×
25.08.2017
217.015.c486

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБЫ ДЕОКСИГЕНАЦИИ ТАЛЛОВОГО МАСЛА И ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ НЕГО ПОЛИМЕРИЗУЕМЫХ МОНОМЕРОВ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002618234
Дата охранного документа
03.05.2017
Аннотация: Изобретение относится к способу деоксигенации таллового масла и получения полимеризуемых мономеров. Способ получения полимеризуемых мономеров из таллового масла включает следующие стадии: введение сульфированного сырого таллового масла и газообразного водорода в каталитический слой; каталитическая деоксигенация масла водородом в каталитическом слое при температуре от 280°С до 350°С при использовании сульфидированного металлического катализатора; охлаждение выходящего из каталитического слоя потока; отделение углеводородсодержащей жидкой фазы от газообразной фазы; паровой крекинг углеводородсодержащей жидкости с получением продукта, содержащего полимеризуемые олефины. Технический результат – повышенный выход алифатических и неароматических циклических углеводородов на стадии деоксигенизации, что приводит к повышенному выходу впоследствии полимеризуемых мономеров. 11 з.п. ф-лы,1 ил., 1 табл., 1 пр.

Настоящее изобретение относится к способу деоксигенации таллового масла и способам получения из таллового масла алифатических углеводородов и полимеризуемых мономеров, таких как этилен и пропилен.

Полимеры обычно получают из ископаемого сырья - сырой нефти. В последнее время в качестве альтернативы стали больше изучать получение биополимеров из возобновляемых исходных материалов. Одним из таких исходных материалов является талловое масло, получаемое в качестве побочного продукта в процессе варки целлюлозы.

Талловое масло содержит жирные кислоты и смоляные кислоты, которые можно подвергнуть каталитической гидродеоксигенации (ГДО) и крекингу с выходом жидкого углеводородсодержащего продукта, а также газа и воды. Из жидких углеводородов получают биотопливо, но есть литературные источники по получению из жидких углеводородов мономерных соединений, которые могут послужить исходными материалами для получения полимеров.

В патентном документе WO 2011/151528 раскрыта каталитическая гидродеоксигенация различных талловых продуктов, таких как сырое талловое масло (СТМ), перегнанное талловое масло (ПТМ) или жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ), с последующим отделением требуемых ароматических углеводородов, таких как пара-ксилол или орто-ксилол, от жидкого продукта и окислением их до получения терефталевой кислоты, использующейся для получения полиэтилентерефталата биологического происхождения (био-ПЭТ).

В патентном документе WO 2010/086507 раскрыт способ получения полимеризуемых этилена и пропилена из перегнанной смеси, состоящей по меньшей мере на 75% из жирных кислот таллового масла и не более чем на 25% из смоляных кислот таллового масла, которая подвергается каталитической деоксигенации водородом с последующим паровым крекингом выходящих жидких углеводородов, в результате чего получают мономеры, о которых говорилось выше.

Для того чтобы получить олефиновые мономеры на биооснове, такие как этилен или пропилен, более простым способом и с бóльшим выходом продукта, желательно, в качестве исходного материала использовать сырое талловое масло, а не очищенные перегонкой кислоты. Причина перегонки кислот - отравление катализатора загрязняющими примесями. Даже смоляные кислоты, присутствующие в сыром талловом масле, рассматривались как менее желательный исходный материал из-за получения в процессе ароматических углеводородов, которые не превратить в полимеризуемые олефины посредством гидрокрекинга.

Проблема, которую позволяет решить настоящее изобретение, - добиться улучшенного способа, позволяющего использовать сырое талловое масло в качестве исходного материала для каталитической гидродеоксигенации, а также последующего парового крекинга, чтобы получить полимеризуемые олефины без необходимости перегонять или каким-либо другим образом очищать талловое масло, без отравления катализатора, но с повышенным выходом алифатических и неароматических циклических углеводородов на стадии деоксигенации и повышенным выходом олефиновых мономеров на стадии парового крекинга.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения вышеобозначенная проблема решается способом деоксигенации сырого таллового масла, включающего следующие стадии:

(i) введение сульфированного сырого таллового масла и газообразного водорода в каталитический слой, и

(ii) каталитическая деоксигенация масла водородом в каталитическом слое при температуре по меньшей мере 270°С, но ниже 360°С, посредством использования сульфидированного металлического катализатора.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается способ получения из таллового масла алифатических углеводородов, включающего следующие стадии:

(i) введение сульфированного сырого таллового масла и газообразного водорода в каталитический слой;

(ii) каталитическая деоксигенация масла водородом в каталитическом слое при температуре по меньшей мере 270°С, но ниже 360°С, посредством использования сульфидированного металлического катализатора;

(iii) извлечение углеводородсодержащей жидкости из продукта, выходящего со стадии деоксигенации; и

(iv) отделение обогащенной алифатическими углеводородами фракции перегонкой.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается способ получения из таллового масла полимеризуемых олефиновых мономеров, включающего следующие стадии:

(i) введение сульфированного сырого таллового масла и газообразного водорода в каталитический слой;

(ii) каталитическая деоксигенация масла водородом в каталитическом слое при температуре по меньшей мере 270°С, но ниже 360°С, посредством использования сульфидированного металлического катализатора;

(iii) охлаждение выходящего из слоя потока и отделение углеводородсодержащей жидкой фазы от газообразной фазы; и

(iv) паровой крекинг углеводородсодержащей жидкости с получением продукта, содержащего полимеризуемые олефины.

Преимуществом настоящего изобретения является меньшее содержание полиароматических углеводородов в продукте, выходящем со стадии деоксигенации. Было обнаружено, что важным условием добиться улучшения является работа в диапазоне температур ниже 360°С. Полиароматические углеводороды не превратить в полимеризуемые мономеры посредством парового крекинга, поэтому они бесполезны с точки зрения получения биополимеров, что является главной целью настоящего изобретения.

Наличие серы в катализаторе очень важно для эффективной гидродеоксигенации жирных и смоляных кислот, но из-за тенденции серы выделяться в ходе технологического процесса катализатор терял свою эффективность. Однако при использовании сульфированного сырого таллового масла согласно настоящему изобретению в наличии имеется достаточно серы для восполнения любого количества потерянной серы и, таким образом, поддержания присутствия в процессе сульфидированного катализатора.

Сульфированное сырое талловое масло, образующее исходный материал для процессов по настоящему изобретению, может содержать 30-70 мас. % жирных кислот и 20-50 мас. % смоляных кислот. Содержание серы в сыром сульфированном талловом масле, вызванное использованием серной кислоты для выделения жирных и смоляных кислот из мыла таллового масла из черного щелока, может варьироваться от 0,05 до 0,5 мас. %.

Катализатором деоксигенации может быть сульфидированный никель-молибденовый (NiMo) или кобальт-молибденовый (СоМо) катализатор, предпочтительно катализатор, включающий никель, молибден и серу (NiMoS). Такой сульфидированный катализатор можно получить сульфидированием соответствующего металлического катализатора (NiMo, СоМо), используя H2S и Н2.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения температура деоксигенации находится в диапазоне от 280 до 350°С, предпочтительно от 280 до 320°С.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения давление водорода на стадии деоксигенации составляет от 30 до 100 бар.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения каталитический слой представляет собой неподвижный слой, образованный неподвижным слоем материала. Предпочтительно, чтобы потоки проходили через каталитический слой сверху вниз.

Газообразную фазу, отделенную от углеводородсодержащей жидкой фазы после стадии деоксигенации, предпочтительно обрабатывать диэтиламином, чтобы отделить содержащиеся в ней газообразные С14 углеводороды. Эти углеводороды целесообразно отправить на стадию парового крекинга, а остаток, богатый водородом газ, циркулировать обратно, чтобы использовать в качестве водородсодержащего сырьевого газа для стадии деоксигенации.

Помимо органической углеводородсодержащей жидкой фазы на стадии деоксигенации образуется вода, и предпочтительно, чтобы данная водная фаза была отделена от углеводородсодержащей жидкости до подачи последней на стадию парового крекинга.

Помимо алифатических и циклических углеводородов углеводородсодержащая жидкость, полученная на стадии деоксигенации, содержит углеводороды, интервалы кипения которых соответствуют интервалу кипения нафты. Предпочтительно удалить любые ароматические углеводороды из углеводородсодержащей жидкой фазы до стадии парового крекинга.

Предпочтительными продуктами в результате парового крекинга углеводородсодержащей жидкости являются этилен и пропилен, использующиеся для получения полиэтилена и полипропилена соответственно.

Сначала изобретение описывается со ссылкой на Фиг. 1, где схематично изображено устройство, предназначенное для осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг.1 процесс в целом включает в себя очистку сульфированного сырого таллового масла (5) в вертикальном реакторе (1) с зонами каталитической деоксигенации и крекинга (2, 3) в указанном порядке. Продукт, выходящий из реактора (1), разделяется на фракции и получаемые линейные, в частности циклические, алифатические углеводороды, затем подвергаются крекингу в установке парового крекинга (4), как известно из области нефтехимии и осуществляется специалистами в данной области. Продуктами парового крекинга являются олефины, такие как этилен или пропилен, которые в процессе получения биополимеров используются как мономеры.

Используемое в качестве сырья (5) сырое талловое масло, содержащее 30-70 мас. % жирных кислот и 20-50 мас. % смоляных кислот, а также приблизительно 5 мас. % стеролов и/или станолов, 0,05-0,5 мас. % серы и прочее в качестве второстепенных компонентов, подается на верх реактора (1). Водород также подается на верх реактора (1) по линии 6. Реактор (1) заполняют кварцевым волокном, которое служит материалом каталитического слоя (7), а также наслаивают отдельные зоны 2 и 3, которые представляют собой катализатор NiMoS для деоксигенации поступивших в реактор кислот и цеолитный катализатор для расщепления углеродных цепей. Поток жидкой и газообразной фаз в реакторе (1) движется сверху вниз. Для регулирования температуры реакции реактор (1) обеспечивают электронагревателем (8).

Горячие продукты, выходящие из куба реактора (1), поступают в охладитель (9), а сжиженный продукт по линии 10 поступает в разделительную емкость (11), где происходит отделение водной фазы (12) от масляной фазы (13). Масляная фаза (13) затем поступает в реактор дистилляции (14), где происходит отделение насыщенных алифатических и циклических углеводородов в качестве дистиллята (15) из остатка (16) ароматических углеводородов и сложных эфиров, который выводится из процесса. Данный остаток (16) не превратить в полезные мономеры посредством парового крекинга, а удаление ароматических углеводородов дистилляцией предотвращает загрязнение и, впоследствии, забитие ими установки парового крекинга (4). Затем дистиллят (15) поступает на стадию парового крекинга (4), где на протяжении нескольких промежуточных этапов происходит расщепление на низкомолекулярные олефины (17) - требуемый конечный продукт. Олефины используют в качестве исходных материалов для получения биополимеров, таких как полиэтилен или полипропилен.

Газы (18), которые не конденсируются в охладителе (9) и которые содержат водород, оксиды углерода, возможные низкомолекулярные углеводороды и прочие загрязняющие примеси, поступают в установку для промывки (19), где поток газа обрабатывают диэтиламином. Чистый водород (20) циркулируют обратно в верхнюю часть реактора (1), чтобы смешать с газом деоксигенации, поток (21) низших алканов и пары воды поступают в установку парового крекинга (4), а оксиды углерода и другие газообразные примеси (22) выводят из процесса.

В упрощенном варианте реализации процесса согласно настоящему изобретению применение цеолитного катализатора (3) в реакторе (1) и каталитического крекинга можно опустить. В таком случае можно также опустить циркулирование водорода (20) вследствие незначительного содержания или отсутствия водорода на выходе из реактора. В остальном установка и процесс соответствуют тому, что проиллюстрировано на Фиг.1.

Пример

Серию из одиннадцати испытаний (1-11) проводили с использованием пробы сырого таллового масла (СТМ). Испытания 1-5 были сравнительными, а испытания 6-11 - в соответствии с настоящим изобретением.

Сульфированное СТМ получали в результате сульфатной варки. До стадии деоксигенации воду в СТМ не добавляли. Реактор соответствовал изображенному на Фиг. 1. Водород использовали в качестве газа деоксигенации. Катализатором деоксигенации служил NiMo, предварительно сульфидированный H2S и Н2 при 320°С или температуре, постепенно повышавшейся с 20 до 400°С. Температура деоксигенации во время испытаний находилась в диапазоне 300-406°С, а давление газа - в диапазоне 50-56 бар. Жидкие и газообразные продукты, полученные в результате каталитической деоксигенации, анализировали. Результаты показаны в Таблице 1.

Самым важным открытием в результате испытаний является то, что содержание ароматических углеводородов в жидком продукте деоксигенации существенно уменьшается по мере снижения температуры деоксигенации с приблизительно 400°С до 300-350°С. Данное изменение сопровождалось увеличением содержания полезных парафиновых (алифатических) и нафтеновых (циклических) углеводородов. По мере превращения выходящего продукта в полимеризуемые олефины посредством парового крекинга конечный выход олефинов будет соответствующим образом увеличиваться.


СПОСОБЫ ДЕОКСИГЕНАЦИИ ТАЛЛОВОГО МАСЛА И ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ НЕГО ПОЛИМЕРИЗУЕМЫХ МОНОМЕРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 60.
27.05.2016
№216.015.4228

Технология производства дисперсии, состоящей из наночастиц, а также дисперсия, производимая согласно данной технологии

Изобретение относится к способу производства дисперсии, состоящей из микрофибриллированной целлюлозы и наночастиц, который включает получение суспензии, состоящей из предварительно обработанных волокон целлюлозы, где волокна целлюлозы были предварительно обработаны при помощи механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585017
Дата охранного документа: 27.05.2016
12.01.2017
№217.015.5bf3

Контейнер из картона на волоконной основе

Настоящее изобретение относится к контейнеру, изготовленному из картона на волоконной основе и содержащему обечайку и дно. Дно включает покрытый полимером картон и присоединено к обечайке посредством термосварки. Обечайка включает картон на волоконной основе, который проклеен так, чтобы иметь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589674
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6c07

Втулка рулона с меткой

Группа изобретений относится к области изготовления бумажных рулонов. Втулка бумажного рулона содержит выемку. Выемка имеет дно и стенку и представляет собой канавку в торце втулки. Длина канавки равна длине периферии втулки. Диаметр канавки меньше наружного диаметра втулки и больше внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592612
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.6f4d

Способ контроля удержания и промежуточный продукт, используемый в способе

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа контроля удержания на формующей сетке при осуществлении способа получения бумаги и к промежуточному продукту, используемому в способе. Для получения промежуточного продукта добавляют в суспензию для производства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597619
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.735d

Способ обработки древесины и древесина, обрабатываемая в соответствии с этим способом

Группа изобретений относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к обработке цельной древесины. Древесину пропитывают раствором, содержащим лимонную кислоту и силикат натрия. Пропитанную древесину выдерживают при температуре 150-220°С. Соотношение между лимонной кислотой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598081
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.909f

Способ обработки микрофибриллированной целлюлозы и микрофибриллированная целлюлоза, обработанная согласно такому способу

Настоящее изобретение относится к способу обезвоживания суспензии, содержащей микрофибриллированную целлюлозу, причем способ содержит следующие стадии: обеспечение суспензии, содержащей микрофибриллированную целлюлозу и жидкость, подвергание суспензии воздействию электрического поля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603956
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.90d4

Способ обработки целлюлозы и целлюлоза, обработанная согласно такому способу

Изобретение относится к способу очистки суспензии, содержащей целлюлозу, такую как микрофибриллированная целлюлоза, причем способ содержит следующие стадии: обеспечение суспензии, содержащей целлюлозу и жидкость, подвергание суспензии воздействию электрического поля, вынуждающего течь жидкость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603957
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b9ea

Упаковочный картон, его применение и продукты, изготовленные из него

Изобретение может быть использовано при изготовлении упаковок, предназначенных для хранения жидких пищевых продуктов и других продуктов, содержащих жидкости. Упаковка для автоклавируемого продукта изготовлена из упаковочного картона. Указанный картон включает волокнистую основу и один или более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615532
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.c29b

Способ и установка для переноса электропроводящего материала в текучей форме на подложку для печати

Изобретение относится к методике переноса электропроводящего материала на подложку для печати. Технический результат – создание способа и установки для переноса электропроводящего материала на поверхность для печати, которые можно эффективно применять в массовом производстве и которые подходят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617703
Дата охранного документа: 26.04.2017
25.08.2017
№217.015.cefc

Волокнистое полотно бумаги или картона и способ его получения

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается волокнистого полотна бумаги или картона и способа его получения. В соответствии со способом микрофибриллированную целлюлозу (MFC) вместе с волокнистой массой с волокнами большей длины, такой как химико-термомеханическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621113
Дата охранного документа: 31.05.2017
Показаны записи 21-30 из 44.
20.03.2016
№216.014.caa1

Способ растворения лигноцеллюлозных материалов

Изобретение относится к растворам, содержащим целлюлозу и к способу растворения лигноцеллюлозных материалов. Согласно предложенному способу лигноцеллюлозный материал вводят в контакт с сопряженной кислотой, образованной сильным органическим основанием и более слабой кислотой, в условиях,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577836
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.04.2016
№216.015.2b72

Упаковка на основе пластика или волокна, устройство, способ и система беспроводной передачи данных этой упаковкой

Согласно изобретению, предложена упаковка на основе пластика или волокна, содержащая интерфейс для стыковки и соединения съемного модуля с упаковкой на основе пластика или волокна, причем модуль имеет беспроводной передатчик, а интерфейс имеет проводники для передачи информации об упаковке на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579331
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.04.2016
№216.015.38d0

Способ сушки целлюлозы и отсасывающий барабан, используемый для сушки целлюлозы

Настоящее изобретение относится к способу сушки целлюлозы, при этом способ содержит следующие этапы: обеспечение целлюлозы, содержащей целлюлозные волокна, подведение целлюлозы к проволочной сетке, обезвоживание целлюлозы при помощи отсасывающего барабана, при этом отсасывающий барабан имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582464
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.05.2016
№216.015.3b3d

Способ формирования упаковки, упаковка и заготовка упаковки

Способ формирования упаковки, в котором упаковку формуют из картонной заготовки, где указанная заготовка имеет прямые стороны и скругленные углы и содержит крайнюю область, окружающую срединный участок. Крайняя область согнута вверх для формирования боковых стенок упаковки, срединный участок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583361
Дата охранного документа: 10.05.2016
27.05.2016
№216.015.4228

Технология производства дисперсии, состоящей из наночастиц, а также дисперсия, производимая согласно данной технологии

Изобретение относится к способу производства дисперсии, состоящей из микрофибриллированной целлюлозы и наночастиц, который включает получение суспензии, состоящей из предварительно обработанных волокон целлюлозы, где волокна целлюлозы были предварительно обработаны при помощи механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585017
Дата охранного документа: 27.05.2016
12.01.2017
№217.015.5bf3

Контейнер из картона на волоконной основе

Настоящее изобретение относится к контейнеру, изготовленному из картона на волоконной основе и содержащему обечайку и дно. Дно включает покрытый полимером картон и присоединено к обечайке посредством термосварки. Обечайка включает картон на волоконной основе, который проклеен так, чтобы иметь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589674
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6c07

Втулка рулона с меткой

Группа изобретений относится к области изготовления бумажных рулонов. Втулка бумажного рулона содержит выемку. Выемка имеет дно и стенку и представляет собой канавку в торце втулки. Длина канавки равна длине периферии втулки. Диаметр канавки меньше наружного диаметра втулки и больше внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592612
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.6f4d

Способ контроля удержания и промежуточный продукт, используемый в способе

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа контроля удержания на формующей сетке при осуществлении способа получения бумаги и к промежуточному продукту, используемому в способе. Для получения промежуточного продукта добавляют в суспензию для производства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597619
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.735d

Способ обработки древесины и древесина, обрабатываемая в соответствии с этим способом

Группа изобретений относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к обработке цельной древесины. Древесину пропитывают раствором, содержащим лимонную кислоту и силикат натрия. Пропитанную древесину выдерживают при температуре 150-220°С. Соотношение между лимонной кислотой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598081
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.909f

Способ обработки микрофибриллированной целлюлозы и микрофибриллированная целлюлоза, обработанная согласно такому способу

Настоящее изобретение относится к способу обезвоживания суспензии, содержащей микрофибриллированную целлюлозу, причем способ содержит следующие стадии: обеспечение суспензии, содержащей микрофибриллированную целлюлозу и жидкость, подвергание суспензии воздействию электрического поля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603956
Дата охранного документа: 10.12.2016
+ добавить свой РИД