Способ изомеризации углеводородов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

234957

Союз Советскит

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Кл. 23b, 1/04

Заявлено 04.VII.1967 (№ 1170644 23-4) с присоединением заявки ¹

Приоритет 08.1Ъ.1966, № 1146150j23-4, СССР

Опубликовано 10.1.1969. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания ЗОЛ .1969

МПК С 10

УДК 665.656.2:66.095. .217 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Иностранцы

Георг Эдгар Аддисон и Рой Томас Митше (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Юниверсал Ойл Продактс Компани> (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ИЗОМЕРИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Зависимый от патента №

Изобретение относится к области изомеризации углеводородов в присутствии нового катализатора.

Известен способ изомеризации углеводородов при температуре 490 С и давлении 50 ат в присутствии катализатора окиси алюминия, активированной платиной и фтором.

Для интенсификации процесса предложен способ изомеризации углеводородов при температуре 150 †4 С и давлении 20 — 68 ат в присутствии по крайней мере одного металла VI и И11 групп, например платины, и по крайней мере одного галогена из группы, содержащей хлор, бром, фтор, нанесенных на цеолит, предпочтительно морденит, диспергированный в золе окиси алюминия.

При изомеризации алкилароматических углеводородов подходящими исходными продуктами являются толуол, о-ксилол, м-ксилол, гг-ксилол, этилбензол, о-этилтолуол, м-этилтолуол, гг-этилтолу ол, 1,2,3-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, 1,3,5-триметилбензол, диэтилбензол, триэтилбензол, н. пропилбензол, изопропилбечзол и их смеси. Предпочтительны для изомеризации алкилароматические соединения такие как моноциклические алкилароматические углероды †алкилбензолов углеводороды, алкилароматические углеводороды с высоким молекулярным весом, а также ароматические углеводороды, получаемые при алкилировании олефиновыми полимерами и используемые в качестве промежуточных продуктов при получении сульфонатных поверхностно-активных агентов. Такие продукты часто в технике называются алкилатами и включают гексилбензолы, нонилбензолы, додецилбензолы, пентадецилбензо1bl, гексилтолуолы, нонполтолуолы, додецилтолуолы, пентадецплтолуолы и пр. Часто алкплат получают в виде

lO высококипящей фракции, в которой алкильная группа, присоединенная к ароматическому ядру, варьирует от Со до Сгч.

При изомеризации изомеризуемых олефиновых углеводородов, подходящее сырье вклю1s чает изомеризацию 1-бутена в 2-бутен, изомеризацию 3-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен.

Предлагаемый способ можно также использовать для перемещения двойной связи олефинового углеводорода, такого как 1-пентен-1гексен, 2-гексен и 4-метил-1-пентен к более центрально расположенному положению, так что могут получаться соответственно 2-пентен, 2-гексен, З-гексен, 4-метил-2-пентен. При этом изобретение не ограничивается перечисленными выше олефиновымп углеводородами. Предполагается, что перемещение двойной связи в более центрально расположенное положение можно осуществлять в олефиновых углеводо30 родах с прямой или разветвленной цепью, со234957

60

65 держащих до около 20 углеродных атомов в молекуле.

Прн изомеризации углеводородов подходяшие исходныс продукты включают ацикли ipские парафины и циклические нафтепы и особенно парафины с прямой цепью нли с умеренно разветвленной цепью, содержащие 4 или более углеродных атомов в молекуле, включая, например, н-бутан, и-пентан, и-гексан, н-гептан, н-октан и пр. и их смеси; и,ш циклопарафпны, обычно содержащие по крайней мере 5 углеродных атомов в кольце, такие как алкилциклопентаны, цикл огексаны, включая метилциклопентан, диметилциклопентан, циклогексан, метилциклогексан, диметилциклогексан и пр. Изобретение также применимо к превращению смесей парафинов и (или) нафтенов таких, какие получаются при селективном фракционировании и дистилляции прямой перегонкой или природных бензинов и нафт. Такие смеси парафинов и (или) нафтенов включают так называемые пентановые фракции, нормальные гексановые фракции и их смеси.

Пример 1. Катализатор используют в реакции изомеризации. 50 см окончательно обработанного катализатора помещают в обычный аппарат для изомеризации непрерывного типа. Этилбензол загружают в изомеризационную зону. В реакторе поддерживают давление около 20,4 ат по манометру, 460 С и молярное соотношение водорода к углеводороду 8: 1. Как доказывает газожидкостная хроматография, получается значительное превращение этилбензола в диметилбензол. В аналогичном опыте при загрузке изопропилбензола он превращается в триметилбензол.

Пример 2. Используют катализатор для осуществления в обычном аппарате изомеризации непрерывным путем. 25 см катализатора помещают в реакционную зону изомеризации и загружают о-ксилол, так чтобы объемная скорость поддерживалась равной 4. Давление в реакторе около 20,4 ат по манометру, температура около 470 С, молярное отношение водорода к углеводороду 8: 1. Газожидкостной хроматографический анализ потока продукта показал, что происходит около 87О, „ (равновесия) превращения в п-ксилол.

П р и м с р 3. Катализатор, описанный выше, используют в реакции изомеризации, причем в обычный аппарат для непрерывной изомеризации помещают 50 с» окончательно обработанного катализатора. В эксперименте в изомеризационную реакционную зону загружают 1-бутен. В реакторе поддерживают давление около 54,4 ат по манометру, температура 140 С. Как видно из анализа газожидкостной хроматографии, получается значительное превращение 1-бутена в иис- и транс-2-бутен. В аналогичном опыте при загрузке в реактор 1-пентена при давлении около

68 ат по манометру и около 180 С происходит значительное превращение 1-пентена в 2-пентен.

Пример 4. Используют катализатор в подходящем аппарате непрерывной изомеризации для определения изомеризационной актиьности этого катализатора. В изомеризационную реакционную зону помещают 50 см катализатора и загружают 1-гексен. В реакторе поддерживают давление около 68 ar no манометру, температура около 150 C. Газожидкостные анализы потока продукта показывают, что происходит значительное превращение, причем большей частью продукта является 2-гексен.

Пример 5. Используют катализатор в подходящем аппарате для изомеризации для того, чтобы определить изомеризационную активность этого катализатора. В изомеризационную реакционную зону помещают 50 смз готового катализатора и туда загружают

3-метил-1-бутен. В реакторе поддерживают около 68 ат по манометру, температура около 180 С. Как очевидно из анализа газожидкостной хроматографии, достигается значительное превращение 3-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен.

Пример 6. Катализатор используют в реакции изомеризации, причем в подходящий аппарат для непрерывной изомеризации помещают 50 смз готового катализатора. В эксперименте в изомеризационную зону загружают бутан. В реакторе поддерживают около

54,4 ат по манометру, температура 140 С. Как видно по данным газожидкостной хроматографии, получается значительное превращение н-бутана в изобутан.

Пример 7. Катализатор используют в соответствующем аппарате непрерывной изомеризации для определения изомеризационной активности этого катализатора. В эксперименте в изомеризационную реакционную зону помещают 50 см:: катализатора и туда же загружают н-гексан. В реакторе поддерживают около 68 ат по манометру, температура около 150 С.

Газожидкостные хромато рафические анализы продукта показывают, что происходит значительное превращение, причем основными продуктами являются 2,2-диметилбутан, 2,3диметилбутап, 2-метилпентан и 3-метилпентан.

Пример 8. В изомеризационную реакционную зону помещают 50 см катализатора и загружают метилциклопентан. В реакторе поддерживают около 68 ат по манометру, температура около 200 С. Получается значительное превращение метилциклопентана в циклогексап.

Предмет изобретения

1. Способ изомеризации углеводородов при повышенных температуре и давлении в приcvTcTBHH катализатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, в ка5 честве катализатора применяют по ко: й. с мере один металл VI u VIII групп, на г. и,: платину, и по крайней мере один галоген, выбранный из группы, содержащей клор, бром, фтор, нанесенные на цеолит, предпочти234957 тельно морденит, диспергированный в золе окиси алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 150 — 460 С

5 и давлении 20 — 68 пт.

Составитель М. Золотарева

Рс.-.актор Л. Г. Герасимова Техред Л. Я. Левина Корректор Е. Г. Кочанона

Заказ 649,06 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2