Способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов


 


Владельцы патента RU 2454388:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ им. М.В.Ломоносова) (RU)

Изобретение относится к способу получения высокомолекулярных ароматических углеводородов путем каталитической конверсией 96%-ного этанола или смеси этанол-изобутанол (3:1) при 400°С, объемной скорости по жидкому сырью 2 ч-1, давлении 0,1-5,0 МПа на цеолитсодержащем катализаторе. При этом способ характеризуется тем, что используют цеолитсодержащий катализатор состава: HZSM-5 - 98% мас., Се2О3 - 2% мас. Предложенный способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов позволяет повысить селективность процесса конверсии биоэтанола по ароматическим углеводородам и выход высокомолекулярных ароматических углеводородов до 28%. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к каталитической переработке биоэтанола в ценные продукты нефтехимии, в частности в высокомолекулярные ароматические углеводороды.

Известен способ получения высокооктанового бензина и пропан-бутановой фракции из низкомолекулярных спиртов (метанола, этанола) в присутствии катализаторов на основе железоалюмосиликата типа МП с силикатным модулем SiO2/Al2O3=20-160, SiO2/Fe2O3=3 0-5000 и модифицированных смесью компонента: смеси оксидов меди, цинка и олова в количестве 0,5-10,0 мас%. Степень превращения спирта в жидкие углеводороды при температуре 375-400°C и скорости потока этанола 2 ч-1 составляет 77-85% при наличии рециркуляции газовых продуктов. Октановое число полученной жидкой фракции составляет 88-95% [патент РФ №2330719, приоритет 09.01.2001].

Недостатками данного способа являются низкие значения выхода и селективности по ароматическим углеводородам.

Известен способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов путем каталитической конверсии 96%-ного этанола при 350-400°C, объемной скорости по жидкому сырью 1 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе HZSM-5 [Glazneva T.S. Acidic properties of fiberglass materials/ T.S.Glazneva, V.P.Shmachkova, E.A.Paukshtis // React. Kinet. Catal. Lett. - 2007. - Vol.92. - Р.303-309].

Недостатками данного способа являются низкая селективность и производительность катализатора при небольшой длительности реакционного цикла, не превышающего 2 ч.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения жидких продуктов, используемых для получения моторного топлива с целью последующего гидрирования полученной фракции высокоароматических углеводородов на Re-, Pt-содержащих цеолитных катализаторах при температуре 350-400°С, объемной скорости по жидкому сырью 1-2 ч-1 и давлении 0,1 МПа, с выходом высокомолекулярных ароматических углеводородов не более 18% [Третьяков В.Ф., Макарфи Ю.И., Третьяков К.В., Французова Н.А., Талышинский P.M. Каталитическая конверсия биоэтанола в углеводородные топлива // Катализ в промышленности, 2010. - №5. - С.10-31].

Недостатками данного способа являются недостаточно высокий выход ароматических углеводородов в целом и низкая селективность по высокомолекулярным ароматическим углеводородам.

Технический результат изобретения - повышение селективности процесса конверсии биоэтанола по ароматическим углеводородам и повышение выхода высокомолекулярных ароматических углеводородов.

Технический результат в предлагаемом изобретении достигается путем каталитической конверсии этанола или смеси этанол-изобутанол (3:1, мас.%) при температуре 400°С, объемной скорости по жидкому сырью 2 ч-1 и давлении 0,1-5,0 МПа на цеолитсодержащем катализаторе следующей рецептуры:

HZSM-5 - 98 мас.%.

Се2О3 - 2 мас.%.

Реакцию конверсии биоэтанола проводят в проточных адиабатических реакторах непрерывного действия.

Продукты конверсии биоэтанола гидрируют в реакторе автоклавного типа объемом 250 см3 при 250-300°С, 10 МПа.

Выход ароматических углеводородов 55-70%, выход С10 высокомолекулярных ароматических углеводородов до 28%.

Снижение температуры ведет к понижению выхода целевых продуктов и к повышению выхода диэтилового эфира и этилена. Повышение температуры приводит к увеличению выхода газообразных парафинов (метан, этан), за счет реакции крекинга.

Повышение объемной скорости потока снижает выход углеводородов, уменьшение - снижает селективность.

Пример 1. В качестве сырья используют 96%-ный этанол. Каталитическую конверсию этанола проводят при температуре 400°C, объемной скорости по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующей рецептуры: HZSM-5 - 98 мас.%, Ce2O3 - 2 мас.%.

Пример 2. Каталитическая конверсия смеси этанол-изобутанол (75 мас.% и 25 мас.% соответственно). Реакцию проводят при температуре 400°C, объемной скорости по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующей рецептуры: HZSM-5 - 98 мас.%, Ce2O3 - 2 мас.%.

Жидкие и газообразные продукты конверсии этанола анализировались на хроматографе «Кристаллюкс 4000М» хроматомасс-спектрометрией.

Выход и характеристика получаемых продуктов приведены в таблице.

Таблица
Выход и характеристика получаемых продуктов
Компоненты Выход продуктов, %
Пример 1
биоэтанол
Пример 2
биоэтанол + i-бутанол (25%)
C1-C2 0,5 0,51
C3 0,13 4,47
C4 0,09 6,24
C5 2,52 1,33
Бензол 2,54 0,38
C6 35,62 8,85
Толуол 0,54 10,57
C7 4,72 8,41
Этилбензол 4,41 5,35
м-п-ксилолы 21,54 15,99
C8 0,20 0,14
о-ксилол 4,93 4,80
C9 1,53 1,24
Метилэтилбензол 3,03 3,77
C10-ароматические углеводороды 17,70 27,95
Итого: 100,00 100,00
Сумма ароматических углеводородов 54,69 68,81
Концентрация ароматических углеводородов после конверсии биоэтанола в жидкой фракции 56,00 79,50
После гидрирования концентрация ароматических углеводородов в жидкой фракции 20,30 14,50
Октановое число после гидрирования полученной фракции, ИМ 93 96
Примечание:
ИМ - расчетное октановое число по исследовательскому методу

Предложенный способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов позволяет повысить селективность процесса конверсии биоэтанола по ароматическим углеводородам и выход высокомолекулярных ароматических углеводородов.

Способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов путем каталитической конверсии 96%-ного этанола или смеси этанол-изобутанол (3:1) при 400°С, объемной скорости по жидкому сырью 2 ч-1, давлении 0,1-5,0 МПа на цеолитсодержащем катализаторе, отличающийся тем, что используют цеолитсодержащий катализатор состава, мас.%:

HZSM-5 98
Се2O3 2


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу превращения этилбензола, включающий стадию введения смешанного С8 ароматического углеводородного сырья, содержащего этилбензол, в контакт с катализатором(ами), содержащими, по меньшей мере, один металл, выбранный из металлов Группы VII и VIII в присутствии Н2 для превращения указанного этилбензола в бензол.

Изобретение относится к способу изомеризации ксилолов, включающему: (а) обеспечение потока нафты в зону гидроочистки, в которой поток нафты контактирует с катализатором гидроочистки в условиях гидроочистки для получения обработанного с помощью гидроочистки потока нафты; (b) направление обработанного с помощью гидроочистки потока нафты в зону риформинга, в которой указанная обработанная с помощью гидроочистки нафта контактирует с катализатором риформинга в условиях риформинга для получения потока продукта риформинга, включающего ароматические соединения, и в котором газы и С4-углеводороды и более легкие углеводороды, полученные в зоне риформинга, дают в результате поток продукта риформинга, в значительной степени свободного от газов и С 4-углеводородов и более легких углеводородов; и (с) введение потока продукта риформинга и выходящего потока зоны изомеризации, независимо или в виде объединенного потока, в зону фракционирования продуктов риформинга отгонной колонны для получения исходного материала, содержащего бензол, толуол и С5-С8 -алифатические углеводороды, и потока, обогащенного ксилолом и более тяжелыми углеводородами; (d) введение исходного материала, включающего бензол, толуол и С5-С8-алифатические углеводороды, в зону экстракционной перегонки, и отделение потока кубового продукта ароматических углеводородов, включающего бензол и толуол, бокового потока алифатических углеводородов, включающего C7-C8-алифатические углеводороды, и потока верхнего погона алифатических углеводородов, включающего С 5-С7-алифатические углеводороды; (е) обработку бокового потока алифатических углеводородов, включающего С 7-С8-алифатические углеводороды, для образования в значительной степени свободного от растворителя бокового потока алифатических углеводородов, включающего С7-С 8-алифатические углеводороды; (f) введение водорода в боковой поток в значительной степени свободных от растворителя алифатических углеводородов, включающих C7-C8 алифатические углеводороды, и в неравновесный поток ксилола, включающего контакт неравновесной смеси ксилолов в зоне изомеризации с катализатором изомеризации в условиях изомеризации и образование выходящего потока зоны изомеризации, включающего параксилол.

Изобретение относится к вариантам способа алкилирования субстрата алкилирования, представляющего собой ароматическое соединение, алкилирующим агентом, один из которых включает: направление сырьевого потока субстрата алкилирования, содержащего субстрат алкилирования, представляющий собой ароматическое соединение, в зону адсорбции примесей, содержащую очищающий адсорбент, включающий глину или смолу, селективные по отношению к примесям, содержащим основные органические соединения азота, с получением очищенного потока субстрата алкилирования, содержащего субстрат алкилирования, представляющий собой ароматическое соединение, и нитрилы; направление по меньшей мере части очищенного потока субстрата алкилирования и по меньшей мере части выходящего потока реакции в зону разделения; извлечение из зоны разделения загрязненного потока субстрата, содержащего субстрат алкилирования, представляющий собой ароматическое соединение, и нитрилы; направление, по меньшей мере, части загрязненного потока субстрата алкилирования, содержащего субстрат алкилирования, представляющий собой ароматическое соединение, по меньшей мере 20 мас.

Изобретение относится к катализаторам изомеризации. .
Изобретение относится к способу изомеризации неравновесной сырьевой смеси ароматических соединений С8, содержащей ксилолы и этилбензол, включающему последовательные стадии: (а) контактирования сырьевой смеси в жидкой фазе в отсутствие, по существу, водорода в первой зоне изомеризации с первым катализатором изомеризации, содержащим от 10 до 99 мас.%, по меньшей мере, одного цеолитового алюмосиликата и связующее на основе неорганического оксида, при отсутствии, по существу, металла платиновой группы, в условиях первой изомеризации, для того чтобы получить промежуточный поток, и (b) контактирования всего промежуточного потока во второй зоне изомеризации со вторым катализатором изомеризации, содержащим от 0,1 до 2 мас.%, по меньшей мере, одного компонента из группы платиновых металлов, от 10 до 90 мас.% молекулярного сита MgAPSO-31, имеющего содержание каркасного магния от 0,003 до 0,035 мольных долей, и связующее на основе неорганического оксида, в условиях второй изомеризации, для того чтобы получить изомеризованный продукт, содержащий, по меньшей мере, один алкилароматический изомер, концентрация которого выше, чем равновесная концентрация в условиях второй изомеризации.

Изобретение относится к способу выделения целевого соединения из смеси сырья, состоящей из двух или более химических соединений, адсорбционным разделением с моделированным противопотоком, в котором поток сырья и поток десорбента вводят, по крайней мере, в одну многослойную секцию адсорбента, содержащую множество точек доступа, в двух различных точках через различные линии переноса, а поток экстракта, содержащий целевое вещество, и поток рафината индивидуально отбирают из адсорбционной секции в двух различных точках через две дополнительные линии переноса, причем участок адсорбционной секции между местом отбора рафината и вводом потока сырья является зоной адсорбции, который характеризуется тем, что включает направление части одного или двух потоков сырьевой смеси и отводимого из зоны адсорбции материала в качестве промывного рафината для вымывания из адсорбционной секции содержимого линии переноса, которую ранее использовали для удаления потока рафината из адсорбционной секции, и передачу содержимого промытой линии переноса с промывным рафинатом в колонну дистилляции рафината.

Изобретение относится к способу проведения взаимодействия алкена(ов), содержащего(их)ся в углеводородном потоке, и более высококипящего реагента в присутствии сульфоионитного катализатора в реакционно-ректификационной системе, имеющей ректификационные зоны и расположенные между ними реакционные зоны с погруженным в жидкость катализатором, переливами жидкости из верхней части каждой вышележащей зоны в нижнюю часть нижележащей зоны и диспергированным пропусканием части парового потока из нижележащей зоны через каждую реакционную зону.

Изобретение относится к способу получения кумола, характеризующемуся тем, что включает взаимодействие бензола с ацетоном и водородом в присутствии каталитической композиции, включающей один или более чем один цеолит в кислотной форме или преимущественно кислотной форме, медь и, возможно, один или более чем один элемент, выбираемый из элементов групп IIIA, VIB, VIIB.

Изобретение относится к способу получения изомеров ксилола (вариантам), характеризующемуся тем, что включает: (a) контактирование сырья, содержащего ароматические соединения С 9, с катализатором, содержащим несульфидированный морденит, пропитанный оксидом металла VIB группы с получением потока промежуточных продуктов, содержащих изомеры ксилола; (b) выделение, по меньшей мере, части изомеров ксилола из потока промежуточных продуктов и (c) возвращение в сырье на стадию (а) потока промежуточных продуктов, обедненных изомерами ксилола, полученного на стадии (b).

Изобретение относится к способу ароматизации неароматических углеводородов, содержащихся в гидрированной фракции C6 -C8 пироконденсата. .

Изобретение относится к способу получения 2-изопропил-п-ксилола и 2,5-диизопропил-п-ксилола путем алкилирования п-ксилола пропиленом в жидкой фазе, характеризующемуся тем, что алкилированию подвергают п-ксилол при температуре 70-90°С и на первой ступени алкилирование проводят в присутствии катализатора AlCl3 до достижения конверсии исходного углеводорода в присутствии катализаторов AlCl3 до достижения конверсии исходного углеводорода в пределах 40-90% и накопления в алкилате индивидуального моно-изопропил-п-ксилола 30-50%, далее 5-моно-изопропил-п-ксилол подвергают алкилированию на 2-й ступени в присутствии AlCl2·H2 PO4 таким образом, что после достижения в алкилате суммарного содержания изомеров 2,5-, 2,3-, 2,6-ди-изопропил-п-ксилола 30-50% прекращают подачу пропилена и выдерживают полученный алкилат при температуре 70-90°С в течение 2-6 часов до достижения концентрации 2,5-ди-изопропил-п-ксилола не менее 95% с последующим выделением целевого продукта известными приемами.
Изобретение относится к нефтехимии, а именно к способу получения ароматических углеводородов (смеси бензола, толуола, ксилолов и этилбензола) из синтез-газа (смесь моноксида углерода с газообразным водородом) в присутствии бифункционального катализатора.

Изобретение относится к способу получения моноалкилбензолов путем алкилирования бензола, характеризующемуся тем, что в качестве алкилирующего агента используют метан, пропан или техническую пропан-бутановую смесь, реакцию проводят в одну стадию в барьерном электрическом разряде.
Изобретение относится к слоистой композиции, способу ее приготовления и способу конверсии углеводорода с ее применением. .

Изобретение относится к способу ароматизации алканов, заключающемуся в контактировании алканов, содержащих от одного до четырех углеродных атомов, с катализатором Pt/ZSM-5, содержащим платину, осажденную на MFI цеолит, решетка которого состоит из алюминия, кремния и кислорода.
Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов и низших олефинов, включающему каталитическую дегидроциклизацию углеводородного сырья в присутствии цинксодержащего цеолитного катализатора при повышенных температуре и давлении, разделение продуктов дегидроциклизации на продукт А - ароматические углеводороды С6+, и продукт В - смесь неароматических углеводородов с водородом, последующее гидродеалкилирование продукта А с получением товарного бензола, и пиролиз продукта В с получением низших олефинов, и характеризующемуся тем, что в качестве сырья дегидроциклизации используют парафины С2-С6, процесс проводят под давлением 0,9-1,3 МПа, продукт А, после отделения от него фракции С10+, подвергают гидродеалкилированию, из продуктов гидродеалкилирования выделяют товарный бензол, метановую и этановую фракции, этановую фракцию и продукт В, или продукт В, после отделения от него более 50 об.% метановодородной фракции, направляют на пиролиз, из газообразных продуктов пиролиза выделяют товарные этилен и пропилен, жидкие продукты пиролиза - пироконденсат, содержащий ароматические углеводороды, подвергают каталитическим гидрированию и гидрообессериванию и последующему гидродеалкилированию с получением товарного бензола, метановой и этановой фракций, последнюю рециклизуют на пиролиз.

Изобретение относится к катализатору ароматизации алканов, имеющих от двух до шести атомов углерода в молекуле, в ароматические углеводороды, к способу его получения и применения.

Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов, сопровождающемуся одновременным получением водорода, метанола, моторных топлив и пресной воды из углеводородного газа нестабильного состава газоконденсатных и нефтяных месторождений, включающему, при необходимости, обессеривание его, последующее получение синтез-газа газофазной одноступенчатой окислительной конверсией кислородом воздуха, конверсию его в метанол, дальнейшее получение из метанола в присутствии катализатора моторного топлива и воды, сепарацию воды, образовавшейся на всех стадиях процесса, отгонку из воды, объединенной и образовавшейся на всех стадиях процесса, остатков углеводородов, включая метанол и жирные углеводороды, биоочистку ее и минерализацию, причем в качестве исходного углеводородного газа используют углеводородный газ нестабильного состава без предварительного отделения в нем метана и этана от пропана и бутана, и который перед конверсией в синтез-газ подвергают ароматизации в присутствии катализатора и при нагревании, а далее осуществляют выделение образовавшихся ароматических углеводородов и водорода, который по меньшей мере частично используют при получении синтез-газа, для изменения соотношения в немH2:CO 1,8-2,3:1, а частично, при необходимости, используют на стадии обессеривания, при этом синтез-газ получают из непрореагировавших и образовавшихся при ароматизации углеводородных газов.

Изобретение относится к способу получения алкилбензола со структурой R1R2CH(Ph) из алкилфенилового спирта со структурой R1 R2C(Ph)OH, включающему следующие стадии: (a) подачу исходного потока, содержащего алкилфениловый спирт со структурой R1R2 C(Ph)OH, в реактор с зоной каталитической дистилляции; (b) одновременно в реакторе: (i) контактирование исходного потока, содержащего R1R2C(Ph)OH, с водородом в зоне каталитической дистилляции для превращения R 1R2C(Ph)OH в R1 R2CH(Ph) и образования реакционной смеси и (ii) отделение R1R2 CH(Ph) от реакционной смеси фракционной дистилляцией для получения выше зоны каталитической дистилляции потока, содержащего R 1R2CH(Ph) с пониженной концентрацией R1R2C(Ph)OH по сравнению с исходным потоком реактора в положении выше зоны каталитической реакции; причем R1 и R2 каждый представляют водород или углеводородную группу с 1-10 атомами углерода и по меньшей мере один из R1 и R2 не является водородом.
Изобретение относится к способу получения изопрена путем взаимодействия органического соединения С4 и метилаля в паровой фазе на неподвижном слое катализатора, представляющего собой фосфат бора, содержащий, по крайней мере, один из оксидов и/или легкоразлагающиеся до оксидов соединения, выбранные из группы алюминия, магния, цинка, кремния, характеризующемуся тем, что в качестве органического соединения С4 используют третичный бутиловый спирт, процесс осуществляют в аппарате, содержащем, по крайней мере, одну секцию, заполненную катализатором, и используют катализатор, содержащий дополнительно, по крайней мере, один из оксидов и/или легкоразлагающиеся до оксидов соединения, выбранные из группы марганца, вольфрама, олова, титана, циркония при следующем содержании компонентов, % масс.: оксиды и/или легкоразлагающиеся до оксидов соединения, выбранные из группы алюминия, магния, цинка, кремния 1,5-65; оксиды и/или легкоразлагающиеся до оксидов соединения, выбранные из группы марганца, вольфрама, олова, титана, циркония 0,1-28; фосфат бора - остальное.
Наверх