Катализатор и способ получения алкано-олефиновых углеводородов в его присутствии

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений, а именно к каталитическому превращению смесей алифатических спиртов в смесь углеводородов алкано-олефинового ряда, в частности C5-C8 углеводородов. Описан катализатор получения алкано-олефиновых углеводородов на основе γ-оксида алюминия, отличающийся тем, что он содержит оксид вольфрама и оксид рения, при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид вольфрама 1,2-6,7; оксид рения 0-1,3; γ-оксид алюминия остальное. Описан также способ получения алкано-олефиновых углеводородов с четным или совместным рядом четных и нечетных чисел углеродных атомов путем реакции кросс-конденсации этанола или его смесей с алифатическими спиртами в присутствии вышеуказанного катализатора. Технический результат - описанный катализатор позволяет при конверсии исходных спиртов, равной 85-95%, увеличить выход олефин-алкановой фракции C5-C8 до 45% и обеспечить снижение выхода газообразных продуктов С12 до 30-35%. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений, а именно к каталитическому превращению смесей алифатических спиртов в смесь углеводородов алкано-олефинового ряда, в частности С58 углеводородов, являющихся эффективными добавками к углеводородным топливам различного назначения.

Начало XXI века многие специалисты характеризуют как окончание эры дешевой нефти. В связи с растущими энергетическими потребностями человечеству приходится искать альтернативные виды топлив. К альтернативным относятся вещества, которые могут применяться в двигателях внутреннего сгорания или энергетических установках вместо топлив нефтяного происхождения. Наибольшее распространение в настоящее время получили двигатели, работающие на невосполнимых видах топлив - бензин, дизельное топливо, природный газ. По существующим оценкам как минимум еще до 2030 человечество будет использовать углеводородное топливо в двигателях внутреннего сгорания, как основное [1]. Запасы нефти и природного газа не восполняются, а их добыча и переработка имеют тенденцию удорожания. К тому же эти виды топлив загрязняют окружающую среду соединениями серы, азота и ароматических соединений, в связи с чем принимаются все новые нормы по содержанию этих элементов в топливе (Евро-1, 2, 3..). Это в значительной мере увеличивает их стоимость.

В последние годы внимание исследователей всего мира обращено на спиртовые топлива, их преимущества и недостатки при использовании в двигателях внутреннего сгорания. В этой связи наибольшее распространение нашли низшие алифатические спирты: метанол и этанол, в то время как высшие спирты рассматриваются в качестве стабилизирующих добавок.

Следует отметить, что углеводородное топливо будет превалировать, по крайней мере, до 2050 г. В этой связи альтернативные подходы получения алифатических углеводородов как высококачественных компонентов топлив приобретают особое значение.

Так, существует возможность использовать этанол в качестве сырья для получения синтетического бензина или его высокооктановых компонентов: алкилароматических углеводородов и алканов изостроения, причем получаемое при этом топливо является экологически чистым вследствие отсутствия в нем соединений серы и азота.

Следует подчеркнуть, что в связи с ужесточающимися экологическими требованиями, предъявляемыми к автомобильному транспорту, алкан-олефиновая фракция является наиболее ценной, ведь именно она обеспечивает в большей степени экологическую приемлемость топлива.

Известен цеолитный катализатор HZSM-5 с Si/Al=30 производства ЗАО «Нижегородские сорбенты», переведенный в Н-форму в соответствии с методикой, предложенной в работе [2], в присутствии которого проводят один из наиболее перспективных способов получения углеводородных компонентов топлив путем переработки этанола, описанный в работе [3]. Согласно этому способу продуктами превращения этилового спирта являются газообразная фракция, содержащая насыщенные и ненасыщенные углеводороды C14, жидкая углеводородная фракция и вода.

Изучение каталитической конверсии этанола проводят на лабораторной установке проточного типа со стационарным слоем катализатора при Т=300-400°С, Р=1-6 атм, объемных скоростях подачи этилового спирта WC2H5OH=2500-5000 ч-1. Загрузка катализатора с размером частиц 0,2-0,5 мм составляет 1 г.Предварительная обработка цеолита заключается в прокаливании образца при Т=500°С в течение 1 ч в токе азота.

Максимальный выход жидкой углеводородной фракции составляет 18%. Полученные жидкие углеводородные фракции состоят из насыщенных и ненасыщенных углеводородов, циклоалканов, и алкилзамещенных соединений ароматического ряда.

К недостаткам известного способа следует отнести высокое газообразование, а также повышенное содержание ароматических соединений в жидком продукте, где их количество достигает более 60 мас.%.

Известна каталитическая композиция, содержащая в качестве гидридной фазы железотитанатного интерметаллида соединение общей формулы: Ti1-xFe1-yMzHn, где М - один или несколько металлов IV-VII групп; лантаноиды или их смесь в виде мишметалла; х=0-0,3; у=0-0,7; z=0-0,7; n>0 [4], предпочтительно [TiFe0,95Zr0,03Mo0,02]H2 или [TiFe0,95Mn0,03Cr0,02]H2, и промышленный алюмоплатиновый (АП-56, Ап-64) или алюмоникелевый катализатор при массовом соотношении промышленного катализатора к интерметаллическому соединению, равном 1:10.

К недостаткам описанной композиции можно отнести низкую химическую и механическую устойчивость интерметаллического соединения, которое быстро становиться хрупким и разрушается.

В присутствии описанной каталитической композиции осуществляют способ получения С8 или С10 углеводородов, преимущественно диметилалканов, из алифатического спирта, в качестве которого используют изобутанол или изопентанол, в среде инертного газа при температуре 300-420°С, давлении 30-80 атм и объемной скорости 0,1-0,8 ч-1.

Согласно описанному способу продуктами превращения соответствующих алифатических спиртов являются газообразная фракция, содержащая насыщенные углеводороды C14, жидкая углеводородная фракция и вода. Жидкая углеводородная фракция содержит до 50% алкановых продуктов димеризации углеродного остова спирта, 10-15% кислородсодержащих соединений.

В присутствии каталитической композиции, описанной в предыдущей работе, осуществляют способ получения алкановой фракции С416, преимущественно изостроения, из этанола в среде инертного газа при температуре 300-420°С, давлении 30-80 атм и объемной скорости 0,2-0,8 ч-1 [5]. Этот способ является наиболее близким по сути и выбран нами за прототип.

К недостаткам изложенного способа следует отнести высокое газообразование (60-70%, содержащих главным образом метан), невысокий выход продуктов реакции, а именно С58 10-20%, а также недостаток описанного катализатора - низкую химическую и механическую устойчивость интерметаллического соединения, которое быстро становится хрупким и разрушается.

Задача настоящего изобретения заключается в создании катализатора и разработке способа превращения этанола или его смесей с алифатическими спиртами, в углеводороды алканового и олефинового рядов, увеличении выхода алкановых углеводородов, а именно фракции С58, и снижении выхода газообразных продуктов.

Настоящая задача решается тем, что предложен катализатор получения алкано-олефиновых углеводородов на основе γ-оксида алюминия, отличающийся тем, что он содержит оксид вольфрама и оксид рения, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксид вольфрама 1,2-6,7
оксид рения 0-1,3
γ-оксид алюминия остальное

Поставленная задача решается также тем, что предложен способ получения алкан-олефиновых углеводородов с четным или совместным рядом четных и нечетных чисел углеродных атомов путем реакции кросс-конденсации этанола или его смесей с алифатическими спиртами в присутствии описанного выше катализатора.

Реакцию кросс-конденсации проводят при температуре 320-380°С, давлении инертного газа 1-5 МПа при скорости подачи смеси алифатических спиртов на катализатор преимущественно 0,6 дм3 /ч·дм3 кат., а в качестве алифатических спиртов используют или бутанол, или пропанол, или изоамиловый спирт, взятые в количестве до 40 мас.%, по отношению к этанолу. Катализатор предварительно термообрабатывают при температуре 450°С в токе водорода в течение 10 часов.

Реакция кросс-конденсации представляет собой формирование углеводородного остова из смеси спиртов различной природы в процессе их восстановительной дегидратации.

Так, авторами настоящего изобретения были проведены работы по изучению формирования углеводородного остова циклических соединений путем восстановительной дегидратации этанола и циклопентанола [6]. Но с целью получения алкановых и олефиновых углеводородов из этанола в смеси с алифатическими спиртами эта реакция применяется впервые.

В той же работе показано, что в присутствии металлооксидных катализаторов реакции этерификации и гомогенизации являются основными маршрутами каталитических превращений алифатических спиртов С25. В результате протекания этих реакций образуются, главным образом, кислородсодержащие продукты: простые и сложные эфиры, альдегиды, кетоны, ацетали, а также алифатические спирты, содержащие большее число углеродных атомов в цепи углеводородного остова по сравнению с исходными реагентами.

Следует отметить, что предлагаемый катализатор, содержащий в качестве активных компонентов твердый раствор оксидов рения и вольфрама, нанесенный на поверхность γ-Al2O3, при найденных оптимальных условиях обеспечивает наряду с вышеперечисленными процессами интенсивное протекание реакции конденсации углеродного остова алифатических спиртов с образованием алкан-олефиновой фракции, а также перераспределение водорода, выделяющегося в ходе процесса [7].

Стабильность и высокую активность вольфрам-рениевого катализатора в отличие от вольфрамсодержащего можно объяснить образованием смешанного оксида, представляющего твердый раствор рения в оксиде вольфрама, по всей вероятности, обеспечивающий необходимые кислотно-основные свойства, обеспечивающие высокую селективность процесса кросс-конденсации углеродного остова спиртов.

Нижеследующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, но никоим образом не ограничивают его область.

Приготовление катализатора

Анодное растворение вольфрама и рения в метаноле

Получение алкоксидных комплексов вольфрама и рения в метаноле, являющихся предшественниками активных компонентов, осуществляют методом электрохимического растворения металлов в метиловом спирте по методике [8-10].

Нанесение метанольного раствора гетерометаллического комплекса общей формулой Re4-x-WxO4(OMe)12 на носитель(γ-Al2O3)

1. Определение влагоемкости носителя по растворителю

В качестве носителя используют γ-Al2O3, преимущественно фракцию 0,5-1,5 мм, в качестве растворителя используется метанол.

Прокаленную при 500°С в течение 5 часов в токе аргона навеску γ-Al2O3 погружают в избыток метанола и выдерживают в течение 2-4 часов в герметично закрытом бюксе, определяют количество поглотившегося метанола. Влагоемкость определяется как отношение поглотившегося метанола к массе носителя (см3/г).

2. Нанесение катализатора

Навеску γ-Al2O3 помещают в заданное количество метанольного раствора гетерометаллического алкоксокомплекса общей формулой Re4-x-WxO4(OMe)12, где х - целое число, принимающее значение от 1 до 4, выдерживают в течение 2-4 часов в герметично закрытом бюксе при постоянном перемешивании до полного поглощения раствора носителем.

3. Сушка нанесенного образца

Носитель с нанесенным на него катализатором просушивают в два этапа: сначала осуществляют сушку в вакуумном шкафу при температуре 150°С в течение 3-5 часов, затем прокалку в токе аргона при температуре 500°С в течение 5 часов.

Получают катализатор, которому соответствуют данные рентгенофазового анализа на фиг.1 и фиг.2, а также данные химического анализа (лазерной спектрометрии), представленные в табл.1.1. и табл.1.2.:

Таблица 1.1
Данные метода лазерной спектрометрии элементного анализа образца катализатора состава: 1.3Re-3.7W/Al2O3
Элемент % атомные % массовые
W 0,3950 3,7591
Re 0,1322 1,1934
Таблица 1.2.
Данные лазерной спектрометрии элементного анализа образца катализатора состава 1,4Re/Al2O3
Элемент % атомные % массовые
Re 0,1547 1,3038

Получение алкановых и олефиновых углеводородов

Примеры 1-3

Синтез алкан-олефиновой фракции осуществляют в проточном реакторе со стационарным слоем катализатора, в качестве которого используют предварительно восстановленный непосредственно в реакторе при 450°С в течение 10 часов γ-оксида алюминия и нанесенных на его поверхность наноразмерного твердого раствора оксидов Re(1,3%) и W(3,4%). Применяют промышленную фракцию 2,5-3,0 мм γ-оксида алюминия. Термообработку проводят при помощи тороидальной электропечи, которая расположена снаружи трубчатого реактора. Высота тороидальной печи соответствует высоте реактора.

По завершении термообработки катализатора температуру реактора снижают до 300°С (пример № 1), до 350°С (пример № 2), до 400°С (пример № 3), создают давление аргона 5 МПа и начинают подачу паров исходного этанола на катализатор, количество которого в реакторе составляет 20 см3, со скоростью 0,6 дм3/ч·дм3кат.

За 200 минут через катализатор пропускают 31,6 г этанола. За это время в охлаждаемых приемниках (1-й по ходу имеет температуру 0°С, 2-й - 15°С) собирают жидкий продукт.

Газ, образующийся в ходе реакции, после завершения процесса, отбирают в газгольдер и определяют состав газообразных углеводородов С1-С4 методом газовой хроматографии. Состав жидких продуктов определяют методом хромато-масс-спектроскопии.

Результаты по влиянию температуры на превращения этанола по примерам 1-3 представлены в таблице №2.

Таблица №2
1 2 3
Катализатор 1,3Re- 1,3 Re- 1,3Re-
3,4W/Al2O3 3,4W/Al2O3 3,4W/Al2O3
Температура, °С 300 350 400
Конверсия, % 72 90 97
Газообразные 8,3 13,2 22,7
продукты насыщенные С14
C1 0,1 0,1 0,4
C2 5,1 8,7 14,3
C4 3,1 4,4 8,0
Газообразные 21,9 38,4 44,5
продукты ненасыщенные С24
C2 12,4 20,2 26,8
С3 0,2 0,8 0,6
C4 9,3 17,4 17,1
Жидкие продукты:
Алканы 0,9 1,45 0,4
C5 0,4 0,7 0,2
C6 0,5 0,75 0,2
Олефины 6,5 7,3 10,3
C6 5,5 6,1 3,3
C8 1,0 1,2 0,7
Кислородсодержащие 45,1 22,2 7

Продукты превращения спиртов состоят из углеводородов, оксигенатов и воды.

Из таблицы 2 видно, что при температуре ниже 350°С значительно увеличивается выход кислородсодержащих соединений, в то время как улучшения выхода целевой алкан-олефиновой фракции не наблюдается по сравнению с примером № 2. При более высокой температуре, как следует из примера № 3, возрастает скорость реакций крекинга, что приводит к увеличению газообразных продуктов, главным образом С2.

Пример 4-5

Предварительную подготовку катализатора осуществляют аналогично примерам 1-3. По завершении термообработки катализатора температуру реактора понижают до 350°С, создают давление аргона 5 МПа и начинают подачу паров исходной смеси: в примере 4 - 80% этанола и 20% пропанола, примере 5 - 80% этанола и 20% бутанола на катализатор, количество которого в реакторе составляет 20 см3, со скоростью 0,6 дм3/ч·дм3кат.

Далее синтез алкано-олефиновой фракции, определение состава получаемых газообразных углеводородов С1-С4 и жидких продуктов осуществляют, как описано выше.

Результаты превращения смеси этанола с пропанолом и смеси этанола с бутанолом по примерам 4-5 представлены в таблице № 3.

Таблица №3
4 5
Катализатор 1,3Re-3,4W/Al2O3 1,3Re-3,4W/Al2O3
Исходная смесь 80% этанол + 20%пропанол 80% этанол + 20% бутанол
Температура, °С 350 350
Конверсия, % 94 92
Газообразные продукты насыщенные С1-С4 29,6 18
C1 2,0 0,1
C2 13,4 9,8
C4 14,2
Газообразные продукты ненасыщенные С2-С4 23,6 46
C2 17,1 18,5
С3 0,8 0,9
C4 14 26,6
Жидкие продукты:
Алканы 10,7 0,5
C5 10,7 0,5
Олефины 13,7 15,2
C5 4 0,7
C6 6,7 11,5
C7 2,3 -
C8 0,7 3
Кислородсодержащие 9,2 10,3

Продукты превращения спиртов состоят из углеводородов, оксигенатов и воды.

Из примера 5 видно, что при наличии в исходной смеси спиртов с четным числом атомов углерода в углеродном скелете (этанол и бутанол) среди продуктов превращения также преобладают углеводороды с четным количеством атомов углерода. При наличии в исходной смеси спирта с нечетным количеством атомов углерода в углеродном скелете наблюдается, как видно из примера 4, образование продуктов как с четным, так и с нечетным количеством атомов углерода в углеводородном остове.

Пример 6-7

Предварительную подготовку катализатора осуществляют аналогично примерам 1-3. По завершении термообработки катализатора температуру реактора понижают до 350°С, создают давление аргона 5 МПа и начинают подачу паров этанола на катализатор с содержанием на его поверхности наноразмерного оксида Re(1,3%) (пример № 6) и оксида W(3,4%) (пример № 7).

Далее синтез алкано-олефиновой фракции, определение состава получаемых газообразных углеводородов C1-C4 и жидких продуктов осуществляют как описано выше.

В таблице № 4 представлены результаты по превращению этанола в зависимости от состава активных компонентов катализаторов.

Таблица №4
6 7
Катализатор 1,3Re/Al2O3 3,4W/Al2O3
Температура, °С 350 350
Конверсия, % 42 95
Газообразные продукты насыщенные С14 3,2 7,2
Газообразные продукты ненасыщенныеС24 1,6 59,7
Жидкие продукты:
Насыщенные углеводороды С58 - 0,3
Ненасыщенные углеводороды C5-C8 - 8,4
Кислородсодержащие 35,8 16,7

Продукты превращения спиртов состоят из углеводородов, оксигенатов и воды.

Из результатов приведенных примеров следует, что рений не проявляет каталитической активности, а вольфрамовый катализатор работает заметно хуже комбинированного вольфрам-рениевого, что выражается в увеличении газообразования, уменьшении выхода целевой фракции, а также быстрой дезактивации катализатора.

Пример 8-9

Предварительную подготовку катализатора осуществляют аналогично примерам 1-3. По завершении термообработки катализатора температуру реактора понижают до 350°С, создают давление аргона 5 МПа и начинают подачу паров исходной смеси, состоящей из 70% этанола и 30% пропанола, на катализатор состава Re(1,3%) и W(6,7%).

Далее синтез алкано-олефиновой фракции, определение состава получаемых газообразных углеводородов С14 и жидких продуктов осуществляют, как описано выше.

В таблице № 5 представлены результаты по превращению спиртовой смеси, состоящей из 70% этанола и 30% пропанола в зависимости от температуры процесса.

Таблица №5
8 9
Катализатор 1,3Re-6,7W/Al2O3 1,3Re-6,7W/Al2O3
Температура, °С 300 350
Конверсия, % 83 97
Газообразные 9,6 21
продукты насыщенные С14
Газообразные 5,3 48
продукты
ненасыщенныеС24
Жидкие продукты:
Насыщенные 0,7 1,2
углеводороды С58
Ненасыщенные 7,7 21
углеводороды C5-C8
Кислородсодержащие 48,3 7,8

Из примеров 8-9 следует, что тенденция к увеличению выхода кислородсодержащих соединений при понижении температуры сохраняется, увеличение доли активного компонента вольфрама от 3,4 до 6,7% не приводит к увеличению выхода целевой фракции С58 углеводородов.

Полученные результаты показывают, что в присутствии катализатора, содержащего только оксид вольфрама, существенным образом повышается газообразование, также катализатор утрачивает стабильность уже после 5-6 часов работы; а в присутствии катализатора, содержащего только оксид рения, существенным образом повышается содержание кислородсодержащих компонентов, также наблюдается значительное, более чем в два раза, уменьшение конверсии исходных спиртов.

Температурная зависимость процесса обнаруживает узкий интервал оптимальных температур 320-370°С, выше которого наблюдается резкое увеличение газообразования, а ниже увеличение выхода кислородсодержащих компонентов и уменьшение конверсии исходных реагентов.

Из вышеприведенных примеров можно предположить, что кинетические параметры реакции близки к многим сопутствующим реакциям, таким образом нами найден интервал условий, обеспечивающий максимальную производительность по алкан-олефиновой фракции.

Таким образом, предложенный способ отличается от прототипа высокой стабильностью катализатора, что позволяет при конверсии исходных спиртов, равной 85-95%, увеличить выход олефин-алкановой фракции С58 до 45% и обеспечить снижение выхода газообразных продуктов С12 до 30-35%.

Источники информации

1. J.M.Colluci // Refining magazine September/October 2004.

2. Третьяков В.Ф. Бурдейная Т.Н. // Российский химический журнал 2003. Т. XLVII № 6. с.48.

3. Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа. М.: Мир, 1984.

4. Патент РФ № 2220940 «Способ получения изоалканов С8 или С10».

5. Патент РФ № 2220941 «Способ получения смеси изоалканов С416 (варианты)».

6. «Химические реактивы и процессы малотоннажной химии» / Вып.3, Тула, изд-во Тул. гос. пед. Ун-та им. Л.Н.Толстого, 2000.

7. П.А.Щеглов, Д.В.Дробот, О.А.Никонова, С.Н.Михневич, О.В.Чернышева «Свойства и применение ренийсодержащих алкоксопроизводных», XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тез. Докладов: Достижения и перспективы химической науки. 2003 г., Казань 21-26 сентября, с.445.

8. П.А.Щеглов, Д.В.Дробот «Алкоксопроизводные рения» / Известия Академии Наук. Серия химическая, 2005, №10.

9. П.А.Щеглов, Д.В.Дробот, Ю.В.Сыров, А.С.Мальцева «Алкоксотехнология оксидных и металлических метериалов на основе рения и молибдена».

10. A.L.Kustov, V.G.Kessler, B.V.Romanovsky, G.A.Seisenbaeva, D.V.Drobot, P.A.Shcheglov ((Supported Re and Mo oxides prepared using binuclear precursors: synthesis and characterization)) / Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 216 (2004) 101-106.

1. Катализатор получения алкано-олефиновых углеводородов на основе γ-оксида алюминия, отличающийся тем, что он содержит оксид вольфрама и оксид рения при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксид вольфрама 1,2-6,7
оксид рения 0-1,3
γ-оксид алюминия остальное

2. Способ получения алкано-олефиновых углеводородов с четным или совместным рядом четных и нечетных чисел углеродных атомов путем реакции кросс-конденсации этанола или его смесей с алифатическими спиртами в присутствии катализатора по п.1.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что реакцию кросс-конденсации ведут при температуре 320-380°С, давлении инертного газа 1-5 МПа при скорости подачи смеси алифатических спиртов на катализатор преимущественно 0,6 дм3/ч·дм3 кат.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве алифатических спиртов используют или бутанол, или пропанол, или изоамиловый спирт, взятые в количестве до 40 мас.%, по отношению к этанолу.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что катализатор предварительно термообрабатывают при температуре 450°С в токе водорода в течение 10 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу переработки продуктов ферментации растительной биомассы в алкановые углеводороды фракции С4-С10 путем реакции кросс-конденсации в присутствии Fe2O3-MgO/Al2O 3 и Pt/Al2O3 катализатора при соотношении Fe:Mg:Pt=13:2:1, которую ведут при температуре 320-370°С, давлении аргона 1-5 МПа и удельной скорости подачи исходного сырья на катализатор, равной 0,4-0,8 дм3/ч·дм 3 кат.
Изобретение относится к способу получения смеси изоалканов C4-C16 путем контактирования алифатического спирта -этанола, 2-метил-1-пропанола, 3-метил-1-бутанола в среде инертного газа при 300-420°С, давлении 30-80 атм, объемной скорости 0,2-0,8 ч-1 с каталитической композицией, содержащей гидридную фазу железотитанового интерметаллического соединения, модифицированного металлами IV-VII групп, алюмоплатиновый катализатор и оксид непереходного металла, характеризующегося тем, что в качестве оксида непереходного металла используется оксид магния в массовом соотношении 10:1:(0,8-1,2).

Изобретение относится к способу изомеризации потока сырья, содержащего С5-С6 углеводороды, включающему: загрузку водорода и сырья, содержащего, по меньшей мере, нормальные C5-С6 углеводороды в зону изомеризации и контактирование водорода и сырья с катализатором изомеризации в условиях, способствующих увеличению степени разветвления углеводородов в сырьевом потоке и обеспечивающих образование вытекающего потока из зоны изомеризации, содержащего, по меньшей мере, бутан, нормальный пентан, нормальный гексан, метилбутан, диметилбутаны, метилпентаны и углеводороды, имеющие семь или более углеродных атомов, причем условия изомеризации включают температуру от 40° до 235°С и давление 70 кПа абс.
Изобретение относится к способу получения разветвленных олефинов, который включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем указанные парафины, по меньшей мере часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,7 до 2,5, и ответвления включают метальные и, необязательно, этильные ветви, указанная изопарафиновая композиция получена путем гидроизомеризации парафина, а указанные разветвленные олефины имеют содержание четвертичных углеродов 0,5% или менее, причем парафины получены способом Фишера-Тропша.
Изобретение относится к способу получения углеводородов с разветвленными цепями из метанола и/или диметилового эфира, характеризующемуся тем, что данный способ включает контактирование в реакторе метанола и/или диметилового эфира с катализатором, содержащим галогенид индия.

Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения разветвленных алканов общей формулы С nН2n+2, где n=4-10. .
Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений и, более конкретно, к каталитическому превращению алифатических спиртов в смесь изоалканов С4-С16.

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений и, более конкретно, к каталитическим превращениям алифатических спиртов в изоалканы C8 или С10.

Изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения разветвленных насыщенных углеводородов, которые могут быть использованы для повышения октанового числа.

Изобретение относится к способу получения синтетических жидких углеводородов из углеводородных газов, включающий каталитическую пароуглекислотную конверсию исходного сырья и рециркуляционных продуктов с подводом высокотемпературного тепла и получением синтез-газа, каталитическую переработку синтез-газа по методу Фишера-Тропша с отводом низкотемпературного тепла испарительным охлаждением, разделение продуктов, полученных в результате переработки синтез-газа, на три потока: смесь жидких углеводородов, воду и отходящие газы, и последующее разделение полученной смеси жидких углеводородов на фракции товарных видов углеводородов (бензин, керосин, дизельное топливо) и углеводороды C21+, отличающийся тем, что подводимое при постоянном давлении 0,8-3,0 МПа на переработку исходное газообразное сырье после очистки от соединений серы разделяют на два потока, один из которых вместе с частью отходящих газов из реактора синтеза Фишера-Тропша, диоксидом углерода, выделяемым из отходящих дымовых газов, и водяным паром, подают в каталитический реактор радиально-спирального типа на пароуглекислотную конверсию, которую проводят при температуре 950-1050°С, полученный синтез-газ подают в качестве греющей среды в паровой котел, после частичного охлаждения в котором синтез-газ для отделения влаги дополнительно охлаждают до температуры 20-40°С внешним хладоносителем и отделяют от влаги в поверхностном охладителе-осушителе синтез-газа, после чего подают в реактор синтеза Фишера-Тропша, а второй поток исходного газообразного сырья смешивают с другой частью отходящих газов из реактора синтеза Фишера-Тропша и подают на горелку каталитического реактора в качестве топлива, причем перед подачей на горелку эту смесь и необходимый для горения воздух нагревают в блоке рекуперации тепла за счет частичного охлаждения дымовых газов, выходящих из каталитического реактора, после чего дымовые газы для отделения влаги дополнительно охлаждают внешним хладоносителем в поверхностном охладителе-осушителе дымовых газов, затем выделяют из них диоксид углерода, который подводят в каталитический реактор пароуглекислотной конверсии, охлажденные и очищенные от диоксида углерода дымовые газы выводят из установки, а конденсат, выделяемый в охладителях-осушителях из синтез-газа и дымовых газов, и воду, получаемую после разделения продуктов реакции Фишера-Тропша, подвергают очистке в узле водоподготовки и направляют для производства пара, необходимого для проведения пароуглекислотной конверсии исходного газообразного сырья, в паровой котел, в котором нагрев и испарение конденсата осуществляют за счет тепла синтез-газа.

Изобретение относится к способу получения синтетических жидких углеводородов из углеводородных газов, включающий каталитическую пароуглекислотную конверсию исходного сырья и рециркуляционных продуктов с подводом высокотемпературного тепла и получением синтез-газа, каталитическую переработку синтез-газа по методу Фишера-Тропша с отводом низкотемпературного тепла испарительным охлаждением, разделение продуктов, полученных в результате переработки синтез-газа, на три потока: смесь жидких углеводородов, воду и отходящие газы, и последующее разделение полученной смеси жидких углеводородов на фракции товарных видов углеводородов (бензин, керосин, дизельное топливо) и углеводороды C21+, отличающийся тем, что подводимое при постоянном давлении 0,8-3,0 МПа на переработку исходное газообразное сырье после очистки от соединений серы разделяют на два потока, один из которых вместе с частью отходящих газов из реактора синтеза Фишера-Тропша, диоксидом углерода, выделяемым из отходящих дымовых газов, и водяным паром, подают в каталитический реактор радиально-спирального типа на пароуглекислотную конверсию, которую проводят при температуре 950-1050°С, полученный синтез-газ подают в качестве греющей среды в паровой котел, после частичного охлаждения в котором синтез-газ для отделения влаги дополнительно охлаждают до температуры 20-40°С внешним хладоносителем и отделяют от влаги в поверхностном охладителе-осушителе синтез-газа, после чего подают в реактор синтеза Фишера-Тропша, а второй поток исходного газообразного сырья смешивают с другой частью отходящих газов из реактора синтеза Фишера-Тропша и подают на горелку каталитического реактора в качестве топлива, причем перед подачей на горелку эту смесь и необходимый для горения воздух нагревают в блоке рекуперации тепла за счет частичного охлаждения дымовых газов, выходящих из каталитического реактора, после чего дымовые газы для отделения влаги дополнительно охлаждают внешним хладоносителем в поверхностном охладителе-осушителе дымовых газов, затем выделяют из них диоксид углерода, который подводят в каталитический реактор пароуглекислотной конверсии, охлажденные и очищенные от диоксида углерода дымовые газы выводят из установки, а конденсат, выделяемый в охладителях-осушителях из синтез-газа и дымовых газов, и воду, получаемую после разделения продуктов реакции Фишера-Тропша, подвергают очистке в узле водоподготовки и направляют для производства пара, необходимого для проведения пароуглекислотной конверсии исходного газообразного сырья, в паровой котел, в котором нагрев и испарение конденсата осуществляют за счет тепла синтез-газа.
Изобретение относится к способу переработки продуктов ферментации растительной биомассы в алкановые углеводороды фракции С4-С10 путем реакции кросс-конденсации в присутствии Fe2O3-MgO/Al2O 3 и Pt/Al2O3 катализатора при соотношении Fe:Mg:Pt=13:2:1, которую ведут при температуре 320-370°С, давлении аргона 1-5 МПа и удельной скорости подачи исходного сырья на катализатор, равной 0,4-0,8 дм3/ч·дм 3 кат.

Изобретение относится к вариантам способа алкилирования, один из которых включает: а) алкилирование субстрата для алкилирования, в качестве которого используют парафиновые углеводороды, имеющие 4-6 атомов углерода, алкилирующим агентом, в качестве которого используют олефины с 2-6 атомами углерода, с образованием алкилата в реакторе; b) извлечение из реактора отходящего потока, содержащего алкилат и субстрат для алкилирования; с) мгновенное испарение, по меньшей мере, части отходящего потока реактора с образованием питания для теплообменника с охлаждающим агентом, содержащего алкилат и субстрат для алкилирования, где питание для теплообменника с охлаждающим агентом имеет такой же состав, как и, по меньшей мере, часть отходящего потока реактора; d) нагревание, по меньшей мере, части питания для теплообменника с охлаждающим агентом в указанном теплообменнике и извлечение из теплообменника с охлаждающим агентом отходящего потока, образованного питанием для теплообменника, который содержит алкилат и субстрат для алкилирования; е) пропускание, по меньшей мере, части отходящего потока, выходящего из теплообменника, в сепаратор для отделения жидкой фазы отходящего потока от пара и извлечение из сепаратора паровой фазы, содержащей субстрат для алкилирования, и жидкой фазы, содержащей алкилат; f) сжатие паровой фазы с образованием сжатого потока, содержащего субстрат для алкилирования; g) по меньшей мере, частичную конденсацию, по меньшей мере, части сжатого потока с образованием конденсированного потока, содержащего субстрат для алкилирования; h) непрямой теплообмен в теплообменнике с охлаждающим агентом от, по меньшей мере, части конденсированного потока к, по меньшей мере, части питания для теплообменника с охлаждающим агентом, с образованием охлажденного возвратного потока, содержащего субстрат для алкилирования; i) возврат, по меньшей мере, части охлажденного возвратного потока в реактор; и j) извлечение алкилата из жидкой фазы.

Изобретение относится к способу ароматизации алканов, заключающемуся в контактировании алканов, содержащих от одного до четырех углеродных атомов, с катализатором Pt/ZSM-5, содержащим платину, осажденную на MFI цеолит, решетка которого состоит из алюминия, кремния и кислорода.
Изобретение относится к способу получения смеси изоалканов C4-C16 путем контактирования алифатического спирта -этанола, 2-метил-1-пропанола, 3-метил-1-бутанола в среде инертного газа при 300-420°С, давлении 30-80 атм, объемной скорости 0,2-0,8 ч-1 с каталитической композицией, содержащей гидридную фазу железотитанового интерметаллического соединения, модифицированного металлами IV-VII групп, алюмоплатиновый катализатор и оксид непереходного металла, характеризующегося тем, что в качестве оксида непереходного металла используется оксид магния в массовом соотношении 10:1:(0,8-1,2).

Изобретение относится к способу гидрогенизации и дециклизации бензола и изомеризации парафинов C5-С 6 исходного парафинового сырья, содержащего нормальные парафины C5-С6 и, по меньшей мере, 1 мас.% бензола, включающему: (а) подачу исходного сырья без отвода или конденсирования водорода в осушитель для удаления воды и получения осушенного исходного сырья, содержащего менее 0,5 мас.% воды; (b) объединение осушенного исходного сырья с газовым потоком, богатым водородом, с образованием смешанной загрузки; (с) подачу смешанной загрузки с температурой в интервале от 38 до 232°С в зону гидрогенизации и контактирование указанной смешанной загрузки с катализатором гидрогенизации в условиях проведения гидрогенизации для насыщения бензола и образования потока продукта, отводимого из зоны гидрогенизации, имеющего температуру в интервале от 149 до 288°С и содержащего менее 1,5 мас.% бензола; при этом условия проведения гидрогенизации включают избыточное давление в пределах от 1400 до 4800 кПа, часовую объемную скорость подачи загрузки от 1 до 40 час-1 и отношение содержаний водорода и углеводородов в интервале от 0,1 до 2; (d) регулирование температуры потока продукта, отводимого из зоны гидрогенизации, в интервале от 104 до 204°С за счет, по меньшей мере, теплообмена продукта, отводимого из зоны гидрогенизации, со смешанной загрузкой; (е) подачу, по меньшей мере, части продукта, отводимого из зоны гидрогенизации в зону изомеризации, и контактирование потока указанной загрузки с катализатором изомеризации в условиях проведения изомеризации и дециклизации при избыточном давлении в интервале от 1380 до 4830 кПа; (f) извлечение продукта изомеризации, полученного в зоне изомеризации.

Изобретение относится к способу изомеризации исходного сырья, содержащего нормальный бутан, подаваемого на изомеризацию, содержащего, по меньшей мере, 50 мас.% нормального бутана, до получения изомерата, содержащего изобутан, включающему: (a) изомеризацию подаваемого исходного материала в условиях проведения изомеризации, включающих присутствие катализатора изомеризации, до получения отходящего потока изомеризации, содержащего нормальный бутан, но с концентрацией, меньшей, чем в исходном материале, подаваемом на изомеризацию; (b) перегонку, по меньшей мере, части отходящего потока изомеризации до получения более низкокипящей фракции, содержащей изобутан и более легкие парафины, где, по меньшей мере, 80 мас.% более низкокипящей фракции представляют собой изобутан, и более высококипящей фракции, содержащей нормальный бутан, которая содержит нормальный бутан и, по меньшей мере, 10 мас.% изобутана; (c) введение, по меньшей мере, части фракции, содержащей нормальный бутан, со стадии (b) в контакт со средой на стороне ретентата селективно проницаемой мембраны, имеющей индекс эффективностей течения С4 пермеата, равным, по меньшей мере, 0,01 и разность давлений между средами с обеих сторон мембраны, обеспечивающих получение фракции ретентата, содержащей, по меньшей мере, 80 мас.% изобутана, и для получения после прохождения через мембрану на стороне пермеата фракции пермеата, имеющей повышенную концентрацию нормального бутана; и (d) отбор со стадии (с) фракции ретентата.
Изобретение относится к нефтегазовой и нефтехимической промышленности, к процессам получения и использования низших парафиновых углеводородов, а именно к процессу очистки их от примесей метилового спирта (метанола).

Изобретение относится к способу изомеризации потока сырья, содержащего С5-С6 углеводороды, включающему: загрузку водорода и сырья, содержащего, по меньшей мере, нормальные C5-С6 углеводороды в зону изомеризации и контактирование водорода и сырья с катализатором изомеризации в условиях, способствующих увеличению степени разветвления углеводородов в сырьевом потоке и обеспечивающих образование вытекающего потока из зоны изомеризации, содержащего, по меньшей мере, бутан, нормальный пентан, нормальный гексан, метилбутан, диметилбутаны, метилпентаны и углеводороды, имеющие семь или более углеродных атомов, причем условия изомеризации включают температуру от 40° до 235°С и давление 70 кПа абс.

Изобретение относится к двум вариантам способа конверсии потока сырья, содержащего оксигенат с 1-10 атомами углерода, в реакционной зоне псевдоожиженного слоя. .

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений, а именно к каталитическому превращению смесей алифатических спиртов в смесь углеводородов алкано-олефинового ряда, в частности C5-C8 углеводородов

Наверх