Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла



Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла
Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла
Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла
Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла
Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла
Катализатор и способ получения фракции ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла

Владельцы патента RU 2652986:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" (RU)

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений, а именно к каталитическому превращению возобновляемого сырья - растительных масел в алкан-ароматическую фракцию углеводородов С311+, которая может быть использована для получения компонентов моторных топлив. Предложен катализатор получения ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла, имеющий следующий состав, мас. %: Pd - 0,1-0,8, Ag - 0,2 -1,6, Al2O3 - 20-40, цеолит MFI (силикатный модуль 30) – остальное, а также способ получения ароматических и алкановых углеводородов из растительных масел в присутствии указанного катализатора в атмосфере водорода при давлении 10-50 атм при температуре 280-400°С и объемной скорости 0,4-24 ч-1, в котором в качестве сырья используют подсолнечное масло, рапсовое масло, арахисовое масло, кукурузное масло, касторовое масло, масла, вырабатываемые специальными культурами водорослей, такими как: Scenedesmus dimorphus, Spirogyra sp., Euglena gracilis, Prymnesium parvum, Porphyridium cruentum, Botryococcus braunii. Технический результат: увеличение выхода целевых продуктов, обеспечение их высокой чистоты от содержания гетероатомов, значительное повышение производительности катализатора по сумме целевых продуктов, уменьшение метанообразования, снижение температуры процесса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.,16 пр.

 

В настоящее время ведутся активные поиски в области разработки процессов получения моторных топлив на базе перспективных видов растительных масел [1]. Столь большой интерес, проявляемый к переработке растительных масел, продиктован необходимостью рационального потребления горючих природных депозитов и снижением зависимости от нефтяных ресурсов, а также повышением экологической приемлемости процессов получения топлив и потребления их на транспорте [2-5]. Помимо различных сельскохозяйственных культур, для получения масел растительного происхождения могут использоваться специальные культуры водорослей, во много раз превосходящие по производительности в получении, что позволяет сохранять посевные площади. В литературе описаны способы превращения растительных масел в ароматические фракции углеводородов в присутствии цеолитсодержащих катализаторов в среде водорода [6-9]. Главным образом внимание исследователей направлено на получение биодизеля первого поколения, представляющего собой метилаты или этилаты жирных кислот, содержащихся в растительных маслах. Процесс переэтерификации наиболее эффективно протекает в присутствии гомогенных катализаторов, что обусловливает высокие затраты на выделение катализатора из смеси продуктов и его утилизацию [1]. Еще одним существенным недостатком этого направления является проблема утилизации значительных количеств сопутствующего продукта - глицерина с примесями этерифицирующих агентов (метанол, этанол). Проблему выделения глицерина, не содержащего примесей этерифицирующих спиртов, возможно решить, используя трехстадийную технологию, согласно которой на первой стадии происходит омыление масел с образованием обводненного глицерина и солей соответствующих жирных кислот, после чего кислоты переводят в Н-форму и подвергают гидрированию [10].

Основным недостатком этого подход является многостадийность процесса в целом. В этой связи наиболее рациональным выглядит метод прямого гидрирования триглицеридов жирных кислот (ТГЖК). В этом подходе можно выделить два направления: получение нормальных алканов (преимущественно C17-C18) с использованием катализаторов на основе широкопористых носителей [11, 12] и получение алкан-ароматической фракции углеводородов, содержащей преимущественно алкилзамещенные бензола и разветвленные алканы С46 [13, 14]. В работе [13] описан способ переработки рапсового масла при температурах 550-650°С в присутствии катализаторов Al2O3 и Al2O3/B2O3 во фракцию олефинов и ароматики в среде гелия, содержащую олефины до С19. В работе [14] описан способ переработки растительных масел в алкан-ароматическую фракцию при температурах 380-430°С в присутствии индивидуального H-ZSM-5 и H-ZSM-5, модифицированного сульфидом циркония. Выход целевой топливной фракции достигает 28 мас. %, выход газообразных продуктов до 40 мас. %.

Известен способ получения жидких топливных углеводородов каталитической конверсией масел растительного происхождения в присутствии катализаторов - высококремнеземных цеолитов ZSM-5 и ZSM-12 [15]. В качестве сырья использованы кукурузное, арахисовое, касторовое, талловое масла и масло жожоба, которое, в отличие от остальных, относящихся к триглицеридам жирных кислот, является сложным эфиром жирных кислот и одноатомных высших спиртов. При использовании катализатора HZSM-5 (цеолит ZSM-5 в водородной форме), температуре 400°С, скорости подачи касторового масла 2,5 г/г катализатора в час и дополнительной подаче водорода 5 мл/мин получены топливные углеводороды с выходом 78%, в том числе бензол-толуол-ксилольная фракция (смесь бензола, толуола, этилбензола и ксилолов) с выходом 48%, ароматические углеводороды С913 с выходом 25%. При использовании других масел выход жидких топливных углеводородов и производительность катализатора были значительно хуже.

Недостатком способа является низкая производительность катализатора.

Известен способ получения ароматических углеводородов С610 высокотемпературным контактированием углеводородного сырья и/или кислородсодержащих соединений с катализатором, содержащим цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, модифицированный элементами или соединениями элементов I, II, IV, V, VI, VII и VIII групп в количестве 0,05-5,0 мас. %, при температуре 280-460°С. Контактирование сырья с катализатором можно осуществлять в присутствии водородсодержащего газа [16].

Однако при использовании в качестве исходного сырья масел растительного происхождения, содержащих триглицериды кислот, проведение процесса в интервале вышеуказанных температур приводит к достаточно низкому выходу целевых продуктов при крайне низкой производительности катализатора по сумме углеводородов (г/г катализатора в час). Кроме того, получаемые при этом ароматические углеводороды загрязнены побочными продуктами - жидкими неароматическими соединениями, которые при температуре контактирования ниже 470°С состоят, в основном, из смеси жирных кислот сложного состава. Указанная смесь жирных кислот, с одной стороны, препятствует селективному выделению ароматических углеводородов, с другой, является неутилизируемым отходом, что приводит к серьезным экологическим проблемам и, как следствие, заниженной востребовательности известного способа при переработке масел растительного происхождения.

Известен способ получения ароматических углеводородов высокотемпературным контактированием масла растительного происхождения, содержащего триглицериды кислот, с катализатором, содержащим высококремнеземный цеолит, имеющий структуру ZSM-5, и промотор в виде оксида или смесей оксидов переходных металлов, выбранных из оксидов цинка, хрома, железа, при температуре в слое катализатора 470-630°С. Процесс проводят в присутствии водорода. При этом водород используют при скорости подачи 50-200 мл/г (100-150 мл/г) катализатора в мин. Водород подают в реактор, в котором он достигает катализатора, и осуществляют нагрев катализатора до заданных температур, после чего начинают подачу в реактор масла растительного происхождения со скоростью 2-7 г/г катализатора в час [17].

Также известен способ переработки растительных масел в присутствии каталитической композиции, представляющей собой два вида цеолитов (Y-форма и ZSM-5), модифицированных оксидами редкоземельных металлов в количестве не менее 1 мас. %. Температура процесса составляет 480-600°С [18].

Основным недостатком способов [17-18] является повышенная температура процесса.

Известен способ превращения растительных масел в ароматические соединения путем контакта с каталитически активными формами галлия для использования в нефтехимии и/или для компонентов топливных смесей или добавок к ним [19]. Возобновляемые масла с высоким содержанием кислорода, высоким мольным отношением Н/С, содержащие высшие жирные кислоты или их эфиры, подвергают нагреву и контакту с катализатором. Катализатор может быть наполненным галлием катализатором на одной или более цеолитно-глиноземистой матрице с размером пор, вмещающим 10 атомов кислорода, такой, как ZSM-5, ZSM-11, ZSM-23, МСМ-70, SSZ-44, SSZ-58, SSZ-35, and ZSM-22. Получение ароматических соединений из возобновляемых масел возрастает при большем отношении галлия к катиону, предпочтительное отношение Ga/решетка Al - около 1. Могут быть использованы различные возобновляемые масла или «биомасла», но масло из водорослей обеспечивает чрезвычайно высокий выход бензола, толуола, этилбензола и ксилолов (ВТЕХ) при конверсии над галлиево-катионным катализатором при давлении около 1 атм. и температуре около 400°С. Содержание ВТЕХ составляет 77% от жидкого продукта, таким образом.

Недостатками данного способа являются высокое содержание бензола в продуктах реакции, запрещенного к использованию в бензиновых топливах в количествах более 1%, и быстрая дезактивация катализатора.

Таким образом, создание катализатора, обладающего стабильностью действия в течение длительного промежутка времени, высокой селективностью и активностью является задачей настоящего изобретения.

Гетерометаллический прекурсор {PdAg2(OOCMe)4(HOOCMe)4}n для синтеза катализаторов готовили по следующей методике: суспензию Pd3(ООСМе)6 (400 мг, 1.78 ммоль по Pd) and AgOOCMe (400 мг, 2.4 ммоль) в 35 мл ледяной уксусной кислоты перемешивали при 90°С в течение 2 ч в защищенной от света колбе. Реакционную смесь охлаждали до ~50°С и отфильтровывали от темно-серого осадка непрореагировавшего и частично разложившегося ацетата серебра. Маточник оставляли на 12 часов в темноте, после чего отфильтровывали кристаллический темно-желтый осадок {PdAg2(OOCMe)4(HOOCMe)4}n (1) (277 мг). К маточному раствору добавляли еще порцию AgOOCMe (300 мг, 1.8 ммоль) и кипятили еще 2 ч. После охлаждения и фильтрования получили вторую порцию 1 (201 мг). Нагревание маточного раствора с третьей порцией AgOOCMe (200 мг, 1.2 ммоль) позволяет получить дополнительно 176 мг 1. Упаривание вдвое последнего маточного раствора позволяет получить последнюю порцию 1 (50 мг). Общий выход 1 704 мг (50% по Pd). Комплекс 1 растворим в АсОН и воде, не расворим в С6Н6 и растворяется с быстрым разложением в CHCl3, CH3CN, ацетоне и ТГФ, при хранении разлагается в течение нескольких месяцев даже в темноте. Элементный анализ: найдено (%): С. 24.03; Н 3.48. PdAg2C16O16H28 Вычислено (%): С 24.07; Н 3.53. ИК-спектр (НПВО, см-1): 1684s, 1603w, 1521vs, 1399vs, br, 1368w, 1374w, 1273s, 1016m, 946w, 890m, 696s, 673w, 619m. Структура гетерометаллического комплекса приведена на фиг. 1

Цеолит, используемый для приготовления катализатора, представляет собой отечественный аналог цеолита типа MFI с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 30 (производство ОАО «Ангарский завод катализаторов и Органического синтеза», содержит не более 0,04 мас. % оксида натрия. Водородную форму цеолита получали при двукратном катионном обмене Na+ на ионы аммония в 1N растворе азотнокислого аммония с последующей сушкой и прокаливанием в течение 4 часов при 500°С.

Гранулы цеолитсодержащего катализатора получали путем смешения цеолита MFI со связующим - суспензией оксида алюминия (содержит 30 вес. % сухого Al2O3 производства ЗАО «Промышленные катализаторы», Рязань) и последующего формования гранул - экструдатов. Далее экструдаты сушили на воздухе, затем в сушильном шкафу и прокаливали при 500°С в течение 4 часов.

Гетерометаллический прекурсор наносили методом безостаточной пропитки на готовые экструдаты цеолита со связующим. Экструдаты пропитывали заданным количеством раствора гетерометаллического прекурсора в течение двух часов при комнатной температуре. Затем раствор упаривали, гранулы сушли при температуре 100-110°С в течение 3-4 часов и прокаливали в муфельной печи при 500°С в течение 4 часов. Содержание активных компонентов в готовых катализаторах составило, мас. %: Pd - 0,1-0,8, Ag - 0,2-1,6, Al2O3 - 20-40, цеолит MFI (силикатный модуль 30) - остальное.

Синтез алкан-ароматической фракции осуществляют в проточном реакторе с рециркуляцией газообразных продуктов со стационарным слоем катализатора, в качестве которого используют Pd-Ag/MFI/Al2O3 катализатор. Нагрев реактора осуществляется при помощи тороидальной электропечи, которая расположена снаружи трубчатого реактора. Высота тороидальной печи соответствует высоте реактора. По завершении нагрева катализатора начинают подачу исходных растительных масел на катализатор, количество которого в реакторе составляет 20 см3, с объемной скоростью 0,4-24 ч-1 в проточном режиме. Жидкие продукты после реактора собирают в охлаждаемых приемниках (1-й по ходу имеет температуру 0°С, 2-й - 15°C), газообразные продукты собирают в газгольдер и проводят анализ их состава методом газовой хроматографии. Газообразные продукты представляют собой легкие C15 углеводороды, водород, оксид и диоксид углерода. Качественный и количественный состав газообразных продуктов определяют методом газовой хроматографии, методом абсолютной калибровки. Состав жидких продуктов определяют методами газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии. Наличие остаточных моно и полиглицеридов жирных кислот, а также свободных кислот в продуктах реакции осуществлялось методами ИК-спектроскопии.

Подвергаемое обработке растительное масло выбирают из ряда: подсолнечное масло, рапсовое масло, арахисовое масло, кукурузное масло, касторовое масло, масла, вырабатываемые специальными культурами водорослей, такими как: Scenedesmus dimorphus, Spirogyra sp., Euglena gracilis, Prymnesium parvum, Porphyridium cruentum, Botryococcus braunii.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его. Примеры 1-3. Из данных таблицы 1 видно, что контактирование растительного масла с катализаторами, содержащими 0.1 мас. % Pd, 0.2 мac. % Ag, 30 мас. % Al2O3, цеолит MFI -остальное; 0.4 мас. % Pd, 0.8 мac. % Ag, 30 мас. % Al2O3, цеолит MFI - остальное; 0.8 мас. % Pd, 1.6 мac. % Ag, 30 мас. % Al2O3, цеолит MFI - остальное, приводит к полной конверсии исходного масла. В стехиометрическом количестве образуется вода, выход оксидов углерода не превышает 0.1 мас. %, что свидетельствует о высокой селективности реакции гидрирования карбоксильной группы триглицеридов жирных кислот растительного масла. Реакции крекинга углеводородной цепи, приводящие к образованию метана и этана в значительной мере подавлены, т.к. выход данных продуктов не превышает 0.5 мас. %. Увеличение количества нанесенных компонентов в катализаторе приводит к росту выхода алифатических углеводородов С36 и пропорциональному уменьшению выхода ароматических соединений. Нанесение активных компонентов в количестве, превышающем 0.8 мас. % Pd и 1.6 Mac. % Ag, является нецелесообразным, т.к. значительно увеличивает стоимость катализатора при отсутствии улучшения его свойств. Нанесение активных компонентов в количестве, меньшем, чем 0.1 мас. % Pd и 0.2 мac. % Ag, также не представляется актуальным, т.к. затрудняет анализ и контроль приготовления катализатора (количество активных компонентов соответствует количествам примесей в оксиде алюминия и цеолите, из которых состоит катализатор).

Примеры 4-7

В таблице 2 представлены данные по зависимости выхода продуктов превращения растительного масла от температуры. Оптимальным температурным интервалом является интервал 280-400°C, который обеспечивает 100-процентную конверсию растительного масла и высокую производительность по целевым компонентам (алканы С36, ароматические углеводороды С712). Увеличение температуры до 450°С приводит к интенсификации процессов крекинга углеводородных цепей субстрата, что приводит к резкому возрастанию выхода нежелательных метана и этана до 36.5 и 27.3 мас. %, соответственно. Кроме того, интенсифицируются процессы декарбонилирования/декарбоксилирования, что приводит к увеличению выхода оскидов углерода до 6.8 мас. % и, как следствие, потере ценной углеродной массы исходного сырья. Понижение температуры до 250°С приводит к резкому снижению конверсии исходного растительного масла до 13.4%, что крайне нежелательно, т.к. значительно усложняет стадию выделения продуктов. В результате превращения растительного масла при 250°С образуется 4.7 мас. % олефинов, которые для использования в качестве топливных компонентов нуждаются в гидрировании. Выход ароматических соединений составил 6.5 мас. %.

Примеры 8-11.

В таблице 3 представлены данные по зависимости выхода продуктов превращения растительного масла от давления водорода. Давление водорода, равное 10-50 атм, является наиболее приемлемым для превращения растительных масел в присутствии рассматриваемых катализаторов, т.к. обеспечивает высокую селективность по целевым продуктам и высокую стабильность работы катализатора. Увеличение давления водорода с 50 до 60 атм приводит к незначительному (на 0.3 мас. %) уменьшению выхода ароматических углеводородов и пропорциональному увеличению выхода алифатических углеводородов С36. Т.е. увеличение давления на 10 атм не приводит к видимым изменениям работы катализатора и, соответственно, применение повышенного давления не является целесообразным. Следует отметить, что при давлении водорода 50 атм в продуктах реакции полностью отсутствуют олефины С3-С6, которые могут в условиях процесса полимеризоваться на поверхности катализатора, тем самым приводя к его дезактивации, поэтому с позиции стабильности работы катализатора давление 50 атм является оправданным. Уменьшение давления водорода до 5 атм приводит к интенсификации процессов декарбонилирования/декарбоксилирования, что выражается в увеличении выхода оксидов углерода до 3.2 мас. % и, как следствие, потере углеродной массы исходного масла. Также возрастает выход олефинов С36 до 8.1 мас. %, что, как описано выше, может негативно сказываться на длительности работы каталитической системы. В пределах оптимальных значений давления водорода 10-50 атм изменение давления мало сказывается на выходе продуктов реакции.

Примеры 12-16.

В таблице 4 представлены данные о зависимости выхода продуктов конверсии растительного масла от величины объемной скорости его подачи (VHSV). Из данных табл. 4 можно видеть, что в интервале объемных скоростей 0.4-24 ч-1 наблюдается 100-процентная конверсия растительного масла, состав продуктов остается практически постоянным. Увеличение объемной скорости подачи реагента с 0.4 до 24 ч-1 приводит к увеличению выхода алифатических углеводородов С36 на 2.6 мас. % и снижению выхода ароматических углеводородов С312 на 3 мас. %. Следует отметить, что даже при минимальной скорости подачи 0.4 ч-1 выход бензола не превышал 0.8 мас. %, что позволяет использовать получаемые продукты в качестве добавки к бензиновому топливу без каких-либо дополнительных технологических стадий. Увеличение объемной скорости до 30 ч-1 приводит к резкому падению конверсии исходного масла до 27.9%. Кроме того, наблюдается увеличение выхода олефинов С36 до 12.8 мас. %, что может приводить к быстрому зауглероживанию поверхности катализатора. Понижение скорости подачи растительного масла ниже 0.4 ч-1 не представляется целесообразным, т.к. значительно уменьшает производительность системы. Таким образом, найдены оптимальные значения скорости подачи растительного масла, лежащие в интервале 0.4-24 ч-1, обеспечивающие исчерпывающее значение конверсии сырья и максимальные выходы целевых продуктов реакции.

Источники информации

1. Demirbas, А. 2008. Biodiesel: A realistic fuel alternative for diesel engines. Springer, London.

2. T.N. Kalnes, T. Marker, D.R Shonnard, K.P Koers. Biofuels technology, 7 (2016).

3. И.И. Моисеев, Теорет. эксперим. химия, 46, 6, 360 (2010).

4. С. Berg. In World Ethanol Production. F.O. Licht GmbH, 2004. P. 12.

5. W. Huber. Angew. Chem., 2004, 43, 1548 (2004).

6. Y.S. Prasad,. N.N. Bakhshi, Appl. Catal., 1985, 18, 71.

7. W. Charusiri, W. Yongchareon, T. Vitidsant, Korean J. Chem. Eng., 2006, 23, 349.

8. А.Г. Дедов, A.C. Локтев, Л.Х. Кунашев, M.H. Карташева, B.C. Богатырев, И.И. Моисеев, Хим. технология, 2002, 8, 15.

9. М.В. Цодиков, А.В. Чистяков, М.А. Губанов, В.Ю. Мурзин, З.М. Букина, Н.В. Колесниченко, С.Н. Хаджиев, Каталитическая конверсия рапсового масла в алкан-ароматическую фракцию в присутствии Pd-Zn/ЦВМ, НЕФТЕХИМИЯ, 2013, том 53, №1, с. 50-57.

10. P. , В. Rozmyslowicz, S. Lestari, O. Simakova, K. , T. Salmi, D. Yu. Murzin, Energy and Fuels, 2011, 25 2815-2825.

11. http://www.uop.com/processing-solutions/biofuels/green-diesel/.

12. , , , , , ChemIng Transactions, 2011.

13. Piotr Kirszensztejn, Robert Przekop, Agnieszka Toli'nska, Ewa Ma'ckowska, Chemical Papers 63 (2) 226-232 (2009) DOI: 10.2478/s11696-008-0104-1.

14. Witchakorn Charusiri, Withaya Yongchareon and Tharapong Vitidsant, Korean J. Chem. Eng., 23(3), 349-355 (2006).

15. US Pat. 4300009; Chem. Abstrs., 1981, 10, 150109.

16. RU 2163624, 2001.

17. RU 2470004.

18. EP 2373291 A1, 2011.

19. WO 2012/088546 A1, 2012.

1. Катализатор получения ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла, имеющий следующий состав, мас. %: Pd - 0,1-0,8, Ag - 0,2 -1,6, Al2O3 - 20-40, цеолит MFI (силикатный модуль 30) - остальное.

2. Способ получения ароматических и алифатических углеводородов путем превращения растительного масла, отличающийся тем, что превращение растительного масла ведут в присутствии гетерогенного катализатора по п. 1, при температуре 280-400°С и объемной скорости подачи растительного масла 0,4-24 ч-1 в среде водорода при давлении 10-50 атм.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что растительное масло выбирают из ряда: подсолнечное масло, рапсовое масло, арахисовое масло, кукурузное масло, касторовое масло, масла, вырабатываемые специальными культурами водорослей, такими как: Scenedesmus dimorphus, Spirogyra sp., Euglena gracilis, Prymnesium parvum, Porphyridium cruentum, Botryococcus braunii.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится вариантам способа получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа. Один из вариантом способа включает стадию синтеза оксигенатов из исходного синтез-газа, полученного из указанного сырья, в присутствии металлооксидного катализатора, с получением смеси, содержащей оксигенаты, стадию получения углеводородов из указанной смеси в присутствии цеолитного катализатора, стадию разделения углеводородов на жидкую органическую фазу, которую выводят как продукт, газовую фазу и водный конденсат стадии получения углеводородов, и стадию возвращения части газовой фазы в реактор синтеза оксигенатов как циркулирующего газа.

Изобретение относится к углеводородной композиции, пригодной в качестве топлива или компонента топлива, содержащей от 8 до 30 масс.% неразветвленных C4-12-алканов, от 5 до 50 масс.% разветвленных C4-12-алканов, от 25 до 60 масс.% C5-12-циклоалканов, от 1 до 25 масс.% ароматических C6-12-углеводородов, не более чем 1 масс.% алкенов и не более чем 0,5 масс.% суммы кислородсодержащих соединений; в которой суммарное содержание C4-12-алканов составляет от 40 до 80 масс.%, и суммарное содержание C4-12-алканов, C5-12-циклоалканов и ароматических C6-12-углеводородов составляет, по меньшей мере, 95 масс.%; и причем данные количества вычислены по отношению к массе композиции.

Изобретение относится к углеводородной композиции. Углеводородная композиция, пригодная в качестве топлива или топливного компонента, содержит от 10 до 40 масс.% неразветвленных C8-30-алканов, от 0,1 до 15 масс.% ароматических C7-20-углеводородов, из которых, по меньшей мере, 90 масс.% являются моноароматическими, и не более чем 1 масс.% в сумме кислородсодержащих соединений; причем в данной композиции суммарное содержание C8-30-алканов составляет от 50 до 95 масс.%, а суммарное содержание C8-30-алканов, ароматических C7-20-углеводородов и C8-30-циклоалканов составляет, по меньшей мере, 95 масс.%; и данные количества вычислены по отношению к массе композиции.

Изобретение относится к способу термохимического преобразования биомассы или другого насыщенного кислородом исходного сырья в жидкое углеводородное топливо. Способ гидропиролиза насыщенного кислородом органического исходного сырья включает: а) введение насыщенного кислородом органического исходного сырья и псевдоожижающего газа, содержащего водород, в реактор гидропиролиза с псевдоожиженным слоем, содержащий псевдоожиженный слой твердых частиц, содержащий катализатор, в условиях гидропиролиза, достаточных для образования паров продукта термического разложения и гидропиролиза насыщенного кислородом органического исходного сырья; b) извлечение из паров продукта потока продукта, содержащего, по существу, полностью дезоксигенированные углеводородные вещества, при этом поток продукта содержит менее чем приблизительно 4 мас.% кислорода, при этом псевдоожиженный слой твердых частиц имеет глубину более чем два диаметра реактора и содержит боковые вставки, выбранные из группы, состоящей из преград, препятствий, конструкций и их комбинаций, отстоящие друг от друга на осевые интервалы, составляющие от примерно одного до примерно двух диаметров реактора, таким образом, что «пробкообразование» не имеет место в реакторе гидропиролиза с псевдоожиженным слоем.

Изобретение относится к усовершенствованной каталитической конверсии кетокислот, в том числе к способам увеличения молекулярной массы кетокислот, включающим в себя стадию приготовления в реакторе реакционной смеси, содержащей, по меньшей мере, одну кетокислоту, воду и основание.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованной каталитической конверсии кетокислот, в том числе к увеличению молекулярной массы кетокислот способом, включающим в себя следующие стадии: подают в реактор исходный материал, содержащий по меньшей мере одну кетокислоту, проводят в исходном материале первую реакцию С-С-связывания в присутствии катализатора на основе ионообменной смолы для образования по меньшей мере одного димера кетокислоты, подают в реактор реакционную смесь, содержащую по меньшей мере один димер кетокислоты, проводят в реакционной смеси вторую реакцию С-С-связывания в присутствии водорода при температуре по меньшей мере 200°С.

Изобретение относится к способу получения катализатора для гидродеоксигенации органических кислородсодержащих соединений, а именно растительных масел, животных жиров, сложных эфиров жирных кислот, свободных жирных кислот, с образованием н-алканов - компонентов дизельного топлива.

Изобретение раскрывает топливо, которое содержит продукт каталитического крекинга текучей среды, содержащей топливную смесь, включающую: i) 93-99,95% масс. материала нефтяной фракции и ii) 0,05-7% масс.

Изобретение относится к группе изобретений, включающих способ очистки биологического исходного материала, способ получения биотоплива или компонентов биотоплива, применение углеводородной фракции, полученной в способе получения биотоплива или его компонентов, и к топливу.

Изобретение относится к непрерывному способу конверсии лигнина в лигниновом сырье. Непрерывный способ конверсии лигнинового сырья, содержащего лигнин, включает: дезоксигенирование лигнина до совокупности продуктов конверсии лигнина в реакторе для конверсии лигнина, содержащем жидкую композицию, которая включает по меньшей мере одно соединение, являющееся жидкостью при 1 бар и 25°C; и при этом одновременное непрерывное выведение по меньшей мере части совокупности продуктов конверсии лигнина из реактора; где конверсию лигнина проводят в контакте с водородом и первым катализатором;конверсию лигнина проводят при температуре конверсии лигнина и давлении конверсии лигнина, где температура конверсии лигнина находится в интервале выше температуры кипения указанной жидкой композиции при атмосферном давлении и ниже критической температуры жидкой композиции, а давление конверсии лигнина выше давления в пузырьке указанной жидкой композиции при температуре конверсии лигнина, при этом давление конверсии лигнина выбрано таким образом, чтобы избежать образования кокса, согласно следующим стадиям: определение давления в пузырьке указанной жидкой композиции при температуре конверсии лигнина, проведение реакции и анализа на присутствие кокса и в случае присутствия кокса, повышение указанного давления до достижения отсутствия образования кокса после проведения двух циклов в реакторе.

Изобретение относится к реактору с псевдоожиженным слоем для получения легких олефинов из кислородсодержащих соединений и/или С4 углеводородов, содержащему зону реакции, снабженную отводящей трубой, которая расположена аксиально и разделяет зону реакции на зону А быстрой реакции внутри отводящей трубы и зону В смешивания рециркулирующего потока вне отводящей трубы.

Изобретение относится к двум вариантам способа получения высокочистого изобутена. Один из вариантов способа включает подачу потока, преимущественно содержащего простой эфир МТБЭ (простой метил-трет-бутиловый эфир) или ЭТБЭ (простой этил-трет-бутиловый эфир), в зону фракционирования для получения потока высокочистого простого эфира МТБЭ или ЭТБЭ, причем в указанной зоне фракционирования получают: a) поток, содержащий простой эфир МТБЭ или ЭТБЭ и соединения, более легкие, чем простой эфир МТБЭ или ЭТБЭ; b) поток простого эфира МТБЭ или ЭТБЭ, характеризующегося степенью чистоты, большей чем 98% (масс.); и c) поток, содержащий простой эфир МТБЭ или ЭТБЭ и соединения, более тяжелые, чем простой эфир МТБЭ или ЭТБЭ; и следующие последовательные зоны: зону крекинга указанного потока простого эфира МТБЭ или ЭТБЭ для получения выходящего потока, преимущественно содержащего изобутен и соответствующий спирт - метанол или этанол; зону промывания водой потока, покидающего зону крекинга, для извлечения соответствующего спирта с целью получения потока, содержащего изобутен, подаваемый простой эфир и легкие соединения, и потока, по существу состоящего из воды и соответствующего спирта, снабженную соответствующей секцией фракционирования для отделения промывной воды, отправляемой на рецикл в ту же самую зону промывания, от соответствующего спирта; зону фракционирования потока, содержащего изобутен, подаваемый простой эфир и легкие соединения, для отделения потока высокочистого изобутена.

Изобретение относится к способу получения линейных бутенов из метанола. Способ включает в себя следующие стадии: a) предоставление метанола; b) превращение предоставленного метанола на первой реакционной ступени в первую реакционную смесь, содержащую диметиловый эфир, воду и в некоторых случаях непревращенный метанол; c) превращение диметилового простого эфира на второй реакционной ступени во вторую реакционную смесь, содержащую пропен, а также дополнительные углеводороды с двумя, четырьмя и пятью атомами углерода, причем вторую реакционную ступень по меньшей мере частично подпитывают первой реакционной смесью; d) разделение второй реакционной смеси с получением обогащенной пропеном фракции, а также по меньшей мере одной обедненной пропеном фракции, е) превращение пропена на третьей реакционной ступени в третью реакционную смесь, содержащую этен, а также линейные бутены, выбираемые из группы, включающей в себя 1-бутен, цис-2-бутен, транс-2-бутен, причем третью реакционную ступень по меньшей мере частично подпитывают обогащенной пропеном фракцией или из обогащенной пропеном фракции; f) разделение третьей реакционной смеси на целевую фракцию, обогащенную линейными бутенами, и обогащенную этеном фракцию.

Изобретение относится к способу приготовления фосфорсодержащего катализатора, включающему следующие стадии: (a) экструдирование смеси, которая содержит цеолит и оксид алюминия или гидрат оксида алюминия, в качестве связующего, (b) кальцинирование полученного на стадии (а) экструдата, (c) обработка полученного на стадии (b) кальцинированного экструдата водяным паром, (d) нанесение фосфорсодержащего соединения на обработанный водяным паром экструдат со стадии (с) и (e) кальцинирование модифицированного фосфором экструдата со стадии (d), причем массовая доля фосфора в полученном после стадии (е) катализаторе составляет от 0,8 до 2,5 мас.

Изобретение относится к способу получения легких олефинов с использованием кислородосодержащего соединения. Способ включает следующие стадии: стадию a), на которой исходный материал, содержащий кислородосодержащее соединение, вводится параллельно из n подающих разветвленных линий в 1-вую - n-ную вторичные реакционные зоны в реакторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым в плотной фазе, и вступает в контакт с катализатором с генерированием потока, содержащего продукт легких олефинов, и отработанного катализатора, где указанный катализатор последовательно проходит через 1-вую - n-ную вторичные реакционные зоны, при этом содержание углерода в нем постепенно увеличивается, и где в указанном реакторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым в плотной фазе, n-1 устройств для контроля материального потока и один отбойник расположены вертикально, образуя n вторичных регенерационных зон; стадию b), на которой поток, содержащий продукт легких олефинов, вытекающий из 1-вой - n-ной вторичных реакционных зон, отделяется от отработанного катализатора, который он несет; указанный поток, содержащий продукт легких олефинов, проходит в секцию разделения продукта, и после разделения и очистки получается продукт легких олефинов; выделенный отработанный катализатор проходит в n-ную вторичную реакционную зону; и стадию c), на которой отработанный катализатор, вытекающий из n-ной вторичной реакционной зоны, после отделения и подъема, проходит в регенератор с псевдоожиженным слоем, создаваемым в плотной фазе, для регенерации; указанный отработанный катализатор последовательно проходит через 1-вую - m-ную вторичные регенерационные зоны; регенерирующая среда вводится параллельно из m подающих разветвленных линий регенерационной зоны в 1-вую - m-ную вторичные регенерационные зоны; отработанный катализатор вступает в контакт с регенерирующей средой, при этом содержание углерода в нем постепенно уменьшается; после завершения регенерации, катализатор возвращается обратно в 1-вую вторичную реакционную зону посредством разделения и подъема; где в регенераторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым в плотной фазе, m-1 устройств для контроля материального потока и один отбойник расположены вертикально, образуя m вторичных регенерационных зон; где 8≥n≥2 и 8≥m≥2, и где устройство для контроля материального потока состоит из разделительной пластины, отверстия, трубы для нисходящего потока материала, нижнего отбойника и элемента теплообменника; катализатор проходит в трубу для нисходящего потока материала из верхней части трубы для нисходящего потока, где видимая линейная скорость газа меньше или равна минимальной скорости псевдоожижения, при этом катализатор в трубе для нисходящего потока материала находится в состоянии набитой плотной фазы, и движущая сила потока материала образована для перетекания катализатора через отверстие в следующую вторичную реакционную зону, или в следующую вторичную регенерационную зону.

Настоящее изобретение относится к способу для повышения выхода легких олефинов в процессе получения легких олефинов с использованием кислородсодержащего соединения.

Изобретение относится к способу получения мезитилена путём конденсации. Способ характеризуется тем, что ацетон находится в состоянии сверхкритического флюида (при повышенной температуре и избыточном давлении), а плотность ацетона составляет не менее 5 моль/л.

Изобретение относится к двум вариантам способа контроля за образованием слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола. Один из вариантов способа включает подачу первой композиции на дистилляционную колонну, причем указанная первая композиция содержит ацетон, фенол, кумол и альфа-метилстирол; очистку первой композиции в дистилляционной колонне с получением второй композиции, содержащей по меньшей мере 1 вес.% альфа-метилстирола и по меньшей мере одну органическую кислоту, причем весовое процентное содержание альфа-метилстирола во второй композиции выше, чем в первой композиции; и добавление некоторого количества амина во вторую композицию.

Изобретение относится к способу получения жидких углеводородов путем контактирования алифатического спирта с катализатором при температуре 300-400°С, объемной скорости подачи сырья 2,4-3,0 ч-1.

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к способу получения углеводородов, пригодных для использования в качестве компонентов дизельного топлива, заключающемуся в декарбонилировании/декарбоксилировании стеариновой кислоты в растворителе в атмосфере водорода при 350-400°С и давлении водорода 0,1-5 МПа в присутствии гетерогенного катализатора, представляющего собой октанатриевую соль 2,3,9,10,16,17,23,24-октакарбоксифталоцианина кобальта, нанесенную на оксид алюминия.

Изобретение относится к области промышленного получения ненасыщенных углеводородов с заданной структурой, а именно к способу получения винилиденовых олефинов. Способ включает димеризацию альфа-олефинов, таких как гексен-1, октен-1, децен-1, в присутствии продукта взаимодействия цирконоцендихлоридов с алюминийорганическими соединениями.

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений, а именно к каталитическому превращению возобновляемого сырья - растительных масел в алкан-ароматическую фракцию углеводородов С3-С11+, которая может быть использована для получения компонентов моторных топлив. Предложен катализатор получения ароматических и алифатических углеводородов из растительного масла, имеющий следующий состав, мас. : Pd - 0,1-0,8, Ag - 0,2 -1,6, Al2O3 - 20-40, цеолит MFI – остальное, а также способ получения ароматических и алкановых углеводородов из растительных масел в присутствии указанного катализатора в атмосфере водорода при давлении 10-50 атм при температуре 280-400°С и объемной скорости 0,4-24 ч-1, в котором в качестве сырья используют подсолнечное масло, рапсовое масло, арахисовое масло, кукурузное масло, касторовое масло, масла, вырабатываемые специальными культурами водорослей, такими как: Scenedesmus dimorphus, Spirogyra sp., Euglena gracilis, Prymnesium parvum, Porphyridium cruentum, Botryococcus braunii. Технический результат: увеличение выхода целевых продуктов, обеспечение их высокой чистоты от содержания гетероатомов, значительное повышение производительности катализатора по сумме целевых продуктов, уменьшение метанообразования, снижение температуры процесса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.,16 пр.

Наверх