Способ конверсии этана

Способ конверсии этана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: этан конвертируют в присутствии диоксида углерода в этилене с одновременным образованием водорода и оксида углерода. Процесс осуществляют при 810-850°С на марганцевом силикате, содержащем 25-28 мас.% оксида марганца (IV), промотированном оксидами хрома и калия в количестве соответственно 5,8-9,5 мас.% и 1,8-2,4 мас.% в расчете на силикат. В сырье поддерживают объемное соотношение этан:диоксид углерода 1:(1,2- 1,3). В предпочтительном варианте этан подают равномерно по длине реактора. Селективность процесса по этилену достигает 86%. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926167/04 (22) 05.04.91 (46) 07.01.93. Бюл. № 1 (71) Институт нефтехимических процессов им. Ю. Г,Мамедалиева (72) С.P.Ìèðçàáåêîâà, А.X.Ìàìåäîâ, В.С.Алиев и Ш.А.Нуриев (56) Патент США ¹ 4524236, кл, С 07 С 5/38, 1985.

Патент Франции ¹ 1184523, кл. С 07 С, 1952, Авторское свидетельство СССР

¹ 1549913, кл, С 01 В 3/08, 1988.

Изобретение относится к способу переработки низкомолекулярных парафиновых углеводородов, конкретно к углекислотной конверсии этана в синтез-газ и этилен.

Известен способ конверсии углеводородов путем окислительного дегидрирова-. ния этана в присутствии кислорода воздуха на катализаторе Mop,è×p26ébpp7Ñàpp20 при 400 С. Конверсия зтэна составляет

71 о

Недостатком способа является низкая селективность по С2Н4 Р1Ю.

Известен также способ конверсии этана в присутствии диоксида углерода нэ катализаторе, содержащем 28,83% Fe, 65,3% Ре2ОЗ, 0,400/0 AI20a,0,01% Си0, 0,80% SI02,4,1 MgO, 0 40 СаО, при 850 С и соотношении

С02:СН4 1,77. Конверсия этана и СО2 составляет 82 и 45% соответственно, .2.

„, Я3 „„1786015 А1 (st)s С 07 С 5/333, С 01 В 3/38 (54) СПОСОБ КОНВЕРСИИ 3ТАНА (57) Сущность изобретения: этан конвертируют в присутствии диоксида углерода в этилене с одновременным образованием водорода и оксида углерода. Процесс осуществляют при 810 — 850 С на марганцевом силикате, содержащем 25-28 мас.% оксида марганца (IV), промотированном оксидами хрома и калия в количестве соответственно

5,8-9,5 мас.% и 1,8-2,4 мэс.% в расчете на силикат. В сырье поддерживают объемное соотношение этан;диоксид углерода 1:(1,2—

1,3), В предпочтительном варианте этан подают равномерно по длине реактора, Селективность процесса по этилену достигает

86%. 1 з.п.ф-лы. 1 табл.

Недостаткрм способа является сравнительно невысокая селективность процесса — а

65%, 4

Наиболее близким к предлагаемому р способу кон версии низкомолекуля рн ых углеводородов в синтез-газ и этилен в присутствии углекислого газа является способ конверсии зтана, который осуществляют при температуре 850 С и соотношения (Л

CO2:C2H6 = 1,3-1,5 на катализаторе, представляющем собой марганцевый силикат, содержащий 26 — 28% оксида марганца, промотированный 15 — 20% оксида железа, взятого от веса силиката. Селективность по этилену составляет 65,4-70,1%.

Недостатком способа является сравнительно невысокая селективность по этилену, Данный способ принят в качестве прототипа.

1786015

Цель изобретения — повышение селективности по этилену.

Цель достигается тем, что на марганцевый силикат с содержанием 26-28 мас.% оксида марганца наносят 5,8-9.5% оксида хрома и промотируют 1,8-2,4% оксида калия, взятых от массы силиката, а процесс ведут при температуре 810-850 С и соотношении этан;диоксид углерода, равном

1:1,2-1,3, с равномерной подачей углеводорода rto длине реактора.

Сущность изобретения заключается в том, что марганцевый силикат Чиатурского месторождения ГССР состава, %; МпОг 26—

28, SION 44-47, Са0 6,9, А!гОз 8,9, ЕегОз 2-3MgO, МПО, РгО, $0з, НгО-связанная остальное пропитывают растворами Сг(ИОз)з и КОН в расчете на содержание 5,8-9,5% оксида хрома и 1,8-2,4 оксида калия на марганцевом силикате. Пропитанный силикат сушат при 110 С в течение 10 ч. После сушки катализатор формуют и прокаливают при 1050 С в течение 5 ч, В качестве катализатора используют частицы диаметром 2 — 4 мм. На полученном катализаторе ведут конверсию этана при 810 — 850ОС и соотношении СгНб:СОг = 1;(1,2 — 1,3).

Процесс углекислотной конверсии этана в этилен и синтез-газ осуществляют в проточной системе.

Подача этана осуществляется равномерно по длине реактора.

Пример 1, Осуществляют по описанной методике при температуре 830 С, времени контакта 2 с, общем соотношении

СгНб:СОг = 1:1,2.

Катализатор содержит 5,8% оксида хрома и 1,8 оксида калия на марганцевом силикате, содержащем 26-28% МпОг.

Катализатор готовят следующим образом: 50 г порошка марганцевого силиката, содержащего 26-28 МпОг, пропитывают раствором, содержащим 8,7 г Сг(ИОз)з и 1,7 г КОН, затем сушат при 110 С в течение 10 ч, После сушки катализатор формуют и и рокаливают при 1050 С в течение 5 ч.

В реакцию подано, л/ч:

СОг 4,7

СгНв 3,9

Состав полученного газа на выходе, л/ч:

СгН4 1,92

СО 3,28

Нг 1,02

СгН6 1,64

СОг 1,97

Конверсия СгН6 58

Селективнасть по СгН4,% 85

Конверсия СОг, 58

Пример 2, Процесс осуществляют по примеру 1 на катализаторе, содержащем 8,0 оксида хрома. 2,4% оксида калия на марганцевом

5 силикате. содержащем 26 — 28% МпОг.

Катализатор готовят следующим образом, 50 r порошка марганцевого силиката, содержащего 26-28% МпОг, пропитывают раствором, содержащим 12 r Сг(МОз)з и 1,43

10 r КОН.

В реакцию подано, л/ч:

СОг 4.7

СгНв 3,9

Состав полученного газа на выходе, л/ч:

15 СгН4 1,92

СО 3,60

Нг 1,26

СгН6 1,56

СОг 1,93

Конверсия СгН6, 60

Конверсия СОг, % 59

Селективность по СгН4, % 86

Остальные примеры осуществляют как примеры 1 и 2.

25 Данные по примерам приведены в таблице. Примеры 1 — 6 являются основными, Пример 6 осуществлен без равномерной подачи реагентов по длине реактора.

В таблице также приведены примеры

30 для сравнения: примеры 7, 8 на запредельное содержание оксидов хрома и калия в катализаторе, пример 9 с равномерной подачей СОг по длине реактора.

Таким образом, использование предла35 гаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить селективность процесса превращения этана в этилен на

15-20%, 20

40 Формула изобретения

1. Способ конверсии этана в этилен в присутствии диоксида углерода путем пропускания сырьевой смеси при повышенной температуре через реактор, заполненный

45 катализатором — марганцевым силикатом с содержанием оксида марганца (И) 26 — 28 мас., отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности процесса, используют катализатор, дополнительно со50 держащий оксид хрома в количестве 5,8 — 5,9 мас.% и оксид калия в количестве 1,8 — 2,4 мас.% в расчете на силикат, и процесс проводят при температуре 810 — 850 С и объемном соотношении в сырьевой смеси

55 этан:дисксид углерода, равном 1;1,2-1,3, 2. Способ по и. 1. î - л и ч а ю шийся тем, что этан подают равномерно по длине реактора, 178б015

С4

«

Ю ч— м

О CQ л л

CO ч

X о

Iо

Ф

Ф

ff3

X tV

«л

1 °

CV

О » м

СО э

Щ

fQ

I«Ъ

1 °

a a м (3 о м ° ° оз о сО

«л

СО лЩ

Щ

IA

X и

LA -Ф л «

01 cV х а о м

О л

Ы1

СО

СГ\ л М

СО о . л а

СО С4

Х о

О

IМ о с о со

° а

«Ч

О т

° °

ОЭ ао « л Л

СО <М

fQ

Т3

О

IX

m

Щ а

«-3 с4 л о м

СО т! (бС

r

О

333

fQ а о

СО СО л л

Ц л

fQ

Щ

X с

fQ

1fQ

Ы.3 с4

«О

IL (3

z О

Ф х

СС V 4

Ф Q «>

QI л

3. а х

>, z

l- S

tC Щ Щ =)

XLO CL О

mOe X с о о о о у оСФ О.

>, ов- u о с

Щ рХР

О -4Е о а

ФЛ р4

=В 4 О

ovv а

С «С вС

Х X

XOO

f clа (D m Ф

3- m «33

Щ X Z

fQoo щYY

М о с о с

fQ

СЕ о щ а о

О Y

О О а

fQ Ф

CL X

Iо о

333 с

О

IЩ

Щ

fQ о

С:

Щ IC

z x о с а щ

Х

С о о х а о о

m рМ

Ф

z

Щ

3Е а

Ф

СХ о

«.3 о

«3

Щ

X л

Ф

CL о

Iс в

l

1

t

1 !

I

3

l

3

I

I

1 !

1

t

l

t

I

l

1

I

I

I

1

I

1

1

I

1

1

I

I

1

I

1

I

I в

I

1

I

I

1

1

I

I

)

1

I

I

1 X

3 3 Во б1 Я с б I

1 1-4

1 3

I t

l

1 I 0 в

1 1

1 1-4

I I

1 3 в

В I

I I CO

1 1

I 1

I I

I -3 =4

l

t. t

1 I

1 1 Г

) 1

1 1

I I

l 44

I I

I t

I I

I l

1 3

1 I

1 б

1 3

I д 1 а )

1 Ф I

t T. I

I X I «Г\

1 «1 I

I С" I

t 1

1 1

I ) в в

I 1

1 I

I )

1 )

1 1 — — 4

I 4

1 )

I м

1 I

1 1 — —

l )

I

1 « 3

1 1

1 1

3 !

I I

1 I

I 3

I I

) I

hl о ae o (-3 В 3 « (3 Щ

Ю «- fQ м ° ° I- c) « 3 М

СО - 0Ъ Ш 0

«4 Щ л z

О а» Щ

I- K т» «1» т — «f3 Я) 0 CO гq Щ

О е fQ ° I" 4Р 1 LA

СО «O LCL LCL «O