Способ получения смеси изомеров углеводородов с @ -с @
Союз Советски к
Социвпистичвсиик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву " (22) Заявлено 20.02.80 (21) 2886086/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1
Дата опубликования описания 07.01.82 (51)M. Кл.
С 07 С 1/20
3Ъеудерстеекый комитет
66ьр яе делен изобретений и открытв11 (53) УЙК 547.21 (088.8) (72) Авторы изобретения
К.Г.Ионе, В.Г.Степанов и Л.А.Востри (71) Заявитель
Ордена Трудового Красного Знамени катализа Сибирского отделения АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ИЗОМЕРОВ
УГЛЕВОДОРОДОВ С,1-С
Изобретение относится к получению углеводородов С т-С с изострук" турой из продуктов переработки углей в метанол. Изомеры углеводородов
С4 -Ск являются ценным сырьем для различных органических синтезов. Наиболее крупнотоннажным производством, . где используются углеводороды с изоструктурой, является производство синтетического каучука, Известен способ получения иэомеtO ров бутана и пентана изомеризацией соответствующих углеводородов .(1 ).
Недостатком способа изомеризации н-бутана является осуществление г1ро15 цесса при высоких температурах (более 600 С). При этом процесс очень неселективен. Недостатком способа изомеризации н-пентана является использование высоких давлений. Процесс ведут в присутствии паров HC 1 что вызывает коррозию аппаратуры.
Ввиду сокращения запасов природных нефтей предпринимаются поиски новых источников сырья для органического синтеза. Одним из таких источников являются природные угольные месторождения. Освоена и внедрена в промышленном масштабе переработка углей в метанол. Поэтому метанол можно рассматривать как широкодоступный продукт переработки углей в органические соединения, Известен способ переработки метанола на цеолитных каталиэаторах типа ZSN в бенэины с высоким содержанием ароматических соединений и в олефины с невысоким выходом изострук тур 1 21.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения смеси изомеров углеводородов
С4-С к путем обработки метанола при повышенной температуре в присутствии цеолитсодержащего катализатора f3 ).
На первой стадии спирты C@-Cn в присутствии катализатора j -А1 0
895974 конвертируют в эфиры при 316 С и давлении 21 ати, а на второй стадии полученные эфиры конвертируют в углеводороды в присутствии цеолита ZSH-5 при 454 С.
Недостатком данного способа является применение повышенных давлений и, кроме того, невысокие выходы изомеров,а именно:изо-Сц-0,58 вес.l, сумма иэо-С g + н-С вЂ” 28,36
Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта.
Поставленная цель достигается способом полУчениЯ смеси изомеРов С, -С путем обработки метанола при о
380-450 С в присутствии катализатора декатионированного цеолита типа У состава (0,06-0,1) Na О А1 0>м
1 (3, 9-4, 7) S10г
Согласно данному способу степень превращения достигается 75-100i причем содержание изоструктур во фракции С,и-С - 69-783, а на всю
Фракцию углеводородов 32-47 вес.1.
В табл. 1 приведены составы газов по примерам 1-1.
В табл. 2 — сравнительные данные по эффективности каталического действия предлагаемого катализатора с другими цеолитными катализаторами.
Пример 1 (сравнительный).
0,05 r цеолита-морденита, имеющего состав 0,11 йа20 А!20 14 Si02 разбавляют кварцем до объема 1 см, загружают в реактор объемом 1,5 см с приводом для виброожижения слоя катализатора, прогревают в токе гелия или азота при 450 С в течение о ,о
2-х ч, охлаждают в токе газа до 380 С и при этой температуре пропускают реакционную смесь через катализатор.
Анализ продуктов реакции — газохроматографический. При объемной скорости подачи газообразного метанола, равной 1,5 ° 104÷ ", степень превращения сырья составляет 95 . Содержание фракции С4-С достигает 1 7 вес.3, иэ нее на углеводороды с изострукту рой приходится 354, или 63 на всю смесь углеводородных продуктов.
Пример 2 (сравнительный).
Эрионит состава 0,004 Na<0 ° 0,15 K О "
KAl О 6,4 SiO, испытывается аналогично образцу из примера 1. При объемной скорости подачи газообразного метанола, равной 9 10, степень превращения составляет 93 . Содержание фракции С, -С < достигает 25 вес. .
От всех продуктов реакции на изострук5
15 туры приходится 124, или 34 на всю смесь продуктов реакции.
Пример 3. Декатионированный цеолит типа У, состава 0,1 Na20 + А! 0 ° 4,7 Si0<, в количестве 0,03 г загружают в реактор и ведут последующую обработку и испытания аналогично примеру 1. При объемной скорости подачи газообразного сырья, равной 4,8 10 ч, степень превращения
Ф метанола составляет 753. Содержание углеводородов в продуктах реакции
85 вес.4, из них на фракцию С -С
4 5 приходится 48 Содержание иэоструктур в фракции Си-С . достигает 69 а общее количество углеводородных продуктов - 33 !
l1 р и м е р 4. Декатионированный цеолит типа У, состава 0,06 Na Q,! О, 3,9 SiOg,загружают в реактор объемом 1,5 см в количестве 0,01 г, обрабатывают и испытывают аналогично примеру 1. При объемной скорости подачи газообразного сырья, равной 2,9 104 ч, степень превращения метаи нала достигает 80 . Содержание углеводородов в продуктах реакции составляет 79 вес,4, из них на фракцию С4-С приходится 49i.Содержание изоструктур в фракции С -С достигает 73, что составляет 36 aec.i на общее количество углеводородных продуктов. Пример 5. Декатионированный цеолит типа У, состава 0,06 Na О " 4А! 0 3,9 Si02, загружают в реактор в количестве 1,7 г и испытывают аналогично примеру 1. При объемной скорости подачи газообразного сырья, 40 . -и равной 4,6 1О ч ".степень превращения составляет 1004. Содержание углеводородов в органических продуктах реакции — 100, из них на фракцию С4-С приходится 60 . Содержание 45 изост руктур во фракции С4 -C < даст игает 78 вес.l, на на .общее количество углеводородных продукта — 47 вес.4. Пример 6 . Декатионированный цеолит типа У, состава 0,1 Na О Х о ХА и О 4, 7 S i Og, загружают в реактор в количестве 1,6 г, активируют и испытывают при 450 С по методике примера 1. При объемной скорости подачи газообразного сырья 1,4 ° 10 ч " степень 55 превращения составляет 1003.Содержание фракции С4-С в углеводородных продуктах достигает 42 вес.г, из нее на долю иэоструктур приходится Использование в качестве катализатора декатионированного цеолита ти- S па У, состава (0,06-0,1) Ма О АЩ» Таблица 1 Продукты Содержание, вес.3, по примерам 1 2 3 (известный) (известный) 0,1 Метан 0,3 0,1 0,2 16,9 23,7 7,5 12,6 Этан-этилен 5,5 3,6 32,1 49,6 Пропан Пропилен .изо-Бутан 28,7 28,5 20,6 39,4 6,0 16,5 3,8 11,3 0 9 1,0 5,5 н-Бутан изо-Бутилен 0,1 16,7 14 5 1,6 7,4 7,1 4,7 н-Бутилены 2,3 3,6 7,3 0,6 1,3 0,6 изо-Пентан 0 5 0,6 1,5 0,3 0,8 0,2 н-Пентан 7,0 1,4 0,2 2 7 изо-Пентены н-Пентены 1,2 4,6 0,2 2,2 1,0 0,1 1,9 0 9 0 7 Таблица 2 Показатели 1 (2 5 6 Степень превращения метанола, 94 100 95 Всего фракции Сд -С 60 49 48 Содержание изоС4.-С в= фракции С -С 78 69 35 Всего изоС4-С5 32 . 36 S 773, а всего на общее количество углеводородных продуктов - 32 вес.3 895974 4 К3,9 4>7)Б!Оу, приводит к значительному увеличению выхода изомеров углеводородов С4-С по сравнению с известным способом, где в качестве катализатора используют цеолит типа ZSN. 0,1 0,1 14,1 8,6 12,1 8,4 48,0 34,0 0,9 15,6 4,3 1,0 0,2 7,4 16,5 11,2 Способ по примерам (3 (4 ) ) 895974 8 МааО АЩ (3,9-4,7) 510 и процесс проводят при 380-450 С. Формула изобретения Составитель Л.Боброва Редактор H. Ромжа ТехредТ, Иаточка Корректор M. Êîñòà 1 Ю Заказ 11617/5 Тираж 447 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Способ получения смеси изомеров углеводородов С -С путем обработки метанола при повышенной температуре в присутствии цеолитсодержацего ката" лиаатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют декатионированный цеолит типа У состава (0,06-0,1) Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Деби Н.К.Нефтехимическая технология. M., Гостоптехиздат, 1963. 2. Патент США У 4023575, кл. С 07 С 1/20, опублик. 1977. 1о 3. Патент США 3998899 кл. С 07 С 1/20, опублик 1976.
