×
20.08.2016
216.015.4af2

КАТАЛИЗАТОР И СПОСОБ КОНВЕРСИИ ЭТАНОЛА, МЕТАНОЛА ИЛИ ИХ СМЕСИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области получения ароматических углеводородов из спиртов, а именно к катализатору конверсии этанола, метанола или их смеси в ароматические углеводороды. Катализатор содержит цеолит HZSM-5, ZnO и дополнительно содержит FeO и MgO при следующем составе в расчете на оксиды, мас.%: AlO- 1,0-1,3; FeO- 0,05-0,10; MgO - 0,05-0,10; ZnO - 0,05-0,10; SiO- остальное. Также предложен способ конверсии этанола, метанола или их смеси в ароматические углеводороды. Изобретение позволяет повысить содержание нафталинов в продукте при высокой селективности по ароматическим соединениям. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области получения ароматических углеводородов из спиртов, а именно из этанола, метанола или их смеси при атмосферном давлении. Полученные ароматические углеводороды могут быть использованы как сырье для органического синтеза и компоненты жидких топлив.

В качестве аналогов рассмотрены следующие изобретения.

Известен способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов путем каталитической конверсии 96%-ного этанола или смеси этанол-изобутанол (3:1) при 400°C, объемной скорости по жидкому сырью 2 ч-1, давлении 0,1-5,0 МПа на цеолитсодержащем катализаторе. При этом способ характеризуется тем, что используют цеолитсодержащий катализатор состава: HZSM-5 - 98 мас.%, Ce2O3 - 2 мас.% [Французова Η.Α., Третьяков К.В., Талышинский Р.М. Третьяков В.Ф. Способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов, патент РФ 2454388, кл. МПК С07С 1/20, 27.06.2012].

Недостатком данного процесса является низкий выход по ароматическим углеводородам, равный 28%.

Известен способ получения высокомолекулярных ароматических углеводородов путем каталитической конверсии 96%-ного этанола при 350-400°C, объемной скорости по жидкому сырью 1 ч-1 на цеолитсодержащем катализаторе HZSM-5 [Glazneva T.S., Shmachkova V.P., Paukshtis Е.А. Acidic properties of fiberglass materials // React. Kinet. Catal. Lett. - 2007. - Vol. 92. - Р. 303-309].

Недостатками данного способа являются низкая селективность и производительность катализатора при небольшой длительности реакционного цикла, не превышающего 2 ч.

Недостатками предложенных способов являются низкий выход ароматических углеводородов на пропущенный спирт и значительное количество олефиновых углеводородов на выходе из реакционной системы, которые представляют собой потенциальное сырье для производства ароматических соединений.

Наиболее близкими к предложенному по совокупности признаков и техническому результату (прототипом) являются катализатор и способ, описанные в авт.св. СССР №589903 А, опубл. 30.01.1978. В известном решении для получения ароматических соединений из кислородсодержащих соединений, в том числе метанола, этанола или их смеси, применяют цеолитный катализатор, содержащий оксиды алюминия и кремния в мольном отношении 12-3000, в том числе цеолит HZSM-5, содержащий не более 10 мас.% металлов, выбранных из цинка, меди, кадмия, никеля, щелочноземельных металлов и металлов платиновой группы. При объемной скорости 0,64-0,71 ч-1, температуре 333-434°C и атмосферном давлении достигается 100% конверсия метанола при селективности по ароматическим углеводородам 40-46%.

В составе получаемых ароматических соединений мала доля нафталинов, ценного компонента моторных топлив. Кроме того, производительность способа невысока.

Задача изобретения состоит в повышении содержания нафталинов в продукте при высокой селективности по ароматическим соединениям.

Для решения поставленной задачи предложен катализатор конверсии смеси этанола и метанола в ароматические углеводороды, содержащий цеолит HZSM-5, ZnO и дополнительно Fe2O3 и MgO при следующем составе в расчете на оксиды, мас.%:

Al2O3 - 1,0-1,3

Fe2O3 - 0,05-0,10

MgO - 0,05-0,10

ZnO - 0,05-0,10

SiO2 - остальное.

Для решения поставленной задачи также предложен способ конверсии смеси этанола и метанола в ароматические углеводороды в присутствии этого катализатора при атмосферном давлении и объемной скорости по жидкому сырью 1,0-1,5 ч-1 в двухсекционном реакторе, состоящем из двух последовательно соединенных реакторов, при температуре 420-440°C в первом реакторе и 430-450°C во втором реакторе, содержащем вдвое больше катализатора, чем первая, причем продукты, выходящие из первого реактора, разделяют на жидкую фазу, содержащую ароматические соединения, и газ, содержащий этилен и/или пропилен, жидкую фазу выводят из реактора как продукт, а газ направляют во второй реактор для дальнейшей конверсии в ароматические углеводороды.

После конверсии во втором реакторе непрореагировавшие олефины - этилен и/или пропилен могут возвращать на вход второго реактора для достижения более полной конверсии.

На фиг. 1 представлена схема двухсекционного реактора.

Конверсию спиртов - этанола и метанола - осуществляют в реакторах 1 (первый реактор) и 2 (второй реактор). Метанол в смеси с этанолом поступает в реактор 1, где на катализаторе Fe-HZSM-5 (3) их конвертируют в ароматические соединения и этилен и/или пропилен, которые отделяют после холодильника 4. Газообразные этилен и/или пропилен поступает в следующий по ходу потока реактор 2 (также содержащем слой катализатора 3), в котором происходит дополнительная доолигомеризация его в ароматические углеводороды. После этого непрореагировавшие этилен и/или пропилен могут отделять и возвращать на вход второго реактора. Состав ароматических углеводородов, судя по хроматографическому анализу, идентичен после первой и второй технологической секции конверсии спиртов, что свидетельствует о последовательном превращении спиртов через этилен и/или пропилен в ароматические углеводороды. В сепараторе 5 после реактора 1 разделяют водный слой и органический слой (представляющий собой в основном ароматические углеводороды ArH).

При конверсии чистого метанола без этанола выхода этилена не наблюдается, образуется только пропилен. Поэтому после второго реактора в сепараторе при наличии метанола в смеси в жидкости имеется слой воды. При отсутствии метанола при работе на чистом этаноле в реакторе 2 вода не образуется, и в сепараторе накапливается только органический слой, в котором доминируют ароматические соединения до 80%. Остальные углеводороды - это смесь циклических насыщенных соединений и их производных.

Примеры.

Пример 1. В первую и вторую секцию загружается соответственно 10 и 20 мл катализатора состава, мас.%:

Al2O3 - 1,3

Fe2O3 - 0,05

MgO - 0,05

ZnO - 0,05

SiO2 - остальное (98,55).

При объемной скорости 1 ч-1 по жидкому сырью, состоящему из метанола и этанола в мольном соотношении СН3ОН:C2H5OH=1:1 и температуре в середине слоя первой секции 420°C, во второй секции 430°C при отсутствии рециркуляции олефинов достигается выход ароматических углеводородов 28% при конверсии спиртов 99%. Состав ароматических соединений в органической фазе по данным хроматографии: 25% ксилолов, 10% толуола, 0,5% бензола, 5% нафталинов, остальное этилбензол и другие производные бензола.

Пример 2. В первую и вторую секцию загружается соответственно 10 и 20 мл катализатора состава, мас.%:

Al2O3 - 1,0

Fe2O3 - 0,10

MgO - 0,08

ZnO - 0,06

SiO2 - остальное (98,76).

При объемной скорости 1,5 ч-1 по жидкому сырью, состоящему из метанола и этанола в мольном соотношении СН3ОН:С2Н5ОН=0,5:1 и температуре в середине слоя первой секции 430°C, во второй секции 450°C при отсутствии рециркуляции олефинов достигается выход ароматических углеводородов 28% при конверсии спиртов 99%. Состав ароматических соединений в органической фазе по данным хроматографии: 30% ксилолов, 15% толуола, 0,3% бензола, 7% нафталинов, остальное этилбензол и другие производные бензола.

Пример 3. В первую и вторую секцию загружается соответственно 10 и 20 мл катализатора состава, мас.%:

Al2O3 - 1,0

Fe2O3 - 0,10

MgO - 0,10

ZnO - 0,10

SiO2 - остальное (98,7).

При объемной скорости 1,5 ч-1 по жидкому сырью, состоящему из метанола и этанола в мольном соотношении СН3ОН:С2Н5ОН=1,5:1 и температуре в середине слоя первой секции 430°C, во второй секции 450°C с рециркуляцией олефинов достигается выход ароматических углеводородов 38% при конверсии спиртов 98,5%. Состав ароматических соединений в органической фазе по данным хроматографии: 30% ксилолов, 18% толуола, 0,5% бензола, 10% нафталинов, остальное этилбензол и другие производные бензола.

Пример 4. В первую и вторую секцию загружается соответственно 10 и 20 мл катализатора состава, мас.%:

Al2O3 - 1,2

Fe2O3 - 0,10

MgO - 0,10

ZnO - 0,10

SiO2 - остальное (98,5).

При объемной скорости 1,0 ч-1 по жидкому сырью, состоящему из метанола и этанола в мольном соотношении СН3ОН:С2Н5ОН=0,8:1 и температуре в середине слоя первой секции 440°C, во второй секции 450°C с рециркуляцией олефинов достигается выход ароматических углеводородов 47% при конверсии спиртов 99,5%. Состав ароматических соединений в органической фазе по данным хроматографии: 34% ксилолов, 17% толуола, 0,7% бензола, 12% нафталинов, остальное этилбензол и другие производные бензола.


КАТАЛИЗАТОР И СПОСОБ КОНВЕРСИИ ЭТАНОЛА, МЕТАНОЛА ИЛИ ИХ СМЕСИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 153 items.
10.06.2014
№216.012.d050

Фармацевтическая композиция

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой фармацевтическую композицию для перорального применения для снижения уровня глюкозы в крови, содержащую инсулин, водорастворимую органическую кислоту, водорастворимый инертный наполнитель и вспомогательное вещество,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519099
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddc1

Аддитивный поли(моно(триметилгермил)-замещенный трициклононен), мономер для его получения и способ разделения газовых смесей с помощью мембран на основе аддитивного поли(моно(триметилгермил)-замещенного трициклононена)

Изобретение относится к аддитивному поли(моно(триметилгермил)-замещенному трициклононену) общей структурной формулы: где n=300-2400 (степень полимеризации). Величина средневесовой молекулярной массы M полимера составляет (7.1-57)·10 г/моль и индекс полидисперсности M/M составляет 1.9-2.6....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522555
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddd6

Способ каталитического пиролиза хлористого метила

Изобретение относится к способу каталитического пиролиза хлористого метила в процессе получения низших олефинов C-C, преимущественно этилена и пропилена, в присутствии силикоалюмофосфатного катализатора типа SAPO. Способ характеризуется тем, что пиролиз хлористого метила проводят на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522576
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddfd

Способ совместной переработки нефтяных фракций и полимерных отходов

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в нефтепереработке с целью утилизации наиболее широко распространенных полимерных отходов и с получением из них ценных продуктов нефтепереработки. Способ включает совмещение полимерных отходов и нефтяных фракций, введение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522615
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.de92

Способ получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания (варианты)

Изобретение относится к способу получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания, в котором взаимодействие глицерина с ацетоном происходит на кислотном катализаторе, причем процесс происходит на гетерогенном катализаторе в одну стадию в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522764
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.09.2014
№216.012.f462

Способ синтеза сополимеров акрилонитрила (варианты)

Настоящее изобретение относится к получению сополимеров акрилонитрила. Описан способ синтеза сополимеров акрилонитрила с производными итаконовой кислоты путем их смешения в среде растворителя с добавлением инициатора радикальной полимеризации и нагреванием, отличающийся тем, что нагревание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528395
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.09.2014
№216.012.f470

Способ получения диметилового эфира методом одностадийного синтеза и его выделения

Предлагаемое изобретение относится к способу получения диметилового эфира, который используют в газовых приборах бытового назначения и как пропеллент для аэрозолей, методом одностадийного синтеза и его выделения. Способ включает подачу синтез-газа, проведение реакции в реакторе адиабатического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528409
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.09.2014
№216.012.f9d0

Способ выбора лечения акне у женщин

Изобретение относится к медицине, а именно дерматологии, и может быть использовано для выбора лечения акне у женщин путем исследования биологических жидкостей и назначения препаратов в зависимости от результатов обследования. При этом в качестве биологических жидкостей используют кровь и мочу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529789
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.11.2014
№216.013.091a

Способ получения синтез-газа

Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано для синтеза метанола, диметилового эфира, углеводородов по методу Фишера-Тропша. Метансодержащее сырьё подвергают окислительной конверсии при температуре 650-1100°C в лифт-реакторе. В качестве окислителя используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533731
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ed2

Способ скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов

Изобретение относится к способу скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов. Способ включает адсорбцию остаточных нефтяных продуктов в порах углеродного сорбента и обработку сверхвысокочастотным излучением при индуцированной температуре до 600°C в потоке аргона или диоксида углерода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535211
Дата охранного документа: 10.12.2014
Showing 21-30 of 95 items.
10.06.2014
№216.012.d050

Фармацевтическая композиция

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой фармацевтическую композицию для перорального применения для снижения уровня глюкозы в крови, содержащую инсулин, водорастворимую органическую кислоту, водорастворимый инертный наполнитель и вспомогательное вещество,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519099
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddc1

Аддитивный поли(моно(триметилгермил)-замещенный трициклононен), мономер для его получения и способ разделения газовых смесей с помощью мембран на основе аддитивного поли(моно(триметилгермил)-замещенного трициклононена)

Изобретение относится к аддитивному поли(моно(триметилгермил)-замещенному трициклононену) общей структурной формулы: где n=300-2400 (степень полимеризации). Величина средневесовой молекулярной массы M полимера составляет (7.1-57)·10 г/моль и индекс полидисперсности M/M составляет 1.9-2.6....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522555
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddd6

Способ каталитического пиролиза хлористого метила

Изобретение относится к способу каталитического пиролиза хлористого метила в процессе получения низших олефинов C-C, преимущественно этилена и пропилена, в присутствии силикоалюмофосфатного катализатора типа SAPO. Способ характеризуется тем, что пиролиз хлористого метила проводят на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522576
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddfd

Способ совместной переработки нефтяных фракций и полимерных отходов

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в нефтепереработке с целью утилизации наиболее широко распространенных полимерных отходов и с получением из них ценных продуктов нефтепереработки. Способ включает совмещение полимерных отходов и нефтяных фракций, введение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522615
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.de92

Способ получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания (варианты)

Изобретение относится к способу получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания, в котором взаимодействие глицерина с ацетоном происходит на кислотном катализаторе, причем процесс происходит на гетерогенном катализаторе в одну стадию в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522764
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.09.2014
№216.012.f462

Способ синтеза сополимеров акрилонитрила (варианты)

Настоящее изобретение относится к получению сополимеров акрилонитрила. Описан способ синтеза сополимеров акрилонитрила с производными итаконовой кислоты путем их смешения в среде растворителя с добавлением инициатора радикальной полимеризации и нагреванием, отличающийся тем, что нагревание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528395
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.09.2014
№216.012.f470

Способ получения диметилового эфира методом одностадийного синтеза и его выделения

Предлагаемое изобретение относится к способу получения диметилового эфира, который используют в газовых приборах бытового назначения и как пропеллент для аэрозолей, методом одностадийного синтеза и его выделения. Способ включает подачу синтез-газа, проведение реакции в реакторе адиабатического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528409
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.09.2014
№216.012.f9d0

Способ выбора лечения акне у женщин

Изобретение относится к медицине, а именно дерматологии, и может быть использовано для выбора лечения акне у женщин путем исследования биологических жидкостей и назначения препаратов в зависимости от результатов обследования. При этом в качестве биологических жидкостей используют кровь и мочу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529789
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.11.2014
№216.013.091a

Способ получения синтез-газа

Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано для синтеза метанола, диметилового эфира, углеводородов по методу Фишера-Тропша. Метансодержащее сырьё подвергают окислительной конверсии при температуре 650-1100°C в лифт-реакторе. В качестве окислителя используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533731
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ed2

Способ скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов

Изобретение относится к способу скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов. Способ включает адсорбцию остаточных нефтяных продуктов в порах углеродного сорбента и обработку сверхвысокочастотным излучением при индуцированной температуре до 600°C в потоке аргона или диоксида углерода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535211
Дата охранного документа: 10.12.2014
+ добавить свой РИД