Способ получения наноструктурного фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата


 


Владельцы патента RU 2517188:

Общество с ограниченной ответственностью "Москаз-Ойл" (RU)

Изобретение относится к области катализа. Описан способ получения наноструктурного катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата на основе производных фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных продуктов, в котором полученные путем размола исходных фталоцианинов в шаровой мельнице при 100-120°C в присутствии спиртов общей формулы R-(OCH2- CH2)n-OH, где при n=1 R=С6H5, C4H9; при n=2 R=Н, C2H5, наночастицы фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных обрабатывают концентрированными водными растворами алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных с последующей стабилизацией катализатора линейными полиэфирами (полиэтиленгликолями). Технический результат - увеличение активности катализатора. 1 з.п. ф-лы, 5 пр.

 

Изобретение относится к способу получения наноструктурного фталоцианинового катализатора, сущность которого заключается в функционализации поверхности наночастиц фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных алканоламмониевыми солями дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных.

Реализация данного способа позволяет упростить технологический процесс применения катализатора по сравнению с известными катализаторами, повысить его стабильность и агрегативную устойчивость.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству катализаторов на основе производных фталоцианина кобальта, применяемых в процессах жидкофазной окислительной демеркаптанизации нефти и газоконденсата.

Так, известен процесс демеркаптанизации нефти, в котором используют катализаторный комплекс, приготовленный растворением дихлордиоксидисульфофталоцианина кобальта в 1%-ном растворе щелочи с последующим доведением концентрации раствора щелочи до 20 мас.% (Пат. RU №2087521, МПК6 C10G 27/10, опубл. 20.08.1997 г.). К недостаткам этого процесса следует отнести относительно низкую активность катализаторного комплекса, а также необходимость создания специальной схемы приготовления катализаторного комплекса на нефтеперерабатывающем предприятии.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту является катализатор, представляющий собой надмолекулярный ионный ассоциат на основе производных фталоцианина кобальта, имеющих разнозарядные заместители во фталоцианиновом ядре (Пат. RU №2381067, МПК С09В 47/00, C10G 27/10, опубл. 21.10.2008 г.). Основными недостатками предложенного катализатора являются сложность химического строения и необходимость проведения многостадийных процессов химического синтеза для их получения. Кроме того, катализатор представляет собой порошковые формы компонентов, что также требует создания специальной схемы приготовления катализаторного комплекса на нефтеперерабатывющем предприятии.

Целью данного изобретения явилась разработка способа получения катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата в стабильной жидкой форме, с высокой каталитической активностью, исключающей необходимость ее приготовления у потребителя, улучшающей условия труда у производителя и у потребителя продукции.

Поставленная цель достигается путем обработки наноразмерных частиц фталоцианина кобальта или его хлорзамещенных производных концентрированными водными растворами алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта или его хлорзамещенных производных. При этом происходит модифицирование поверхности наночастиц молекулами алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных с образованием эффективных нанострутурных катализаторов. Наноструктура получаемого данным способом катализатора установлена с использованием растровой электронной микроскопии. Получение фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных в виде агломератов с размером первичных частиц 5-10 нм осуществляется путем размола исходных фталоцианинов в шаровой мельнице при 100-120°C в присутствии спиртов общей формулы

R-(OCH2-CH2)n-ОН,

где при n=1 R=C6H5, C4H9,

при n=2 R=H, C2H5.

Для получения алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных используют алканоламины общей формулы

(CH3-)mN(-CH2-CH2-ОН)3-m, где m=0-2.

Стабилизация реологических характеристик и устойчивости к седиментации наноструктурного катализатора осуществляется введением на заключительной стадии линейных полиэфиров (полиэтиленгликолей).

Положительный эффект от применения данного изобретения выражается в следующем:

- каталитическая композиция представляет собой однородную по составу текучую жидкость, не изменяющую вязкость во времени, и, следовательно, может дозироваться обычными объемными приборами;

- исключается технологическая схема приготовления растворов катализатора необходимой концентрации у потребителей;

- улучшаются условия труда за счет исключения запыленности помещений у производителя и у потребителя;

- существенно снижается энергоемкость производства.

Все образцы полученного предлагаемым способом наноструктурного катализатора были испытаны с положительным результатом по стандартной утвержденной методике: «Методика выполнения измерений константы скорости реакции окисления меркаптида натрия в присутствии катализатора Ивказ», аттестованной ФГУП ВНИИ Расходометрии (Свидетельство №97106-02 от 05.12.2002 г.).

Способ получения наноструктурного катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В лабораторную шаровую мельницу загружают 20 г фталоцианина кобальта и 2 г феноксиэтанола. Смесь размалывают со стальными шарами при 120°C в течение 24 часов, выгружают и используют на стадии приготовления катализатора. По данным растровой электронной микроскопии (РЭМ) размер первичных частиц составляет 5-10 нм. В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями загружают 308 г (100 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты фталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 60 г триэтаноламина. После пластичного размола в течение 20 мин замеряют рН среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. Затем к массе добавляют размолотую смесь с предыдущей стадии, 10,0 г полиэтиленгликоля ПЭГ-13 (м.м. 600) до получения 25%-ного содержания дисульфокислоты фталоцианина кобальта, размешивают в течение 1 часа, анализируют и сливают продукт в тару. Анализ дисперсности методом РЭМ показывает, что размер первичных частиц катализатора составляет 20-50 нм. Выход готового продукта составляет 99%.

Пример 2. В лабораторную шаровую мельницу загружают 20 г монохлорфталоцианина кобальта и 2 г бутилцеллозольва. Смесь размалывают со стальными шарами при 100°C в течение 24 часов, выгружают и используют на стадии приготовления катализатора (дисперсность 5-10 нм). В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями загружают 328 г (100 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты монохлорфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 45 г триэтаноламина. После пластичного размола в течение 20 мин замеряют pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. Затем к массе добавляют размолотую смесь с предыдущей стадии, 5 г полиэтиленгликоля ПЭГ-35 (м.м. 1500) до получения 25%-ного содержания дисульфокислоты монохлорфталоцианина кобальта, размешивают в течение 1 часа (дисперсность 20-50 нм) и сливают продукт в тару. Выход готового продукта составляет 99,5%.

Пример 3. В лабораторную шаровую мельницу загружают 20 г дихлорфталоцианина кобальта и 1 г этилкарбитола. Смесь размалывают со стальными шарами при 100°C в течение 24 часов, выгружают и используют на стадии приготовления катализатора (дисперсность 5-10 нм). В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями загружают 340 г (100 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дихлорфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 39 г метилдиэтаноламина. После пластичного размола в течение 20 мин замеряют рН среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. Затем к массе добавляют размолотую смесь с предыдущей стадии, 10,0 г полиэтиленгликоля ПЭГ-13 (м.м. 600) и 257 г воды до получения 15%-ного содержания дисульфокислоты дихлорфталоцианина кобальта, размешивают в течение 1 часа (дисперсность 20-50 нм) и сливают продукт в тару. Выход готового продукта составляет 99,5%.

Пример 4. В лабораторную шаровую мельницу загружают 20 г дихлорфталоцианина кобальта и 2 г диэтиленгликоля. Смесь размалывают со стальными шарами при 105°C в течение 24 часов, выгружают и используют на стадии приготовления катализатора (дисперсность 5-10 нм). В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями загружают 340 г (100 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дихлорфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 37 г диметилэтаноламина. После пластичного размола в течение 20 мин замеряют рН среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. Затем к массе добавляют размолотую смесь с предыдущей стадии, 10,0 г полиэтиленгликоля ПЭГ-9 (м.м. 400) и 258 г воды до получения 15%-ного содержания дисульфокислоты дихлорфталоцианина кобальта, размешивают в течение 1 часа (дисперсность 20-50 нм) и сливают продукт в тару. Выход готового продукта составляет 99,5%.

Пример 5. В лабораторную шаровую мельницу загружают 20 г фталоцианина кобальта и 2 г феноксиэтанола. Смесь размалывают со стальными шарами при 115°C в течение 22 часов, выгружают и используют на стадии приготовления катализатора (дисперсность 5-10 нм). В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями загружают 340 г (100 г в пересчете на 100%-ный) водной пасты дисульфокислоты дихлорфталоцианина кобальта и при перемешивании медленно прибавляют 55 г триэтаноламина. После пластичного размола в течение 20 мин замеряют pH среды, который должен быть в пределах 8,0-9,5. Затем к массе добавляют размолотую смесь с предыдущей стадии, 10,0 г полиэтиленгликоля ПЭГ-9 (м.м. 400) и 240 г воды до получения 15%-ного содержания дисульфокислоты дихлорфталоцианина кобальта, размешивают в течение 1 часа (дисперсность 20-50 нм) и сливают продукт в тару. Выход готового продукта составляет 99,5%.

1. Способ получения наноструктурного катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата на основе производных фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных продуктов, отличающийся тем, что полученные путем размола исходных фталоцианинов в шаровой мельнице при 100-120°C в присутствии спиртов общей формулы R-(OCH2-CH2)n-OH, где при n=1 R=С6H5, C4H9; при n=2 R=Н, C2H5, наночастицы фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных обрабатывают концентрированными водными растворами алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных с последующей стабилизацией катализатора линейными полиэфирами (полиэтиленгликолями).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных используют алканоламины общей формулы
(CH3-)mN(-CH2-CH2-ОН)3-m, где m=0-2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к удалению серы из сырой нефти и продуктов перегонки нефти. .
Изобретение относится к каталитической композиции для процессов жидкофазной окислительной демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к нефтяной, газовой и нефтегазоперерабатывающей промышленности. .
Изобретение относится к способам очистки углеводородных композиций (нефти, газоконденсата и нефтяных фракций) от меркаптанов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к установкам для промысловой очистки сернистых нефтей от сероводорода и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к органической химии, в частности к окислительной демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к органической химии, в частности к самоорганизующимся надмолекулярным ионным ассоциатам разноименно заряженных фталоцианинов и их использованию для окисления сульфида натрия.

Изобретение относится к органической химии, в частности к окислительной демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к области очистки углеводородного сырья или товарных углеводородных фракций от меркаптанов, в частности высококипящих третичных меркаптанов, и может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.
Изобретение относится к магнитоуправляемому сорбенту для удаления эндо- и экзотоксинов из организма человека, приготовленному из наночастиц магнетита Fe3O4. Поверхность магнетита модифицирована соединением, образующим прочную связь с частицей-носителем за счет поверхностно-активных групп, придающих свойства селективности и выполненных в виде оболочки из нормальных углеводородных цепей C12H25, присоединенных к ядру посредством сульфидной связи Fe-S, причем в качестве упомянутого соединения, обеспечивающего связывание железа с углеродной цепочкой, выбран додецилмеркаптан.

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована для профилактики гнойно-септических осложнений в акушерстве. Формованный сорбент содержит нанодисперсный мезопористый углеродный материал в виде цилиндров диаметром 8-13 мм, длиной 50-80 мм, толщиной наружной стенки 2,2-3,0 мм, с одним внутренним каналом круглого сечения или шестью каналами треугольного сечения с толщиной перегородок между каналами 1,1-1,2 мм.

Изобретение относится к технологиям повышения износостойких, прочностных и антифрикционных свойств металлорежущего инструмента, внешних поверхностей обшивки авиационных и космических летательных аппаратов, оптических приборов и нанотехнологиям.

Изобретение относится к химической промышленности. Углерод-металлический материал в виде смеси углеродных волокон и капсулированных в неструктурированном углероде частиц никеля диаметром от 10 до 150 нанометров получают каталитическим пиролизом этанола при атмосферном давлении.

Изобретение относится к химической и электротехнической промышленности и может быть использовано для модификации резин и каучуков, при производстве высокоемких конденсаторов и композитных материалов.

Изобретение может быть использовано при получении композиционных материалов. Исходные углеродные наноматериалы, например нанотрубки, нанонити или нановолокна, обрабатывают в смеси азотной и соляной кислоты при температуре 50-100°С не менее 20 мин, промывают водой и сушат.

Изобретение относится к получению углеродных наноструктур и позволяет получить углеродные частицы в виде порошка, что значительно расширяет их применение, упростить способ и устройство получения углеродных наноструктур, а также повысить коэффициент полезного действия.
Изобретение относится к технологии получения наночастиц золота. Способ получения наночастиц золота из сырья, содержащего железо и цветные металлы, включает получение царсководочного раствора золота с использованием царской водки.

Изобретение относится к области физической и коллоидной химии и может быть использовано при получении полимерных композиций. Тонкодисперсную органическую суспензию углеродных металлсодержащих наноструктур получают взаимодействием наноструктур и полиэтиленполиамина.
Изобретение относится к технологии получения тонких полимерных волокон и нетканых материалов на их основе методом электроформования, в частности, к составам для получения волокон.
Данное изобретение относится к нанесенному на мезопористый уголь катализатору на основе меди, к способу его получения и применению в каталитическом дегидрировании соединения с алкильной цепью C2-C12 для превращения соединения с алкильной цепью C2-C12 в соединение с соответствующей алкенильной цепью.
Наверх