Способ окислительной конверсии этана в этилен

Изобретение относится к способу окислительной конверсии этана в этилен. Способ включает подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов реакции от восстановленного катализатора, подачу восстановленного катализатора после отделения от продуктов реакции в реактор окисления, окисление восстановленного катализатора кислородом воздуха при повышенной температуре в псевдоожиженном слое, который создается транспортным азотом в реакторе окисления, отделение смеси газов, содержащих отработанный воздух и транспортный азот, от регенерированного окисленного катализатора и его возвращение в реактор дегидрирования. Способ характеризуется тем, что в качестве указанного катализатора используют пентаоксид ванадия на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Mo-Te-Nb-V на γ-Al2O3, или оксид хрома(III) на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов V-Mo на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Ni-Mo на γ-Al2O3, кратность циркуляции катализатора, определяемая как отношение массы катализатора к массе сырья, подаваемых в реактор, составляет 10÷15, каталитическое дегидрирование этана осуществляют при температуре 500-700°C, поток газа, транспортирующий регенерированный окисленный катализатор и содержащий отработанный воздух и транспортный азот, выводят из системы как технический азот. Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить взрыво- и пожаробезопасность конверсии этана в этилен и достаточную конверсию этана, стабильность процесса, повысить селективность по этилену, получить вместе с этиленом технический азот без использования специальных устройств для разделения воздуха. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 14 пр.

 

Изобретение относится к способам получения этилена из этана путем каталитической окислительной конверсии с раздельной подачей сырья и окислителя и одновременного получения технического азота из воздуха и может использоваться в химической и нефтехимической отраслях промышленности.

В настоящее время большое внимание уделяется разработке процессов каталитической конверсии этана и пропана в соответствующие олефины. Реакция каталитического превращения этана в этилен обратима, поэтому выход продуктов конверсии ограничивается термодинамическим равновесием, и для получения этилена требуются довольно высокие температуры (до 700°C). Превращение углеводородов при таких температурах сопровождается термическим крекингом, что снижает селективность процесса и приводит к необходимости проведения процесса при достаточно низкой конверсии этана для сохранения высокой селективности по этилену (80-95%). Интенсивное коксообразование на поверхности катализаторов в процессе реакции приводит к падению активности и селективности катализаторов и вызывает необходимость проведения окислительной регенерации, причем время регенерации и восстановления катализатора часто превышает время полезной работы.

Указанные недостатки устраняются при использовании в процессе окислителя. Применение окислителя при конверсии низших алканов в олефины имеет ряд преимуществ: повышение выхода продукта, снижение температуры осуществления реакции в связи с ее экзотермичностью, увеличение времени полезной работы катализатора из-за возможного выгорания кокса в процессе реакции. Однако и данный путь вызывает ряд технологических проблем:

- высокая энергоемкость и капиталоемкость процесса: при реализации окислительной конверсии этана в этилен с использованием кислорода в качестве окислителя требуются дополнительные капитальные затраты на выделение кислорода из воздуха и организацию взрывобезопасного производства, а при использовании воздуха в качестве окислителя в состав продуктов реакции входит балластный азот, который требует дополнительных затрат для его выделения;

- взрывоопасность смеси этан-кислород.

В связи с этим наиболее целесообразной является технология окислительной конверсии этана в этилен с раздельной подачей сырья и окислителя, которая обеспечивает взрывобезопасность процесса.

В известных способах конверсии этана в этилен с раздельной подачей сырья и окислителя ее обычно осуществляют с использованием:

- реакторов особой конструкции с отдельными трубками или каналами для подачи сырья и окислителя, что требует капитальных затрат на переоборудование существующих реакторов и решает проблему взрывобезопасности лишь частично - на стадии подачи сырья и окислителя, тогда как в зоне реакции этан и кислородсодержащий газ непосредственно смешиваются, и не решает проблему изоляции балластного азота от продуктов реакции;

- импульсной попеременной подачи сырья и окислителя, что снижает производительность и устойчивость процесса из-за невозможности обеспечить его непрерывность;

- мембран, применение которых удорожает процесс, а также нарушает его непрерывность из-за необходимости регулярно очищать мембраны от кокса и иных осевших на ней загрязнений, а также восстанавливать их активность.

Известен комплексный многозонный способ превращения алканов С2-С4 в соответствующие алкены, в том числе этана в этилен, включающий экзотермическую конверсию алканов в алкены окислительной дегидрогенизацией в зоне экзотермической реакции в присутствии кислорода и катализатора и подачу продуктов из этой зоны в зону эндотермической реакции, где часть непревращенных алканов эндотермически дегидратируется в присутствии CO2 и катализатора. Катализатор окислительной дегидрогенизации содержит по меньшей мере одну композицию катализатора, выбранную из: А) катализатора, содержащего один или более благородных металлов, выбранных из Pt, Pd, Rh, Ir и Ru; В) катализатора, содержащего один или более оксидов металлов, выбранных из Li, Mo, W, V, Nb, Sb, Sn, Ga, Zr, Mg, Mn, Ni, Co, Ce и редкоземельных металлов, и содержит подложку - монолит, такой как куски металла или оксида металла, пеноматериал, ячеистая структура, в том числе глинозем. Примеры катализаторов включают WNb/Si/Ox и V2O5/Al2O3 на кордиерите. Кислородсодержащий газ подают в зону экзотермической реакции отдельно от алкана С2-С4 (см., заявка US 2008/177117 A, опубл. 24.07.2008, кл. МПК C07C 5/333).

Благодаря применению эффективных катализаторов и двухступенчатому процессу достигается полная конверсия кислорода и повышение выхода олефинов. Однако в этом способе проблема безопасности решена лишь на стадии подачи сырья и окислителя в реактор. В экзотермической зоне кислородсодержащий газ и этан непосредственно смешиваются, что приводит к риску образования взрывоопасной смеси. Кроме того, когда в качестве окислителя применяют не дорогостоящий очищенный кислород, а воздух, сырьевая смесь содержит до 85% азота, который далее выводится с продуктами реакции и должен быть отделен от них.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения этилена из этана путем окислительной конверсии с раздельной подачей предельного углеводорода и кислорода при повышенных давлениях. В качестве катализаторов предпочтительно используют смешанные соединения на основе нестехиометрического оксикарбоната редкоземельных металлов, но могут также использовать оксиды или другие восстанавливаемые соединения Sn, Pb, Bi, Tl, Cd, Mn, Sb, Ge, In, Ru, Pr, Ce, Fe, Tb, Cr, Mo, Re, W, V. В окислительно-восстановительном режиме низшие алканы и кислород непосредственно не смешивают. Активную фазу катализатора на кислородной подложке подвергают циклическим реакциям окисления и восстановления, так что катализатор попеременно контактирует с окислителем и низшим алканом. Низшие алканы реагируют со связанным кислородом и восстанавливают катализатор. Поскольку низшие алканы не контактируют с газообразным кислородом, подавляется гомогенное окисление и значительно возрастает безопасность конверсии алканов. Дегидрирование этана и окисление катализатора осуществляют в двух различных реакторах, что обеспечивает непрерывность процесса и возможность осуществлять каждую его стадию в оптимальных условиях. После дегидрирования восстановленный катализатор с помощью транспортного (продувочного) потока инертного газа, такого как азот, подают в реактор окисления. После окисления катализатор отделяют от воздуха и возвращают в реактор дегидрирования. Подходящие реакторы могут быть реакторами с псевдоожиженным слоем. Отработанный воздух подвергают многоступенчатому охлаждению и расширению, используя его энергию, а затем выбрасывают. Конверсия низших алканов обычно составляет не более 40%, но может достигать 80% (см., WO 02/24614 A1, опубл. 28.03.2002, кл. МПК C07C 11/02, C07C 2/84, C07C 5/48, C07C 7/152).

В известном способе кислород воздуха не расходуется в процессе полностью - около 15-30% кислорода остается не превращенным. Повторно используют лишь тепло нагретого отработанного воздуха. Сам же отработанный воздух, обедненный кислородом после окисления катализатора и содержащий загрязняющие примеси, в дальнейшем не применяют, выбрасывая его как отходящий газ. Кроме того, селективность по олефинам невысока - молярное отношение олефина к алкановому побочному продукту составляет 1:1 - 2.5:1 при суммарной селективности по ним 40-70%.

Из уровня техники неизвестно одновременное получение этилена и технического азота в процессе окислительной конверсии этана.

Задача изобретения - при обеспечении взрыво- и пожаробезопасности конверсии этана в этилен повысить селективность по этилену, обеспечить стабильность процесса и максимально полную утилизацию воздуха, используемого как окислитель. Последнее обеспечивается за счет практически полного превращения кислорода воздуха, после чего отработанный воздух выводят как технический азот, который в дальнейшем можно возвращать в цикл или использовать как дополнительный товарный продукт наряду с этиленом. Таким образом, обеспечивают и получение технического азота без дорогостоящего разделения воздуха. Стабильность процесса обеспечивают использованием системы реактор-регенератор с применением микросферического катализатора, аналогично технологии каталитического крекинга вакуумного газойля, которая широко используется в мире на нефтеперерабатывающих заводах [Капустин В.М. Химия и технология переработки нефти / М., Химия, 2013].

Поставленная задача решается тем, что в способе окислительной конверсии этана в этилен, включающем подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов реакции от восстановленного катализатора, подачу восстановленного катализатора после отделения от продуктов реакции в реактор окисления, окисление восстановленного катализатора кислородом воздуха при повышенной температуре в псевдоожиженном слое, который создается транспортным азотом в реакторе окисления, отделение смеси газов, содержащих отработанный воздух и транспортный азот, от регенерированного окисленного катализатора и его возвращение в реактор дегидрирования, в качестве указанного катализатора используют пентаоксид ванадия на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Mo-Te-Nb-V на γ-Al2O3, или оксид хрома (III) на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов V-Mo на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Ni-Mo на γ-Al2O3, кратность циркуляции катализатора, определяемая как отношение массы катализатора к массе сырья, подаваемых в реактор, составляет 10-45, каталитическое дегидрирование этана осуществляют при температуре 500-700°C, поток газа, транспортирующий регенерированный окисленный катализатор и содержащий отработанный воздух и транспортный азот, выводят из системы как технический азот.

Кратность циркуляции определяют как отношение массы катализатора к массе сырья, подаваемых в реактор [Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах / М.: Химия, 1982].

Окисление восстановленного катализатора осуществляют при температуре 500-700°C.

Часть выведенного технического азота могут возвращать в цикл как транспортный азот.

Малое время контакта сырья и катализатора, которому соответствует кратность циркуляции катализатора 10-45, способствует протеканию процесса в режиме сквозного потока, что обеспечивает высокую конверсию по этану и одновременно высокую селективность по этилену. Режим сквозного потока охарактеризован, в частности, в книге Хаджиева С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах / М.: Химия, 1982. Дальнейшее повышение кратности циркуляции катализатора нежелательно, так как приводит к повышенному истиранию катализатора и износу реакторного оборудования, а также снижению селективности по этилену, связанным с избытком решеточного кислорода в составе катализатора, поступающего в реактор при больших кратностях циркуляции катализатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема процесса окислительной конверсии этана в этилен с раздельной подачей сырья и окислителя.

Пентаоксид ванадия на γ-Al2O3 получают путем пропитки γ-Al2O3 предшественником пентаоксида ванадия (например, раствором ацетилацетоната ванадия в толуоле) с последующими сушкой и прокаливанием. Смешанный оксид Mo-Te-Nb-V на носителе γ-Al2O3 получают путем пропитки носителя реакционной смесью молибдотеллурата аммония, ванадилсульфата и оксалата ниобия с учетом влагопоглощения с последующими сушкой и прокаливанием. Катализатор Cr2O3/Al2O3 получают методом распыления-сушки суспензии, полученной из гидроксида алюминия, оксида хрома (III) и воды с последующей термообработкой. Катализатор V-Mo/γ-Al2O3 получают путем пропитки γ-Al2O3 предшественником пентаоксида ванадия (например, раствором ацетилацетоната ванадия в толуоле) с последующими сушкой и прокаливанием и дальнейшим нанесением (NH4)6Mo7O24 ⋅4H2O в щелочной среде по влагопоглощению носителя с последующими сушкой и прокаливанием. Катализатор Ni-Mo/γ-Al2O3 получают путем нанесения (NH4)6Mo7O24⋅4H2O в щелочной среде по влагопоглощению носителя на γ-Al2O3 с последующими сушкой и прокаливанием и дальнейшим нанесением раствора нитрата никеля с последующими сушкой и прокаливанием.

Полученные катализаторы представляют собой микросферический порошок со средним размером частиц 120 мкм.

Сырье - этан - подают в нижнюю часть реактора дегидрирования (1), представляющего собой вертикальный цилиндрический аппарат, где оно контактирует с катализатором. Кратность циркуляции катализатора составляет 10÷15.

В реакторе осуществляют реакцию дегидрирования этана с получением этилена при оптимальной температуре 600°C:

с одновременным восстановлением катализатора.

Смесь продуктов реакции, содержащая этилен, побочные продукты реакции (метан, вода, CO и CO2), и отработанный (восстановленный) катализатор из реактора дегидрирования поступает в сепаратор реактора дегидрирования (2) для разделения. После отделения от катализатора продукты реакции, содержащие этилен, выводят с установки. Отработанный катализатор поступает в реактор окисления (3), куда также подают воздух и транспортный азот для создания псевдоожиженного слоя и осуществления транспорта. Отработанный катализатор в реакторе окисления насыщается решеточным кислородом путем контакта с горячим воздухом, что приводит не только к окислению, но и к удалению коксовых отложений с поверхности катализатора. Окисление катализатора происходит при температуре 600÷650°C в псевдоожиженном слое, который поддерживается потоком воздуха и азота. Полученную смесь газов, несущую регенерированный катализатор из реактора окисления, отделяют в сепараторе реактора окисления (4) от катализатора. Катализатор по транспортной линии направляют в реактор дегидрирования (1), а газ, содержащий в основном азот, выводят из системы как технический азот. Поскольку весь поступающий кислород в составе воздуха используется в процессе окисления катализатора, из установки выходит поток технического азота. Чистота его дополнительно повышается за счет того, что транспортный поток, который поступает в реактор окисления и смешивается в нем с воздухом, представляет собой азот.

Технический азот может быть возвращен в цикл в качестве транспортного потока (не показано).

Осуществление изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1

Используют катализатор, содержащий 10%V2O5/Al2O3. Катализатор представляет собой микросферический порошок оранжевого цвета. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 1).

Осуществляют дегидрирование при температуре 600°C и кратности циркуляции катализатора, определяющей отношение кислорода к этану равным 10. Продукты реакции вместе с катализатором поступают в сепаратор реактора дегидрирования и выводят как продукт. Отработанный (восстановленный) катализатор направляют в реактор окисления. Осуществляют окисление отработанного катализатора воздухом при 600°C в псевдоожиженном слое. Оттуда смесь газов, содержащая отработанный воздух - газ, в основном содержащий азот, и транспортный азот, вместе с катализатором поступает в сепаратор реактора окисления. Регенерированный катализатор возвращают в реактор дегидрирования и выводят второй продукт - технический азот.

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 2

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий 20%V2O5/Al2O3. Катализатор представляет собой микросферический порошок оранжевого цвета со средним размером частиц 120 мкм. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 2).

Результаты процесса представлены в таблице 2. Конверсия этана на 20%V2O5/Al2O3 оксиднометаллической системе несколько выше по сравнению с 10%V2O5/Al2O3 образцом, при одинаковых условиях проведения опыта, при этом селективность снижается, по-видимому, за счет усиления реакций окисления при увеличении содержания решеточного кислорода в катализаторе.

Пример 3

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий смешанный оксид 10%Mo-Te-Nb-V/Al2O3. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 3).

Результаты процесса представлены в таблице 2. Экспериментальные данные свидетельствуют об эффективности смешанного оксида Mo-Te-Nb-V как избирательного катализатора конверсии этана в этилен: селективность по C2H4 достигает 92%.

Пример 4 (сравнительный).

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 3, но температура дегидрирования составляет 450°C.

Результаты процесса представлены в таблице 2. Снижение температуры реакции до 450°C приводит к падению конверсии этана до 5 мас. %.

Пример 5

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 3, но температура дегидрирования составляет 700°C.

Результаты процесса представлены в таблице 2. Повышение температуры реакции приводит к увеличению конверсии этана при некотором снижении селективности образования этилена.

Пример 6

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 3, но кратность циркуляции катализатора составляет 15.

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 7

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 3, но температура реактора окисления составляет 500°C.

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 8

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 3, но температура реактора окисления составляет 700°C.

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 9

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 3, но кратность циркуляции катализатора составляет 12.

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 10

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий смешанный 4% Cr2O3/Al2O3. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 4).

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 11

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий 10%V2O5+4,5%MoO3/Al2O3. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 5).

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 12

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий 10%V2O5+7,5%MoO3/Al2O3. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 6).

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 13

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий 10%V2О5+10,5%МоО3/Al2O3. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 7).

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Пример 14

Осуществляют конверсию этана аналогично примеру 1, но используют катализатор, содержащий 4%МО+4,3%МоO3/Al2O3. Характеристики катализатора приведены в таблице 1 (образец 8).

Результаты процесса представлены в таблице 2.

Как можно видеть из табл. 2, во всех случаях осуществления изобретения получают как этилен, так и технический азот с содержанием примесей 0,7-0,9% об.

1. Способ окислительной конверсии этана в этилен, включающий подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов реакции от восстановленного катализатора, подачу восстановленного катализатора после отделения от продуктов реакции в реактор окисления, окисление восстановленного катализатора кислородом воздуха при повышенной температуре в псевдоожиженном слое, который создается транспортным азотом в реакторе окисления, отделение смеси газов, содержащих отработанный воздух и транспортный азот, от регенерированного окисленного катализатора и его возвращение в реактор дегидрирования, отличающийся тем, что в качестве указанного катализатора используют пентаоксид ванадия на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Mo-Te-Nb-V на γ-Al2O3, или оксид хрома(III) на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов V-Mo на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Ni-Mo на γ-Al2O3, кратность циркуляции катализатора, определяемая как отношение массы катализатора к массе сырья, подаваемых в реактор, составляет 10÷15, каталитическое дегидрирование этана осуществляют при температуре 500-700°C, поток газа, транспортирующий регенерированный окисленный катализатор и содержащий отработанный воздух и транспортный азот, выводят из системы как технический азот.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление восстановленного катализатора осуществляют при температуре 500-700°C.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть выведенного технического азота возвращают в цикл как транспортный азот.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения катализатора окислительной конверсии (окислительного дегидрирования) этана в этилен. Описан способ получения оксидных катализаторов состава Mo1VaTebNbcOx, где а=0,20-0,40, b=0,15-0,35, с=0,05-0,25, x - количество атомов кислорода, требуемых для соблюдения электронейтральности, который включает стадии получения влажного прекурсора, содержащего Mo, V, Те и Nb с заданным атомным соотношением, удаления растворителя с использованием распылительной сушилки, последующей сушки на воздухе и ступенчатой прокалки сухого прекурсора.
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к производству этилена или пропилена путем окислительного дегидрирования этана или пропана в присутствии катализатора.
Изобретение относится к способу получения этилена путем окислительного дегидрирования этана в газовой смеси кислорода и этана при повышенной температуре в присутствии смешанного оксидного катализатора состава Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3 в проточном реакторе.

Изобретение относится к способу получения этилена, включающему стадию окислительной конденсации метана (ОКМ) в газовой смеси при атмосферном давлении и повышенной температуре в присутствии катализатора, содержащего марганец и вольфрамат натрия на носителе - оксиде кремния.

Изобретение относится к способу регенерации слоя катализатора и способу получения акролеина и/или акриловой кислоты гетерогенно-катализируемым частичным газофазным окислением пропилена.
Изобретение относится к способу непрерывного, гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования, по меньшей мере, одного дегидрируемого C2-C4-углеводорода в газовой фазе, включающему порядок работы, при котором к реакционному пространству, окруженному оболочкой, соприкасающейся с реакционным пространством, которая содержит, по меньшей мере, одно первое отверстие для подвода, по меньшей мере, одного исходного газового потока в реакционное пространство и, по меньшей мере, одно второе отверстие для отбора, по меньшей мере, одного потока образующегося газа из реакционного пространства, непрерывно подводят, по меньшей мере, один исходный газовый поток, содержащий, по меньшей мере, один дегидрируемый углеводород, в реакционном пространстве, по меньшей мере, один дегидрируемый углеводород, проводят через, по меньшей мере, один слой катализатора, находящийся в реакционном пространстве, и с получением газового продукта, содержащего, по меньшей мере, один дегидрированный углеводород, не вступивший в реакцию дегидрируемый углеводород, а также молекулярный водород и/или водяной пар, окислительным образом или не окислительным образом, частично дегидрируют с образованием, по меньшей мере, одного дегидрированного углеводорода, из реакционного пространства непрерывно отбирают, по меньшей мере, один поток образовавшегося газа; характеризующемуся тем, что поверхность оболочки на ее стороне, соприкасающейся с реакционным пространством, по меньшей мере, частично в слое толщиной d, по меньшей мере, 1 мм изготовлена из стали S, которая имеет следующий элементный состав: от 18 до 30 вес.% Cr (хрома), от 9 до 36 вес.% Ni (никеля), от 1 до 3 вес.%Si (кремния), от 0,1 до 0,3 вес.% N (азота), от 0 до 0,15 вес.% C (углерода), от 0 до 4 вес.% Mn (марганца), от 0 до 4 вес.% Al (алюминия), от 0 до 0,05 вес.% Р (фосфора), от 0 до 0,05 вес.% S (серы) и от 0 до 0,1 вес.% одного или нескольких редкоземельных металлов, и в остальном Fe и обусловленные процессом ее получения примеси, при этом процентные данные, соответственно, отнесены к общему весу.
Изобретение относится к способам получения этилена и этилена и уксусной кислоты из исходного газа, содержащего этан и кислород при контактировании упомянутого газа с катализатором MOaVvTaxTeyO z, в котором а равно 1,0, v равно приблизительно от 0,01 до приблизительно 1,0, x равен приблизительно от 0,01 до приблизительно 1,0 и y равен приблизительно от 0,01 до приблизительно 1,0, а z представляет собой число атомов кислорода, необходимое, чтобы привести катализатор в электронно-нейтральное состояние.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения, по меньшей мере, одного продукта частичного окисления и/или аммокисления пропилена, выбранного из группы, включающей пропиленоксид, акролеин, акриловую кислоту и акрилонитрил, исходным веществом которого является сырой пропан, при котором а) на первой стадии сырой пропан в присутствии и/или при отсутствии кислорода подвергают гомогенному и/или гетерогенно-катализируемому дегидрированию и/или оксидегидрированию, причем получают содержащую пропан и пропилен газовую смесь 1, b) от полученной на первой стадии газовой смеси 1, от содержащихся в ней, отличных от пропана и пропилена компонентов, таких как водород, моноокись углерода, в случае необходимости, отделяют некоторое количество и/или превращают его в другие соединения, такие как вода, двуокись углерода, причем из газовой смеси 1 получают газовую смесь 1', содержащую пропан и пропилен, а также отличные от кислорода, пропана и пропилена соединения, и на, по меньшей мере, еще одной стадии с) газовую смесь 1 и/или газовую смесь 1' в качестве компонента, содержащего молекулярный кислород, газовой смеси 2 подвергают гетерогенно-катализируемому частичному газофазному окислению и/или частичному газофазному аммокислению содержащегося в газовой смеси 1 и/или в газовой смеси 1' пропилена, где содержание бутена-1 в газовой смеси 2 составляет 1 об.%.

Изобретение относится к усовершенствованному способу окисления С2-С4алкана с получением соответствующих алкена и карбоновой кислоты, который включает введение этого алкана в окислительной реакционной зоне в контакт с содержащим молекулярный кислород газом и необязательно по меньшей мере одним соответствующим алкеном и водой в присутствии по меньшей мере двух катализаторов с различной селективностью, каждый из которых эффективен при окислении алкана до соответствующих алкена и карбоновой кислоты, с получением продукта, включающего алкен, карбоновую кислоту и воду, и в котором молярное соотношение между получаемыми в этой окислительной реакционной зоне алкеном и карбоновой кислотой регулируют или поддерживают на заданном уровне путем регулирования в такой окислительной реакционной зоне относительных количеств по меньшей мере двух катализаторов.

Изобретение относится к усовершенствованному способу окисления С2-С4алкана с получением соответствующих алкена и карбоновой кислоты, который включает введение этого алкана в окислительной реакционной зоне в контакт с содержащим молекулярный кислород газом и соответствующим алкеном и необязательно с водой в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при окислении алкана до соответствующих алкена и карбоновой кислоты, с получением продукта, включающего алкен, карбоновую кислоту и воду, и в котором молярное соотношение между получаемыми в этой окислительной реакционной зоне алкеном и карбоновой кислотой регулируют или поддерживают на заданном уровне путем регулирования в такой окислительной реакционной зоне концентраций алкена и необязательной воды и необязательно также путем регулирования одного или нескольких следующих параметров: давление, температура и продолжительность пребывания в окислительной реакционной зоне.

Изобретение относится к способу выделения этилена, заключающемуся в введении потока сырья, содержащего пропилен, этилен и бутен, в колонну отгонки этилена, имеющую температуру в интервале от 50 до 90°F и давление в диапазоне от 250 до 350 фунтов на кв.

Изобретение относится к способу получения алкена из оксигената, включающему взаимодействие потока исходных реагентов, содержащего не менее одного реагента-оксигената и воду, с катализатором из гетерополикислоты на подложке при температуре, равной не менее 170°C.

Изобретение относится к способу бескислородного сочетания метана в олефины, в котором: метан в качестве исходного газа можно напрямую конвертировать в олефины и совместно получать ароматические соединения и водород; указанные катализаторы представляют собой катализаторы, в которых элементы-металлы легированы в каркас аморфных материалов в расплавленном состоянии, изготовленных из Si, связанного с одним или более атомами из С, N и О; количество легирующих металлов в легированном каркасе катализаторов составляет более чем 0,001 массового %, но менее чем 10 массовых % от общей массы катализатора.

Изобретение относится к способу дегидратации этанолового сырья до этилена. Способ включает: а) выпаривание указанного этанолового сырья в смеси по меньшей мере с частью потока очищенной воды, рециркулированного со стадии f), в теплообменнике посредством теплообмена с потоком, выходящим из последнего реактора, при этом указанное этаноловое сырье в смеси с по меньшей мере частью указанного рециркулированного потока очищенной воды подают на указанную стадию выпаривания под давлением от 0,1 до 0,4 МПа, b) сжатие указанного выпаренного этанолового сырья в смеси с по меньшей мере частью потока очищенной воды, рециркулированного со стадии f), в компрессоре, с) введение выпаренного и предварительно сжатого этанолового сырья в смеси с по меньшей мере частью потока очищенной воды, рециркулированного со стадии f), при температуре входа от 350 до 500°С и давлении входа от 0,2 до 1,3 МПа по меньшей мере в один реактор, работающий в адиабатическом режиме, содержащий по меньшей мере один катализатор дегидратации, где происходит реакция дегидратации, d) разделение потока, выходящего из последнего работающего в адиабатическом режиме реактора со стадии с), на поток, содержащий этилен под давлением ниже 1 МПа, и поток, содержащий воду, е) очистка по меньшей мере части потока, содержащего воду, со стадии d), и разделение по меньшей мере одного потока очищенной воды и по меньшей мере одного потока не превращенного этанола, f) рециркуляция по меньшей мере части потока очищенной воды со стадии е) на стадию а).
Изобретение относится к способам получения алкена из оксигената, включающим взаимодействие потока исходных реагентов, содержащего не менее одного реагента-оксигената и воду, с катализатором из гетерополикислоты на подложке при температуре, равной не менее 170°C.

Изобретение относится к способу пиролиза алканов, включающему ввод потока газообразных алканов С2-С4 в трубу пиролиза, внешний обогрев трубы с нагревом потока алканов стенками трубы, ввод одного или нескольких ограниченных в поперечном сечении пучков излучения в поток алканов.

Изобретение относится к парофазному способу селективного удаления по меньшей мере 80 мол.% ацетиленовых примесей из входящего газового потока. Указанный входящий поток включает С2-С9 ненасыщенные углеводородные моноолефины, диолефины и ацетиленовые примеси.

Изобретение относится к процессам переработки углеводородных газов с получением жидких химических продуктов с высокой добавленной стоимостью. Способ переработки природных и попутных нефтяных газов, а также углеводородных нефтяных газов с повышенным содержанием тяжелых гомологов метана и низким метановым числом, с получением метилпропионата и метилметакрилата, заключается в двухступенчатом селективном прямом гомогенном окислении углеводородного газа и последующем каталитическим карбонилировании смеси с получением метилпропионата, конденсации части полученного метилпропионата с формальдегидом для получения метилметакрилата, причем на одной ступени окисления углеводородного газа, проводимой при температуре 700-800°C и давлении 1-30 бар, получают газовую смесь, содержащую этилен и СО, а на другой ступени, проводимой при давлении 30-80 бар и начальной температуре 350-420°C, получают метанол и СО, причем либо сначала углеводородный газ окисляют на ступени, проводимой при температуре 700-800°C, с получением этилена, а затем окисляют на ступени, проводимой при начальной температуре 350-420°C, либо сначала углеводородный газ окисляют на ступени, проводимой при начальной температуре 350-420°C, с последующей конденсацией полученного метанола, формальдегида и воды, а затем окисляют полученную газовую смесь на ступени, проводимой при температуре 700-800°C, с последующим добавлением метанола первой ступени; затем полученную в результате двухступенчатого окисления смесь обрабатывают при повышенных давлениях и температурах в присутствии катализатора карбонилирования для взаимодействия этилена, метанола и СО и получают углеводородный газ с повышенным метановым числом и жидкие продукты, из которых выделяют метилпропионат, часть которого дополнительно обрабатывают формальдегидом.

Изобретение относится к крекинговой печи для получения этилена, содержащей: по крайней мере одну радиантную секцию, которая снабжена донной горелкой и/или боковой горелкой и по крайней мере одним набором радиантных змеевиков, размещенным в радиантной секции в продольном направлении.

Изобретение относится к катализатору для эпоксидирования этилена. Данный катализатор содержит каталитически эффективное количество серебра, промотирующее количество рения и цезия.

Изобретение относится к способу получения катализатора окислительной конверсии (окислительного дегидрирования) этана в этилен. Описан способ получения оксидных катализаторов состава Mo1VaTebNbcOx, где а=0,20-0,40, b=0,15-0,35, с=0,05-0,25, x - количество атомов кислорода, требуемых для соблюдения электронейтральности, который включает стадии получения влажного прекурсора, содержащего Mo, V, Те и Nb с заданным атомным соотношением, удаления растворителя с использованием распылительной сушилки, последующей сушки на воздухе и ступенчатой прокалки сухого прекурсора.

Изобретение относится к способу окислительной конверсии этана в этилен. Способ включает подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов реакции от восстановленного катализатора, подачу восстановленного катализатора после отделения от продуктов реакции в реактор окисления, окисление восстановленного катализатора кислородом воздуха при повышенной температуре в псевдоожиженном слое, который создается транспортным азотом в реакторе окисления, отделение смеси газов, содержащих отработанный воздух и транспортный азот, от регенерированного окисленного катализатора и его возвращение в реактор дегидрирования. Способ характеризуется тем, что в качестве указанного катализатора используют пентаоксид ванадия на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Mo-Te-Nb-V на γ-Al2O3, или оксид хрома на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов V-Mo на γ-Al2O3, или смешанный оксид металлов Ni-Mo на γ-Al2O3, кратность циркуляции катализатора, определяемая как отношение массы катализатора к массе сырья, подаваемых в реактор, составляет 10÷15, каталитическое дегидрирование этана осуществляют при температуре 500-700°C, поток газа, транспортирующий регенерированный окисленный катализатор и содержащий отработанный воздух и транспортный азот, выводят из системы как технический азот. Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить взрыво- и пожаробезопасность конверсии этана в этилен и достаточную конверсию этана, стабильность процесса, повысить селективность по этилену, получить вместе с этиленом технический азот без использования специальных устройств для разделения воздуха. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 14 пр.

Наверх