасил (100 г) смешивают со 125 мл раствора силиката натрия с концентрацией SiO₂ 200 г/л. Сформированные, затвердевшие на воздухе гранулы заливают 250 мл 1,0 н. раствора соляной кислоты, выдерживают в растворе HCl 24 ч при комнатной температуре, отмывают до отсутствия ионов хлора, сушат, прокаливают при 540^oС 16 ч. Получают гранулы катализатора с механической прочностью на раздавливание 0,85 кг/мм². Содержание цеолита в катализаторе 70 мас. Полученный катализатор загружают в проточный реактор. Сырье (метанол) подают насосом в верхнюю часть реактора. Процесс осуществляют при температуре 370^oС, давлении 0,6 0,8 МПа, объемной скорости подачи сырья 2,5 ч_-1. Продукты реакции пары бензина, воды и углеводородные газы выводят с низа реактора. Пары бензина и воды конденсируют и направляют в сепаратор, где бензин отделяют от водного слоя. Часть углеводородных газов возвращают обратно в процесс для снятия теплоты реакции. Выход бензина составляет 37,0 мас. от сырья, выход топливного газа С₁ C₂ 1,3 мас. и сжиженного газа С₃ C₄ 5,3 мас. Конверсия метанола 100% П р и м е р ы 2 16. Осуществляют аналогичным образом, варьируя условия процесса и состав катализатора. Результаты приведены в табл. 1. П р и м е р 17 (сравнительный). Проводят конверсию метанола по известному способу. Катализатор для этого процесса готовят со связующим когелем SiO₂. Для этого когель SiO₂ осаждают из раствора силиката натрия с низкой концентрацией SiO₂ (50 г/л) путем добавления серной кислоты с концентрацией 70 г/л при рН 4 и временем коагуляции золя 4 ч. Указанные условия осаждения были подобраны для получения ультрамикропористого геля SiO₂, необходимого для связывания большого количества цеолита. Полученный гель обладает пористой структурой: объем пор (V_пор) 0,29 см³/г; удельная поверхность (S_уд 810 м²/г; средний радиус пор ( R_cp ) 7,2 A. Было установлено, что при использовании даже такого ультрамикропористого геля SiO₂, обладающего наибольшей способностью связывать цеолит, смесь, состоящая из 30 мас. геля SiO₂ и 70 мас. цеолита типа пентасил в гранулы не формируется из-за их низкой прочности. Гранулы готовят дополнительным прессованием, указанной смеси под давлением 0,8 МПа. Приготовленный катализатор исследуют в процессе со стационарным слоем по аналогии с предлагаемым способом. Результаты приведены в табл. 2. Одновременно в табл. 2 приведены известные данные при осуществлении процесса в кипящем слое катализатора, а также для сравнения результата конверсии метанола по предлагаемому и известному способам с использованием катализатора со связующим Al₂O₃. Как видно из данных табл. 2, прочность гранул катализатора по изобретению в 2,9 раза выше прочности гранул катализатора со связующим Al₂O₃. При большой объемной скорости подачи сырья (10 ч^-1) наиболее эффективным является предлагаемый способ проведения процесса на катализаторе, содержащем 70 мас. цеолита типа пентасил со связующим, полученным при обработке силиката натрия кислотой. При этом в предлагаемом способе достигается наибольший выход бензина 36,7 мас. против 32,2 мас. по известному способу и высокая производительность процесса (съем бензина с 1 г катализатора по известному способу 5,15 г/г·ч, по изобретению 5,87 г/ч·ч).

Формула изобретения

Способ получения бензина путем контактирования метанола при температуре 370-400^oС с катализатором, содержащим 65-75 мас. сверхвысококремнеземного цеолита типа пентасил с молярным отношением SiO₂ к Al₂O₃ 30-150 и диоксид кремния в качестве связующего, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и производительности процесса, используют катализатор, приготовленный путем смешения цеолита с раствором силиката натрия и последующей обработки смеси минеральной кислотой с концентрацией 1-10 н. и процесс проводят при объемной скорости подачи сырья 2,5-10 ч^-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---