Способ получения этанэтиленовой фракции

 

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способу получения этанэтиленовых фракций. Цель - повышение выхода. Для этого процесс дегидродимеризации метана проводят при 730-780°С с использованием промотора HCL на катализаторе, содержащем 15-17 мас.% MNO (в расчете на MN) и 10-20 мас.% NAOH (в расчете на NA), носитель нитрид бора до 100 мас.%. Выход достигает 36,7%, селективность 73,4%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1833 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4292489/31-04 (22) 31.07.87 (46) 30.10.89. Вюл. Р 40 (71) Институт нефтехимических процессов им. акад. Ю.Г. Мамедалиева (72) A.Õ. Мамедов, В.С. Алиев, И.A. Гулиев, С.А. Джамалова и Н.А,Нуриев ()3) 547.313 ° 2(088.8) (6) Патент СИА и 4544786, кл. С 07 С "/uu, 1986.

Патент фРГ )т" 34067)1, кл. С 07 С 2/84, 1984.

Патент СНА h 4/44784, кл. С 07 С 2/00, 1986.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к высокотемпературной окислительной конверсии метана.

Цель изобретения — повышение выхода этанэтиленовой фракции.

Изобретение .иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 ° Процесс окислительной дегидродимеризации метана осуществляется в проточной системе при температуре 780 L, объемной скорости

9,42 л/ч, времени контакта 0, с, соотношении метана и кислорода 2:1 на катализаторе, содержащем МпО в количестве 17 мас.l в расчете на Мп и

NaOH 13 мас./ в расчете íà Na, носитель (нитрид бора) - до 100 мас.3. Катализатор готовят следующим образом:

50 г поронка носителя (нитрида бора) тщательно перемешивают с растворами азотнс -кисл го марганца (43,49 г (51 4 С 07 С 2/84, В О1 .1 23/04, 23/34

2 (4) CflOCOb ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНЭТИПЕНОВОЙ

ФРАКЦИИ (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способу получения

- этанэтиленовых фракций ° Цель - повышение выхода, Для этого процесс дегидродимеризации метана проводят при

730-780 С с использованием промотора

НС1 на катализаторе, содержащем

15-17 мас.Р МпО (в pai erc на Мп) и

10-20 мас. ИаОН (в расчете íà Na), нсситель — нитрид бора - до 100 мас

Выход достигает 36,7, сеs",eêòèâíîñòü

«3,4i. 1 табл.

Mn(NO>)> Н О в 200 мл годы) и т1аОИ (16,15 r NaOH в 100 мл воды). Суспензию перемешивают в течение 2 ч, о затем сушат при 110 C в течение 10 ч.

После сушки катализатор формуют и

О прокаливают при 1050 С в течение 5 ч.

В качестве катализатора используют частицы диаметром 2-4 мм. Процесс конверсии метана осуществляют в проточной системе с кварцевым реактором диаметром 12 мм.

Н реакторе катализатор в течение

10 ч при температуре 800"С восстанавливают метанкислородной смесью, а затем в течение 30 мин обрабатывают той

we смесью, но содержащей 3 об.> НС1.

На катализатор после такой обработки о . при 780 С подают исходную метанкислородную смесь.

Состав исходного газа, об .",:

СН(66

1518332

Селективность по СО

СО

Конверсия метана, об. 3

36,7

Выход С<, об.3

Катализатор готовят по прИмеру 1. Для приготовления исходных растворов берут 41,71 г Мп(МО )

Н р „11 91 г !аОН в виде водных растворов.

9,11

1,93

11,04

4,87

5, 19

56,7

12,0

68,7

Концентрация СО4

СО

Селекти вност ь по С<Н 4, об. 3

С Н

Суммарная селективность по С, об.

15,2

16,1

48,7

33,45

Селективность по СО

СО

Конверсия метана, об.3

Выход С, об.Ж

Пример 3. Процесс осуществля- Для приготовления катализатора беется аналогично примеру 1 на катали- 4 рут водные растворы Мп(ИО ) Н о

1 2 заторе, сорерааеем 17 мас.2 Мор а ра- (88,42 г) м Яаоа (20,77 г . ,счете на Мп и 16 мас.F NaOH e расчете на Na, нитрид бора - до 100 мас.3. об. б 9,30

2,04

11,34

СС

СО

3,91

4,31

О, При этом получено:

Концентрация С Н4 в контактном газе, об.

} 2 б

Суммарная концентрация С, об ..ь

СО

СО

Селективность по С Н об.

С,Не

Суммарная селективность по С(2, об.

П р и м -е р 2. Процесс осуществляется аналогично примеру 1 с тем отличием, что катализатор содеряит

17 мас.> MnO в расчете íà Мп и

10 мас. NaOH в расчете íà Na, носитель (нитрид бора) - до 100 мас.Ф.

Состав исходного газа, об.3:

СН, 66

Оа 34

При этом получено:

Концентрация С Н в контактном газе, об.4

} 2 6

Суммарная концентрация С, об.3

Состав исходного газа, об . :

СН 66

О 34

При этом получено:

Концентрация H4 в контактном газе, С,Н, Суммарная концентрация Cä, об.(;

10,08

2,05

127 13 } е 2(3

4,59

60,5

12,3

72 8

13,4

13,8

50 5

5 1518332

Селективность по С Н4, об.

С2нс

Суммарная селекти внос т ь по С2, об. 3

60,2

13,2

73,4

Селективность по С02

СО

Конверсия метана, 12,7

13 9

46,8

34,4

Выход С

Пример 4. Процесс осуществля- Для приготовления катализатора ется аналогично примеру 1 на катали- берут водные растворы Mn(NO )2 Н О г заторе, содержащем 17 мас.ь МпО в ра- (48,33 г) и NaGH (27,61 r) . счете на Мп и 20 мас.Ф NaOH в расчете на

Na,íèòðèä бора - до 100 мас.Ф,при 730 С.

Выход Сг, 30,5

35 I

Для приготовления катализатора берут 37,31 г Мп(Иоз)2 HÄO и 15,7 г

NaOH.

П р и м e p 5. Процесс осуществляется аналогично примеру 1 на катализаторе, содержащем 15 мас. ИпО в расчете на Мп и 13 мас. ь NaOH в расчете на Na нитрид бора — до 1 00 мас. .

17,3

18,0

47,8

30,95

Выход, Сг, Состав исходного газа, об. :

СЬ4 66

Ог 34

При этом получено:

Концентрация С Н в контактном газе, об. с,н, Суммарная концентрация Сг, оо .

Концентрация СО, об.l

CG

Селективность no C h, ob.3 (гН6

Суммарная селективность С2, Селективность по С02

СО

Конверсия метана, Состав исходного газа, об.Ф: сн 66

О 34

При этом получено:

Концентрация С i< в контактном газе, об.3

С,Н, Суммарная концентрация С

Концентрация С02

СО

Селективность по С2Н,1, С,Н, Суммарная селективность по С, Селективность по CG

СО

Конверсия метана, 7,93

2, 12

10,05

3,87

4,18

56,3

15,1

71,4

13,7

14,9

42,8

8,",6

1,85

10, 21

5,47

5,68

53 >О

11 7

64,7

1518332 содержит 13 мас. NaOH в расчете на Na и 17 мас.3 МпО в расчете на

Мп нитрид бора - до 100 мас. .

I ктном газе, об.Ф 8,37

1,76 об.4 10, 13

Концентрация СО, об. 3

СО

Селективность по С Н+, Ж

СгЛ

Суммарная селективность по С

5,25

5,38

54,2

11,4

65,6

17,0

17,4

46,8

Селективность по СО, 3

СО

Конверсия метана, Выход С, 30,7

П Р и м е P 7. ПРоцесс осУществлЯ- 25 пРи 780 С, времени конта а 0 7

l ют на катализаторе по примеру 1 с объемной скорости 6 61 л/ч.

Э тем отличием, что конверсию проводят

Состав исходного газа, об.>:

СН4. 66 о, 34

При этом получено:

Концентрация С Н в контактном газе, об.4

"г" 6

Суммарная концентрация

8,15

1,88

10,03

Концентрация СОг, об.9.

СО

Селективность по СгН, об..ь

СгН6

Суммарная селективность по (;ä

Селективность по СОг, 3

СО

Конверсия метана, /

19,4

20,4

55,5

Выход С, 4

33,4

Для приготовления катализатора берут 3854 г Mn(NO>) Н 0 и 880 r

Na0H. Температура процесса - 800 С.

Состав исходного газа, ob.Ж:

СН 66

0 34

При этом получено:

Концентрация СгН в контактном газе, об.б

СгН

6,45

1,20

11 р и м е р 6. Процесс осуществляют при 750 С, объемной скорости 1

6;86 л/ч и времени контакта 0,7 с, Катализатор (готовят по примеру 1) 5

Состав исходного газа, об

СН, 66 о 34

При этом получено:

Концентрация С<Н в конта

СгЦ6

Суммарная концентрация Сд

Пример 8. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, отличие заключается в том, что катализатор содержит 17 мас.l МпО в расчете на

Мп и 8 мас.i NaOH в расчете íà Na.

6,46

6,79

48,9

11,3

60,2

9 1518332

Суммарная концентрация Cä

Концентрация СО, об.i

СО

Селективность по С Н4, об.1

С,Н, Суммарная селективность по С г

Селективность по СО, об .

СО

Конверсия метана, 10

Выход С, 23,2!

Для приготовления катализатора берут 52,49 г Mn(NO>), h О и 37,48 r

NaOH. Температура процесса - S00 С, 20

Состав исходного сырья, об.4:

СН4 66 о 34

При этом получено;

Концентрация С Н4 в контактном газе, С,Н, Суммарная концентрация С

Концентрация СО,, об. ;

СО

Селективность по С Н 4, С Н

Суммарная селективность по Сд

Выход С, 4

20,1

Для приготовления катализатора heрут водные растворы 23,26 г Mn(NOy) Н О и 14,68 г NaOH. Температура процесса - 800 С.

hh

Состав исходного газа, об. :

СН4 66

О 34

При этом получено:

Концентрация С Н в контактном

С,Н, Суммарная концентрация С

Концентрация СО, об.i

СО

Селективност ь по С Н 4, об./.

С Н

Суммарная селективность по С

Селективность по СО, CG газе, об.Ж 6,44

1,31

7,75

4,21

4,40

53,4

10,9

64,3

17,5

18,2

Пример 9. Процесс осуществля- 1 ется аналогично примеру 1 с тем отличием, что катализатор содержит 17,мас.". „

МпО в расчете на Мп и 25 мас.б МаОН в расчеre íà Na.

Селективность по CG>, СО

Конверсия метана, Пример 10. Процесс осуществляется аналогично примеру 1 с тем отли40 чием, что катализатор содержит

10 мас.l MnO в расчете на Мп и

13 мас.б NaOH в расчете на Na.

7,66 " 7

7,18

44,1

8,3

52 4

23,0

24,3

44,3 об.Ф 5,17

1,46

6,63

3,94

4,22

48,3

13,6

61,9

18,4

19,7

32,5

1518332

Конверсия метана, 36 5

23 5

Выход С у 6

Для приготовления катализатора берут водные растворы 53,48 г Mn(NOy)y> х Н 0 и 1b,87 г NaOH. Температура процесса - 800 С.

1О

Состав исходного газа, об.>:

СН, 66

О, 34

При этом получено:

Концентрация С Н,6 в контактном

Суммарная концентрация С

Концентрация СО, об .

СО

Селективность по С Нд, у

С,Н6

Суммарная селексивность по С

Селективность по СО, СО

Конверсия метана, Выход С> щем окисел марганца и соединение нат.рия на носителе и промотированного

НС1, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода, используют катализатор, содержащий МпО в количестве 15-17 мас.У в расчете на

Мп, в качестве соединения Na содержащий NaOH в количестве 10-20 мас.6

>в расчете на Na, в качестве носителяBN - до 100 мас. г.

Характеристика процесса

) Примеры для сравнения

5 / Й ) 7 1 ь ) 9 ) о асновные примеры

3 (4

Содеряание активныт компонентов, нас.8:

Иа

ып

Условия

17 3 13

l0 20

1З . 13

17 17

750 780

0,7 0,7

13

10 16

17 17

1З

800 600 800

С,5 0,5 0,5

32,5 36,5 44,2

0,5

Температура, С о ареия контакта, с

Покааатели

730 780

0,5 0,5

780 780

0,5 0,5

0,5

5а,5 48,т 46,8 42,8 47,6 46,8

Конверсия метана, Селективность пп

Се, в- .д С„Х

Концентрация Ст об.4

61,9 6ч,3 55 3

20,1 23,5 24,5

6, 6З 7, 75 8, 07

65,6 60,2

30,7 33,4

10,13 10,03

64, 7

30,95

10,21

71,4

30,5

10,05

52,4

23,2

7,66

72,8 68,7 73,4

36,7 33,45 34,3

12,13 11,04 11,34

П р и и е ч а н и е: При темпеоатурак нняе 7UO С конверсия и селективность снимаются an уровня прот отипа (по спосооу прототипу конверсия и селективность составляют 8,2 и 72,82 соответственно).

Пример 11. Процесс осуществля-5 ется .аналогично примеру 1 с тем отличием, что катализатор содержит

20 мас.75 МпО в расчете на Мп и

13 мас.5 NaOH в расчете íà Na.

В таблице приведены сводные данные, характеризующие способ получения этвнэтиленовой фракции (по примерам) . формула изобретения

Способ получения этанэтиленовой у

L фракции путем окислительной дегидродимеризации метана при температуре

730-780 С на катализаторе, содержаI газе, об.6 6,83

1,24

8,07

6,36

6,68

46,8

8,5

55,3

21,8

22т9

44,21