Способ каталитической гидрогенизации

 

Вс - .„,т аатент1 .. и н р„

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Iiii 443052

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.05,72 (21) 1790626/23-26 с присоединением заявки ¹ (32) Ппиоритет

Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.05.75 (5I) М. Кл. С 10g 1.06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 662.74(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Кричко, T А. Титова, Е. А. Дембовская и Д. П. Пчелина

Институт горючих ископаемых (71) Заявитель (54) СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ

Изобретение относится к области химической переработки угля, в частности к каталитической гидрогенизации.

Известен способ каталцтической гидрогенизации смеси малосернистого угля с сырой сернн"той, высокосернистой или отбензиненной нефтью при 400 †4 С под давлением водорода 50 †1 атм в присутствии катализаторов и ингибиторов радикальной полимеризацпи.

Недостатком известного спо оба является то, что в качестве ингибирующих добавок применяют дорогостоящие, выпускаемые коксохимической промышленностью в ограниченных количествах антрацен и антрахинон.

Цель изобретения — интенсификация и удешевление технологии процесса каталитической гидрогенизации угля. Это достигается тем, что в качестве ингибиторов и"пользуют азотистые основания в количестве 1 — 5 вес. %, которые получают путем выделения из фракции гидрогенизата с температурой кипения до 240 С.

По предлагаемому способу необходимое количество азотистых оснований, выкипающих до 240 С (1 — 5 вес.%), в расчете на органическую массу пасты смешивают с нефтепродуктом — пастообразователем (40—

60 вес.%), к этой смеси прибавляют измельченный уголь (40 — 50 вес. % ) с предварительно нанесенным катализатором и полученную па "ту подвергают гидрогенизации.

Гидрогенизации подвергают бурые или каменные угли невысокой степени метаморфиз5 ма (длиннопламенные, газовые), содержащие около 0,5% серы н 5 — 10% золы. В качестве пастообразователя применяют фракции сернистых и высокосернистых нефтей с т. кип. выше 240 С. Катализатор (соедннения молиб10 дена, двух- и трехвалентного железа) наносят на измельченный уголь методом пропиткп в количестве 0,1 — 1 % металла в расчете на органическую ма "су угля.

В результате гидрогенизации угля образу15 ются жидкие и газообразные продукты, а также твердый остаток. Жидкие высококипящие мазутные фракции, составляющие 40—

50» всей жидкой части гидрогенизата, содержат до 1 еeр Iы » и H м о01г. ут T б51ы1тTIь иНс 1п1о©льзо20 ваны как котельное топливо на электростанциях и для других целей. Более низкокипящие фракции (45 — 50%), обогащенные фенолами, азотистыми основаниями, ароматическими углеводородами, являются сырьем для

25 производства моторного горючего и химических продуктов. Азотистые основания, содержащиеся в этих фракциях в количестве 3,6%, не находят квалифицированного применения из-за незначительного содержания в них де30 фицитных пиридина, пиколинов, 2,6-лутидина.

443052

Предмет изобретения

Составитель Т. Ильинская

Редактор Н. Корченко

Корректор И. Позняковская

Техред М. Семенов

Заказ 1214/7 Изд. № 1276 Тираж 537 Подписное

U,HÈÈÏÈ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

В то же время, согласно технологической схеме гидрогенизационной переработки угля в смеси с нефтепродуктом, эти азотистые основания выделяют из фракции гидрогенизата с т. кип. до 240 С и возвращают в процесс гидрогенизации в качестве ингибирующей добавки в количестве 1 — 5 вес., что позволяет увеличить степень превращения органической массы угля с 70 до 85 — 88% с одновременным повышением выхода жидких продуктов до 85 — 88о/о

Пример 1. Для гидрогенизации применяют каменный уголь марки Г6 Грамотеинского разреза, имеющий следующую характеРистикУ: Ас 7 02о/о, WP 2 92о/о, С 79 44о/о, Н

5,33 /о, N" 2,22 /о, S общ. 0,37 /о . В качестве нефтепродукта используют фракции арланской нефти с т. кип. выше 240 С следующего фракционного состава: до 300 9,7 /о, до 450

41,2/о, выше 450 58,8/о, элементарный состав (в %): С 84; Н 11,18; S 3,5; N 0,36. Катализатор наносят на измельченный уголь методом пропитки. В качестве ингибирующей добавки применяют азотистые основания с т. кип. до 240 С, выделенные из гидрогенизата и имеющие следующую характеристику: плотность р4" 0,9531; содержание воды 0,5%, элементарный состав (в %): С 84,25; Н 10,45;

N 5,94; S 0,26.

Пасту, содержащую 40 г угля (с нанесенным катализатором), 60 г нефтепродукта, 1 r азотистых оснований, подвергают гидрогенизации при температуре 400 — 425 С и давлении водорода 50 †1 атм в течение 2 час.

После окончания опыта реакционную смесь охлаждают, выгружают и анализируют качественный и количественный состав жидких, твердых и газообразных продуктов. Результаты анализа показывают, что степень превращения органической массы угля 86,5%, выход жидких продуктов 83,6 /о, газа 10,6 /о, расход водорода 1,5о/о.

Пример lа (сравнительный). Гидрогенизации подвергают пасту, аналогичную пасте в примере 1, за исключением добавки азотистых оснований. Условия гидрогенизации те же, что в примере 1. Результаты анализа продуктов реакции показывают, что степень пре1 вращения органической массы угля 73,1 /о, выход жидких продуктов 72,8%, газа 12,9 /о, расход водорода 2,1%.

Пример 2. Гидрогенизации подвергают

5 угольно-нефтяную пасту, аналогичную пасте в примере 1, с добавкой азотистых оснований и количестве 2,5%. Условия гидрогенизации те же, что в примере 1.

Результаты анализа продуктов реакции по10 казывают, что =тепень превращения органической массы угля 87,3%, выход жидких продуктов 83,4%, газа 11,0%, расход водорода

1,7 /

Пример 3. Гидрогенизации подвергают

15 угольно-нефтяную смесь, аналогичную смеси в примере 1, с добавкой азотистых оснований в количестве 5%. Условия гидрогенизации те же, что в примере 1.

Результаты анализа продуктов реакции по20 казывают, что степень превращения органической массы угля 86,2 /о, выход жидких продуктов 85,2%, газа 10,0 /о, расход водорода

1 70/0

11з приведенных примеров видно, что при25 менение азотистых оснований в угольно-нефтяной пасте, подвергаемой гидрогенизации, способствует увеличению степени превращения органической массы угля и выхода жидких продуктов, а также снижению газообра30 зования.

35 1. Способ каталитической гидрогенизации смеси малосернистого угля с сырой сернистой, высокосернистой или отбензиненной нефтью при температуре, например, 400—

450 С под давлением водорода 50 †1 атм в

40 присутствии катализаторов и ингибиторов радикальной полимеризации, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации и удешевления технологического процесса, в качестве ннгибиторов используют азотистые осно45 вапия в количестве 1 — 5 вес. %.

2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что азотистые основания получают путем выделения из фракции гидрогенизата с температурой кипения до 240 С.