Способ получения высших парафиновых углеводородов с -с

Способ получения высших парафиновых углеводородов с -с

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистическими

Республик

«й747847 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 061277 (21) 2552080/23-04 (51.)м. Кл.

С 07 С 9/00 с присоединением заявки Й9

Госуаарственный комитет

СССР но «елам н обретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0780.Бюллетень Мо 26 .Дата опубликования описания 150780 (53) УДК 547. 217 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. M. Зайдман, Л. Е. Пчелякова и Е. Д. Радченко

Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа (7i) Заявители Сибирского отделения AH СССР и Всесоюзный научноисследовательский институт по переработке нефти (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ ПАРАФИНОВИХ

У1.ЛЕВО,ЦОРОДОВ С вЂ” С

Изобретение относится к области, химии н нефтехимии, а именно к способу превращения метана в жидкие углеводороды,, преимущественно парафины

С о — С1о, использование которых может быть весьма разнообразным и как компонента топлива (дизельного, реактивного), и как сырья для других химических процессов, в том числе для производства водорода 10

С„ Н + 24H O 12СО + 37Н Известнб, что в связи с возникшей в последнее время проблемой транспортирования природного газа из отдален=15 ных и труднодоступных месторождений был предложен способ, согласно .которому предполагалось превращать метан (природный гаэ) в метиловый спирт со строительством соответствующего про- 20 изводства вблизи месторождений газа.

Производство метанола из природного газа, не считая стадий очистки, включает следуютцие основные стади

fl) высокотемпературная конверсия 2з метана с паром на никель-алюминиевых катализаторах; среднетемпературная конверсия синтез газа до содержания углерода около 15-20%; синтез метанола под давлением до 250-300 ат, тем- 30

2 цературе около 300 С на цинкхромовом и аналогичном катализаторе; разделение метанола-сырца с целью получения чистого метанола .

Возможен другой путь превращения метана в жидкие продукты метиловый спирт — получение углеводородов из синтез-газа по методу Фишера (2) .

Первые две стадии этого процесса аналогичны предыдущему. Третья стадия синтез углеводородов на никель-ториевых, кобальт-ториевых и т.п. катализаторах под давлением до 100 ат, температуре около 300 С.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения высших парафиновых углеводородов

Сс) — С1 путем конверсии метана при

150 С с использованием в качестве катализатора соединения типа

FSOgH — SOFA f3) .

Метан при 150 С в автоклаве с десятикратным избытком раствора FSO H— — ЯЪР дает первичный стабильный три3 метнлкарбоний ион и нерастворимый в (.SO@) полимерный продукт.

Выход целевых продуктов очень мал.

74 7847

Физико-химические свойства кат

Удель-(,Содер"

Химический состав, вес.В

Тип цеолита

Обра зец

Катализ атор ная поверхность, м 2/г жание цеолита по данным рентгенофазового анали%.

Ъа О

1Ой А120 > NaгО Са

I Цеолитосодержащий с добавкой P.Э.Э.

РУ-10 84, 20 11, 30

0,31 0,30 4,00 223 10,2 NaY

II To же цеокар-II 85,48 10,40 0,62 0,28 4,44 438 15,0 NaY

III Цеолитосодержащий беэ P.Э.Э.

АШНЦ-3

0 540 0

88,10 10,10 0,9 0,7 0

256 15,0 NBY

IV Аморфный фирмы Ketjen

85,95 14,0 0,05 0 Добавки P.З.Э. представляют босой сМесь окислов редкоземельных элементов (лактаноидов) и даются в составе катализатора в пересчете Ь2О .

Целью изобретения является увеличение выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения высших парафиновых углеводородов С вЂ” С путем конверсии метана с использованием в качестве катализатора цеолита типа

NaЧ и процесс проводят в контакте с кипящим слоем катализатора при 200400 С . Предпочтительными условиями являются использование в качестве катализатора цеолита типа Nab, содержащего 4-4,4 вес.% смеси окислов редкоземельных элементов.

Отличительными признаками способа являются использование в качестве катализатора цеолита типа йсюЧ и прове- 15 дение процесса в контакте,с кипящим слоем катализатора при 200-400 С.

Сущность данного способа состоит в следующем.

Процесс конверсии метана проводят Щ в реакторе с кипящим слоем катализатора при 200-400 С, нормальном давлении, при весовых скоростях 0,5-1,0 ч

- 1

Физико-химические свойства. применявшихся катализаторов приведены в табл. 1. В основном это промышленные образцы катализаторов, а введенные в них Р.Ç.Э. представляют собой смесь окислов редкоземельных элементов (лантаноидов) в пересчете íà La+0 .

В связи с тем, что активность катализаторов падает примерно в 3 раза эа 1 ч работы, в примерах приведены средние данные за 10 мин работы катализатора. При этом имеется в виду, что реализация процесса на данном этапе возможна в реакторе с кипящим слоем катализатора и непрерывной регенерацией °

Пример 1. В реактор загружают 1 г измельченного до фракции

0,5-0,25 мм цеолитосодержащего катализатора РУ-10, проводят предварительную обработку катализатора в токе азота 2 ч при 500 С, снижают температуру до 300 С, подают метан с весовой скоростью 0,6 ч " и включают вибрирующее устройство, обеспечивающее перемешивание катализатора с газами. Средний выход жидких парафиновых углеводородов за 10 мин работы катализатора

78,5 вес,%, выход водорода 9,4 вес.%, остальное - непревращенный метан, который при необходимости может быть возвращен на переработку.

Примеры, полученные s аналогичных условиях предварительной подготовки катализаторов, приведены в табл. 2, Величины показателей преломления жидких продуктов также удовлетворительно согласуются с показателями преломления индивидуальных парафинов

С9 — С 2 . По данным хроматографического анализа жидкие продукты состоят из парафинов С - C для катализатора 1 в примерно равных соотношениях, С+ — С., для катализатора

По данным ИК-спектроскопии полученные продукты состоят в основном иэ углеводородов нормального строения.

Таким образом, представленные примеры показывают, что на наиболее активном иэ изученных катализаторов достигается выход жидких углеводородов около 80 вес.Ъ от поданного метана. Образующийся водород может быть использован для энергетических целей, а в более благоприятных условиях — в качестве ценного сырья для химии и нефтехимии.

Табл ица1 ализатора конверсии метана

747847

Таблица2.

Состав жидких продуктов

Условия работы

Средний выход продуктов за

40 мин работы

Покаэатели преломления

При мер темпекатализавесоЭлементарный ан лиэ, вес.В ратура, ОС вая

1О 2< 11 14

Н

СФН СН

С12Н26 скорость, ч тор выход водородов

1 I 300 0,6 78,5 9,4 83,19 15,07.5,52 0,20 24,4 35,7 39,7 1,4200

2 I 350 0,6 82, 0 10, 2 83, 35 15, 21 5, 48 О, 5 31,6. 33, 5 34, 4 1, 4180

3 III 300 3,5 74,6 6,6

4 III 400 0,9 44,3 5,85 I 200 0,6

31,3

4,7

Сле- Сле- 46,8 53,2 1,4218 ды ды

6 II 350 0,6 77,7 10,5 84,75 15,25 5,55

7 II 350 0,6 76,9 10,9 84,75 15,25 5,55 Сле- Сле- 43,1 56,9 1,4220 ды ды

8 II 350 0,6 76,9 10,9 84,80 15,20 5,57 Сле- Сле- 51.,8 48,2 1,4220 ды ды

9 II 300 0,53 78,15 10,3 83,55 15,19 5,50 0,3 18, 7 37,4 43,6 1,4208

10 IV 400 0,7 4,81 0,65

Формула изобретения тализатора используют цеолит типа

Nal, содержащий 4-4,4 вес.Ъ смеси окислов редкоземельных металлов.

Составитель Л.Боброва

Техред О. Андрейко Корректор Е. Папп

Редактор Т.Девятко

Заказ 4173/14 . Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, я 4 выход жидких углеводородов

1. Способ получения высших парафи- 4 новых углеводородов Со — С1 путем конверсии метана при повышенной температуре с использованием катализатора, отличающийся тем, что с целью увеличения выхода целевых продуктов, в качестве катализатора используют цеолит типа НОЧ и процесс проводят в контакте с кипящим слоем катализатора при 200-400 С.

2. Способ .по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве ка- 50

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник азотчика, т. 1, М., Химия, 1967.

2. Раппопорт И.Б. Искусственное жидкое топливо. М., Гостоптехиэдат, 1955.

3. Olah G.A., Klopman G,, Schlosberq R, Jof Amer Chem Soc.

91, 3261, 1969 (пРототип).