Способ одновременного получения ароматических углеводородов и дивинила


 


Владельцы патента RU 2495017:

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

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к каталитической переработке биоэтанола в ценные продукты нефтехимии, в частности в высокомолекулярные ароматические углеводороды. Технический результат достигается тем, что каталитическую конверсию этанола или смеси этанол-бутанол (3:1) проводят при температуре 400-420°С, объемной скорости подачи низкомолекулярных спиртов по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующего состава:

Zn0 - 1-2% масс.

γ-Аl2О3 - 6-7% масс.

К2O - 0,05-0,1% масс.

MgO - 2-3% масс.

SiO2 - 2-3% масс.

HZSM-5 - остальное, % масс.

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. Технический результат - повышение селективности процесса конверсии биоэтанола и одновременное получение дивинила в газовой фазе и ароматических углеводородов в жидкой фазе. 3 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/Аl2O3=20-160, SiO2/Fе2O3=30-5000 и модифицированные смесью модифицирующего компонента: смеси оксидов меди, цинка и олова в количестве 0,5-10,0 масс.%. 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%-го этанола при 350-400°С, 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. Cata1. Lett. - 2007. - Vo1.92.-P.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 [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, а именно, одновременное получение дивинила в газовой фазе и ароматических углеводородов в жидкой фазе.

Технический результат достигается тем, что каталитическую конверсию этанола или смеси этанол-бутанол (3:1) проводят при температуре 400-420°С, объемной скорости подачи низкомолекулярных спиртов по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующего состава:

ZnO - 1-2% масс.

γ-Аl2О3 - 6-7% масс.

К2O - 0,05-0,1% масс.

MgO - 2-3% масс.

SiO2 - 2-3% масс.

HZSM-5 - остальное, % масс.

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.

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.

Катализаторы готовили путем пропитки HZSM-5 цеолита ингредиентами для получения указанных компонентов в рамках приведенной рецептуры при их различном массовом соотношении. В качестве исходных ингредиентов для синтеза катализатора использовались нитраты цинка, алюминия, магния, калия, o-Si(C2H5)4. Цеолит HZSM-5 готовился исходя из натриевой формы ZSM-5 (ТУ 2163-006-07622236-2005) цеолита путем перевода его из натриевой формы в водородную. Декатионирование осуществлялось путем электродиализа из водного раствора, содержащего микропримесь хлорида аммония с концентрацией 0,2% в течение 30 мин при 20°С, ток 2 а, напряжение 12 в. Электродиализатор представлял собой ячейку, выполненную из оргстекла, разделенную брезентовой мембранной перегородкой, пропитанной растительным маслом. Электроды были выполнены из никеля (пространство католита) и углерода (пространство анолита). ZSM-5 размещался в процессе электродиализа в пространстве католита, где концентрировались активированные ионы аммония.

Пример 1. В качестве сырья используют 96%-ный этанол. Каталитическую конверсию этанола проводят при температуре 400-420°С, объемной скорости низкомолекулярных спиртов по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующей рецептуры:

ZnO - 1% масс.

γ-Аl2О3 - 6% масс.

К2О - 0,05% масс.

MgO - 2% масс.

SiO2 - 2 % масс.

HZSM-5 - остальное, % масс.

Пример 2. В качестве сырья используют 96%-ный этанол. Каталитическую конверсию этанола проводят при температуре 400-420°С, объемной скорости низкомолекулярных спиртов по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующей рецептуры:

ZnO - 2% масс.

γ-Al2O3 - 7% масс.

К2O - 0,1% масс.

MgO - 3% масс.

SiO2 - 3 % масс.

HZSM-5 - остальное, % масс.

Пример 3.

В качестве сырья используют смесь 96%-ного этанола (75%) и бутанола (25%). Каталитическую конверсию этанола проводят при температуре 400-420°С, объемной скорости низкомолекулярных спиртов по жидкому сырью 2 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе следующей рецептуры:

ZnO - 2% масс.

γ-Аl2О3 - 7% масс.

К2O - 0,1% масс.

MgO - 3% масс.

SiO2 - 3 % масс.

HZSM-5 - остальное, % масс.

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

Выход ароматических углеводородов в жидкой фракции 56%, выход дивинила в газовой фазе 13,5%.

Использование нового цеолитсодержащего катализатора при конверсии этанола позволит одновременно получать дивинил и ароматические углеводороды, не увеличивая производственные затраты. Изобретение найдет применение в нефтехимической промышленности.

Способ каталитической конверсии этанола или смеси этанол-бутанол (3:1) на цеолитсодержащем катализаторе при температуре 400-420°С, объемной скорости подачи низкомолекулярных спиртов по жидкому сырью 2 ч-1, отличающийся тем, что используют цеолитсодержащий катализатор состава, мас.%:

ZnO 1-2
γ-Аl2О3 6-7
K2O 0,05-0,1
MgO 2-3
SiO2 2-3
HZSM-5 остальное,

и одновременно получают дивинил в газовой фазе и ароматические углеводороды в жидкой фазе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу экстракции ароматических углеводородов из катализата риформинга, включающему смешение исходного сырья с селективным растворителем, разделение рафинатной и экстрактной фаз с последующей регенерацией растворителя, получение экстракта - концентрата ароматических углеводородов.

Изобретение относится к способу получения диарилацетиленов общей формулы , где R = арил; R1 = арил, взаимодействием оловоорганического соединения с арилиодидами, в среде органического растворителя, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II), характеризующемуся тем, что в качестве оловоорганического соединения используют тетраалкинилиды олова, взаимодействие осуществляют при температуре 60-100°С.
Изобретение относится к способу получения линейного димера стирола (транс-1,3-дифенилбут-1-ена) путем олигомеризации стирола в присутствии цеолитного катализатора в растворителе, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа Бета в Н-форме в количестве 8-15% мас., реакцию проводят в хлорбензоле при отношении стирол: хлорбензол = 1:4 (об.) и температуре 100-115°С.
Изобретение относится к способу получения линейного димера стирола (транс-1,3-дифенилбут-1-ена) путем олигомеризации стирола в присутствии цеолитного катализатора в растворителе, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа Бета в Н-форме в количестве 8-15% мас., реакцию проводят в хлорбензоле при отношении стирол: хлорбензол = 1:4 (об.) и температуре 100-115°С.

Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов и водорода, при котором газообразное сырье, содержащее низшие углеводороды, подвергают реформингу путем подачи и ввода в контакт с катализатором при высокой температуре, в результате чего получают ароматические углеводороды и водород, при этом указанный способ характеризуется тем, что включает операции: подачи вместе с газообразным сырьем газообразного водорода при загрузке газообразного сырья в количестве более 2% об.
Изобретение относится к способу получения линейных димеров стирола (цис- и транс-1,3-дифенилбут-1енов) путем олигомеризации стирола в присутствии цеолитного катализатора, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа ZSM-12 в Н-форме в количестве 10-20 мас.%, и реакцию проводят при температуре 95-110°С.
Изобретение относится к способу получения линейных димеров стирола (цис- и транс-1,3-дифенилбут-1енов) путем олигомеризации стирола в присутствии цеолитного катализатора, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа ZSM-12 в Н-форме в количестве 10-20 мас.%, и реакцию проводят при температуре 95-110°С.
Изобретение относится к способу получения линейных димеров стирола (цис- и транс-1,3-дифенилбут-1-енов) путем олигомеризации стирола в присутствии цеолитного катализатора в растворителе, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа ZSM-12 в Н-форме в количестве 5-20 мас.%, реакцию проводят в нонане при отношении стирол: нонан = 1:2-4 (об.) и при температуре 80-110°С.
Изобретение относится к способу получения линейных димеров стирола (цис- и транс-1,3-дифенилбут-1-енов) путем олигомеризации стирола в присутствии цеолитного катализатора в растворителе, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа ZSM-12 в Н-форме в количестве 5-20 мас.%, реакцию проводят в нонане при отношении стирол: нонан = 1:2-4 (об.) и при температуре 80-110°С.

Изобретение относится к двум вариантам способа использования продуктов синтеза диметилового эфира (DME) для конверсии оксигенатов в олефины. Один из вариантов включает стадии: извлечения из реактора DME исходящего из реактора DME потока, который включает DME, воду и метанол; отделения в сепараторе жидкость-газ углекислого газа от исходящего из реактора DME потока для получения дегазированного исходящего потока; подачи дегазированного исходящего потока в колонну DME для получения сырьевого материала DME и потока растворителя, который включает метанол и воду; подачи сырьевого материала DME в реактор конверсии оксигенатов в олефины для получения содержащего олефины исходящего потока, который, кроме того, включает оксигенаты; разделения содержащего олефины исходящего потока для получения фракции, содержащей легкие олефины, и фракции, содержащей тяжелые олефины, причем содержащая легкие олефины фракция включает этилен, а фракция, содержащая тяжелые олефины, включает С4+; приведения в контакт фракции, содержащей легкие олефины, с первой частью потока растворителя в первой зоне взаимодействия с растворителем для получения первого содержащего олефины очищенного потока и первого содержащего оксигенат экстракта; приведения в контакт фракции, содержащей тяжелые олефины, со второй частью потока растворителя во второй зоне взаимодействия с растворителем для получения второго содержащего олефины очищенного потока и второго содержащего оксигенат экстракта.

Изобретение относится к способу получения олефиновых мономеров для производства полимера. Способ характеризуется тем, что включает следующие стадии: введение в каталитический слой (7) биологического масла, содержащего более 50% жирных кислот таллового масла и до 25% смоляных кислот таллового масла, а также газообразного водорода; каталитическое дезоксигенирование масла водородом в слое (7); охлаждение потока, выходящего из слоя (7), и его разделение на жидкую фазу (10), содержащую углеводороды, и газообразную фазу; и паровой крекинг (4) жидкости (13), содержащей углеводороды, с образованием продукта, содержащего полимеризующиеся олефины.

Изобретение относится к способу преобразования метанолового сырья в олефины. .

Изобретение относится к способу получения стирола каталитическим превращением соответствующего ацетофенона в реакторе проточного типа. .

Изобретение относится к области нефтехимии, точнее к устройствам, используемым в производстве мономеров для синтетического каучука. .
Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и к созданию катализаторов, используемых в переработке алифатических углеводородов С 2-С12 и метанола в высокооктановый бензин и ароматические углеводороды.
Изобретение относится к гетерогенным катализаторам для получения ароматических углеводородов ряда бензола. .

Изобретение относится к способу получения 1,4-дизамещенных [1.1.1b.1.1] пентиптиценов R = С С-Аr; тиенил-2. .

Изобретение относится к двум вариантам способа получения смеси С4-30 соединений. .
Изобретение относится к способу селективного получения углеводородов, пригодных для использования в качестве дизельного топлива, заключающийся в декарбонилировании/декарбоксилировании смеси карбоновых кислот С8-С24 (насыщенных и ненасыщенных) в растворителе в атмосфере водорода в присутствии гетерогенного катализатора, представляющего собой палладий на оксиде алюминия при температуре 200-400°С и давлении 0,1-5 МПа.

Изобретение относится к способу (вариантам) получения дивинила превращением этанола в присутствии оксидного катализатора, содержащего оксид цинка и -оксид алюминия, характеризующемуся тем, что катализатор дополнительно содержит оксид калия, диоксид кремния и оксид магния при следующем исходном составе, % мас.: ZnO - 25-35, SiO 2 - 3-5, MgO - 3-5, K2O - 1, -Al2O3 - остальное.
Наверх