Способ дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций



Способ дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций

Владельцы патента RU 2388739:

Ламберов Александр Адольфович (RU)

Изобретение относится к способу дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций, проводимому при атмосферном давлении в среде водяного пара циклами дегидрирование-регенерация в стационарном слое катализатора на основе платины и олова, нанесенных на алюмоцинковую шпинель, характеризующемуся тем, что используют катализатор со средним размером кристаллитов 22-35 нм при следующем содержании компонентов, мас.%: платина - 0,05-2,0, олово - 0,1-6,0, алюмоцинковая шпинель - остальное, процесс дегидрирования осуществляют при температуре 560-620°С, объемной скорости подачи сырья 300-500 ч-1 в присутствии водорода и водяного пара, соотношение сырье:водород:пар составляет 1:0,5-2,0:5-20 моль:моль:моль. Применение данного способа позволяет более эффективно осуществлять дегидрирование изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области органической химии и нефтехимии, в частности к проведению процессов дегидрирования парафиновых углеводородов фракции С3-С5 и соответствующих олефиновых углеводородов для получения диеновых углеводородов - моно- и диолефинов (изопрена, изоамилена), в частности изопрена.

Процессы дегидрирования парафиновых углеводородов относятся к наиболее крупнотоннажным в технологиях нефтехимического и органического синтеза, позволяют получать ненасыщенные соединения, применяемые в качестве мономеров для производства синтетических каучуков, пластмасс, высокооктановых компонентов топлив и других ценных продуктов.

Реакция дегидрирования парафинов с образованием моно- и диолефинов протекает в присутствии катализаторов при температуре выше 500°С. Процесс регулируется термодинамическим равновесием и осуществляется двумя способами, в основе которых лежит принцип смещения равновесия в результате снижения парциального давления исходных компонентов путем либо создания вакуума, либо разбавления сырья инертным газом.

Известен процесс одностадийного вакуумного дегидрирования изопентана или изопентан-изоамиленовых фракций с использованием катализатора, разработанного фирмой Гудри [Огородников С.К., Идлис Г.С. Производство изопрена. Л.: Химия, 1973, с.133-171; US 3088986 A1, 1963.05.07]. Катализатор представляет собой таблетки размером 4×4 мм, состоящие из оксида алюминия, пропитанного 20 мас.% оксидом хрома. В присутствии данного катализатора процесс протекает при температуре 535-650°С, давлении 0,16-0,21 МПа. После каждого цикла проводят восстановление водородом в течение 5-9 мин. Выход изопрена на пропущенное сырье (изопентан) составляет 12,8 мас.% при селективности около 52% и конверсии 30%.

Основным недостатком процесса является то, что он проводится в условиях вакуума, что существенно усложняет технологическую схему и имеет низкие показатели выхода изопрена, селективности и конверсии. Установленный срок эксплуатации используемого катализатора составляет всего 6 месяцев. После выгрузки из реактора катализатор должен быть утилизирован, а наличие токсичного вещества в виде соединений хрома в составе катализатора сохраняет проблему экологической опасности. Существенным недостатком является также короткий цикл работы катализатора (5-9 минут), после чего его необходимо регенерировать. Все это отрицательно сказывается на результаты процесса дегидрирования.

Для снижения коксообразования и уменьшения доли побочных реакций известен катализатор, включающий также оксид хрома, где в качестве носителя используют алюмоцинковую шпинель [RU 2188073 С2, 2002.08.27]. Катализатор имеет следующее содержание компонентов в пересчете на оксиды, мас.%: Cr2O3 - 10,0-30,0, ZnO - 30,0-45,0, Al2O3 - остальное.

Для повышения эффективности процесса дегидрирования парафиновых углеводородов, а именно изобутана и пропана, предложен катализатор, в который дополнительно вводятся активные компоненты в виде оксида олова и платины [RU 2183988 C1, 2002.06.27], имеющий следующий состав, мас.%: Cr2O3 - 10,0-30,0, ZnO - 30,0-45,0, SnO2 - 0,1-3,0, Pt - 0,005-0,2, Al2O3 - остальное. Носитель получают путем длительного (2-16 часов) перемешивания оксидов алюминия и цинка, оксалата или оксида олова и воды в шаровой либо бисерной мельнице при температуре 20-50°С с последующей термической обработкой образовавшейся суспензии в течение 6 часов при 120°С и прокаливании в течение 3-4 часов при 1050-1100°С в токе воздуха. Далее получают микросферический катализатор с диаметром частиц 5-250 микрон методом распыления-сушки суспензии, состоящей из носителя, оксида хрома (VI), раствора платинохлористоводородной кислоты и воды при перемешивании в течение 2-5 часов при температуре 20-50°С. Катализатор подвергают термообработке, состоящей из прокаливания при 680-760°С в течение 3-5 часов в токе воздуха.

Недостатками перечисленных выше способов дегидрирования является использование катализаторов с содержанием в них токсичного соединения Cr2O3, являющегося источником экологического загрязнения окружающей среды.

Известен процесс дегидрирования парафиновых углеводородов при атмосферном давлении в среде водяного пара с использованием в качестве катализатора платиносодержащих катализаторов, получаемых путем нанесения соединений платины и олова на шпинельные носители [SU 1001545 А1, 2000.08.27; SU 1103405 А1, 2000.05.27; SU 1511894 А1, 1999.10.20; SU 665625 А1, 2001.06.10; SU 635652 A1, 2001.04.10].

Для повышения активности и селективности в отношении образования диеновых и олефиновых углеводородов при получении катализатора на стадии смешения гидроокиси алюминия с окисью цинка в него вводят соединения щелочного металла в виде орто- или пирофосфата калия или цезия [SU 1001545 A1, 2000.08.27]. Смешение гидроокиси алюминия с окисью цинка проводят в присутствии воды до образования пластичной массы, далее проводят ее формирование, сушат на воздухе и прокаливают с последующей пропиткой носителя водным раствором платинохлористоводородной кислоты и неорганических соединений олова, с окончательной сушкой катализаторной массы на воздухе.

Известен катализатор аналогичного состава с повышенной прочностью и активностью [SU 1103405 A1, 2000.05.27], отличительной особенностью которого является введение на стадии формирования шпинельного носителя выгорающей добавки в виде полидивинилбензола или сополимера стирола и дивинилбензола.

Аналогичный эффект был получен при использовании в процессе дегидрирования платиносодержащего катализатора на алюмоцинковом носителе, приготовленном с использованием в качестве цинкосодержащего компонента смеси оксида цинка и хлорида цинка в соотношении от 1:1 до 20:1 [SU 635652 A1, 2001.04.10].

Известно, что при дегидрировании ациклических углеводородов с целью повышения активности в катализатор, содержащий алюмоцинковую шпинель, платину, оксид цинка и диоксид олова, дополнительно вводили оксид марганца при следующем соотношении компонентов, мас.%: платина - 0,1-0,5; оксид цинка - 0,5-10; диоксид олова - 0,3-5; оксид марганца - 0,3-5; алюмоцинковая шпинель - остальное [SU 1511894 A1, 1999.10.20].

Известен катализатор для дегидирования парафиновых и олефиновых углеводородов на основе платины, олова и соединения щелочного или щелочноземельного металла на носителе - алюмоцинковой или алюмомагниевой шпинели, где в качестве соединения щелочного или щелочно-земельного металла он содержит силикат или хлорид при следующем соотношении компонентов: платина - 0,1-5,0; олово - 0,1-5,0; силикат или хлорид щелочного или щелочно-земельного металла - 0,1-5,0; алюмоцинковая или алюмомагниевая шпинель - остальное [SU 665625 A1, 2001.06.10].

При использовании перечисленных выше катализаторов, содержащих нанесенную на шпинель платину, модифицированную добавками олова, процесс дегидрирования парафинов можно проводить при атмосферном давлении в среде водяного пара. Процесс осуществляют короткими циклами дегидрирование-регенерация в стационарном слое катализатора в адиабатическом реакторе. Продолжительность цикла составляет 4 часа, в том числе дегидрирование - 3 часа, регенерация - 1 час [Котельников Г.Р., Патанов В.А., Буянов Р.А., Бушин А.Н. Исследование и разработка технологии производства мономеров и синтетических каучуков. М., Цниитэнефтехим, 1979, вып.3, с.11-13]. Этот способ дегидрирования является наиболее близким аналогом предлагаемому способу. Как показывают исследования результатов дегидрирования тех же авторов, выход изопрена за проход достигает 13,5 мас.%, выход изоамилена 25,6 мас.%, конверсия 46,66 мас.% при селективности по продуктам дегидрирования 82-84 мас.% [Катализаторы и процессы дегидрирования парафинов и олефинов. Р.А.Буянов, Н.А.Пахомов. Кинетика и катализ, 2001, том 42, №1, с.72-85].

Недостатком вышеприведенного способа дегидрирования изопентана является низкая эффективность процесса, обусловленная как высокой энергоемкостью, так и низким выходом изопрена и недостаточно высокой селективностью по продуктам дегидрирования, что приводит к значительному расходу сырья и энергоресурсов при проведении дегидрирования. Кроме того, используемый катализатор быстро закоксовывается, что приводит к частым регенерациям в процессе дегидрирования, следовательно, к дополнительным энергетическим затратам на регенерацию и проведение самого процесса дегидрирования.

Задачей изобретения является разработка эффективного способа дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций с использованием эффективного катализатора.

Поставленная задача решается способом дегидрирования С3-С5 парафиновых углеводородов (изопентана и изопента-изоамиленовых фракций), проводимом при атмосферном давлении в среде водяного пара; процесс осуществляют циклами дегидрирование-регенерация в стационарном слое катализатора в адиабатическом реакторе. Особенностью способа дегидрирования является использование катализатора на основе платины и олова, нанесенных на алюмоцинковую шпинель, со средним размером кристаллитов носителя 22-35 нм при следующем содержании компонентов, мас.%:

платина - 0,05-2,0

олово - 0,1-6,0

алюмоцинковая шпинель - остальное;

циклический процесс ведут в следующей последовательности: дегидрирование - 4-7 ч, продувка паром - 5 мин, регенерация паровоздушной смесью - 0,5-0,9 ч, продувка паром - 5 мин, регенерацию осуществляют паровоздушной смесью при температуре 600-640°С до тех пор, пока содержание углекислого газа CO2 в газах регенерации не снизится до величины не более 0,1 мас.%.

Технический результат изобретения определяется структурными характеристиками применяемого катализатора: нанокристаллическая структура носителя позволяет эффективно интеркалировать в межслоевое пространство и прочно закрепить на его поверхности компоненты катализатора, что обуславливает его высокую активность и селективность в заданных условиях температуры, давления, скорости сырьевых потоков процесса дегидрирования, а также обеспечивает устойчивость к закоксовыванию катализатора при проведении процесса дегидрирования в течение длительного времени, что обуславливает увеличение межрегенерационного периода и соответственно снижение расхода пара и уменьшение энергетических затрат на процесс дегидрирования.

Средний размер нанокристаллитов или средний размер областей когерентного рассеяния D(OKP) рассчитывают из данных рентгенографии по уширению дифракционного пика, используя формулу Селякова-Шеррера

где λ - длина волны рентгеновского излучения, нм, β - интегральная ширина профиля дифракционной линии или физическое уширение, рад [Рентгенографический и электроно-оптический анализ. С.А.Горелик, Ю.А.Скаков, Л.Н.Расторгуев.: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд. Доп. и перераб. - М.: МИСИС, 2002. - 360 с.].

Фазовый состав носителя определяют методом дифракции рентгеновских лучей. Съемку рентгенограмм проводят с использованием длинноволнового излучения CuKα и графитового монохроматора на дифрагирующем пучке. Диапазон записи углов в шкале 2θ составляет от 5 до 95 град.

Носитель заявленного катализатора обладает величиной внешней удельной поверхности более 1 м2/г.

Величину общей удельной поверхности и объема пор определяют методом низкотемпературной адсорбции азота (БЭТ). Сущность метода определения параметров пористой системы изложена в методике ASTM D 3663-99 «Стандартный метод исследования площади поверхности и объема пор катализаторов и носителей катализаторов».

Катализатор имеет насыпной вес в интервале 0,80-1,10 г/см3. Насыпной вес катализатора определяют согласно ТУ 2173-075-00206457-2007 «Катализатор дегидрирования легких парафиновых углеводородов (КДИ)».

Процесс дегидрирования С3-С5 парафиновых углеводородов с использованием заявляемого катализатора осуществляют при температуре 560-620°С, объемной скорости подачи сырья 300-500 ч-1 в присутствии водорода и водяного пара. Соотношение сырье:водород:пар составляет 1:0,5-2,0:5-20 моль: моль: моль. Процесс проводят в реакторе со стационарным слоем катализатора. Процесс ведут циклами: дегидрирование-регенерация. Регенерацию осуществляют паровоздушной смесью при температуре 600-640°С до тех пор, пока содержание углекислого газа CO2 в газах регенерации не снизится до величины не более 0,1 мас.%. Контактный газ (выходной газ из реактора после дегидрирования) анализируют методом газовой хроматографии. По результатам хроматографического анализа рассчитывают выход целевого изопрена и изоамилена (на пропущенный и разложенный парафин - активность и селективность катализатора соответственно).

По результатам хроматографического анализа рассчитывают массовое содержание СО2, которое затем пересчитывают в объемное содержание СО2 с помощью поправочного коэффициента.

Каталитические показатели: выход изопрена на пропущенное сырье (ВП) и выход изопрена на разложенное сырье (ВР), рассчитывают на основе хроматографического анализа сырья и продуктов реакции.

Выход изопрена на пропущенный изопентан (ВП, мас.%) рассчитывают по формуле

где C(iC5H8)к/газ - массовая доля изопрена в контактном газе, мас.%;

С(iC5H12) сырье - массовая доля изопентана в сырье, мас.%;

C(iC5H8)сырье - массовая доля изопрена в сырье, мас.%. Выход изоамиленов на пропущенный изопентан (ВР, мас.%) рассчитывают

по формуле

где C(iC5H10) к/газ - массовая доля изоамиленов в контактном газе, мас.%;

C(iC5H10) сырье - массовая доля изоамиленов в сырье, мас.%;

C(iC5H12) сырье - массовая доля изопентана в сырье, мас.%;

C(iC5H12) к/газ - массовая доля изопентана в контактном газе, мас.%.

Выход непредельных углеводородов (изопрен + изоамилены) на пропущенное сырье - изопентан (ВП непред., мас.%) рассчитывают по формуле

где C(iC5H8) к/газ - массовая доля изопрена в контактном газе, мас.%;

C(iC5H10) к/газ - массовая доля суммы изамиленов в контактном газе, мас.%;

С(iC5H12) сырье - массовая доля изопентана в сырье, мас.%.

Выход непредельных углеводородов (изопрен + изоамилены) на разложенное сырье - изопентан (ВР непред., мас.%) рассчитывают по формуле

где C(iC5H8) к/газ - массовая доля изопрена в контактном газе, мас.%;

C(iC5H10) к/газ -массовая доля суммы изоамиленов в контактном газе, мас.%;

C(iC5H12) сырье - массовая доля изопентана в сырье, мас.%;

С(iC5H12) к/газ - массовая доля изопентана в контактном газе, мас.%.

Конверсию (глубину превращения) (К, %), как соотношение выхода изопрена на пропущенное и разложенное сырье рассчитывают по формуле

Изобретение подтверждается примерами конкретного выполнения, которые вместе с полученными результатами отражены в Таблице.

Пример 1

Для приготовления катализатора №1 тщательно перетирают в ступке 78,08 г оксида цинка (0,96 моль) и 400,0 г гидроксида алюминия с содержанием (Al2O3)=0,00241 моль/г (0,96 моль), после чего при перемешивании постепенно добавляют 70 мл дистиллированной воды до получения однородной пастообразной массы. Полученную массу экструдируют, в результате получают гранулы цилиндрической формы диаметром 2,0 мм и длиной 5,0 мм. Полученные гранулы сушат при комнатной температуре в течение 20 часов, а затем прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 900°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец еще 20 ч при 900°С и 15 ч при 950°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,95 г/см3, размер нанокристаллитов 31,5 нм.

25,00 г полученного носителя пропитывают раствором, состоящим из 11 мл раствора платинохлористоводородной кислоты H2PtCl6 (T(Pt)=0,01138 г/мл) и 15,0 мл раствора хлорида олова SnCl2 (T=0,028917 г/мл). Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллов 31,5 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций проводят в проточном кварцевом трубчатом реакторе при температуре реакции 580°С, объемной скорости подачи углеводородов 400 ч-1, мольном соотношении сырье:водород:пар, равном 1:1:12,5.

В реакции дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций получены следующие результаты: ВП(изопрен)=16,49 мас.%, ВП (изоамилены)=27,08 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=86,63 мас.%, конверсия 46,81%.

Пример 2

Носитель для катализатора №2, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец 10 ч при 800°С и 10 ч при 900°С. Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,85 г/см3, размер нанокристаллитов 26,0 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу. Полученный катализатор после просушки прокаливают при 400°С в течение 5 часов.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 26,0 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=18,30 мас.%, ВП (изоамилены)=33,70 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=84,05 мас.%, конверсия 61,87%.

Пример 3

Носитель для катализатора №3, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец 10 ч при 800°С и 20 ч при 900°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,95 г/см3, размер нанокристаллитов 28,3 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу. Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имел состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 28,3 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=16,36 мас.%, ВП (изоамилены)=39,20 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=83,90 мас.%, конверсия 66,27%.

Пример 4

Носитель для катализатора №4, полученный по описанному в примере 2 способу, имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,85 г/см3, размер нанокристаллитов 26,0 нм.

25,00 г полученного носителя пропитывают раствором, состоящим из 11,0 мл раствора H2PtCl6 (T(Pt)=0,01138 г/мл) и 25,0 мл раствора SnCl2 (T=0,028917 г/мл). Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 1,52 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 26,0 нм - 97,98.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=15,65 мас.%, ВП (изоамилены)=25,65 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=83,82 мас.%, конверсия 49,10%.

Из этих результатов следует, что для катализаторов с размерами нанокристаллитов 26,0 нм при увеличении содержания промотора (олова) каталитическая активность остается высокой.

Пример 5

Носитель для катализатора №5, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 10°С/ч. После этого прокаливают образец 10 ч при 800°С и 30 ч при 850°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,85 г/см3, размер нанокристаллитов 27,7 нм.

25,00 г полученного носителя пропитывают раствором, состоящим из 2,4 мл раствора H2PtCl6 (T(Pt)=0,01138 г/мл), 3,9 мл раствора SnCl2 (T=0,028917 г/мл) и 10,0 мл воды. Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 5 часов, затем прокаливают при 500°С в течение 2-х часов.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,10 мас.%, Sn - 0,18 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 27,7 нм - 99,72.

Процесс дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций проводят в проточном кварцевом трубчатом реакторе при температуре реакции 600°С, объемной скорости подачи углеводородов 500 ч-1, мольном соотношении сырье:водород:пар, равном 1:1,5:10. Результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=15,42 мас.%, ВП (изоамилены)=28,98 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=83,90 мас.%, конверсия 52,92%.

Из приведенных результатов видно, что для катализаторов с размерами нанокристаллитов 27,7 нм даже при уменьшении содержания активного компонента (платины) в 5 раз каталитическая активность остается высокой.

Пример 6

Носитель для катализатора №6, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 1100°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец 10 ч при 1100°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 1,10 г/см3, размер нанокристаллитов 47,1 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу.

Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имел состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 47,1 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=0,05 мас.%, ВП (изоамилены)=0,40 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=90,0 мас.%, конверсия 0,50%.

Этот пример демонстрирует, что при размере кристаллитов более 35 нм каталитической активности нет.

Пример 7

Носитель для катализатора №7, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец 20 ч при 800°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 1,00 г/см3, размер нанокристаллитов 21,8 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу.

Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 21,8 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=10,37 мас.%, ВП (изоамилены)=12,05 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=91,89 мас.%, конверсия 25,08%.

Как видно из приведенных данных, при размере кристаллитов менее 22 нм каталитическая активность снижается.

Пример 8

Носитель для катализатора №8, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец 10 ч при 800°С и 10 ч при 850°С. Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,80 г/см3, размер нанокристаллитов 20,5 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу. Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 20,5 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице;

ВП(изопрен)=12,37 мас.%, ВП (изоамилены)=19,81 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=76,65 мас.%, конверсия 62,10%.

Как видно из приведенных результатов, при размере кристаллитов менее 22 нм снижается не только каталитическая активность, но и селективность по продуктам дегидрирования.

Пример 9

Носитель для катализатора №9, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 900°С со скоростью 10°С/ч. После этого прокаливают образец 14 ч при 900°С и 10 ч при 950°С. Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,92 г/см3, размер нанокристаллитов 30,7 нм.

Пропитку носителя проводят раствором, состоящим из 11 мл раствора H2PtCl6 (T(Pt)=0,01138 г/мл) и 10,0 мл раствора SnCl2 (Т=0,028917 г/мл). Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,61 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 30,7 нм - 98,89.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=16,19 мас.%, ВП (изоамилены)=31,76 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=83,86 мас.%, конверсия 57,18%.

Пример 10

Носитель для катализатора №10, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 10°С/ч. После этого прокаливают образец 10 часов при 800°С и 15 часов при 850°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,90 г/см3, размер нанокристаллитов 35,0 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу.

Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 3 часов, затем прокаливают при 500°С в течение 3 часов.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,05 мас.%, Sn - 0,10 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 35,0 нм - 99,85.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП(изопрен)=15,65 мас.%, ВП (изоамилены)=25,71 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=83,81 мас.%, конверсия 49,35%.

Из приведенных результатов видно, что для катализаторов с размерами нанокристаллитов 35,0 нм даже при уменьшении содержания активного компонента (платины) в 10 раз каталитическая активность остается высокой.

Пример 11

Для приготовления катализатора №11 тщательно перетирают в ступке 78,08 г оксида цинка (0,96 моль) и 400,0 г гидрооксида алюминия с содержанием (Al2O3)=0,00241 моль/г (0,96 моль), после чего при перемешивании постепенно добавляют 70 мл дистиллированной воды до получения однородной пастообразной массы. Полученную массу экструдируют, в результате получают гранулы цилиндрической формы диаметром 2,0 мм и длиной 5,0 мм. Полученные гранулы сушат при комнатной температуре в течение 10 часов, а затем прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 900°С со скоростью 100°С/ч. После этого прокаливают образец еще 20 часов при 900°С и 20 часов при 950°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,95 г/см3, размер нанокристаллитов 29,3 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу.

Полученный катализатор просушивают при 110°С в течение 4-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 2,0 мас.%, Sn - 6,00 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 29,3 нм - 92,0.

Процесс дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций проводят в проточном кварцевом трубчатом реакторе при температуре реакции 580°С, объемной скорости подачи углеводородов 400 ч-1, мольном соотношении сырье:водород:пар, равном 1:0,5:20.

В реакции дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций получены следующие результаты: ВП(изопрен)=16,30 мас.%, ВП (изоамилены)=25,65 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=84,10 мас.%, конверсия 49,88%.

Пример 12

Для приготовления катализатора №12 тщательно перетирают в ступке 78,08 г оксида цинка (0,96 моль) и 400,0 г гидрооксида алюминия с содержанием (Al2O3)=0,00241 моль/г (0,96 моль), после чего при перемешивании постепенно добавляют 70 мл дистиллированной воды до получения однородной пастообразной массы. Продолжают перемешивание еще 30 мин. Полученную массу экструдируют, в результате получают гранулы цилиндрической формы диаметром 2,0 мм и длиной 5,0 мм. Полученные гранулы сушат при комнатной температуре в течение 20 часов, а затем прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 900°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец еще 20 часов при 900°С, 25 часов при 950°С и 5 часов при 1000°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,95 г/см3, размер нанокристаллитов 32,0 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу.

Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,5 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 32,0 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций проводят в проточном кварцевом трубчатом реакторе при температуре реакции 580°С, объемной скорости подачи углеводородов 400 ч-1, мольном соотношении сырье: водород: пар, равном 1:1:12,5.

В реакции дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций получены следующие результаты: ВП(изопрен)=16,03 мас.%, ВП (изоамилены)=27,12 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=85,13 мас.%, конверсия 50,69%.

Пример 13

Носитель для катализатора №13, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 800°С со скоростью 50°С/ч. После этого прокаливают образец 10 часов при 800°С и 10 часов при 850°С.

Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,95 г/см3, размер нанокристаллитов 22 нм.

Пропитку носителя проводят аналогично описанному в примере 1 способу.

Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 1 часа, затем прокаливают при 500°С в течение 3 часов.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,5 мас.%, Sn - 0,91 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 22,0 нм - 98,59.

Процесс дегидрирования проводят в условиях, описанных в примере 1, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП (изопрен)=14,61 мас.%, ВП (изоамилены)=26,84 мас.%, ВР (изопрен + изоамилены)=84,50 мас.%, конверсия 49,04%.

Пример 14

Носитель для катализатора №14, полученный по описанному в примере 1 способу, после сушки при комнатной температуре прокаливают в муфельной печи в режиме постепенного подъема температуры до 900°С со скоростью 10°С/ч. После этого прокаливают образец 14 ч при 900°С и 10 ч при 950°С. Полученный носитель имеет следующие характеристики: насыпная плотность 0,92 г/см3, размер нанокристаллитов 30,7 нм.

Пропитку носителя проводят раствором, состоящим из 11,0 мл раствора H2PtCl6 (Т(Pt)=0,01138 г/мл) и 10,0 мл раствора SnCl2 (Т=0,028917 г/мл). Полученный катализатор просушивают при 130°С в течение 2-х часов, затем прокаливают при 500°С в течение 1 часа.

Полученный катализатор имеет состав: Pt - 0,50 мас.%, Sn - 0,61 мас.%, алюмоцинковая шпинель с размерами нанокристаллитов 30,7 нм - 98,89 мас.%.

Процесс дегидрирования проводят также в следующих условиях:

температура реакции 600°С, объемной скорости подачи углеводородов 300 ч-1, мольном соотношении сырье:водород:пар, равном 1:2:5, результаты испытаний приведены в Таблице:

ВП (изопрен)=15,61 мас.%, ВП(изоамилены)=26,00 мас.%, ВР (изопрен+изоамилены)=84,02 мас.%, конверсия 49,52%.

Как видно из приведенных примеров, процесс дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций позволяет повысить эффективность его процесса за счет более полного превращения исходных парафинов при высокой селективности по диолефиновым углеводородам за счет использования вышеуказанного катализатора.

Увеличение активности катализатора обусловлено оптимизацией структурных характеристик катализатора. Использование катализатора с оптимальной структурой позволяет уменьшить энергетические затраты на процесс вследствие увеличения продолжительности цикла дегидрирования.

Таким образом, предложен новый способ дегидрирования парафиновых углеводородов. В результате при дегидрировании парафиновых углеводородов процесс осуществляется более эффективно, что отражается в (1) увеличении выхода диеновых и олефиновых углеводородов вследствие применения высокоактивного и селективного катализатора с плотной упаковкой нанокристаллических частиц в гранулах алюмоцинкового шпинельного носителя; (2) снижении расходных норм сырья вследствие увеличения выхода целевых продуктов; (3) снижении энергетических затрат вследствие увеличения периода между регенерациями, обусловленного стабильной работой катализатора и большей устойчивостью его к закоксовыванию.

1. Способ дегидрирования изопентана и изопентан-изоамиленовых фракций, проводимый при атмосферном давлении в среде водяного пара циклами дегидрирование-регенерация в стационарном слое катализатора на основе платины и олова, нанесенных на алюмоцинковую шпинель, отличающийся тем, что используют катализатор со средним размером кристаллитов 22-35 нм при следующем содержании компонентов, мас.%:

платина 0,05-2,0
олово 0,1-6,0
алюмоцинковая шпинель остальное

процесс дегидрирования осуществляют при температуре 560-620°С, объемной скорости подачи сырья 300-500 ч-1 в присутствии водорода и водяного пара, соотношение сырье : водород : пар составляет 1 : 0,5-2,0 : 5-20 моль.

2. Способ дегидрирования по п.1, отличающийся тем, что циклический процесс ведут в следующей последовательности: дегидрирование 4-7 ч, продувка паром 5 мин, регенерация паровоздушной смесью 0,5-0,9 ч, продувка паром 5 мин.

3. Способ дегидрирования по п.1, отличающийся тем, что регенерацию осуществляют паровоздушной смесью при температуре 600-640°С до тех пор, пока содержание углекислого газа в газах регенерации не снизится до величины не более 0,1 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения стирола дегидрированием этилбензола, включающему контактирование в условиях дегидрирования сырья с катализатором дегидрирования на основе оксида железа, который включает титан, причем концентрация титана составляет от 1 ppmw до 1000 ppmw, в котором указанное сырье включает этилбензол и пар, причем пар присутствует в указанном сырье в таком количестве, чтобы обеспечить мольное отношение пар/углеводород в указанном сырье не больше 9:1.

Изобретение относится к способу дегидрирования алкилароматических углеводородов, выбираемых, по меньшей мере, из одного: из этилбензола, пропилбензола, изопропилбензола и метилэтилбензола, включающему контактирование газового потока, содержащего, по меньшей мере, один из углеводородов, с катализатором дегидрирования при температуре реакции в прямотоке в реакторе дегидрирования с восходящим потоком, в котором среднее время контактирования углеводорода с катализатором в зоне реактора дегидрирования составляет от 0,5 до 10 секунд, и в котором среднее время пребывания катализатора в реакторе дегидрирования с восходящим потоком составляет от 0,5 до 40 секунд; и перемещение углеводорода и катализатора из реактора дегидрирования с восходящим потоком в устройство разделения, в котором среднее время контактирования углеводорода с катализатором при температуре реакции в устройстве разделения составляет меньше чем 10 секунд.

Изобретение относится к области органической химии и нефтехимии, в частности к разработке и использованию катализаторов. .

Изобретение относится к области нефтехимии и, в частности, к области производства олефиновых С3-С5 углеводородов дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов в реакторах с псевдоожиженным слоем микросферического алюмохромового катализатора.

Изобретение относится к производству катализаторов, а именно к производству катализаторов для процессов дегидрирования олефиновых углеводородов. .
Изобретение относится к способу получения разветвленных олефинов, который включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем указанные парафины, по меньшей мере часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,7 до 2,5, и ответвления включают метальные и, необязательно, этильные ветви, указанная изопарафиновая композиция получена путем гидроизомеризации парафина, а указанные разветвленные олефины имеют содержание четвертичных углеродов 0,5% или менее, причем парафины получены способом Фишера-Тропша.
Изобретение относится к области катализа и органической химии, в частности к методам получения высокоактивных каталитических систем для реакций окислительного дегидрирования углеводородов, в частности этана.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения, по меньшей мере, одного продукта частичного окисления и/или аммокисления углеводорода, выбранного из группы, включающей акролеин, акриловую кислоту, метакролеин, метакриловую кислоту, акрилонитрил и метакрилонитрил, при котором, по меньшей мере, один насыщенный углеводород подвергают гетерогенно катализируемому дегидрированию в газовой фазе с получением газовой смеси, содержащей, по меньшей мере, один частично дегидрированный углеводород, содержащиеся в газовой смеси компоненты, отличные от насыщенного углеводорода и частично дегидрированного углеводорода, оставляют в ней или с получением дополнительной газовой смеси частично или полностью отделяют, и газовую смесь и/или дополнительную газовую смесь используют для получения дальнейшей газовой смеси, дополнительно содержащей молекулярный кислород и/или молекулярный кислород и аммиак, при этом дальнейшую газовую смесь подвергают, по меньшей мере, одному гетерогенно катализируемому частичному окислению и/или аммокислению содержащегося в газовой смеси и/или дополнительной газовой смеси, по меньшей мере, одного частично дегидрированного углеводорода, причем газовую смесь, дополнительную газовую смесь и/или дальнейшую газовую смесь перед, по меньшей мере, одним частичным гетерогенно катализируемым окислением и/или аммокислением подвергают, по меньшей мере, одному механическому разделению, направленному на отделение содержащихся в указанных газовых смесях частиц твердого вещества.
Изобретение относится к способу получения из исходной С5-фракции "FCC" конечной С5-фракции, обогащенной изопреном и очищенной, которую используют для селективной полимеризации изопрена, и способа получения гомополимера изопрена из полимеризационной среды, содержащей изопрен и, по меньшей мере, один метилбутен, такой как указанная С5-фракция "FCC", обогащенная изопреном и очищенная.

Изобретение относится к способу получения изопрена из формальдегида и изобутенсодержащей С4-фракции, а также, возможно частично, из трет-бутанола в присутствии воды и кислотного(ых) катализатора(ов) с помощью жидкофазного синтеза и последующего жидкофазного разложения полупродуктов - предшественников изопрена, характеризующемуся тем, что используют две стадии синтеза, на первой стадии контактируют изобутенсодержащую С4 -фракцию, формальдегид и большое количество воды, из выводимого органического потока последовательно отгоняют как минимум С 4-углеводороды и поток трет-бутанола, остаток, возможно, после отгонки от высококипящих побочных продуктов и введения инертного растворителя подают снизу в вертикальную систему разложения предшественников изопрена, а поток трет-бутанола предпочтительно частично подают в среднюю и, возможно, верхнюю часть указанной системы разложения и его остальное количество подают на вторую стадию синтеза, где контактируют с дополнительным количеством формальдегида, водно-кислотным раствором предпочтительно с первой стадии синтеза, возможно, дополнительным количеством трет-бутанола и возвратным изобутеном, поток(и) со второй стадии синтеза подают снизу в вертикальную систему разложения, сверху нее или соединенного с ней сепаратора-отстойника выводят и подают на разделение паровой поток, содержащий изопрен, изобутен и частично воду, выводят жидкий водно-кислотный поток и предпочтительно выводят жидкий раствор высококипящих побочных продуктов, причем указанный водно-кислотный поток, возможно, после дополнительного экстрагирования из него высококипящих побочных продуктов рециркулируют как минимум на первую стадию синтеза и предпочтительно частично в систему разложения предшественников изопрена.
Изобретение относится к химической, нефтехимической промышленности и может быть использовано для проведения гетерогенно-каталитических реакций, в частности для проведения процесса дегидрирования метилбутенов в изопрен.
Изобретение относится к способу переработки побочных продуктов жидкофазного синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида или формальдегидсодержащих продуктов, в частности 4,4-диметил-1,3-диоксана в интервале температур 400-480°С в присутствии водяного пара на алюмосиликатсодержащем катализаторе с предварительным нагревом побочных продуктов до температуры 400-550°С в присутствии водяного пара, характеризующемуся тем, что процесс проводят при начальной температуре на 5-40°С ниже и конечной температуре на 5-40°С выше средней температуры контактирования при постепенном повышении температуры от начальной до конечной и при постоянном снижении объемной скорости подачи сырья вначале цикла контактирования на 3-15% выше, а в конце цикла на 3-15% ниже среднецикловой объемной скорости подачи сырья.
Изобретение относится к способу получения из исходной С5-фракции "FCC" конечной С5-фракции, обогащенной изопреном и очищенной, которую используют для селективной полимеризации изопрена, и способа получения гомополимера изопрена из полимеризационной среды, содержащей изопрен и, по меньшей мере, один метилбутен, такой как указанная С5-фракция "FCC", обогащенная изопреном и очищенная.

Изобретение относится к способу переработки отходов производства изопрена из 4,4-диметил-1,3-диоксана, заключающемуся в разделении ректификацией высококипящих побочных продуктов, образующихся при синтезе 4,4-диметил-1,3-диоксана из изобутилена и формальдегида в присутствии кислотного катализатора, выделенных из масляного и водного слоев и являющихся кубовым остатком ректификации 4,4-диметил-1,3-диоксана, используемого для получения изопрена разложением на кальцийфосфатном катализаторе, включающему предварительное удаление под вакуумом из высококипящих побочных продуктов в первой колонне легкокипящей широкой фракции углеводородов и последующую отгонку углеводородов из оставшегося кубового продукта первой колонны в процессе его обработки острым водяным паром и характеризующемуся тем, что отгонку легкокипящей широкой фракции углеводородов в первой колонне проводят при остаточном давлении 0,00065-0,0055 МПа в верхней части колонны с выдерживанием температуры вспышки оставшегося в первой колонне кубового продукта в пределах 115-130°С путем изменения температуры в кубовой части первой колонны в интервале 165-185°С, кубовый продукт первой колонны направляют во вторую колонну на перегонку с острым водяным паром, причем массовое соотношение водяной пар:углеводороды выдерживают 2,5-4,0:1,0 при избыточном давлении во второй колонне 0,01-0,03 МПа, первый готовый продукт - оксаль выводят из второй колонны с температурой вспышки 180-210°С, отогнанные из верхней части второй колонны пары углеводородов и воды после конденсации подают в третью колонну и при избыточном давлении в верхней части колонны 0,05-0,07 МПа погон колонны, состоящий в основном из водяных паров, возвращают в верхнюю часть второй колонны, избыток после конденсации подают на биологическую очистку, полученные в кубовой части третьей колонны диоксановые спирты - оксанол выводят в виде второго готового продукта.

Изобретение относится к способу получения изопрена путем жидкофазного взаимодействия формальдегида и, возможно, веществ, являющихся источником формальдегида, с трет-бутанолом, возможно, изобутиленом или веществами, являющимися источником изобутилена, и, возможно, полупродуктами - предшественниками изопрена в присутствии сильного кислотного катализатора и воды с использованием мольного избытка трет-бутанола (изобутилена) при повышенных температуре и давлении, обеспечивающих переход изопрена в паровую фазу с последующим его выделением, осуществляемым с подводом тепла в реакционную зону, включающим циркуляцию и подогрев образующегося в процессе кислого водного слоя, характеризующемуся тем, что подвод тепла осуществляют только за счет циркуляции подогреваемого кислого водного слоя, при этом слой подогревают до температуры ниже температуры его кипения, а количество циркулирующего кислого водного слоя должно обеспечивать перепад температуры по высоте реакционной зоны не более 5°С.

Изобретение относится к способу получения изопрена путем жидкофазного взаимодействия триметилкарбинола или его водных растворов и формальдегида или веществ, являющихся его источниками, например 4,4-диметил-1,3-диоксана, в присутствии водного раствора кислотного катализатора, осуществляемому при повышенной температуре и давлении в одну или несколько ступеней контактирования, с использованием на последней ступени контактирования реакционно-разделительного аппарата, включающего зону подвода тепла, реакционную зону и зону сепарации, с отбором продуктов реакции и воды из зоны сепарации в виде парового потока, с последующим охлаждением, конденсацией и разделением, с выводом жидкого потока водного раствора катализатора на экстракцию, с последующим возвратом в зону нагрева, и характеризующемуся тем, что давление в реакционной зоне поддерживают выше, чем давление насыщенных паров воды, соответствующее температуре в реакционной зоне, а давление в зоне сепарации выдерживают ниже, чем давление насыщенных паров воды, соответствующее температуре в реакционной зоне, осуществляя дросселирование реакционного потока при переходе из реакционной зоны в зону сепарации.

Изобретение относится к способу получения изопрена путем жидкофазного взаимодействия формальдегида и изобутилена или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметил-1,3-диоксана и триметилкарбинола, в присутствии водного раствора кислотного катализатора, осуществляемому при повышенной температуре и давлении с получением продуктов реакции и балансового количества воды в виде парового потока, с последующим охлаждением, конденсацией и разделением на водный и органический слои, с переработкой органического слоя, включающей выделение рециклового изобутилена, целевого изопрена, рециклового триметилкарбинола и высококипящего остатка, с переработкой водного слоя, включающей выделение органических продуктов, в том числе триметилкарбинола, с выводом жидкого потока водного раствора катализатора на экстракцию, с последующим возвратом в зону синтеза, при этом выделение триметилкарбинола из продуктов синтеза осуществляют путем экстракции водой с последующим выделением из полученных водных растворов.

Изобретение относится к способу получения изопрена. .

Изобретение относится к способу получения изопрена путем жидкофазного взаимодействия формальдегида и изобутилена или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметил-1,3-диоксана и триметилкарбинола, в присутствии водного раствора кислотного катализатора, осуществляемому при повышенной температуре и давлении с получением продуктов реакции и балансового количества воды в виде парового потока, с последующим охлаждением, конденсацией и разделением на водный и органический слои, с переработкой органического слоя, включающей выделение рециклового изобутилена, целевого изопрена, рецикловых триметилкарбинола и предшественников изопрена, фракции метилдигидропирана, фракции углеводородов C8-С 10 и карбонильных соединений С5Н 10О и высококипящего остатка, с переработкой водного слоя, включающей выделение органических продуктов, с выводом жидкого потока водного раствора катализатора на экстракцию, с последующим возвратом в зону синтеза, при этом выделение триметилкарбинола, метилдигидропирана и предшественников изопрена, фракции углеводородов C8-С10 и карбонильных соединений С5Н10О осуществляют путем азеотропной ректификации с добавлением воды в количестве, необходимом для образования азеотропа, с отгоняемым в колонне продуктом.

Изобретение относится к способу получения 2-метил-2-бутена из изопентана, включающему газофазное дегидрирование изопентана в зоне дегидрирования, извлечение из контактного газа С 5-фракции, содержащей преимущественно изопентан, трет.пентены, примеси изопрена и других углеводородов, и получение из нее потока, содержащего преимущественно 2-метил-2-бутен, с использованием жидкофазной каталитической изомеризации в С5 -фракции 2-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен и ректификации, характеризующемуся тем, что указанную С5-фракцию, возможно дополнительно содержащую пиперилены и 2-пентены, непосредственно или после отгонки от большей части 2-метил-2-бутена подвергают жидкофазной гидроизомеризации в присутствии твердого катализатора, содержащего металл(ы) VIII группы периодической системы Д.И.Менделеева, способный(е) одновременно катализировать гидрирование пентадиенов, изопрена и возможно пипериленов, и позиционной изомеризации трет.пентенов, предпочтительно с последующей дополнительной изомеризацией 2-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен на сульфокатионитном катализаторе, и ректификации с выводом в качестве дистиллята потока преимущественно изопентана, содержащего не более 1,0 мас.%, предпочтительно не более 0,2 мас.% пентадиена(ов), который в основном рециркулируют в зону дегидрирования, и выводом из нижней части ректификации потока преимущественно 2-метил-2-бутена с примесью н.пентана и возможно 2-пентенов.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2010-05-10 2013-03-19T22:59:47
Наверх