Способ получения низкомолекулярныхОлЕфиНОВ Советский патент 1981 года по МПК C10G11/00 

1

Изобретение относится к способу получения низкомолекулярных олефинов являкнцихся ценным сырьем для органического и нефтехимического синтеза, путем пиролиза углеводородного сырья (низкокачественного бензина).

Известен Способ получения низкомолекулярных олефинов путем пиролиза углеводородного сырья в присутствии катализатора, состоящего из окислов кремния и алюминия. При 750°С суммарное количество этилена, пропилена и бутиленов составе газа 41,446,9% PL .

Недостатками этого способа являются низкий выход низкомолекулярных олефинов, необходимость проведения процесса при высоких температурах и в присутствии водяного пара.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения низкомолекулярных олефинов путем пиролиза углеводородного сырья в присутствии цеолит«содержащего катализатора, типа X и 5J морденита и т.д. 2.

Однако этот способ не позволяет получать пропилен и бутилены в до cTaTO4HojM количестве.

Цель изобретения - повышение выхода целевых продуктов (низкомолекулярных олефино.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения низкомолекулярных олефинов пиролизом углеводородного сырья на цеолитеодержащих катализаторах в качестве катализатора используют цеолитсодержащий катализатор, содержащий 8085 вес.% сшюмомагнийсиликатного носителя и 15-20 вес.% СаН-или МпН-или Мп-формы цеолитов типа эрионит или морденит, или клиноптилолит.

В качестве цеолитного компонента используют СаН-, МпН- и Мп-формы синтетических .цеолитов типа эрионит, морденит и природный клиноптилолит, полученные методом ионного обмена.

Катгшизатор готовят смешением; отдельно приготовленных гидрогелей магнийсиликата, окиси алюминия и СаН- или МпН-,или Мп-форм цеолитов типа эрионит, морденит и клиноптилолит. Пиролиз углеводородного сырья проводят на лабораторной установке проточного типа, В кварцевый реактор диаметром 30 мм и длиной 450 мм загружгиот 20 см гранул катализатора и перед опытом активируют в токе воздуха при . Опыты проводят при 600-65О°С и объемной скорости по жидкости 1-5 ч В качестве углеводородного сырья используют низкокачественный карачухурский бензин (d2D 0,7460, 1,4160) с октановым числом 42, При вышеуказанных условиях выход газообразных продукITOB реакции 47,3-68,7%, в том числе сумма низкомолекулярных олефинов 66,5-80,3%. Пример 1. Гидрогель носите получают методом совместного осажде ния жидкого стекла и подкисленного серной кислотой раствора соли серно кисдого магния (100 г жидкое стекло 400 мл , 8,2 г 300 мл H,jO + 10 г ) . Гидрогель магний сили катной матрицы осаждают при 15с и рН 8,5. Полученный гидрогель пред варительно подвергают обработке 2,5%-ным раствором аммиака 2 ч (из расчета 600 мл 2,5%-ного ра,створа аммиака на 1 кг геля), затем ступенчато активируют 1,5 и. раствором (166,5 г в 1 л) сернокислого алюмиНИН (5,15,5 ч) о мывают от ионов S0 и сушат при комнатной температуре. Полученный гель имеет следующ химический состав, вес.%: МдО 5,6; ,, 20,0; SiO,j 74,4. Для получения цеолитсодержащего катализатора 80 г алюмомагнийсилика ного носителя (в пересчете на сухой вес) и 20 г сухого цеолита СаНморденит с ртношением S i ,, 10,0 (степень обмена на ионы и экв.% соответственно) тщательно перемешивают, полученную массу формуют в червячки, просушивают при комнатной температуре , подвергают ступенчатой сушке и прокалке при IIOC, 25(jfС, 350С 450С и- 550°.С с выдержкой при каждо температуре 4 ч. Полученный катали затор состоит из 80 вес.% алюмомагн силикатного носителя и 20 вес.% цеолита СаН-морденит. В присутствии этого катализатора при 600°С и объе ной скорости 1 выход газообразны продуктов реакции 47,3%, в том числе этилена 22,2%, пропилена 28,9%, бу тиленов+дивинила 15,4%. Количество кокса 3,0% (остальное,%:Ht+ С 12,3 (, 4,0, С,Нд 2,5, ,6, : CjH,3L3,l). Пример 2. Синтез алюмомагн силикатного -носителя проводят анало гично примеру 1. На катализаторе, состоящем КЗ 80 вес.% алюмомагнийсйликатного носителя и 20 вес.% МпН-клиноптилолита с 10,0 (степень обмена для ионов NH и Мп 15 и 45 экв.% соответствея при и объемной скорости 5 ч выход газа на пропущенное сырье 54,0%, в том числе этилена 36,0%, . пропилена 22,0%, бутиленов+ливинил 11,2%. Количество кокса 3,1%(остальное, %: Н + С 17,5; С Н 6,2; CjHg 1,2; Т.,„0,7 ,2). Пример- 3. Пиролиз низкокачественного бензина проводят при и объемной скорости 3 катализаторе, состоящем из 80 вес.% алюмомагнийсиликатного носителя, синтезированного по примеру 1, и 20 вес.% Мп-клиноптилолита (степень обмена 50 экв.%) выход газа на пропущенное сырье составляет 57,0%, в том числе этилена 36,4%, пропилена 31,4%, бутиленов+дивинила 12,5%. Количество кокса 4,0% (остальное,%: Н2+ С 9,5; С2.Н6 4,2;. 1,4, ,2; ,4). Пример 4. Пиролиз низкокачественного бензина проводят на катализаторе, состоящем из 85 вес.% алюмомагнийсиликатного носителя, синтетизированного, как в примере 1, и 15 вес.% СаН-эрионита с S i 02./А 1, 0, 6,2 .(степень обмена для ионов и NH4 составляет 50 и 15 экв.% соответственно). При 600 С и объемной скорости 1 выход газа на пропущенное сырье составляет 68,7%, в том числе этилена 34 , 3% , пропилена 28,1%, бутиленов+дивинила 8,2%.Количество кокса 4 ,5% (остальное,%: Н,+ С 18,3; СдНе, 6,0; 1,4) SC4-HioO,5; ,2). Пример 5 .Составкатализатора такой же, как в примере 4,только с тем отличием, что количество носителя составляет 80 вес,%, а СаНэрионита 20 вес.%. На этом катализаторе при И объемной скорости 5 выход газа 58,0%,в том числе этилена 30,4%, пропилена 31,0%, бутиленов+дивинила 9,4%. Количество кокса 3,4 (остальное,%:. Н, С. 17,0; С,Н 6,0; 1,1; 0,6; С5Н.24,5). Таким образом, предлагаемый способ получения низкомолекулярных олефинов пиролизом низкокачественного бензина на цеолитсодержащих катализаторах, состоящих из 80-85 вес.% алюмомагнийсиликатного носителя и 15-20 вес.% модифицированных цеолитов типа эрионит,морденит и природный клиноптилолит превосходит известный способ по выходу целевых продуктов. При температурах 600-650°С и объемной скорости 1-5 содержание низкомолекулярных олефинов (C, + + + + С4.Н) составляет 66 ,5-80 , 3%при выходе газа 47,3-68,7%. Формула изобретения Способ получения низкомолекулярных олефинов путем пиролиза углеводородного сырья на цеолитсодержащем катализаторе, отличающийся тем, что, с целью повыщения выхода целевых продуктов, в

5 8296556

качестве катализатора используютИсточники информации,

катализатор, содержащий 80-85 вес,%принятые во внимание при экспертизе

алюмомагнийсиЛикатного носителя и1. Авторское свидетельство СССР

15-20 вес.% СаН- или МпН-,илиI 550173, кл. С 01 G 11/26, 1977.

Мп-фор л цеолитов типа эрионит или2. Патент США 3647682,

морденит, или клиноптилолит., кл. 208-120, опублик. 1972 (прототип)