СПОСОБ ИЗОМЕРИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ Советский патент 1969 года по МПК C07C5/25 C07C5/27 

Изобретение относится к области изомеризации углеводородов в присутствии нового катализатора.

Известен способ изомеризации углеводородов при температуре 490°С и давлении 50 ат в присутствии катализатора окиси алюминия, активированной платиной и фтором.

Для интенсификации процесса предложен способ изомеризации углеводородов ири температуре 150-460°С и давлении 20-68 ат в присутствии по крайней мере одного металла VI и Vlll групп, наиример илатины, и по крайней мере одного галогена из группы, содержащей хлор, бром, фтор, нанесенных на цеолит, предпочтительно морденит, диспергированный в золе окиси алюмииия.

При изомеризации алкилароматических углеводородов подходящими исходными продуктами являются толуол, о-ксилол, и-ксилол, п-ксилол, этилбензол, о-этилтолуол, л-этилтолуол, га-этилтолуол, 1,2,3-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, 1,3,5-триметилбензол, дизтилбензол, триэтилбензол, н. пропилбензол, изопропилбензол и их смеси. Предпочтительны изомеризации алкилароматические соединения такие как моноциклические алкилароматические углероды-алкилбензоловые углеводороды, алкилароматические углеводороды с высоким молекулярным весом, а также ароматические углеводороды, получаемые при алкилировании олефиновыми полимерами и используемые в качестве промежуточных иродуктов при получении сульфонатных поверхностно-активных агентов. Такие продукты часто в технике называются алкилатами и включают гексилбензолы, нонилбензолы, додецилбензолы, пентадецилбензолы, гексилтолуолы, нонио.ттолуолы, додецилтолуолы, пентадецилтолуолы и пр. Часто алкилат получают в виде

высококипящей фракции, в которой алкильная группа, присоединенная к ароматическому ядру, варьирует от Сд до CisПри изомеризации изомеризуемых олефиновых углеводородов, подходящее сырье включает изомеризацию 1-бутена в 2-бутен, изомеризацию З-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен.

Предлагаемый способ можно также использовать для перемещения двойной связи олефинового углеводорода, такого как 1-пентен-1гексен, 2-гексен и 4-метил-1-пентен к более центрально расположенному положению, так что могут получаться соответственно 2-пентен, 2-гексен, 3-гексен, 4-метил-2-пентен. При этом

изобретение не ограничивается перечисленными выше олефиновыми углеводородами. Предполагается, что перемещение двойной связи в более центрально расположенное положение можно осуществлять в олефиновых углевододержащих до около 20 углеродных атомов в молекуле.

При изомеризации углеводородов подходяш,ие исходные продукты включают ациклические парафины и циклические нафтены и особенно парафины с прямой цепью или с умерецно разветвленной ценью, содержащие 4 или более углеродных атомов в молекуле, включая, например, н-бутан, н-пентан, w-гексан, н-гептан, н-октан и пр. и их смеси; нли циклопарафины, обычно содержащие по крайней мере 5 углеродных атомов в кольце, такие как алкилциклопентаны, циклогексаны, включая метилциклопентан, диметилцнклопентан, циклогексан, метилциклогексан, диметилциклогексаи и нр. Изобретение таклсе применимо к превращению смесей парафинов и (или) нафтенов таких, какие получаются при селективном фракционировании и дистилляции прямой перегонкой или природных бензинов и нафт. Такие смеси парафинов и (или) нафтенов включают так называемые пентановые фракции, нормальные гексановые фракции и их смеси.

Пример 1. Катализатор используют в реакции изомеризации. 50 CMS окончательно обработанного катализатора помещают в обычный аппарат для изомеризации непрерывного типа. Этилбензол загружают в изомеризационную зону. В реакторе поддерживают давление около 20,4 ат по манометру, 460°С и молярное соотношение водорода к углеводороду 8:1. Как доказывает газожидкостная хроматография, получается значительное превращение этилбензола в диметилбензол. В аналогичном опыте при загрузке изоцропилбензола он превращается в триметилбензол.

Пример 2. Используют катализатор для осуществления в обычном аппарате изомеризации непрерывным путем. 25 смз катализатора помещают в реакционную зону изо.меризации и загружают о-ксилол, так чтобы объемная скорость поддерживалась равной 4. Давление в реакторе около 20,4 ат по манометру, температура около 470°С, молярное отношение водорода к углеводороду 8:1. Газожидкостной хроматографический анализ потока продукта показал, что происходит около 87% (равновесия) превращения в «-ксилол.

Пример 3. Катализатор, описанный выше, используют в реакции изомеризации, причем в обычиый аппарат для непрерывной изомеризации помещают 50 CMS окончательно обработанного катализатора. В эксперименте в изомеризационную реакционную зону загружают 1-бутен. В реакторе поддерживают давление около 54,4 ат по манометру, температура 140°С. Как видно из анализа газожидкостной хроматографии, получается значительное превращение 1-б)тена в цис- и т/9анс-2-бутен. В аналогичном опыте при загрузке в реактор 1-пентена при давлении около 68 ат по манометру и около 180°С происходит значительное превращение 1-пентена в 2-пентен.

Пример 4. Используют катализатор в подходящем аппарате непрерывной изомеризации для определения изомеризационной активности этого катализатора. В изомеризационную реакционную зону помещают 50 CMS катализатора и загружают 1-гексен. В реакторе поддерживают давление около 68 ат по манометру, температура около 150°С. Газожидкостные анализы потока продукта показывают, что происходит значительное превращение, причем большей частью продукта является 2-гексен.

Пример 5. Используют катализатор в подходящем аппарате для изомеризации для

того, чтобы определить изомеризационную активность этого катализатора. В изомеризационную реакционную зону помещают 50 смз готового катализатора и туда загружают 3-метил-1-бутен. В реакторе поддерл ивают

около 68 ат по манометр}, температура около 180°С. Как очевидно из анализа газожидкостной хроматографии, достигается значительное превращение 3-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен.

Пример 6. Катализатор используют в реакции изомеризации, причем в подходящий аппарат для непрерывной изомеризации помещают 50 сл1 готового катализатора. В эксперименте в изомеризационную зону загружают бутан. В реакторе поддерживают около 54,4 ат по манометру, температура 140°С. Как видно по данным газожидкостной хроматографии, получается значительное превращение н-бутана в изобутан.

Пример 7. Катализатор используют в соответствующем аппарате непрерывной изомеризации для определения изомеризационной активности этого катализатора. В эксперименте в изомеризационную реакционную зону помещают 50 катализатора и туда же загружают н-гексан. В реакторе поддерживают около 68 ат по манометру, температура около 150°С.

Газожидкостные хроматографические анализы продукта показывают, что происходит значительное превращение, причем основными продуктами являются 2,2-диметилбутан, 2,3диметилбутан, 2-метилпентан и 3-метилпентан.

Пример 8. В изомеризационную реакционную зону помещают 50 с/из катализатора и загрзжают метилциклопентан. В реакторе поддерживают около 68 ат по манометру, темнература около 200°С. Получается значительное превращение метилциклопентана в циклогексан.

Предмет изобретения

1. Способ изомеризации углеводородов при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора, отличающийся тем, 65 что, с целью интенсификации процесса, в качестве катализатора применяют по ко. мере один металл VI и VIII групп, иатг.ме;-платину, и по крайней мере один галоген, выбранный из группы, содержащей хлор, бром, фтор, нанесенные на цеолит, предпочтительно морденит, диспергированный в золе окиси алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 150-460°С и давлении 20-68 ат.