Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов c4-c 6

 

Использование: нефтехимия. Сущность: парафиновые углеводороды С46 смешивают с водородом или водородсодержащим газом и контактируют при повышенных температурах и давлении с катализатором, одержащим 0,2-1,0 мас.% платины или палладия на оксидном носителе, промотированном сульфатом в массовом соотношении SO4 2-:носитель, равном (0,005-0,1):1. При этом в носителе катализатора массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет (0,26-0,03): 1. Технический результат - повышение стабильности и селективности. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к процессу изомеризации легких парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известен способ изомеризации легких парафиновых углеводородов (патент США N 5494571, 6 C 10 G 35/085, 1996 г.), включающий контактирование смеси легких парафиновых углеводородов и водорода с катализатором, содержащим металлы платиновой, VIII-й и VII-й групп на сульфатированном оксиде металла III или IV групп. Недостатком этого способа является снижение степени изомеризации парафиновых углеводородов во времени и низкая селективность. Так, при изомеризации н-бутана, содержащем 70 млн-1 серы, при температуре 240oC, давлении 1,0 МПа, мольном отношении H2:н-бутан, равном 1:1, объемной скорости подачи сырья 2 час-1 на катализаторе, содержащем 0,3 мас.% Pt, 6,0 мас.% Fe, 5,0 мас. % Mn на оксиде циркония ZnO2, промотированном сульфатом в количестве 6 мас.%, конверсия н-бутана в изобутан через 2 часа составляла 40%, а через 100 часов 31%, а селективность 68,7 и 58,5% соответственно.

Наиболее близким по технической сущности является способ изомеризации легких парафиновых углеводородов (патент США N 5120898, C 07 C 5/27, 1992 г. ) в присутствии водорода и катализатора, содержащего 0,01-10% вес. платины или палладия на смеси оксидов алюминия и циркония, промотированной сульфатом в массовом соотношении (0,001-0,72):1.

Недостатком этого способа являются низкие стабильность и селективность. Так, при изомеризации н-пентана, содержащего 50 млн-1 серы, при температуре 240oC, давлении 1,0 МПа, мольном отношении H2: н-пентан, равном 1:1, объемной скорости подачи сырья 2 час-1, на катализаторе, содержащем 0,5 мас.% платины на смеси оксидов алюминия и циркония в массовом соотношении 0,30:1, промотированной сульфатом в массовом соотношении SO4 2-: (Al2O3 + ZrO2) = 0,5: 1, конверсия н-пентана в изопентан через 2 ч работы составляла 66,0%, а через 100 ч работы - 62,7%, а селективность - 94,0 и 92,0% соответственно.

Предлагаемый способ изомеризации легких парафиновых углеводородов включает смешение их с водородом или водородсодержащим газом и контактирование с катализатором, содержащим 0,2 - 1,0 мас.% Pt или Pd на оксидном носителе, промотированном сульфатом, в массовом соотношении SO4 2-: носитель, равном (0,005-0,1): 1, а массовое соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе равно (0,26-0,03):1. При этом температура процесса составляет 170 - 270oC, давление 0,8 - 3,5 МПа, мольное отношение H2:углеводороды (0,2 - 7):1 и объемная скорость подачи сырья 0,2 - 5,0 час-1.

Предлагаемый способ обеспечивает стабильную глубину изомеризации неразветвленных парафиновых углеводородов C4-C6 и высокую селективность.

Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов осуществляют следующим образом.

В качестве сырья используют гидроочищенные или прямогонные н-бутан, н-пентан или легкие бензиновые фракции, представляющие собой смесь парафиновых углеводородов C4-C6.

Сырье смешивают с водородом или водородсодержащим газом, нагревают до температуры 170 - 270oC и при давлении 0,8 - 3,5 МПа, мольном отношении H2: углеводороды (0,2 - 7):1 и объемной скорости 0,2 - 5,0 час-1 подают в реактор, заполненный катализатором, содержащим 0,2-1,0 мас.% Pt или Pd на носителе, имеющем массовое соотношение Al2O3: ZrO2 = (0.26 - 0,03):1, а массовое соотношение SO4:(Al2O3 + ZrO2) = (0,005 - 0,1):1.

При приготовлении носителя катализатора выдерживают массовое соотношение в нем оксидов алюминия и циркония в пределах (0,26 - 0,03):1, a массовое соотношение SO4:(Al2O3 + ZrO2) в пределах (0,005 - 0,1):1.

Катализатор готовят пропиткой носителя платина- или палладийсодержащим раствором с последующими сушкой и прокалкой при температуре 500oC.

Продукты реакции анализируют методом газожидкостной хроматографии на потоке, используя капиллярную колонку с нанесенной фазой OV-1.

Селективность определяют по формуле где G - количество полученного изопентана, мас.%; g - количество непрореагировавшего сырья, мас.%.

Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов иллюстрируется следующими примерами.

Пример N 1 В качестве сырья используют н-бутан, содержащий 70 млн-1 серы. Процесс осуществляют на пилотной установке при давлении 1,0 МПа, температуре 240oC, мольном отношении H2:н-бутан, равном 1:1, объемной скорости подачи сырья 2 час-1 на катализаторе, содержащем 0,5 мас.% Pt, на носителе, имеющем соотношение оксидов алюминия и циркония Al2O3:ZrO2=0,15:1, и соотношение SO4: (Al2O3 + ZrO2)=0,05:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 2 Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что давление составляет 0,8 МПа, температура 270oC, объемная скорость подачи сырья 5 час-1, мольное отношение H2: н-бутан 7:1, содержание платины в катализаторе составляет 1,0 мас.%, а соотношение в носителе Al2O3:ZrO2 = 0,34:1, SO4:(Al2O3 + ZrO2)=0,005:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 3 Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что в качестве сырья используют н-пентан, содержащий 50 млн-1 серы, давление составляет 3,5 МПа, температура 170oC, объемная скорость подачи сырья 0,2 час-1, мольное отношение H2: н-пентан 0,2:1, в качестве гидрирующего металла в катализаторе содержится палладий в количестве 0,2 мас.%, а соотношение в носителе Al2O3:ZrO2= 0,08:1, SO4:(Al2O3 + ZrO2)-0,1:1.

В этих же условиях была проведена изомеризация н-бутана, Конверсии н-пентана в изопентан и н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлены в таблице N 1.

Пример N 4 Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что в качестве сырья используется гидроочищенная фракция НК-70oC, содержащая, мас.%: 2 - бутанов, 40 - пентанов, 50 - гексанов, 2 - циклопентана, 4 - метилциклопентана, 1 - циклогексана, 0,2 - бензола и 0,8 - гептанов, а температура процесса 200oC.

Содержание изопентана и 2,2 диметилбутана - наиболее высокооктановых компонентов в изомеризате через 2 и 100 часов эксплуатации представлено в таблице 1.

Пример N 5 Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе катализатора составляет 0,26:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 6 (сравнительный) Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе катализатора составляет 0,38:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 7 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе катализатора составляет 0,05:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 8 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение SO4: (Al2O3 + ZrO2) в носителе катализатора составляет 0,003:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 9 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение SO4: (Al2O3 + ZrO2) в носителе катализатора составляет 0,12:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 10 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе катализатора составляет 0,28:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 11 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе катализатора составляет 0,06:1.

Конверсия н-бутана в изобутан через 2 и 100 часов эксплуатации представлена в таблице 1.

Пример N 12 (по прототипу)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что в качестве катализатора используют смесь оксидов алюминия и циркония в массовом соотношении 0,3:1, промотированную сульфатом в массовом соотношении, SO4 2-:(Al2O3 + ZrO2) =0,5:1 с нанесенными на нее 0,5 мас.% платины.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Пример N 13
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что в качестве сырья используют н-пентан.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Пример N 14
Способ осуществляют по примеру N 2 с той разницей, что в качестве сырья используют н-пентан, а массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет 0,26:1.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Пример N 15
Способ осуществляют по примеру N 3 с той разницей, что массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет 0,03:1.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Пример N 16 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что массовое соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе составляет 0,27:1.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Пример N 17 (сравнительный)
Способ осуществляют по примеру N 1 с той разницей, что массовое соотношение оксидов алюминия и циркония в носителе составляет 0,02:1.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Пример N 18 (по прототипу)
Способ осуществляют по примеру N 12 с той разницей, что в качестве сырья используют н-пентан.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Результаты изомеризации легких парафиновых углеводородов, представленные в табл. 1 и 2, свидетельствуют о высокой стабильности (примеры N 1-5) и селективности изомеризации (примеры N 13 - 15). Но эти показатели достижимы только в заявленных пределах соотношения оксидов алюминия и циркония в носителе. При изменении этого соотношения (примеры N 6-9 и 16-17) снижаются конверсия и селективность изомеризации.


Формула изобретения

1. Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов С46 путем смешения их с водородом или водородсодержащим газом и контактирования при повышенных температурах и давлении с катализатором, содержащим 0,2-1,0 мас.% платины или палладия на оксидном носителе, промотированном сульфатом в массовом соотношении SO4 2-: носитель, равном (0,005-0,1):1, отличающийся тем, что в носителе катализатора массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет (0,26-0,03):1.

2. Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов С46 по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляется при температуре 170-270oС, давлении 0,8-3,5 МПа, мольном отношении Н2:углеводороды (0,2-7):1 и объемной скорости подачи сырья на катализатор 0,2-5,0 ч-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим")

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" (ОАО "Славнефть-ЯНОС")

Договор № РД0021577 зарегистрирован 03.05.2007

Извещение опубликовано: 10.06.2007        БИ: 16/2007

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим")

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Открытое акционерное общество "Орскнефтеоргсинтез"

Договор № РД0024223 зарегистрирован 18.07.2007

Извещение опубликовано: 27.08.2007        БИ: 24/2007

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия

QZ4A - Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Открытое акционерное общество "Сибнефть-Омский НПЗ"

Характер внесенных изменений (дополнений):
Изменения в договоре №0023424 не относятся к сведениям, приведенным в патенте.

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:
21.06.2007 № РД0023424

Извещение опубликовано: 20.09.2008        БИ: 26/2008

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

QZ4A Государственная регистрация изменений в зарегистрированный договор

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:
15.08.2008 № РД0039648

Вид договора: лицензионный

Лицо(а), передающее(ие) исключительное право:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим") (RU)

Лицо, которому предоставлено право использования:
Открытое акционерное общество "Саратовский нефтеперерабатывающий завод" (RU)

Дата и номер государственной регистрации изменений, внесенных в зарегистрированный договор:
16.06.2011 РД0082733

Изменения:
Изменения условий договора, не отраженных в Государственном реестре.

Дата публикации: 27.07.2011

QZ4A Государственная регистрация изменений в зарегистрированный договор

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:
18.07.2007 № РД0024223

Вид договора: лицензионный

Лицо(а), передающее(ие) исключительное право:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим") (RU)

Лицо, которому предоставлено право использования:
Открытое акционерное общество "Орскнефтеоргсинтез" (RU)

Дата и номер государственной регистрации изменений, внесенных в зарегистрированный договор:
16.01.2012 РД0093093

Изменения:
Уточнены срок и размер лицензионных выплат, а также объем предоставляемых прав и услуг по договору.

Дата публикации: 27.02.2012



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к процессу изомеризации легких парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано при регенерации катализатора риформинга бензиновых фракций
Изобретение относится к способам получения высокооктановых компонентов бензинов процессом каталитического риформинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к области производства высокооктановых компонентов моторных топлив и ароматических углеводородов из бензиновых фракций нефтяного и газоконденсатного происхождения и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано в процессе риформинга бензиновых фракций для получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов

Изобретение относится к процессам каталитического риформинга и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к риформингу бензиновых фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к способам пуска установки каталитического риформинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к области получения катализаторов для синтеза ароматических углеводородов, преимущественно бензола, из углеводородных фракций, состоящих, в основном, из парафинов С6-С8

Изобретение относится к катализатору на основе молибдена и кремния, способу приготовления катализатора и способу изомеризации н-парафинов

Изобретение относится к процессу изомеризации легких парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях

Изобретение относится к получению соединений изоалкенов

Изобретение относится к способам получения бензина-алкилата - высокооктанового и экологически чистого компонента автомобильных бензинов и может использоваться в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к дистиллятному материалу, имеющему высокое цетановое число, который можно использовать в качестве дизельного топлива или компонента смеси для него, а также к процессу получения этого дистиллята

Изобретение относится к дистиллятному материалу, имеющему высокое цетановое число и пригодному в качестве дизельного топлива или в качестве компонента смешанного дизельного топлива, а также к способу получения этого дистиллята

Изобретение относится к процессу изомеризации н-парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к изомеризации олефинов и может быть использовано в нефтехимической отрасли промышленности

Изобретение относится к способу гидроизомеризации н-парафинов с длинной цепочкой

Изобретение относится к каталитическим способам гидропереработки углеводородного сырья, а именно к способам гидропереработки нефтяных фракций с высоким содержанием нормальных парафинов в среде водорода для получения продуктов с высоким содержанием изо-парафинов
Наверх