[go: up one dir, main page]

RU2030376C1 - Method of synthesis of aromatic hydrocarbons - Google Patents

Method of synthesis of aromatic hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
RU2030376C1
RU2030376C1 RU92009867A RU92009867A RU2030376C1 RU 2030376 C1 RU2030376 C1 RU 2030376C1 RU 92009867 A RU92009867 A RU 92009867A RU 92009867 A RU92009867 A RU 92009867A RU 2030376 C1 RU2030376 C1 RU 2030376C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
hydrocarbons
aromatic hydrocarbons
paraffin
synthesis
Prior art date
Application number
RU92009867A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92009867A (en
Inventor
В.С. Нахшунов
П.А. Макаров
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Тау"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Тау" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Тау"
Priority to RU92009867A priority Critical patent/RU2030376C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2030376C1 publication Critical patent/RU2030376C1/en
Publication of RU92009867A publication Critical patent/RU92009867A/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: product: aromatic C6-C9-hydrocarbons. Parent raw: paraffin C3-C11-hydrocarbons. Conditions: at 380-580 C, catalyst on the basis of zeolite type ZSM-5. Gaseous products formed in the process were combusted in the presence of catalyst for complete combustion of light hydrocarbon oxidation and added to the parent paraffin hydrocarbons at concentration 2-20 wt.-%. EFFECT: improved method of synthesis. 1 tbl

Description

Изобретение относится к каталитической конверсии углеводородов и может быть использовано для получения высокооктанового моторного топлива. The invention relates to the catalytic conversion of hydrocarbons and can be used to produce high-octane motor fuel.

Известен способ переработки легкого углеводородного сырья в присутствии высококремнеземных цеолитов (1). Способ заключается в пропускании смеси углеводородов, содержащих С110, например легкую нафту, через катализатор на основе высококремнеземного цеолита с добавками Cu, Zn или Cr при 300-700оС.A known method of processing light hydrocarbons in the presence of high silica zeolites (1). The method consists in passing a mixture of hydrocarbons containing C 1 -C 10 , for example light naphtha, through a catalyst based on high-silica zeolite with the addition of Cu, Zn or Cr at 300-700 about C.

Недостатком известного способа является образование отложений соединений углерода (коксовые отложения) на катализаторе, что значительно снижает его активность. The disadvantage of this method is the formation of deposits of carbon compounds (coke deposits) on the catalyst, which significantly reduces its activity.

Наиболее близким к предложенному является способ получения ароматических углеводородов путем контактирования парафиновых углеводородов С311 с катализатором на основе высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 при 380-580оС, включающий разделение продуктов контактирования на жидкие и газообразные продукты (2).Closest to the proposed one is a method for producing aromatic hydrocarbons by contacting C 3 -C 11 paraffin hydrocarbons with a catalyst based on high-silica zeolite of the ZSM-5 type at 380-580 о С, including separation of contact products into liquid and gaseous products (2).

Процесс протекает на катализаторе, содержащем цеолит типа ZSM-5 (SiO2/Al2O3 20-100) и металлы группы 11б (Zn) отдельно или в комбинации с металлами группы VIв (Cr) и/или группы Iб (Cu) в количестве 0,01-5% по металлу.The process proceeds on a catalyst containing a zeolite of the ZSM-5 type (SiO 2 / Al 2 O 3 20-100) and metals of group 11b (Zn) separately or in combination with metals of group VIc (Cr) and / or group Ib (Cu) in the amount of 0.01-5% for metal.

Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта, а также высокая степень закоксованности катализатора и малая продолжительность рабочего цикла процесса. The disadvantage of this method is the low yield of the target product, as well as the high degree of coking of the catalyst and the short duration of the process cycle.

Целью способа является увеличение выхода целевого продукта. The aim of the method is to increase the yield of the target product.

Кроме того, предложенный способ позволяет снизить энергетические затраты на процесс катализа углеводородов. In addition, the proposed method allows to reduce energy costs for the process of catalysis of hydrocarbons.

Для достижения цели в известном способе, включающем контактирование парафиновых углеводородов С311 с катализатором на основе высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 при 380-580оС, разделение продуктов контактирования на жидкие и газообразные продукты, газообразные продукты подвергают полному сжиганию в присутствии катализатора полного окисления легких углеводородов и образующуюся при этом смесь диоксида углерода и паров воды добавляют к исходным парафиновым углеводородам в количестве 2,0-20,0%.To achieve the objective, in a process comprising contacting a paraffinic hydrocarbon of C 3 -C 11 with the catalyst on the basis of high-silica zeolite of type ZSM-5 at 380-580 ° C, contacting the separation products into liquid and gaseous products, gaseous products are subjected to complete combustion in the presence of a catalyst complete oxidation of light hydrocarbons and the resulting mixture of carbon dioxide and water vapor is added to the initial paraffin hydrocarbons in an amount of 2.0-20.0%.

Дополнительный эффект достигается за счет того, что рабочую температуру катализатора поддерживают за счет сжигания побочных газообразных продуктов, а не за счет подвода энергии извне. An additional effect is achieved due to the fact that the working temperature of the catalyst is maintained by burning by-product gaseous products, and not by supplying energy from outside.

Сущность способа заключается в том, что при каталитическом превращении парафиновых углеводородов С311 в процессе реакции ароматизации наряду с ароматическими углеводородами образуются побочные газообразные продукты реакции - СН4, С2Н6, Н2, С3Н6, которые можно использовать для нагрева катализатора вместо магистрального газа. При этом присутствие катализатора окисления, в качестве которого можно использовать, например медь в виде пластин или сетки, приводит к образованию дымовых газов (диоксид углерода + пары воды), которые при пропускании их через цеолитовый катализатор вместе с исходными парафиновыми углеводородами приводят к снижению отложения кокса на катализаторе.The essence of the method lies in the fact that during the catalytic conversion of C 3 -C 11 paraffin hydrocarbons during the aromatization reaction, along with aromatic hydrocarbons, side gaseous reaction products are formed - CH 4 , C 2 H 6 , H 2 , C 3 H 6 , which can be used to heat the catalyst instead of the main gas. In this case, the presence of an oxidation catalyst, which can be used, for example, as copper in the form of plates or grids, leads to the formation of flue gases (carbon dioxide + water vapor), which, when passed through a zeolite catalyst together with the initial paraffin hydrocarbons, lead to a decrease in coke deposition on the catalyst.

Добавление смеси газов диоксида углерода с парами воды в количестве 2,0-20,0% является наиболее эффективным, так как при добавлении меньшего количества на поверхности катализатора остаются сильнокислотные центры, на которых активно протекают процессы коксования. Таким образом, при добавлении смеси газов менее 2,0% не обеспечивается полное выравнивание спектра кислотности поверхности катализатора вследствие недостатка оксида и диоксида углерода. The addition of a mixture of carbon dioxide gases with water vapor in an amount of 2.0-20.0% is the most effective, since when adding a smaller amount on the surface of the catalyst strongly acidic centers remain on which coking processes are actively occurring. Thus, when adding a mixture of gases of less than 2.0%, the full alignment of the acidity spectrum of the catalyst surface is not ensured due to the lack of carbon monoxide and dioxide.

Увеличение содержания смеси газов более 20,0% приводит к качественному измерению кислотных центров поверхности катализатора за счет их гашения водяным паром, оксидом и диоксидом углерода. В результате резко снижается каталитическая активность катализатора. В обоих случаях выход целевой продукции (ароматических углеводородов) ниже, чем в известном способе (2), что подтверждается экспериментальными исследованиями зависимости выхода целевого продукта от количества добавок смеси дымовых газов к парафиновым углеводородам согласно приводимой таблице. An increase in the content of the gas mixture by more than 20.0% leads to a qualitative measurement of the acid centers of the catalyst surface due to their quenching with water vapor, carbon monoxide and dioxide. As a result, the catalytic activity of the catalyst decreases sharply. In both cases, the yield of the target product (aromatic hydrocarbons) is lower than in the known method (2), which is confirmed by experimental studies of the dependence of the yield of the target product on the amount of additives of the flue gas mixture to paraffin hydrocarbons according to the table.

Пример реализации способа. An example implementation of the method.

В процессе получения ароматических углеводородов использовался катализатор в количестве 4 кг, содержащий 57,0% высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 с соотношением SiO2/Al2O3 = 39, 36,5% Al2O3, 3,5% B2O и 3% Zn. Катализатор помещался в стальной реактор пилотной установки, разогревался до 450оС электрической печью реактора при пропускании через катализатор воздуха, предварительно нагретого в электрическом подогревателе до 200оС с расходом 20 л/ч.In the process of producing aromatic hydrocarbons, a 4 kg catalyst was used containing 57.0% high-silica zeolite of the ZSM-5 type with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 39, 36.5% Al 2 O 3 , 3.5% B 2 O and 3% Zn. The catalyst was placed in a steel reactor pilot unit, heated up to 450 ° C electric furnace reactor by passing air through the catalyst, preheated in an electric heater to 200 C at a rate of 20 l / h.

После продувки воздухом в течение 4 ч вместо воздуха подавали подогретый до 200оС азот с расходом 20 л/ч в течение 1 ч. Затем в реактор подавалось сырье (смесь парафиновых углеводородов следующего состава, %: изобутан 33; н-бутан 26; изопентан 28 и н-пентан 13, при температуре 450оС, давлении 0,6 МПа. Газообразные продукты реакции сжигались до полного окисления в присутствии катализатора полного окисления (в качестве катализатора полного окисления использовались ванадиевые катализаторы V2O5/MoO3 в виде гранул). Побочные газообразные продукты при 550оС, объемной скорости 250 ч-1 подвергались полному окислению (навеска катализатора полного окисления составила 400 г) до образования диоксида углерода и паров воды.After purging with air for 4 hours, instead of air, nitrogen was heated at 200 ° C with a flow rate of 20 l / h for 1 hour. Then, raw materials were fed into the reactor (mixture of paraffinic hydrocarbons of the following composition,%: isobutane 33; n-butane 26; isopentane 28 and 13 of n-pentane at a temperature of 450 C, a pressure of 0.6 MPa. The gaseous reaction products were burned to complete the oxidation in the presence of complete oxidation catalyst (catalyst complete oxidation catalysts used vanadium V 2 O 5 / MoO 3 in the form of granules ). By-product gases at 550 ° C. , the volumetric rate of 250 h -1 were subjected to complete oxidation (the weight of the catalyst for complete oxidation was 400 g) to form carbon dioxide and water vapor.

Смесь диоксида углерода и паров воды смешивалась с сырьем в подогревателе сырья при 200оС в количестве 15% к смеси парафиновых углеводородов. Образовавшаяся смесь подавалась в реактор ароматизации.The mixture of carbon dioxide and water vapor mixed with the feed in the preheater the raw material at 200 ° C in an amount of 15% to a mixture of paraffinic hydrocarbons. The resulting mixture was fed to the aromatization reactor.

В результате реакции ароматизации выход ароматических углеводородов (С69) после пропускания в течение 40 ч (к 40 часу работы) составил 57% (в прототипе, в аналогичных условиях, выход ароматических углеводородов составил 49%).As a result of the aromatization reaction, the yield of aromatic hydrocarbons (C 6 -C 9 ) after passing for 40 hours (by 40 hours of operation) was 57% (in the prototype, under similar conditions, the yield of aromatic hydrocarbons was 49%).

Продолжительность рабочего периода (до снижения выхода целевой продукции на 30% в сравнении с начальной активностью) составила 400 часов (в прототипе продолжительность составила 250 часов). The duration of the working period (before reducing the yield of the target product by 30% compared with the initial activity) was 400 hours (in the prototype, the duration was 250 hours).

По составу катализат на выходе из реактора содержал: ароматических углеводородов (С69) - 57%, алифатических углеводородов - 8,4%, газов 33,0% (в том числе водорода - 2,5%, метана - 4,0%, С2 7,5%, С3 + С4 - 19%), кокс - 1,6%.The composition of the catalyzate at the outlet of the reactor contained: aromatic hydrocarbons (C 6 -C 9 ) - 57%, aliphatic hydrocarbons - 8.4%, gases 33.0% (including hydrogen - 2.5%, methane - 4, 0%, C 2 7.5%, C 3 + C 4 - 19%), coke - 1.6%.

Аналогичные результаты были получены при использовании в качестве катализатора полного окисления гранул окиси меди. Similar results were obtained when using complete oxidation of copper oxide granules as a catalyst.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ путем контактирования парафиновых углеводородов C3-C1 1 с катализатором на основе высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 при 380-580oС, включающий разделение продуктов контактирования на жидкие и газообразные продукты, отличающийся тем, что газообразные продукты подвергают полному сжиганию в присутствии катализатора полного окисления легких углеводородов и образовавшуюся при этом смесь диоксида углерода и паров воды добавляют к исходным парафиновым углеводородам в количестве 2,0-20,0 мас.%METHOD FOR PRODUCING AROMATIC HYDROCARBONS by contacting C 3 -C 1 1 paraffin hydrocarbons with a catalyst based on high-silica zeolite of the ZSM-5 type at 380-580 o C, including separation of the contact products into liquid and gaseous products, characterized in that the gaseous products are subjected to complete combustion in the presence of a catalyst for the complete oxidation of light hydrocarbons and the resulting mixture of carbon dioxide and water vapor is added to the initial paraffinic hydrocarbons in an amount of 2.0-20.0 wt.%
RU92009867A 1992-12-17 1992-12-17 Method of synthesis of aromatic hydrocarbons RU2030376C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92009867A RU2030376C1 (en) 1992-12-17 1992-12-17 Method of synthesis of aromatic hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92009867A RU2030376C1 (en) 1992-12-17 1992-12-17 Method of synthesis of aromatic hydrocarbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2030376C1 true RU2030376C1 (en) 1995-03-10
RU92009867A RU92009867A (en) 1995-08-20

Family

ID=20133129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92009867A RU2030376C1 (en) 1992-12-17 1992-12-17 Method of synthesis of aromatic hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2030376C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205858C1 (en) * 2001-11-20 2003-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Руно золотое" Aromatic hydrocarbons production process
RU2206599C1 (en) * 2002-04-25 2003-06-20 Макаров Павел Алексеевич Aromatic hydrocarbon production process
RU2330833C1 (en) * 2007-02-20 2008-08-10 Вячеслав Сафаньевич Нахшунов Method of obtaining high-octane number component of motor fuel

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка Японии N 59-152337, кл. C 07C 15/00, 1984. *
2. Патент ГДР N 251710, кл. B 01F 29/28, 1986. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205858C1 (en) * 2001-11-20 2003-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Руно золотое" Aromatic hydrocarbons production process
RU2206599C1 (en) * 2002-04-25 2003-06-20 Макаров Павел Алексеевич Aromatic hydrocarbon production process
WO2003091362A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Pavel Alekseevich Makarov Method for producing aromatic hydrocarbons
US7138556B2 (en) 2002-04-25 2006-11-21 Pavel A Makarov Method for producing aromatic hydrocarbons
RU2330833C1 (en) * 2007-02-20 2008-08-10 Вячеслав Сафаньевич Нахшунов Method of obtaining high-octane number component of motor fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4036740A (en) Hydrocarbon catalytic cracking process
RU2118634C1 (en) Method of producing aromatic hydrocarbons
KR100202089B1 (en) Process of producing gasoline, diesel and carbon black with waste rubbers and/or waste plastics
US3977963A (en) Method of negating the effects of metals poisoning on cracking catalysts
CN1069483A (en) Process for the production of monoolefins
RU2002794C1 (en) Method of hydrocarbon raw conversion
JPS5834517B2 (en) tankasisotenkahou
US2636810A (en) Manufacture of carbon disulfide
EP3454982B1 (en) A method of making a heat generating catalyst for hydrocarbon cracking and a method of hydrocarbon cracking
NO802269L (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF AROMATIC HYDROCARBONS FROM OLEFINES
US4040945A (en) Hydrocarbon catalytic cracking process
CN111065714A (en) Chemical looping process for catalytic hydrocarbon cracking
RU2030376C1 (en) Method of synthesis of aromatic hydrocarbons
US4390416A (en) Catalytic cracking of hydrocarbons
RU2185359C2 (en) Method of synthesis of aromatic hydrocarbon from c5-c12-aliphatic hydrocarbons
CN1170632C (en) Catalysts and methods for the dehydrogenation of hydrocarbons
TWI401310B (en) Production of olefins
RU2186089C1 (en) High-octane gasoline fraction and aromatic hydrocarbon production process
RU2242279C2 (en) Paraffin c2-c5-hydrocarbon conversion catalyst, method of preparation thereof, and a method for conversion of paraffin c2-c5-hydrocarbons into lower olefins
NO165198B (en) PROCEDURE FOR MODIFYING A CRACKING CATALYST AND PROCESS FOR CRACKING USING THE CATALYST.
RU2206599C1 (en) Aromatic hydrocarbon production process
RU2202592C1 (en) Oil stock processing method
RU2045569C1 (en) Method of producing high-octane gasoline
RU2205858C1 (en) Aromatic hydrocarbons production process
RU2103322C1 (en) Method of gasoline fraction and aromatic hydrocarbons producing