Способ получения бензола Советский патент 1990 года по МПК C07C15/04 

Изобретение относится к нефтехи- мическому синтезу, в частности к способу получения бензола из чистого метана и/или природного газа.

Целью изобретения является увеличение выхода целевых продуктов и упрощение технологии процесса.

Катализатор, используемый для получения, бензола, готовят по следующей методике:

При 750 С прокаливают в течение 5 ч ,а затем пропитывают раствором смеси гексаклоргшатиновой кислоты Hj PcClg иренната аммония 5взя- тых в количествах,необходимых для пропитки,и сушат в течение 48 ч при 80 и 200°С, после чего прокаливают при 750°С в течение 6 ч.

На чертеже изображена лабораторная проточная установка с реактором, изготовленным из кварца для проведения процесса дегидроциклогексамери- зации метана (природного газа).

Метан (или природный газ) по линии 1 метана пропускают через барбо- , тер 2, заполненный 20%-ным раствором NaOH, предназначенным для улавливания из природного газа примесерт сернистых соединений. Далее метан дозируют вентилем 3,.тонкой регулировки и через реометр 4 и осушительные колонки 5 и 6, заполненные цеолитом NaX и силикагелем, подают в реактор 7. Опыты проводят в кварцевом реакторе, при этом контроль и регулирование температуры осуществляется ав- матически прибором 8. Контактный газ охлаждают в холодильнике 9, а несконденсировавшиеся продукты собирают в

газометре 10. .

Воздух, используемый для регене- , рации закоксованного катализатора и

О5

о

00

Об

его активации перед опытами, подают на установку по линии 11 с помощью вентиля 12 тонкой регулировки через реометр 13 и осушительную колонку 14 заполненную силикагелем. Азот, подаваемый на установку для продувки катализатора, по линии 15 проходит через вентиль 16 тонкой регулировки, реометр 17 и осушительные колонки 5 и 6, а затем поступает в реактор. Для переключения с одной линии на другую используют трехвходовые краны 18 и 19.

Пример 1. Опыты проводят со стационарным слоем катализатора. Для этого в реактор загружают 5 см катализатора сферической формы диаметром шариков 1,25-1,5 мм, приготовленного по указанной методике, еле- дующего состава, мас.%: Pt 0,3 Re 0,3; jf-Al O 99,4, который подвергают обработке воздухом при 700°С в те1 -1 чении J ч. , затем продувают азотом

в течение 0,25 ч и пропускают метан чистотой 99,3%, .

Процесс проводят при объемной скорости 1445 температуре 680°С. В результате степень превращения метана достигает 24,1% с селективность превращения в бензол 69,7%.

Выход продуктов на пропущенный метан, мас.%: бензол 14,4J водород 4,2,

Выход продуктов на превращенный метан, мас.%: бензол 59,75, водород 17,435 продукты коксоотложения 22,52

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, но процесс ведут при ,

Пример 3. Проводят аналогично примеру 1, но процесс ведут при 700°С.

Пример 4, Аналогично пример 1, процесс ведут .при участии катали- затора состава, мас.%: Pt 0,5, Re 0,3; , 99,2,

Пример 5, Аналогично примеру 1, процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Ft О,,2) Re 0,3; 99,5.

Пример 6. Аналогично примеру 1 процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Pt 0,3, Re 0,5,- , 99,2,

Пример 7. Аналогично приме- ру 1, процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Ft 0,3; Re 0,15; у-А1,Оо, 99,55,

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1, процесс ведут при подаче прироного газа, содержащего 94 мас.% СН а остальное - насыщенные алифатические углеводороды Cj-Cg:

Пример 9 (сравнительный). Аналогично примеру 1 процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Pt 0,15; Re 0,3;у-А1 05 99,5

Пример 10 (сравнительный). Аналогично примеру 1 процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Pt 1,0; Re 0,3; 98,7.

Пример 11 (сравнительный). Аналогично примеру 1 процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Ft 0,3- Re 0, 99,6

Пример 12 (сравнительный). Аналогично примеру 1 процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: Pt 0,3; Re 1.,0, -Al 0 3 98 ,7/

Результаты опытов сведены в табл. и 2.

Результаты исследований показывают, что процесс осуществляется без применения разбавления инертным газом и окислителя (кислорода воздуха) что по сравнению с известным способо значительно упрощает технологию разделения полученных продуктов.

Предлагаемый способ позволяет увеличить конверсию метана до 20,0- 24,9 мас.% против 14-19 мас.% по известному способу, а выход -бензола на пропущенный .метан до 9 ,4-14 ,4 мае против 9-11,1 мас.% по известному способу.

Образующийся в процессе водород может быть использован в таких процессах нефтепереработки, как гидрирование, гидрокрекинг и другие, а непревращенный метан после отделения водорода возвращен на рециркуляцию.

Формула изобретения

Способ получения бензола путем контактирования метана или природного газа при повышенной температуре с катализатором, содержащим металл VIII группы, нанесенный на -окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повьшгения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, используют катализатор, содержашяй в качестве металла VIII группы платину и рений, при

следующем соотношении

мае. %:

Платина

Рений

У-ОКИСЬ алю16081806

МИНИНОстальное

который перед контактированием пред- варительно обрабатывают кислородом воздуха при нагревании, и процесс ,ведут при 650-700°С.

Изобретение относится к производству ароматических углеводородов, в частности к получению бензола из метана, что может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение выхода целевых продуктов и упрощение процесса. Последни ведут контактированием метана с предварительно обработанным воздухом катализатором следующего состава, % мас: PT 0,2-0,5

RE 0,15-0,5

γ-AL₂O₃ остальное, при 650-700°С и объемной скорости 1445 ч^-1. Эти условия по сравнению с известными, позволяют увеличить конверсию метана с 14-19 до 20,0-24,9 мас.% и выход бензола на пропущенный метан с 9-11,1 до 9,4-14,4 мас.% 1 ил. 2 табл.

«

В качестве сырья используют природный газ, Селективность процесса по реакщга + 9 Н.

Примечание. Данные по примеру 8,

т а б л я п а t

Таблица 2

Метан (/ рироднбш SO3)