Способ получения алкилбензина Советский патент 1979 года по МПК C07C3/52 

1

Изобретение относится к способам получ1ения высококачествепнььк компонентов автомобильных бензинов на основе углеводородов, обладающих повышенной детонационной стойкостью, в частности к (Способам получения алкилбензина путем алкилирова1тя изобутана олефннами

С,

- С

5- Известен способ получения изооктанов путем алкилирования изобутана олефинами Сд- С,в присутствии серной киспоты. Процесс связан с большим расходом катализатора, проходит с образованием кисль1х гудронов (продуктов сульфирования углеводородов), сопровождается коррозией аппаратуры и появлением вредных выбросов в окружающую среду, характеризуется сложной технологической схемой и аппаратурой. Кроме того, серная кислота не позволяет проводить процесс алкилирования этиленом, переводя его в этилсерную кислоту и диэтилсульфат i.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения алкилбеизииа путем алкнлирования изобутана или изопентана олефшюм, содержащим 2-5 атомов углерода , в присутствии катализатора, представляющего собой цеолит X или Y в аммонийно-лантанидной форме. Алкилирование проводили при 20-31 5,0 С, давлении 1-3 5Оатм и при соотношеиии изобутан : олефин 3:1 - 12:1 12 2.

Однако выход алкилата низкий, равный 41%, считая на исходный этипеи. Кроме того, образующийся апкилат состоит в основном из углеводородов Си С, имеющих худшие, чем у изосжтанов, моторные характеристики.

Целью изобретения является повыше1ше выхода целевого продукту, а также улучшение его качества.

По предлагаемому способу алкилбензин получают путем алкилирования изобутана олефином при повышенных : температурах и давлении в присутствии катализатора, дополиительно содержащего кальций, никель или кром, при следующем соотношении компонечтов, мас.%:

КальцийOs4 6,0

Никель ИЛИ хром0,8-12,4 - -

Цеолит Типа Yдо 100

Для увеличения избирательности процесса используют катализатор, сбдержащий лантаниды в количестве 5,0-12,0% от массы катализатора. Желательно процесс проводить при температуре 4013О С, давлении атм, об-ьемно скорости подачи сжиженного сырья 0,52,5 час , соотношении изобутан: олефии 12:1 - 5О:1,

Отличителы1ыми признаками способа являются использрваще катализатора на

оснойв пеолита типа Y , дополнительно содержащего кальций, никель или хром

при указанном весовом соотношений компонентов катализатора,

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно Приготовленную смесь изобутана и олефина в условиях реакций пропускавэт через слой катализатора, поме1оа;еннЬго Б стальной проточный йзсУгермичёский реактор. В результате реакции образуется жидкий при нормальных условиях продукт, состоящий главным образом из изомеров октана, причем содёрясание тримётилпентанов, имёйЩйх лучшие,чем дйметилгёксаньг, октановые характеристики, во фракции Сд превышае 80 мас.%. Образующийся продукт практически не содержит ненасыщешпзгх углеводородов. Превращение олефина в продукт составляет более 80%. Для снижения коксообразования реакцию проводят в условиях, близких и критическим для ийобутана.

После окончания реакции катализатор Продувают азотом и подвергают окислительной регенерации в течение 1,5ч при 500 С, затем его внов продувают азотом в течение 1 ч для удаления воздуха, после чего катализатор чсполь- . зуют снова.

Пример. Порошкообразный цеолит NaV с мольным соотношением SiOg / AEgOg 4,5-5,0 в количестве 1ОО г обрабатъшают при 90-1ОО С в течение 2 ч 40О мл(1О мас.%) раствора хлорида кальция. Проводят двукратную обработку раствором соли кальция. Отмытый водой цеолит смешивают с 20 г

у -гидроокиси алюминия и формуют гранулы. Высушенньхе и затем прокаленные в течение 4 ч при 45О-550 С гранулы обрабатывают при 90-1ОО С .в

течение 2ч 2ОО мл 7%-ного раствори нирратов лантанидов, имеаэщего рН 4,05,2, После отмывки и сушки гранулы

3 ч при 45Опрокалтшают в течение 550т:

и затем дважды обрабатывают 200 мл 6%-ного раствора хлорида никеля или 200, мл 8%-ного раствора нитрата никеля с рН 4,7-5,3 в течение 3 ч при 80-100 С, отмывают, сушат при 80-170 С и прокал1тают в токе воздуха при 300-500 С в течение 25 ч. Полученный катализатор содержит мас,% Щр -0,7; СаО 0,6; .

R4 ..

lO 4,0; Ькислы лантанидов 12, в пе|)есчете на металлы Са 0,4; Ni3,2.

Катализатор указанного состава в кол1р1естве 75 мл загружают в изотермический реактор и при 80 С, давлении 15 атм п объемной скорости подачи жикого сырья 1 ч пропускают смесь изобутана и этилена в мольном отноше- щш 8,5:1, Углеводородный состав полученного бензина приведен далее.

Содержание в алкилате, мас,%:

,5

5,2

б

С, 7,0 81,6

8 и выше7,6

с

Конверсия этилена около 99% от теорет1гаески рассчитанной. Более 90 мас,% фракции Со составляют триметилпентаны содержание непредельных углеводородов в алкилате не превышает 0,5 мас.%,

Пример2.В присутствии того же образца цеолитного катализатора прводят алкилирование изобутана смесью н-бутанов, взятых в мольном соотношении 8:1, При 8О С, давлении 20 атм и скорости подачи 1,5 час в течение 2 ч с выходом 170% от теоретического считая на бутеиы, получают- продукт, углеводородный .состав которого Приведен далее,.

Содержаашё в ашсилате, мас.%:: ,7

.GS3,7

,4

Сд76,0

С и. выше 11,2

П р и м е р 3, Гранулированный цеолит CaY с мольным соотношением SiO / AEgO 3® даажды обрабатывают 7%-ным раствором нитрата с рН 4,7-5,2 в течение 16 ч при 801.00 С, Содержание в промытом и прокаленном при 5ОО С образце мас,%: