Способ очистки синтез-газа от микропримеси Советский патент 1987 года по МПК C10K3/02 B01D53/00 

1.

Изобретение относится к способам очистки синтез-газов в области нефтехимического синтеза.

Целью изобретения является увеличение степени очистки от микроприме- сей.

Пример 1„ Очистку синтез

газа, получаемого из каменноугольной смолы, следующего состава, об,%: СО 41,08; Н,2 51,51; СО 2.,22; 0 0,89; N 2,89; СН4 1,41; неидентифицированные микропримеси в сумме не более 0,01, проводят в прямоточном цилиндрическом реакторе объемом 0,8 л. В реактор загружают 0,5 л катализатора НТК-1 состава, мас.% , 13,40; CuO 8,0; :inO 50,00; MgO 1,8; MnO 2 1,8; 25,0 и восстанавливают водородом по принятой методике. Очистку проводят при 180°С и давлении 200 кгс/см с объемной. подачей синтез-газа 200 ..После очистки от микропримесей получают синтез-газ следующего состава, об,%: СО ,17; Н 51,61; СО 2,21; Og 0,91; N, 2,84 СН4 1,26.

Полученный синтез-газ испытываетс в реакции гидроформилирования этилена. Для этого в автоклав с перемешивающим устройством (2800 об/мин) тип мешалки Вишневского загружают 152 г растворителя, 05.05 г дикобаль- токтокарбонила, 35 г этилена и 102 дм очищенного синтез-газа. Гидроформи- лирование этилена протекает при 180-200°С, давлении 250-300 кгс/см за 3-5 мин. Выгружают 222 г продукта содержащего 65,1 г пропаналя и про- панола. Конверсия этилена 98%, выход пропаналя и пропанола в сумме 93% на превращенный этилен, что свидетельствует о высокой реакционной способности очищенного синтеза-газа.

Пример 2 (сравнительный). Гидроформилирование этилена проводят на неочищенном синтез-газе, об,%: СО 41, 08; Hj.51,51; СО 0 0,89; N 2,89; СН,, 1,41, неидентифицированные микропримеси в сумме не более 0,01. В автоклав с перемешивающим устройством (2800 об/мин) типа мешалки Вишневского загружают 152 г растворителя, 0,05 г дйкобальтокто- карбонила, 35 г этилена, 102 дм неочищенного синтез-газа. При температуре 180-200 с и давлении 250- 300 кгс/см реакция не протекает в течение 60 мин.

,

.Пример 3„ Очистку синтез-гага проводят согласно примеру 1, однако в автоклав загружают 0,5 л ката- лизатора НТК-2 состава, мае, 7,0; MgO 1,70; .CuO 30,80; , 18,60; МпО.2 1.70; inO 40,20 и восстанавливают водородом по принятой методике. Очистку проводят при и

давлении 1 кгс/см - с объемной скоростью подачи синтез-газа 1000 ч .

Полученный синтез-газ испытьгоают / в реакции гидроформилирования акри- лонитрила. В автоклав загружают

135 г метанола, 17 г акрилонитрнпа и 0,5 г дикобальтоктокарбонила и 110дм очищенного синтез-газа. Гидроформилирование акрилонитрила протекает при 115-125°С за 15 мин. Выгружают 161 г

продукта гидроформилирования акрилонитрила, с.одержащего 20,1 г у -циан- пропионового альдегида. Конверсия актилонитрила 97,4, а выход целевого продукта (/3-цианпропионового альде-

гида) на превращенный акрилонитрил 77,6%.

Пример 4 (сравнительный). Гидроформилирование акрилонитрила , проводят в условиях, аналогичных

примеру 3, на неочищенном синтез-газе, аналогичном примеру 2. Реакция протекает в течение 45 мин. .

П р и м е р 5, Очистку синтез-газа проводят согласно примеру 1. Однако в реактор загружают 0,5 л катализатора ГТК-4 состава, мас.%; AljOg 18,60 ; CuO 54,00; , 6,0; InO. 21,40 и восстанавливают водородом-по известной методике. Очистку проводят

при давлении 100 кгс/см с объемной подачей синтез-газа 3000 ч .

Полученный синтез-газ испытьшалот в реакции гидроформилирования пропилена. Для оценки качества очистки

синтез-газа в автоклав загружают

120 г толуола, 80 г пропилена, 0,2 г дикобальтоктокарбонила и 100 дм очищенного синтез-газа. Гидрофорк и- лирование пропилена протекает при:

, давлении 250-300 кгм/см в

течение 35 мин. Выгружают 249 г продукта гидроформилирования пропихгена содержащего 116,2 г масляных альдегидов и бутанолов. Конверсия пропилена 95%, а выход масляных альдеп-адов и бутиловых спиртов 90% на превращенный пропилен.

Пример 6 (сравнительный). Гидроформилирование пропилена проводят в условиях примера 5 на неочищенном синтез-газе, аналогичном примеру 2. Реакция не протекает в течение 50 мин.

Пример 7. Очистку синтез-газа проводят согласно примеру 1, но в реактор загружают 0,5 л катализатора ВНХ-104 состава, мас.%: ВаО 3,0; СиО 80,0; , 12,0; InO 5,0 и восстанавливают водородом по известной методике. Очистку проводят при 160 С, давлении 250-кгс/см с объемной подачей синтез-газа 3800-4100 ч . Полученный синтез-газ испытывают в реакции гидроформилирования л -оле- фина нормального строения с числом атомов углерода в цепи, равным 18 (М.В. 252 у.е.) - октадецен-1.

В автоклав по примеру 1 загружают 170 г актадецена-1, 0,3 г дикобальт- октокарбонила и 100 дм очищенного- синтез-газа. Гидроформилирование октадецена-1 протекает при 175°С, давлении 300 кгс/см в течение 300 мин. Выгружают 190 г продукта гидроформилирования октадецена-1, содержащего 145 г альдегида С,, . Конверсия октадецена-1 90%, а выход нонодецилового альдегида нормального изостроения (С „ ) 85% на превращенны олефин.

Пример 8 (сравнительный). Гидроформилирование октадецена-1 проводят в условиях примера 7 на неочищенном синтез-газе, аналогичном примеру 2. Реакция не протекает в течение мин.

Пример 9. Очистку синтез-газа проводят аналогично примеру 1, но в реактор загружают 0,5 л катализатора - медь на силикагеле состава, мас.%: СиО 11,0; SiO. 88,5; Fe20,0,5 Очистку проводят при 140°С и давлени 300 кгс/см с объемной подачей синтез-газа 5000 . Полученный синтез- газ испытывают в реакции гидроформилирования этилена в условиях примера 1. Полученные результаты аналогичны примеру 1.

Пример 10. Очистку синтез- газа проводят согласно примеру 1, но в реактор загружают 0,5 л катализатора НТК-8 состава, мас.%:

5

0 5 о

о

5

5

0

5

31,1; CuO 42,5; , 14,5; ТпО 12,0. Параметры очистки, условия и результаты испытания очищенного синтез-газа аналогичны примеру 3.

Пример 11. Очистку синтез- газа проводят согласно примеру 1, но в реактор загружают 0,5л катализатора ГНПХ-105 состава, мас.%: СиО 45; ,0; ВаО Ю. Параметры очистки и условия испытания очищенного синтез-газа аналогичны примеру 5.

Пример 12 (сравнительный). Аналогично примеру 9, однако в качестве катализатора используют катализатор - медь на силикагеле следующего состава, мас.%: СиО 6.5; SiOz 93,0; FejO, 0,5. При использовании очищенного на этом катализаторе синтез-газа в реакции гидроформилирования этилена согласно примеру 1 наблюдают индукционный период реакции гидроформилирования 20 мин.

Из приведенных примеров видно, что реакция гидроформилирования с концентрацией катализатора 0,01- 0,06 мас.% по кобальту на неочищенном синтез-газе не проходит, а на очищенном от микропримесей идет без индукционного периода.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что очистку синтез-газа осуществляют на медьсодержащих катализаторах с добавками окислов А1, Сг, In, Ва, Mg, Мп, Si, Fe, не образующих карбонильных соедине- . НИИ. Такие катализаторы улучшают , очистку синтез-газа от микропримесей, дезактивирующих катализаторы гидроформилирования олефинов.

Формула изобретения

Способ очистки синтез-газа от микропримесей в присутствии катализатора при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью увеличения реакционной способности синтез-газа в реакции гидроформилирования олефинов, очистку осуществляют в присутствии оксидных медных катализаторов при температуре 140-240°С и давлении 1-300 кгс/см.

Изобретение отл сится к способам очистки синтез-газа в области нефтехимического синтеза. Целью изобретения является увеличение степени очистки от микропримесей. Сущность изобретения состоит в том, что очистку синтез-газа от микропримесей осуществляют на промьшленных медных катализаторах при 140-240 0 и давлении 1-300 кгс/см. Реакция гидроформили- рования олефинов на полностью очищенном от микропримесей синтез-газе идет быстро, т.е. без индукционного периода, в то врамя как на неочищенном синтез-газе она не проходит. 1 табл. со Сд со 00