Способ получения бензола

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 22.Х11.1969 (№ 1386773/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 24.11.1974

Ч. К,л. С 07с 3/58

С 07с 15/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий

УДК 547.532(088.8) Авторы изобретения

Г. Л. Рабинович, Г. H. Маслянский и Л. М. Трейгер

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА

Изооретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения бензола.

Известен способ получения бензола деалкилированием алкилбензолов конверсией с водяным паром при температуре 380 — 600 С над катализаторами, содержащими благород,ные металлы VIII группы, нанесенные на окиси алюминия или смеси окиси алюминия и окислов металлов VIII-ой группы подгру.ппы 10 железа.

Однако при этом способе невысок выход водородсодержащего газа (6%).

С целью увеличения выхода водородсодержащего газа предлагается подвергать конвер- 15 сии с водяным паром ароматизирован ные бензины, которые могут содержать помимо алкилбензо IQB до 50% предельных (парафиновых) углеводородов. Такие аром атизированные бензины получаются прои каталитическом ри- 20 форминге бензиновых фракций, а также в процессах пи ролиза нефтепродуктов.

При взаимодействии ароматизированных бензинов с водBHbDI паром при температуре

380 — 600 С, атмосферном или повышенном 25 (не более .20 атм),давлении в присутствии катал изаторов происходит деалкилирование алкилбензолîB в бензол,и .конверсия предельных углеводородов в водородсоде ржащий газ.

Выход водо рода при этом может доходить 30 до 8 — 15 вес. % на переработанное сырье. Для процесса используют такие же катализаторы

KBI(и при деалкилировании выделенных алкилбензолов, т. е. благородные металлы VIII группы, нанесенные на окись алюминия или на смеси окиси алюминия и окислов металлов подгруппы железа.

Предпочтительно использование катализаторов, содержащих родпй на окиси алюминия или на смеси окиси алюминия и окиси никеля.

Содержание родия в катал|изаторе не превышает 1 вес. %.

В качестве сырья для процесса используют бессернистые ароматизированные бензины, содержащие до 50% неароматических углеводородов. Предпочтительно использование бензина — продукта каталитического риформинга на платиновом катализаторе, может быть также использован гидроочищающий бензин пиролиза нефти. В зависимости от потребности на конверсию могут направляться либо непосредственно ароматизированные бензины, либо их фракции.

Так может быть переработана толуольная фракция, выкипающая при 100 — 120 С, которая выделяется ректификацией из катализатов риформинга.

В ряде случаев целесообразно подвергать конверсии широкую фракцию, содержащую толуол, ароматические углеводороды С8, Cg u

386564

1 оо. катализатора в 1 час, весовое соотношение вода: толуол 0,8.

Результаты опыта приведены в табл. 1, П р и и е р 2. Толуольную фракцию, со5 держащую 90% толуола,и 10% пара финовых углеводородов С,, подвергают конве1рсии с водяным:паром при услови ях, оаиса н ных в примере 1.

Как видно из данных, приведенных в табл.

1, выходы бензола на пропущенный и превращенный толуол примерно одинаковы при рабоге на этих вилах сырья. Но при работе на смеси толуол — гептан выход водорода на переработанное сырье возрастает с 6,9 до 9,1 вес. %, т. е. на 32% относительно.

Таблица 1

x «

01 а о

m (1

0 с

QJ

CQ о ( о(2 а

dJ с о

Состав газообразных продуктов, вес.

Выход 1-4 на сырье, вес. %

Выход бензола, считая на толуол вес. %

Состав сырья о

5. о

И

0 о са) пропущенный превращенный

:Ж а В

Ю г д

СН„.

СО

Н2

22,1 ., 4,5!!

19,7, 5,5

Тол уол

90% толуола

10% парафииовых

4,35

6,9

6,8

66,6

О,1

47,9

76,4

76,8 54,6

5,85

68,3

9,1

6,4

0,1

48,6

Пример 3. Конверсии с водяным паром подвергают дебутанизированный бензин ката7итического риформинга фракции 62 — 140 С ромашкинской нефти. Фракционный состав сырья при разгонке по ГОСТУ вЂ” начало кипе- 20 .ния 53 С; 50% выкипает при 101 С, конец

1си пения 159 С; плот ность d 04 —— 0,777 г/сл1з.

Химический состав, вес. %: парафиновые и нафтеновые углеводороды 42,7; ароматические 57,3. 25

Бензин полают с объемной скоростью

0,5 час (весовое соотношение вода:бензин

1,45: 1) при температуре 480 С. Опыт проводят в присутствиями катализатора, содержащето

0,6 вес. % R17 на активной окисл алюминия. 30

Выход жидких продуктов на пропущенное сырье составляет 46,6 вес. %, а газоооразных — 128,7 вес. %. Составы исходного сырья, катализата и выходы углеводородов пргиведены в табл. 2. 35

Состав газообразных продуктов процесса, об. %: Ня 62,2; С02 19,5; СО 8,0; СН4 9,6;

С2Нв 0,4; СзНв 0,2; С4+Сз 0,1.

Из пр иведенных в табл. 2 данных видно, что в результате процесса продукт обогащает- 4о ся бензолом (до 72%) за счет деалкилирования его гомологов, а большая часть предельных углеводородов конверсируется с паром в водородсодержащий газ. Выход бензола и водорода за 1 проход составляет соответственно 45

33,8 вес. % и 11,5 вес. %.

Таблица 2

Выход на пропущен ное сырье, вес %

Состав

1 Состав каталисырья, Углеводороды! 4,5

42,7; 9,6

Сумма предельных

Бсизол

Толуол

Сумма ароматических Св

С мма ароматпческих С, 73 72,1

23,4

15,5, 7,0

2,5 . 1,17

03 013

23,3

3,3 предельные углеводороды, от которой предварительно отгоняется бензольная фракция, выкипающая до 95 C.

Процесс осуществляется при весовом соотношении вода: бензин в пределах 0,5 — 5 (предпочтительно 1 — 2) при температуре

400 — 600 С и атмосферном пли повышенном (He более 20 птм) давлении. П р:и.M е р 1. Демети.ллированию с водяным паром подвергают чистый толуол в присутствии катализатора, содержащего 0,6% Rh на активной окиси алюминия.

Условия опыта: температура 460 С, давление атмосферное, подача толуола 1 об. на

При рециркуляции непревращенного сырья после выделения из него бензола выход последнего на полностью переработанное сырье составляет 39 — 40 вес. %, а водорода 15 вес, %, Таким образом,,из 1000 т катализата риформинга в данных условиях можно получить

390 — 400 т бензола .и 150 т водорода.

П,,р и м е р 4. Конверсии с водяным паром подвергают бензин каталитического ри форминга (см. пример 3) после удаления из него головной фракции, выкипающей до 95 С.

Фракционный состав при разгонке по ГОСТУ: начало кипения 110 С, 50% выкипает при

123 С; конец ки1пения 158 С.

386564

Таблица 3

Выход

Состав «а прокаталп- пущензата, ное вес. /о сырье, вес. /о

Состав сырья, вес. о/о

Углеводороды

Сумма насыщенных углеводородов

7,2 0,7 0,4

0,5

74,5

44,9

Бепзол

Толк од

20,9

44,4

12,6

3,9

Сумма ароматических Со

2,3

42,8

5,1 а Со

Предмет изобретения

Составитель С. Хованская

Техред 3. Тараненко

1(орректор А. Дзесова

Редактор Л. Новожилова

Заказ 236/13 Тираж 523 Подппснос

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, л(-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Плотность 0,8537 г/с.из. Конверсгно бенз,.;на проводят в присутствии катализатора и при условиях, описанных в примере 3.

Выход жидких продуктов на пропущенное сырье составляет 60,2 вес. о/о, а выход газообразных продуктов 107,5 вес. . Состав исходного сырья, катализата,и выход углеводородов приведен в табл. 3. Состав газообразных продуктов реакции, об. %..

Н2 656; СО 230; СО 56; СН4 56;

CsHa 0,2.

Из приведенных данных в табл. 3 видно, что содержание бензола в катализате достигает 74,5, а содержание предельных углеводородов снижается до 0,7% . Выход бензола и водорода за проход составляет соответственно 44,9.и 9,8 вес. %. При рециркуляции непревращенного сырья после выделения бензола выход последнего на полностью перераоотанное сырье составляет 58,4 вес. %, а выход водорода — примерно 11 вес. %;

Таким образом, из 1000 т указанного выше сырья в примерных условиях можно получить

540 †5 т бензола и около 110 т водорода.

Пример 5. Из катализата р.иформинга четкой ректнфикацией выделяют толуольную фракцию, выкипающую в пределах 100—

120 С, которая содержит 87 вес. толуола и

13 вес. % парафиновых углеводородов. Указанное сырье подвергают конверсии с водяным па,ром в присутствии катализатора, содержащего 0,3 вес. о/о родня и 6,6 вес. a окислов никеля на активной окиси алюминия.

Условия процесса: температура 470 С, объемная скорость подачи углеводородного сырья 1 час, весовое соотношение вода: углеводородное сырье 1,15: 1.

Выход жидкого продукта составляет

73 вес. /о . Выход газообразных продуктов

74,2 вес. /о. Состав жидких продуктов, вес. . оензол 61,5; толуол 34,8; парафиновых 3,7.

Состав газообразных продуктов, об. /о.

Н 61,0; СО2 33,2; СО 6,1; СН4 9,5; С2Н, 0,2.

Выход бензола на пропущенное сырье со15 ставляет 45 вес. /о, выход водорода.6,1 .вес. /о.

При полной переработке сырья с рециклом непрореагировавшего толуола .и парафиновых углеводородов выход бензола составляет

62 вес. /о, а выход водорода 8,5 вес.

20 П р и и е р 6. Конверсию толуольной фракции осуществляют в присутствии катализатора, содержащего 0,6 вес. % родия на активной окиси алюминия.

Условия процесса: температура 460 С, 25 давление 5 атм, объемная скорость подачи сырья 1 час-, весовое соотношение вода: углеводородное сырье 1,2: 1. Выход жидкого продукта составляет 79,3 вес. %. Выход газообразных продуктов 61 вес. /о. Состав жид30 ких продуктов, вес. /о. бензол 53, толуол

54,8; парафинов 1,2. Состав газообразных продуктов реакции, об. %. Н 44,2; СО2 27;

СО 1,2; СН4 27,3; С На 0,3.

Способ получения оензола путем конверсии углеводородов с водяным паром на ката40 лизаторе, содержащем благородные металлы

VIII группы на окиси алюминия или на с»еси окиси алюминия с окислами металлов подгруппы железа, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода водородсодержаще45 го газа, конверсии подвергают ароматизованные бензины, содержащие до 50о/, неароматических углеводородов.