×
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 71-80 of 153 items.
19.01.2018
№218.016.0797

Способ выделения концентрата ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и продуктах их переработки

Изобретение относится к способу выделения ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и продуктах их переработки. Способ включает в себя обработку тяжелого нефтяного сырья низкотемпературной плазмой, образуемой сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным излучением. Способ осуществляется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631427
Дата охранного документа: 22.09.2017
19.01.2018
№218.016.0882

Способ выделения концентрата ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков, таких как остатки атмосферно-вакуумной перегонки нефти и остаточные высококипящие фракции термо- и термогидродеструктивных процессов, для получения ценных металлов, в том числе редких и редкоземельных металлов, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631702
Дата охранного документа: 26.09.2017
20.01.2018
№218.016.143d

Способ переработки горючего сланца

Изобретение относится к способу получения из горючих сланцев топливно-энергетических и химических продуктов, в частности моторных топлив. Измельченный горючий сланец (ГС) смешивают с измельченным твердым органическим компонентом, температура максимальной скорости разложения вещества которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634725
Дата охранного документа: 03.11.2017
20.01.2018
№218.016.1452

Аддитивный сополимер 3,3,4-трис(триметилсилил)трициклононена-7 и 3-триметилсилилтрициклононена-7, способ его получения и способ разделения газовых смесей с его применением

Изобретение относится к синтезу новых аддитивных сополимеров на основе трициклононенов и разделению газовых смесей с помощью мембран на основе этих сополимеров. Предложен аддитивный сополимер 3,3,4-трис(триметилсилил)трициклононена-7 и 3-триметилсилилтрициклононена-7 формулы (I), где n и m –...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634724
Дата охранного документа: 03.11.2017
20.01.2018
№218.016.1631

Нанокомпозитный магнитный материал на основе поли-3-амино-7-метиламино-2-метилфеназина и наночастиц feo, закрепленных на одностенных углеродных нанотрубках, и способ его получения

Изобретение относится к области создания новых нанокомпозитных материалов на основе электроактивных полимеров с системой сопряжения и магнитных наночастиц FeO, закрепленных на одностенных углеродных нанотрубках, и может быть использовано в органической электронике и электрореологии для создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635254
Дата охранного документа: 09.11.2017
20.01.2018
№218.016.16c6

Гибридный материал на основе поли-3-амино-7-метиламино-2-метилфеназина и одностенных углеродных нанотрубок и способ его получения

Изобретение предназначено для органической электроники, электрореологии, медицины и может быть использовано при изготовлении микроэлектромеханических систем, тонкопленочных транзисторов, нанодиодов, наноэлектропроводов, модулей памяти, электрохимических источников тока, перезаряжаемых батарей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635606
Дата охранного документа: 14.11.2017
20.01.2018
№218.016.171b

Интегрированный мембранно-каталитический реактор и способ совместного получения синтез-газа и ультрачистого водорода

Изобретение относится к области получения синтез-газа и ультрачистого водорода путем конверсии различного органического сырья и интегрированному мембранно-каталитическому реактору для осуществления способа и может быть использовано в получении топливных элементов, полупроводников, химическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635609
Дата охранного документа: 14.11.2017
13.02.2018
№218.016.1fa7

Способ получения наноразмерного катализатора синтеза фишера-тропша и способ синтеза фишера-тропша с его применением

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода, и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии. Способ получения наноразмерного катализатора трехфазного синтеза Фишера-Тропша, содержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641299
Дата охранного документа: 17.01.2018
10.05.2018
№218.016.446b

Способ получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа (варианты)

Настоящее изобретение относится вариантам способа получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа. Один из вариантом способа включает стадию синтеза оксигенатов из исходного синтез-газа, полученного из указанного сырья, в присутствии металлооксидного катализатора, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649629
Дата охранного документа: 05.04.2018
10.05.2018
№218.016.4703

Способ измерения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах с циркулирующим потоком мелкодисперсного катализатора. Способ определения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора в линии циркуляции между реактором и регенератором, включающей подъемник катализатора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650623
Дата охранного документа: 16.04.2018
Showing 71-80 of 95 items.
19.01.2018
№218.016.0797

Способ выделения концентрата ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и продуктах их переработки

Изобретение относится к способу выделения ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и продуктах их переработки. Способ включает в себя обработку тяжелого нефтяного сырья низкотемпературной плазмой, образуемой сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным излучением. Способ осуществляется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631427
Дата охранного документа: 22.09.2017
19.01.2018
№218.016.0882

Способ выделения концентрата ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков, таких как остатки атмосферно-вакуумной перегонки нефти и остаточные высококипящие фракции термо- и термогидродеструктивных процессов, для получения ценных металлов, в том числе редких и редкоземельных металлов, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631702
Дата охранного документа: 26.09.2017
20.01.2018
№218.016.143d

Способ переработки горючего сланца

Изобретение относится к способу получения из горючих сланцев топливно-энергетических и химических продуктов, в частности моторных топлив. Измельченный горючий сланец (ГС) смешивают с измельченным твердым органическим компонентом, температура максимальной скорости разложения вещества которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634725
Дата охранного документа: 03.11.2017
20.01.2018
№218.016.1452

Аддитивный сополимер 3,3,4-трис(триметилсилил)трициклононена-7 и 3-триметилсилилтрициклононена-7, способ его получения и способ разделения газовых смесей с его применением

Изобретение относится к синтезу новых аддитивных сополимеров на основе трициклононенов и разделению газовых смесей с помощью мембран на основе этих сополимеров. Предложен аддитивный сополимер 3,3,4-трис(триметилсилил)трициклононена-7 и 3-триметилсилилтрициклононена-7 формулы (I), где n и m –...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634724
Дата охранного документа: 03.11.2017
20.01.2018
№218.016.1631

Нанокомпозитный магнитный материал на основе поли-3-амино-7-метиламино-2-метилфеназина и наночастиц feo, закрепленных на одностенных углеродных нанотрубках, и способ его получения

Изобретение относится к области создания новых нанокомпозитных материалов на основе электроактивных полимеров с системой сопряжения и магнитных наночастиц FeO, закрепленных на одностенных углеродных нанотрубках, и может быть использовано в органической электронике и электрореологии для создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635254
Дата охранного документа: 09.11.2017
20.01.2018
№218.016.16c6

Гибридный материал на основе поли-3-амино-7-метиламино-2-метилфеназина и одностенных углеродных нанотрубок и способ его получения

Изобретение предназначено для органической электроники, электрореологии, медицины и может быть использовано при изготовлении микроэлектромеханических систем, тонкопленочных транзисторов, нанодиодов, наноэлектропроводов, модулей памяти, электрохимических источников тока, перезаряжаемых батарей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635606
Дата охранного документа: 14.11.2017
20.01.2018
№218.016.171b

Интегрированный мембранно-каталитический реактор и способ совместного получения синтез-газа и ультрачистого водорода

Изобретение относится к области получения синтез-газа и ультрачистого водорода путем конверсии различного органического сырья и интегрированному мембранно-каталитическому реактору для осуществления способа и может быть использовано в получении топливных элементов, полупроводников, химическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635609
Дата охранного документа: 14.11.2017
13.02.2018
№218.016.1fa7

Способ получения наноразмерного катализатора синтеза фишера-тропша и способ синтеза фишера-тропша с его применением

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода, и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии. Способ получения наноразмерного катализатора трехфазного синтеза Фишера-Тропша, содержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641299
Дата охранного документа: 17.01.2018
10.05.2018
№218.016.3a51

Способ получения катализатора (варианты) и способ алкилирования изобутана бутиленами в присутствии полученного катализатора (варианты)

Изобретение относится к способу производства катализаторов и может быть использовано для процесса алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Для получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647575
Дата охранного документа: 16.03.2018
10.05.2018
№218.016.446b

Способ получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа (варианты)

Настоящее изобретение относится вариантам способа получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа. Один из вариантом способа включает стадию синтеза оксигенатов из исходного синтез-газа, полученного из указанного сырья, в присутствии металлооксидного катализатора, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649629
Дата охранного документа: 05.04.2018
+ добавить свой РИД