×
25.08.2017
217.015.a701

Способ получения катализатора, катализатор и способ алкилирования бензола этиленом с его применением

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для нефтехимических процессов, а именно к способу приготовления цеолитсодержащих катализаторов для процесса алкилирования бензола этиленом и способу алкилирования бензола этиленом с применением таких катализаторов, и может быть использовано в получении этилбензола. Катализатор на основе цеолита ZSM-5 после сушки и прокаливания дополнительно обрабатывают водяным паром при атмосферном давлении, температуре 400-600°С в течение 0,5-4 часов, далее обрабатывают водным раствором двухосновной или многоосновной карбоновой кислоты концентрацией 0,05-0,5 моль/дм при температуре 50-98°С в течение не менее 0,5-2,0 часов. Полученный катализатор обладает объемом мезопор не менее 0,3 см/г при среднем диаметре пор не менее 8 нм. Этот катализатор используют в процессе алкилирования бензола этиленом с получением этилбензола путем пропускания смеси бензола с этиленом через реактор. Алкилирование осуществляют при температуре 370-470°С, массовом соотношении бензол : этилен (17-27):1, объемной скорости подачи бензола 15-19 ч и давлении 1,7-2,5 МПа. Технический результат заключается в увеличении концентрации этилбензола и снижении концентрации ксилолов в алкилате. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 17 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для нефтехимических процессов, а именно к способу приготовления цеолитсодержащих катализаторов для процесса алкилирования бензола этиленом и способу алкилирования бензола этиленом с применением таких катализаторов, и может быть использовано в получении этилбензола.

Известен способ алкилирования бензола этиленом и катализатор для его осуществления (патент РФ №2256640). Способ осуществляют при температуре 250-425°С, давлении 1-25 атм, мольном соотношении бензол : этилен (1-5):1, объемной скорости подачи бензола 0,5-3,5 ч-1 и используют катализатор в шариковой форме с диаметром гранул 3-8 мм, состоящий из 5-55 мас. % высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 с мольным соотношением оксид кремния : оксид алюминия (20-150):1 и 45-95 мас. % аморфной алюмосиликатной основы (связующего) и имеющий химический состав, мас. %: оксид алюминия 3,0-9,5; оксиды редкоземельных элементов (РЗЭ) 0-4,5; оксид кальция 1,0-5,0; оксид натрия 0,1-0,6; оксид кремния остальное.

Известен способ алкилирования бензола этиленом и катализатор для его осуществления (патент РФ №2410368), где используют экструдированный (черенковый) катализатор, состоящий из 55-90 мас. % высококремнеземного цеолита типа HCaZSM-5 с мольным отношением оксид кремния: оксид алюминия 60-220 и 10-45 мас. % оксида алюминия (связующего).

Известен способ парофазного алкилирования в присутствии кристаллического алюмосиликатного катализатора (патент US 3751504 от 1973.08.07), где используют катализатор ZSM-5 для парофазного алкилирования бензола этиленом.

Известен катализатор получения этилбензола алкилированием бензола этиленом (патент CN102872900), где используют катализатор, содержащий следующие ингредиенты: а) 40-90% цеолит ZSM-5 с размером зерен 5-500 нм и мольным отношением SiO2/Al2O3 в пределах 30-400; б) 9-59% связующего глинозема или диоксида кремния и в) 0,1-10% оксидов щелочного-земельных металлов и 0,1-10% оксидов редкоземельных металлов. Катализатор подвергается высокотемпературной обработке паром, сушке и обжигу. Обработку паром проводят при атмосферном давлении, температуре 400-800°С в течение 1-20 часов с целью повышения стабильности.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются способ получения цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом, катализатор и способ алкилирования бензола этиленом с его применением, описанные в патенте РФ №2265483. Способ получения цеолитсодержащего катализатора включает обработку цеолита растворами солей аммония, смешение со связующим, грануляцию, сушку и прокаливание гранул, причем в качестве высококремнеземного цеолита используют цеолит типа ZSM-5, который обрабатывают водными растворами солей аммония при температуре 160-200°С до степени замещения катионов Na+ более 99%. Алкилирование бензола этиленом с получением этилбензола осуществляют в присутствии полученного катализатора путем пропускания через реактор смеси бензола с этиленом, взятых в молярном соотношении (5,7-15,0):1, при объемной скорости 2-4 ч-1, температуре 450°С и давлении 2,0 МПа.

Недостатком известных решений является низкая концентрация этилбензола и высокое содержание ксилолов в алкилате.

Целью изобретения является увеличение концентрации этилбензола и снижение концентрации ксилолов (м-, п- и о-ксилолов) в алкилате при получении этилбензола алкилированием бензола этиленом.

Для достижения поставленной цели катализатор на основе цеолита ZSM-5 после сушки и прокаливания, в отличие от прототипа, катализатор после прокаливания обрабатывают дополнительно водяным паром при атмосферном давлении, температуре 400-600°С в течение 0,5-4,0 часов, далее обрабатывают водным раствором двухосновной или многоосновной карбоновой кислоты или их смесью концентрацией 0,05-0,5 моль/дм при температуре 50-98°С в течение 0,5-2,0 часов. Могут осуществлять обработку как предельной, так и непредельной карбоновой кислотой, в частности щавелевой, малоновой, янтарной, малеиновой, лимонной кислотой или их смесью.

В результате получают катализатор алкилирования бензола этиленом, обладающий развитой структурой мезопор, которые обеспечивают эффективный транспорт сырья к активным центрам катализатора и вывод продуктов реакции из его вторичной пористой структуры (табл. 1).

Полученный катализатор алкилирования с объемом мезопор не менее 0,3 см3/г и средним диаметром пор не менее 8 нм обеспечивает увеличение концентрации этилбензола и снижение концентрации ксилолов (м-, п- и о-ксилолов) в алкилате при получении этилбензола алкилированием бензола этиленом.

Реакцию алкилирования бензола этиленом с получением этилбензола осуществляют путем пропускания смеси бензола с этиленом через реактор при температуре 370-470°С, массовом соотношении бензол : этилен (17-27):1, объемной скорости подачи бензола 15-19 ч-1 и давлении 1,7-2,5 МПа в присутствии катализатора на основе цеолита ZSM-5, полученного, как указано выше.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получают катализатор согласно прототипу (патент РФ №2265483) с модулем 30 и массовой долей цеолита ZSM-5 - 40%, связующее оксид алюминия. Осуществляют обработку катализатора в среде водяного пара при температуре 600°С в течение 0,5 ч. Далее катализатор обрабатывают водным раствором щавелевой кислоты концентрацией 0,05 моль/дм3 при температуре 98°С в течение 2 ч. Параметры вторичной пористой структуры катализатора по примеру 1 раскрыты в табл. 1.

Полученный катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом. Катализатор загружают в реактор и пропускают в течение 8 ч сырье (смесь бензола с этиленом в массовом соотношении 19,5:1) с объемной скоростью подачи бензола 15 ч-1 (по жидкости) при температуре 390°С и давлении 2,5 МПа. В полученном алкилате определяют концентрацию этилбензола и ксилолов (сумма м-, п- и о-ксилолов).

Остальные эксперименты проводились аналогично примеру 1. Результаты примеров согласно заявляемому изобретению представлены в табл. 2. В примере 6 щавелевая и лимонная кислоты взяты в мольном отношении 1:1. В табл. 2 также приведен результат испытания исходного катализатора (прототип). В отличие от примера 1 в примере 7 алкилирование осуществляют, пропуская сырье (смесь бензола с этиленом в массовом соотношении 17:1) с объемной скоростью подачи бензола 19 ч-1 (по жидкости) при температуре 420°С и давлении 2,0 МПа. В табл. 3 приведены результаты сравнительных экспериментов. Как показывают сравнительные примеры, отклонения от заявляемого диапазона либо исключения какой-либо стадии обработки вызывают значительное увеличение концентрация ксилолов и снижение концентрация этилбензола (далее - ЭБ) в алкилате, а заявляемое изобретение позволяет увеличить концентрацию этилбензола и снизить концентрацию ксилолов в алкилате.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 178 items.
20.12.2015
№216.013.9d0e

Катализатор получения алкадиенов (варианты) и способ получения алкадиенов с его применением (варианты)

Изобретение относится к синтезу основных мономеров синтетического каучука, в частности бутадиена-1,3 и изопрена каталитическим превращением низших спиртов. Описан катализатор получения алкадиенов из низших спиртов состава, мас.%: NaO - 0,1÷0,3, MgO - 30÷40, SiO - остальное и другой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571831
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.03.2016
№216.014.c96f

Дренаж для лечения глаукомы

Изобретение относится к области химии полимеров и медицины, а именно к дренажу для лечения глаукомы. Дренаж для лечения глаукомы размером 7.0-9.0×2.0-3.0×0.08-0.1 мм выполнен из сшитого полимера с концентрацией воды 70-80% масс., содержащего 30-50 мг антибиотика и 3.0-5.5 мг кортикостероида на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578424
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.02.2016
№216.014.cf9e

Способ регенерации молибденсодержащего катализатора гидроконверсии

Изобретение относится к способу регенерации молибденсодержащего катализатора из остатков гидроконверсии тяжелого нефтяного сырья. Способ включает термообработку непревращенного остатка гидроконверсии, выкипающего при температуре выше 520°С и содержащего распределенный ультрадисперсный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575175
Дата охранного документа: 20.02.2016
10.04.2016
№216.015.32c5

Способ получения композитного лака для электропроводящего материала

Способ может быть использован для получения композиционных материалов, лаков и покрытий, обладающих высокими электрофизическими и прочностными характеристиками, которые могут быть использованы для создания электропроводящих и антистатических материалов, защитных экранов от электромагнитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581084
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.08.2016
№216.015.4af2

Катализатор и способ конверсии этанола, метанола или их смеси

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594564
Дата охранного документа: 20.08.2016
10.08.2016
№216.015.52c4

Катализатор и способ алкилирования этанола изопропанолом

Изобретение относится к катализатору и способу алкилирования этанола изопропанолом с получением пентанола-2. Катализатор алкилирования этанола изопропанолом состоит из γ-AlO, Cu или Ni и второго металла - Au при следующем содержании компонентов, мас. %: Au - 0,2-0,5, Ni или Cu - 0,06-0,32,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594162
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.6b5e

Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из рапсового масла

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу получения алканов и олефинов из возобновляемого сырья - масел и жиров растительного происхождения и более конкретно относится к области гетерогенно-каталитических превращений рапсового масла в узкие фракции C -C, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592849
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.7420

Способ определения состава твердого раствора

Использование: для оценки состава двухкомпонентных твердых растворов в нанодисперсных материалах, включающих, в частности, наноразмерные частицы: Pt-Ru, Pt-Rh, Fe-Co, Pd-Ru, Pd-Rh, Pd-H, Hf-O. Сущность изобретения заключается в том, что предложенный способ определения состава двухкомпонентного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597935
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.776c

Способ получения пиридина и метилпиридинов

Изобретение относится к способу получения пиридина и метилпиридинов, которые широко используются при изготовлении лекарственных препаратов, гербицидов, ингибиторов коррозии металлов, ускорителей вулканизации каучука и др. Способ заключается во взаимодействии этанола, формальдегида и аммиака в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599573
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7bc4

Способ переработки природных битумов

Изобретение относится к способу переработки природного битума в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга в среде ацетилена в присутствии мезопористого алюмосиликата с диаметром пор 50 Ǻ, взятого в количестве 5-10 мас.%, модифицированного наноразмерным порошком никеля со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600448
Дата охранного документа: 20.10.2016
Showing 61-70 of 145 items.
13.01.2017
№217.015.776c

Способ получения пиридина и метилпиридинов

Изобретение относится к способу получения пиридина и метилпиридинов, которые широко используются при изготовлении лекарственных препаратов, гербицидов, ингибиторов коррозии металлов, ускорителей вулканизации каучука и др. Способ заключается во взаимодействии этанола, формальдегида и аммиака в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599573
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7bc4

Способ переработки природных битумов

Изобретение относится к способу переработки природного битума в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга в среде ацетилена в присутствии мезопористого алюмосиликата с диаметром пор 50 Ǻ, взятого в количестве 5-10 мас.%, модифицированного наноразмерным порошком никеля со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600448
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.7f35

Металлополимерный дисперсный магнитный материал и способ его получения

Изобретение относится к области создания новых структурированных гибридных металлополимерных нанокомпозиционных материалов на основе электроактивных полимеров с системой полисопряжения и магнитных наночастиц Со и может быть использовано в системах магнитной записи информации, органической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601005
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.8380

Катализатор и способ переработки этанола в линейные альфа-спирты

Настоящее изобретение относится к катализатору синтеза линейных альфа-спиртов, содержащих четное число атомов углерода, из этанола, состоящий из γ-AlO, Cu или Ni и второго металла, отличающийся тем, что в качестве второго металла он содержит Au при следующем содержании компонентов, % мас.:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601426
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.9636

Способ получения 3,5-диметилпиридина

Изобретение относится к способу получения 3,5-диметилпиридина. Способ заключается во взаимодействии пропанола-1, формальдегида и аммиака в присутствии гранулированного без связующих веществ цеолита Y-БС в Η-форме при 250-450°C и объемной скорости подачи сырья (w), равной 2-7 ч, мольное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608734
Дата охранного документа: 23.01.2017
25.08.2017
№217.015.98b5

Способ получения 2, 2, 4-триметил-1, 2-дигидрохинолина

Изобретение относится к способу получения 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина путем конденсации анилина с ацетоном в присутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют микро-мезо-макропористый цеолит H-Y-MMM и реакцию проводят при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609028
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.a096

Мембрана на основе полигексафторпропилена и способ разделения газов с ее использованием

Изобретение относится к синтезу и термической обработке аморфного стеклообразного перфторированного полимера поли(гексафторпропилена) и применению мембран на его основе для газоразделения. Мембрана для разделения газовых смесей состоит из аморфного стеклообразного поли(гексафторпропилена),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606613
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a715

Способ гидроконверсии тяжёлого углеводородного сырья (варианты)

Изобретение относится к способам гидроконверсии тяжелого углеводородного сырья (ТУС) в присутствии дисперсных, ультрадисперсных или наноразмерных катализаторов. Указанный способ может быть использован при гидроконверсии тяжелых битуминозных нефтей, природных битумов, высококипящих остатков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608035
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.a7fa

Способ подготовки нефтяного шлама для гидрогенизационной переработки (варианты) и способ гидрогенизационной переработки нефтяного шлама с его применением (варианты)

Группа изобретений относится к области переработки нефтяных отходов, а именно нефтяных шламов, в нефтепродукты, и может быть использовано для утилизации нефтяных шламов и получения дистиллятных фракций с температурой не выше 520°C. По первому варианту реализации способа нефтяной шлам,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611163
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab82

Способ окислительной конверсии этана в этилен

Изобретение относится к способу окислительной конверсии этана в этилен. Способ включает подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612305
Дата охранного документа: 06.03.2017
+ добавить свой РИД