Способ конверсии этана
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
