Способ получения этилена

(5) 5 5/48, 11 /О С 07 СГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ"," "(56) Газиев Р,Г., Ухарский А,АЕлинок А.В., Шаш- этап. 1" табл.кин Д.ПЯновский М,И., Яновская И.М;, Берман"АД., Крылов О.В. Изучение превращения этана вэтилен на цеолитных катализаторах. Применение цеолитов в катализе, - Теэ. Ш Всесоюзн., конференц. М.,1985,с,104;"Ухарский А.А;, Газиев Р,Г., ЯновскийМ,И., Берман А;Д., Крыло(в О.В. Изучениепревращения этана в зтилен на цеолитныхкатализаторах 5-й нефтехимический симпозиум социалистических стран: Доклады, София, 1986, с. 107.Патент США М 4250346,кл. 585 - 658, 1981.Патент США М 4737595,кл. С 07 С 5/327, 1988,Патент США М 4310717,кл. С 07 С 5/333, 1982. ЧЕНИЯ 31 И(ЛЕНА етения; этанкбйтактив присутствии кислороприродным силикатом цированным 14-17,5 натрия и активированорбдом. Получают этив расчете на исходный(Изобретение относится к нефтегазопе- - явл(яются кадмийцеолитные катализаторы, реработке, в частности к способу перера-на которых конверсия этана при 550-575 С ботки этана высокотемпературйойсоставляет 40-50 при селективности 55 - окислительной конверсией в этилен, кото-650.рый может найти применение в качестве - :Однако указаннье цеолитные каталиэаисходного сырья в производствесинтетиче- торы нестабильны и после 12-15 ч работы . ских масел, изделий из пластических масс, . дезактивируются. Повышение температуры синтетических пленок и т.д. . : выше 5500 С с целью увеличения выхода этиВ процессе окислительнога дегидриро-лена приводит к р(азрушейию каталйэатора.вания этапа в этилен относительно высокую Более стабильными по активности и селек- актйвность проявляютметаллцеолитййека- тивности являются оксидные системы, сотализаторы, Среди изученных иеталлцео- держащйе переходйые металлы. Из л итны х катализаторов наилучвФймиоксидных систем лучшими оказываются пературе 680 С, объемной скорости 7200 марганцевые системы ч, соотношении этана к кйСлороду 2:1 наИзвестен способ переработки этана катализаторе марганцевом силикате, модиокислительйым дегидрированйеь" на мар-фицированном 14 мас,% ЙаОН, Каталиэаганцевых катализаторах, модифицирован тор готовят следующим образом: 50 г ных молибденом и калием, Конверсия этана . марганцевого силиката перемешивают с при 550-600 С составляет 10% при селек- щелочным раствором, содержащим 6,86 г тивности 35%. ИаОН (6,86 г йаОН в 100 мл воды). СуспенОднако выход этйлена-низок и состав- зию перемешивают в течение 2 ч, затем суляет 356,:10 шат 10 ч при 110 С, После сушкиНа натриймарганцевом катализаторе, катализатор прокаливают при 800 С в тече- модифицированном фосфоромпри 700 С,. нйе 5 ч: ".:,:,конверсия этана составляет 97,4 опри се- Каталйзатор перед работой в течение 10 лективности 70,3%. Выход этилейа состав- ч при температуре реакции активируют эталяет 68,74%,15 новоздушйой смесью, затем в течение 1,5-2,0Катализатор готовится добавлением гид- . ч обрабатывают смесью СН 4 + воздух +3% роксида аммония к нйтрату марганца. Затем НС.к полученной массе добавляют Йа 4 Р 207, . Состав исходного газа, об.%:Катализатор сушат при 120 С, затем С 2 Н 68 . прокаливают при 820.С ватмосферевоэду Ог4 ха в течение 3 ч-..-:.-.,-,.;:.; Н 2::88ЙедоСтатком способа" является низкий При этом получено:"выход этилена, : " ." ,.,.: .Концентрация С 2 Н 4%, , 5,32Целью изобретения является повыше- СН 4, . 0,38 йие выхода этилейа. - .",", ".", 25 СО: .:. . . . 0,42Поставленная цель достигается тем, что СО 2. 1,44 процесс окислительного дегидрирования Селективность по С 2 Н 4, % 82,6 этапа осуществляется в присутствии кисло- СН 4, "., . 3,0 рода с использованием в качестве катализа- СО -:- ": .6,5 тора природного марганцевого силиката, 30 СО 2 "."7,9 модифицированного 14-17;5 мас.%, гидро- Конверсия С 2 Н 6,% 94,5 ксида натрия и активированного хлористым " Выход С 2 Н 4,% . 78,0 водородом, при температуре окислительно- П р и м е р 2. Процесс осуществляют по го дегидрирования 680-720 С. примеру 1 на катализаторе, модифицироДляпредлагаемогоспособаиспользуют 35 ванном 17,5% йаОН при 700 ОС. Катализа- марганцевый силикат. Чиа 1 урского место- торготовят Следующим образом: 50 г рождения Груз.ССР с содержание Мп 02 в силиката марганца перемешивают с щелоч- пределах 26 - 28 мас,% (ГУ 14-9-318-86), ным раствором, содержащим 8,6 г йаОН. Для приготовления катализатора бйл ис- . Катализатор перед работой в течение пользован марганцевый силиЕат следую 1.5-2,0 ч обрабатывают реакционной щего состава, %: Мп 02 27,15; Я 02 31,47; смесью, содержащей 3% НС.ВаО 1,14; А 120 з 3,04; Р 0,20; Са О 4,9; Ре 1,68;Я 0,22; п.п.п. 14,5; остальное вода, Состав исходного газа, об.%:Катализатор готовят следующим обра-С 2 Н 6 8 зом. 45 02 4Порошок марганцевого силиката тща- Н 2 88 тельно перемешивают с раствором МаОН. При этом получено;Полученную массу сушат при 110 С в тече- Концентрация С 2 Н 46,23 ние 10 ч, Катализатор прокаливают ири СН 4 . 0,62 800 С в течение 5 ч. ДйаметрчастйцкаталиСО-0,78 затора 2-4 мм. Процесс конверсии этана . СО 2 1,60 осуществляют в проточной системе с квар- Селективность по С 2 Н 4,% 80,5 цевцмреакторомдиаметром 7 мм. СН 45,9В реакторе"каталйзатор в течение 10 ч Со" 6,0 при 700 С обрабатывают этановоздушной 55 СО 27,6 "смесью,"затем втечение 1,5 - 2,5 чактивиру- Конверсия С 2 Н 6,%96,8 ют хлорСодержащим газом (НС), добавляя Выход С 2 Н 4,% 77,9 висходнуюсмесь 1-3% НС"П р и м е р 3. Процесс проводят поП р и м е р 1. Процесс окислительной прймеру 1 на катализаторе, модифицироконверсииэ 1 ана осуществляется"фй тем- ванном 17,5% мас. МаОН при 720 С.титивЕащаетатетивитавивеее ищититиееваваещеваев Содержанйе активного конпоне.з нас. в МвОНетевЬиттит иие вваа 14 17,5 17,5 12 20 татв вщеии Мвв тает ее 1 2 3 4 5 ещещвещаввивещите еееааЬаав ивваееаввеиев14 14 Прото"тип ав авва 6 7 Условие проведения йроцесса оС 680 700 г 720 700 680 650 750 680 У 00 не активироеаннс 1 94,5 96,8 . 100 74,6 94,0 87,5 100 62 5 97,4 82,6 80,5 : 74,568,4 63,2 77,6 55,8 63,4 70,3 78,0 У 7,9 74,6 50,0 59,4 67,8 55,8 39,6 68;47 Покаэатеели процесса Конверсия, б Сепективность, Ф выход СемзФ таитв иивев итититатитеиеввеаававаивщеевваввааееевещав Составитель А.Мамедов Редактор ТЛазоренко Техред М.Моргентал Корректор И.ШмаковаЗаказ 2865 Тираж :Подписное ВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 производственно.издательский комбинат "патент", г. ужгород, ув.Гагаоина, 101 5.: 1754694 6Катализатор перед работой активируют мальной температурой является 680-720 оС, втечение 1,5-2,0 чхлорсодержащим промо- .так как при более низкой температуре, т,е. тором (1 7 ь НС в реакционной смеси). при 650 С снижается койверсия и выход С 2 Н 4,Состависходной смеси,об,;6: : а при температуре выше 720 С показатели С 2 Н 0 8 5 процесса также неудОвлетворительны, так как 02 .:,.., 4 снижается селективность и возрастает содерН 2 .,, ,: 88.г:. . жание оксидовтугглербда, Катализатор, не актиПри этом получено,:.: ., ":.: .,:,: вировайный хлором, малоактивен.Концентрация С 2 Н 4,.4;76:,Таким образом, предложенный способ СН 4- .:, -: -, 1;02 10 по сравнению с йрототипомпозволяетуве- СО. - . : 0,86 . личить выход С 2 Н 4.С 02 " -" 136СелективностьпоС 2 Н 4, 6 .,74,6:Формула изобретения СН 4.: :. 8,0 -: С 1 тособ получейия этилена путем окисли- СО .,: .:. 6,7. 1 б тельного дегидрированйя этана при 680- СОг ,.:10,7: . 720 С в присутствии катализатора, Конверсия С 2 Н 6,6 . 100 - содержащего мтаргнанец и соединение Выход С 2 Н 4,0674.6 натрия. о т л и ч а ю щ-и й с я тем, что, с Запредельные примеры йо составу ка-целью увеличения выхода этилена, протализатора и температуре представлены в. 20 цесс проводят в присутСтвии кислорода и таблице, ":;. . . в качестве катализатОраиспользуют приПри низкой концентрации гидрогксйда: родный Силикат- марггаьнтгца, модифициронатрия(ниже 146), конверсия этана умень-ванный 14-.17 мас.ф 4 гидроксида натрия шается, а при высоком его содержанийи активированный хлористым водороуменьшается селективность по С 2 Н 4. Опти дом.