01.03.2019
219.016.cd8a

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002323198
Дата охранного документа
27.04.2008
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения стирола и включает газофазную дегидратацию 1-фенилэтанола при повышенной температуре в присутствии катализатора дегидратации, в котором катализатор дегидратации включает формованные частицы катализатора на основе окиси алюминия с площадью поверхности (по БЭТ) от 80 до 140 м/г и объемом пор (Hg) более 0,65 мл/г. Применение способа позволяет уменьшить количество образующихся побочных продуктов и увеличить время работы катализатора до его регенерации. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к способу получения стирола, включающему газофазную дегидратацию 1-фенилэтанола при повышенной температуре в присутствии катализатора дегидратации.

Обычным способом производства стирола является совместное получение окиси пропилена и стирола из этилбензола. Вообще говоря, такой способ включает стадии: (i) взаимодействие этилбензола с кислородом или воздухом с образованием гидропероксида этилбензола, (ii) взаимодействие полученного таким образом гидроперексида этилбензола с пропеном в присутствии катализатора эпоксидирования с получением окиси пропилена и 1-фенилэтанола (известного также как α-фенилэтанол или метилфенилкарбинол), и (iii) превращение 1-фенилэтанола в стирол путем дегидратации, применяя подходящий катализатор дегидратации.

Само по себе применение катализаторов на основе окиси алюминия в дегидратации 1-фенилэтанола хорошо известно в уровне техники.

Например, в документе US A-3526674 описано применение катализатора на основе окиси алюминия в жидкофазной дегидратации 1-фенилэтанола в стирол, причем указанный катализатор на основе окиси алюминия имеет в подходящем случае площадь поверхности по БЭТ от 40 до 250 м2/г и применяется в тонко измельченной форме, т.е. в виде частиц с размером 0,15 мм (100 меш) или меньше.

В документе US A-3658928 описан способ газофазной дегидратации 1-фенилэтанола в стирол в присутствии контролируемого количества добавленного пара и в присутствии катализатора, который в подходящем случае является доступным для приобретения катализатором на основе окиси алюминия, таким как Harshaw Al-0104.

Катализатор Harshaw Al-0104 имеет объем пор примерно 0,35 мл/г. Способ дегидратации, использующий катализаторы на основе окиси алюминия (оксид алюминия: Al2О3), особенно подходящие для такого способа, был описан в документе WO 99/58480. Применение таких катализаторов делает возможным выгодное превращение 1-фенилэтанола в стирол без многих недостатков применения катализаторов предшествующего уровня. Однако даже применение этих улучшенных катализаторов все же ведет к образованию тяжелых побочных продуктов, обычно до 5% олигомеров и полимеров стирола. Эти тяжелые побочные продукты не превращаются дальше и, следовательно, снижают полный выход целевого стирола. Кроме того, эти высокомолекулярные побочные продукты стремятся занять поры катализатора, после чего катализатор больше не может использоваться для превращения 1-фенилэтанола в стирол. Это требует стадии регенерации катализатора, что неблагоприятно повышает стоимость процесса.

Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы найти катализатор газофазной дегидратации 1-фенилэтанола в стирол, при котором стирол получается при улучшенной селективности, и конверсию 1-фенилэтанола можно долгое время поддерживать на высоком уровне. Это означает, что регенерировать катализатор необходимо реже.

В контексте настоящей заявки термин "стирол" охватывает также замещенные стиролы, под которыми подразумеваются стиролы, содержащие один или насколько заместителей, связанных с ароматическим циклом или с винильной группой. Такие заместители обычно включают алкильные группы, такие как метильные или этильные группы. Аналогично термин "1-фенилэтанол" также охватывает замещенные 1-фенилэтанолы, имеющие такие же заместители, как соответствующие замещенные стиролы.

Было обнаружено, что катализатор дегидратации на основе окиси алюминия, у которого площадь поверхности по БЭТ составляет от 80 до 140 м2/г и объем пор (Hg) превышает 0,65 мл/г, подходит для получения стирола путем газофазной дегидратации 1-фенилэтанола при повышенной температуре наряду с тем, что дегидратация 1-фенилэтанола поддерживается на высоком уровне в течение долгого времени. Кроме того, было найдено, что при таком способе образуется меньше тяжелых побочных продуктов, чем с катализаторами предшествующего уровня.

Объем пор (Hg) катализатора для применения в настоящем изобретении больше чем 0,65 мл/г. Предпочтительно объем пор составляет не более чем 1,0 мл/г. Более точно, катализатор предпочтительно имеет объем пор (Hg) от 0,75 до 0,85 мл/г.

Площадь поверхности по БЭТ может быть измерена любым способом, который известен как подходящий любому специалисту в данной области. Выражение "объем пор (Hg)" означает объем пор, измеренный с помощью ртути. Подходящие методы измерения пористости с помощью ртути также хорошо известны специалисту в данной области.

Формованные катализаторы на основе окиси алюминия со свойствами, необходимыми для применения в данном изобретении, могут быть приготовлены согласно процедурам, хорошо известным в уровне техники, например, выдавливанием пасты из окиси алюминия или прекурсора окиси алюминия с последующим прокаливанием. Примерами прекурсоров окиси алюминия являются гидраты окиси алюминия подобные тригидрату окиси алюминия, Al2O32O (известному также как гиббсит или байерит) и гидроксиду алюминия AlOOH (известному также как бемит или псевдобемит). Эти прекурсоры окиси алюминия преобразуются в окись алюминия в процессе прокаливания. Обычно в таком процессе порошок окиси алюминия или порошок прекурсора окиси алюминия сначала смешивают с порошком связующего (не обязательно). Подходящие связующие материалы включают неорганические оксиды, как оксиды кремния, магния, титана, алюминия, циркония и кремний-алюминия. Весовое отношение связующего к порошку окиси алюминия может составлять от 0 (связующее отсутствует) до 90:10. Обычно способную к экструдированию смесь готовят из твердой фазы (порошки окиси алюминия и, возможно, связующего) и воды путем смешения и перемешивания компонентов и пропускания этой смеси в экструдер. Такая способная к экструдированию смесь обычно выглядит как паста. Специалисты обычного уровня в данной области способны оптимизировать процедуру смешения/перемешивания для получения способной к экструдированию пасты и выбрать наиболее подходящие условия эструдирования. Помимо окиси алюминия, необязательно связующего и воды, выдавливаемая паста обычно содержит также экструзионные добавки для улучшения процесса выдавливания. Такие экструзионные добавки известны в уровне техники и включают, например, пептизаторы и флокулянты. Пептизаторы способствуют более плотной упаковке частиц в экструзионной смеси, а флокулянты способствуют включению воды. Подходящие пептизаторы известны в уровне техники и включают одновалентные неорганические кислоты (например, соляную кислоту и азотную кислоту) и органические кислоты, такие как алифатические монокарбоновые кислоты, ациклические монокарбоновые кислоты и жирные кислоты. Подходящие флокулянты также хорошо известны, они включают полиэлектролиты, такие как доступные для приобретения под торговыми марками NALCO и SUPERFLOC. Также для увеличения пористости конечного экструдата могут применяться выгораемые материалы. Примерами выгораемых материалов являются полиэтиленоксид, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, латекс, крахмал, ореховая скорлупа или мука, полиэтилен или любые полимерные микросферы или микровоски.

Катализатор, особенно подходящий для применения в данном изобретении, может быть сделан из псевдобемита (AlOOH). Такой порошок доступен для приобретения у компании Criterion Catalyst.

Пригодную для экструдирования смесь или пасту, полученную, как описано выше, подвергают затем экструзионной обработке. Эта экструзионная обработка может быть осуществлена обычной техникой выдавливания, известной в уровне техники. На выходе из экструдера имеется отверстие, которое придает выдавленной смеси выбранную форму при покидании ею экструдера. Если хотят получить экструдат сферической формы, влажному экструдату, вышедшему из экструдера, прежде чем он будет подвергнут прокаливанию, сначала придается сферическая форма в подходящем устройстве придания сферической формы. Частицы катализатора могут иметь любую форму, в том числе сферическую, цилиндрическую, трехдольчатую, четырехдольчатую, звездчатую, кольцевую, крестообразную и т.д. Мягкие экструдаты, полученные, как описано выше, затем сушат (необязательно) и затем подвергают стадии прокаливания. Катализатор с желаемыми свойствами может быть получен сушкой экструдатов при температурах от 100 до 140°C в течение нескольких часов с последующим прокаливанием при высокой температуре в течение нескольких часов.

Дегидратация 1-фенилэтанола в стирол согласно настоящему изобретению проводится в газовой фазе при повышенной температуре. Термин "повышенная температура" предпочтительно означает любую температуру выше 150°C. Предпочтительные условия дегидратации, которые должны применяться, являются условиями, применяемыми обычно, и включают температуры реакции от 210 до 330°C, более предпочтительно от 280 до 320°C, наиболее предпочтительно около 300°C, и давления в диапазоне от 0,1 до 10 бар, наиболее предпочтительно около 1 бара.

В способе согласно настоящему изобретению было обнаружено, что катализатор, описанный выше, имеет селективность реакции по стиролу по меньшей мере 96% при конверсии по меньшей мере 99%, а при конверсиях 99% и выше достигается селективность 97% или выше. В этой связи селективность реакции определяется как число молей стирола, образованных на моль соединения-прекурсора, превращенного в продукты. Аналогично селективность по другим соединениям, таким как тяжелые фракции, определяется как число молей соединений-прекурсоров, превращенных в тяжелые фракции, на моль соединений-прекурсоров, превращенных в продукты. Конверсия определяется как полная степень конверсии 1-фенилэтанола, как определено в условиях испытания, т.е. мольный процент прореагировавшего 1-фенилэтанола от полного числа молей 1-фенилэтанола, присутствующего в подаче. Кроме того, селективность катализатора по тяжелым побочным продуктам, таким как олигомеры и простые эфиры, очень низкая: селективность по эфирам обычно меньше 0,8%, более предпочтительно менее 0,3%, а селективность по олигомерам обычно меньше 3% и предпочтительно составляет 2% или меньше.

Далее изобретение будет проиллюстрировано следующими примерами, не ограничивающими пределы изобретения этими частными вариантами осуществления.

Пример 1

Катализатор трехдольчатой формы с физическими свойствами, указанными в таблице 1 (Ex-1), был испытан на характеристики дегидратации в установке с микропотоком, состоящей из реактора идеального вытеснения диаметром 13 мм, установки выпаривания 1-фенилэтанольного сырья и установки конденсирования паров продукта. В качестве сырья 1-фенилэтанола использовался образец технологического потока в стирольную реакторную систему серийной установки "Окись пропилена/Мономер стирол". Сырье содержало 81,2% 1-фенилэтанола, 10,6% метилфенилкетона и 2% воды. Остаток до 100% состоял из примесей и (побочных) продуктов предшествующих секций окисления и эпоксидирования. Выходной поток установки с микропотоком ожижали конденсацией, полученную двухфазную жидкую систему анализировали с помощью газохроматографического анализа.

Эксперимент по дегидратации проводили в условиях испытания: давление 1,0 бар и температура 300°C. Скорость подачи 1-фенилэтанола поддерживали на уровне 30 граммов в час, в трубку реактора загружали 20 см3 катализатора. Реакцию продолжали приблизительно 140 часов, после чего эксперимент прекращали.

Активность катализатора (конверсия) и его селективность по реакции через 50 часов работы определяли из газохроматографического анализа образцов продуктов реакции. Измеряли также активность через 120 часов. Данные приведены в таблице 1. Активность и селективность были определены выше.

Пример 2

Повторяли процедуру, описанную в примере 1, за исключением того, что использовали другие образцы сырья, содержащего 81,3% 1-фенилэтанола и 9,9% метилфенилкетона. Данные приведены в таблице 1 (Ex-2).

Сравнительный пример 1

Повторяли процедуру, описанную в примере 1, за исключением того, что катализатор трехдольчатой формы имел площадь поверхности по БЭТ 149 м2. Физические свойства указаны в таблице 1 (Comp-Ex-1). В эксперименте контролировали только конверсию 1-фенилэтанола, эксперимент был прекращен через 98 часов, когда конверсия 1-фенилэтанола составляла всего 79%.

Сравнительный пример 2

Повторяли процедуру, описанную в примере 1, за исключением того, что применяли катализатор звездчатой формы с физическими свойствами в диапазоне, какой описан в способе согласно документу WO 99/58480. Реакция продолжалась в течение приблизительно 120 часов. Данные по активности и селективности приведены в таблице 1 (Comp-Ex-2).

Сравнительный пример 3

Повторяли процедуру, описанную в примере 1, за исключением того, что применяли трехдольчатый катализатор с физическими свойствами в диапазоне, описанном в способе согласно документу WO 99/58480. Использовали образец сырья, содержащий 79,0% 1-фенилэтанола и 10,0% метилфенилкетона. Данные приведены в таблице 1 (Comp-Ex-3). Эксперимент прекращали через 113 часов, когда конверсия 1-фенилэтанола была всего 91%. Данные по активности и селективности приведены в таблице 1 (Comp-Ex-3).

Таблица 1
Свойства и характеристики катализатора
Ex-1Ex-2Comp-Ex-1Comp-Ex-2Comp-Ex-3
Площадь поверхности (БЭТ, м2/г)11011014910084
Объем пор (Hg, мл/г)0,770,770,840,570,44
Диаметр частиц (мм)2,52,52,53,62,5
Конверсия (%) через 50 ч99,999,998,099,799,9
Селективность по стиролу (%) через 50 ч96,596,5(a)95,995,0
Селективность по тяжелым фракциям (простые эфиры + олигомеры) (%) через 50 ч3,03,0(a)3,54,3
Конверсия (%) через 120 ч99,799,8(b)97,3(c)
(a) не определено
(b) эксперимент остановлен через 98 часов, когда конверсия была равна 79%
(c) эксперимент остановлен через 113 часов, когда конверсия была равна 91%

1.Способполучениястирола,включающийгазофазнуюдегидратацию1-фенилэтанолаприповышеннойтемпературевприсутствиикатализаторадегидратации,вкоторомкатализатордегидратациивключаетформованныечастицыкатализаторанаосновеокисиалюминиясплощадьюповерхности(поБЭТ)от80до140м/гиобъемомпор(Hg)более0,65мл/г.12.Способпоп.1,причемобъемпор(Hg)катализаторасоставляетот0,75до0,85мл/г.23.Способпоп.1и/или2,причемкатализаторнаосновеокисиалюминияприготовленизпсевдобемита.3
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 369.
10.01.2013
№216.012.17b9

Сепаратор газа и твердых частиц

Изобретение предназначено для сепарации газа и твердых частиц. Сепаратор содержит трубчатый корпус, с одного конца которого расположен впускной патрубок, выполненный с обеспечением завихрения смеси газа и твердых частиц, с противоположного конца корпуса расположено выпускное отверстие для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471565
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.2063

Способ добычи нефти и/или газа (варианты)

Группа изобретений относится к области добычи нефти и/или газа. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность изобретений: способ включает нагнетание в первую скважину в пласте композиции повышения нефтеотдачи и газа, причем композиция повышения нефтеотдачи содержит композицию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473792
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2308

Реакторная система, абсорбент и способ осуществления реакции в подаваемом материале

Изобретение относится к реакторной системе, абсорбенту и способу осуществления реакции в подаваемом материале. Реакторная система включает зону очистки, содержащую абсорбент, и реакционную зону, содержащую катализатор, причем реакционная зона расположена ниже по потоку от зоны очистки. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474470
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.236d

Способ получения диарилкарбоната

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната путем переэтерификации ароматического спирта с диалкилкарбонатом в присутствии катализатора переэтерификации за время [t], в котором арильную группу выбирают из незамещенного фенила и моно-, ди- и трехзамещенной фенильной группы, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474571
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.238f

Установки и способы для получения среднедистиллятного продукта и низших олефинов из углеводородного исходного сырья

Изобретение относится к способу получения среднедистиллятного продукта и низших олефинов из углеводородного исходного сырья. Способ включает каталитический крекинг газойлевого сырья в зоне FCC лифт-реактора путем контактирования упомянутого газойлевого сырья с первым катализатором при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474605
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.2392

Керосиновое базовое топливо

Настоящее изобретение относится к керосиновому базовому топливу. Керосиновое базовое топливо имеет температуру начала кипения в диапазоне от 130 до 160°С и температуру конца кипения в диапазоне от 250 до 300°С, определяемые по стандарту ASTM, метод D86, и содержащее меньше чем 15 масс.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474608
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.262e

Способ удаления капель загрязняющей жидкости из потока газа и промывочный лоток

Изобретение относится к способу удаления капель загрязняющей жидкости из потока газа и относится к промывочному лотку, который предназначен для реализации этого способа. Способ включает в себя следующее: в сосуде предусматривают промывочный лоток, который содержит, по меньшей мере, одно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475294
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.26c6

Способ удаления цианистого водорода и аммиака из синтез-газа

Изобретение относится к области химии. Способ удаления HCN и NH из синтез-газа включает стадии: (а) введение неочищенного синтез-газа, содержащего HCN, в контакт с гидролизующим HCN сорбентом в присутствии воды в результате чего получают синтез-газ, содержащий NH, и (b) введение содержащего NH...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475446
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2780

Система и способ добычи нефти и/или газа (варианты)

Группа изобретений относится к системам и способам добычи нефти и/или газа. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности системы. Сущность изобретений: система для добычи нефти и/или газа из подземного пласта месторождения включает первое множество скважин, расположенных над...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475632
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.282b

Способ регулирования расхода газа между множеством потоков газа

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для регулирования расхода газа при помощи узла соединения, размещенного между одним или большим числом входящих потоков и одним или большим числом потоков, выходящих через узел соединения. Технический результат - повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475803
Дата охранного документа: 20.02.2013
Показаны записи 1-7 из 7.
27.09.2013
№216.012.6fa6

Система и способ добычи нефти и/или газа

Группа изобретений относится к системам и способам для добычи нефти и/или газа. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности устройства за счет использования растворителя. Сущность изобретений: система для добычи нефти и/или газа из подземного пласта содержит первую группу скважин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494233
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6fa7

Система и способ добычи нефти и/или газа

Группа изобретений относится к системе и способу добычи нефти и/или газа. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности системы за счет использования смешивающегося вытеснения продукции из пласта. Сущность изобретений: система для добычи нефти и/или газа из подземного пласта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494234
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6fac

Система и способ добычи нефти и/или газа

Группа изобретений относится к добыче нефти и/или газа. Обеспечивает усовершенствование добычи из нефтегазоносных пластов. Сущность изобретения: система для добычи нефти и/или газа содержит устройство для ввода в пласт по меньшей мере части серосодержащего соединения, первое устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494239
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.03.2014
№216.012.aec3

Система и способ добычи нефти и/или газа (варианты)

Группа изобретений относится к системам и способам добычи нефти и/или газа с использованием методов повышения нефтеотдачи. Обеспечивает повышение эффективности решений на основе использования технологии смешивающегося вытеснения. Сущность изобретений: система добычи нефти и/или газа из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510454
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.08.2014
№216.012.e8dd

Система и способ добычи нефти и/или газа

Группа изобретений относится к системе и способу добычи нефти. Обеспечивает повышение нефтеотдачи пласта и производства сероуглерода. Сущность изобретений: система для добычи нефти содержит: пласт, содержащий смесь нефти с сероуглеродом и/или сероокисью углерода; сепарирующее вещество,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525406
Дата охранного документа: 10.08.2014
29.06.2019
№219.017.99bb

Корочковый металлический катализатор, способ его получения и способ получения углеводородов

Настоящее изобретение относится к корочковому металлическому катализатору, способу его получения и к способу получения углеводородов из синтез-газа с использованием этого катализатора. Описан способ получения корочкового металлического катализатора, который включает в себя стадии: 1) нанесение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002271250
Дата охранного документа: 10.03.2006
29.06.2019
№219.017.9ac0

Формованные трехлепестковые частицы, защитный слой, способ уменьшения загрязнения в слоях катализатора, способ превращения органического сырья и способ получения средних дистиллятов из синтез-газа

Изобретение относится к формованным частицам, имеющим специальную форму. Они могут быть использованы для предотвращения или существенного уменьшения загрязнения слоев катализатора, работающих в потоках, содержащих загрязняющий материал, в результате чего уменьшается потеря напора в слое....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299762
Дата охранного документа: 27.05.2007

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД