Способ получения бензола

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 22.Х 11,1969 ( 1386773/23-4)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 26.Х,1973, Бюллетень4Дата опубликования описания 24.11,1974 07 с 3/58 07 с 15/04 удорстоенный номитевата Министров СССРо делам иэооретенийи отнрытий К 547.532(088.8 Л вторыизобретени аслянский и Л. М, Трейг абинови Заявител ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗО ится к ооласти химичестности к способ полИзооретение относской технологии, в чачения бензола.Известен способ получения бензола деалкилированием алкилбензолов конверсией с 5 водяным паром при температуре 380 в 6 С нал катализаторами, содержащими благород,ные металлы И 11 группы, нанесенные на окиси алюминия или смеси окиси алюминия и окислов металлов И 11-ой группы подгруппы 10 железа.Однако при этом способе невысок выход водородсодержащего газа (6%).С целью увеличения выхола водоролсолержащего газа предлагается подвергать конвер сии с водяным паром ароматизированные бензины, которые могут содержать помимо алкилбензолов до 50% предельных (парафиновых) углеводородов. Такие аром атизированные бензины получаются прои каталитическом ри форминте бензиновых фракций, а также в процессах пиролиза нефтепродуктов.При взаимодействии ароматиэированных бензинов с водяным паром при температуре 380 - 600 С, атмосферном или повышенном 25 (не более 20 атм),давлении в присутствии катализаторов происходит деалкилирование алкилбензолов в бензол,и конверсия предельных углеводородов в волоролсодержащий газ,Выход водорода при этом может доходить Зо ло 8 - 15 вес. % на переработанное сырье. Для процесса используют такие же катализаторы как и при леалкилировании вылеленных алкилбензолов, т. е. благородные металлы И 11 группы, нанесенные на окись алюминия или на смеси окиси алюминия и окислов металлов полгруппы железа.Предпочтительно использование катализаторов, содержащих ролпй на окиси алюминия или на смеси окиси алюминия и окиси никеля. Содержание ролия в катализаторе не превышает 1 вес. %В качестве сырья лля процесса используют бессерннстые ароматизированные бензины, содержащие ло 50% неароматических углеводородов, Предпочтительно использование бензина - пролукта каталитического риформинга на платиновом катализаторе, может быть также использован гидроочищающий бензин пиролиза нефти. В зависимости от потребности на конверсию могут направляться либо непосрелственно ароматизированные бензины, либо их фракции.Так может быть переработана толуольная фракция, выкипающая при 100 - 120 С, которая выделяется ректификацией из катализатов риформинга.В ряде случаев целесообразно подвергать конверсии широкую фракцию, содержащую толуол, ароматические углеводороды С 8, С, и386564 1 об. катализатора в 1 час, весовое соотношение вода: толуол 0,8.Результаты опыта приведены в табл, 1, П р и и е р 2. Толуольную фракцию, со держащую 90% толуола,и 10% парафиновыхуглеводородов С подвергают конверсии с водяным;паром при условиях, оаисанных в примере 1.Как видно из данных, приведенных в табл.10 1, выходы бензола на пропущенный и превращенный толуол примерно одинаковы при рабоге на этих видах сырья. Но при работе на смеси толуол - гептан выход водорода на переработанное сырье возрастает с 6,9 до 9,1 вес, %, т. е, на 32% относительно. Таблица 1 хй Р ао о аЖо о)Жоа О д а о Состав газообразных продуктов, вес. Выход Н 2ца сырье,вес. % Выход бензола,считая на толуол вес. %Составсырья о5.Оо,сй прону.щеиный превра- щенный а В й Ц а СН СО СО Н 2 22,1 ., 4,519,7 , 5,5 Тол уол90% толуола10% парафиновых 4,35 6,9 6,8 66,6 0,1 44 47,9 76,4 76,854,6 5,85 68,3 9,1 6,4 0,1 48,6 П р и м е р 3, Конверсии с водяным паром подвергают дебутанизированный бензин каталитического риформинга фракции 62 - 140 С ромашкинской нефти. Фракционный состав сырья при разгонке по ГОСТУ - начало кипе ния 53 С; 50% выкипает при 101 С, конец сдпения 159 С; плотность сР 4 -- 0,777 г/слз.Химический состав, вес, %: парафиновые и нафтеновые углеводороды 42,7; ароматические 57,3. 25Бензин подают с объемной скоростью 0,5 час(весовое соотношение вода: бензин 1,45:1) при температуре 480 С, Опыт проводят в присутствии катализатора, содержащето 0,6 вес. % К 1 т на активной окисл алюмилия. 30 Выход жидких продуктов на пропущенное сырье составляет 46,6 вес. %, а газоооразных - 128,7 вес. %. Составы исходного сырья, катализата и выходы углеводородов првведены в табл. 2. 35Состав газообразных продуктов процесса, об. %: Н, 62,2; С 02 19,5; СО 8,0; СН 4 9,6;С 2 Н, 0,4; СзН, 0,2; С 4+С, 0,1.Из приведенных в табл. 2 данных видно, что в результате процесса продукт обогащает ся бензолом (до 72%) за счет деалкилирования его гомологов, а большая часть предельных углеводородов конверсируется с паром в водородсодержащий газ. Выход бензола и водорода за 1 проход составляет соответственно 45 33,8 вес. % и 11,5 вес. %. Таблица 2 Выход на пропущен.ноесырье, вес % Состав 1 Состав катали. ааи.Сумма предельныхБсизол ТолуолСумма ароматических СзС мма ароматических С,73 721 23,4 15,5, 7,0 2,5, 1,17 0 З01 З 23,3 3,3 предельные углеводороды, от которой предварительно отгоняется бензольная фракция, выкипающая до 95 С.Процесс осуществляется при весовом соотношении вода: бензин в пределах 0,5 - 5 (предпочтительно 1 - 2) при температуре 400 - 600 С и атмосферном пли повышенном (не более 20 птм) давлении. П р и м е р 1, Деметиллирова.ию с водяным паром подвергают чистый толуол в присутствии катализатора, содержащего 0,6% К 1 на активной окиси алюминия.Условия опыта: температура 460 С, давление атмосферное, подача толуола 1 об, на При рециркуляции непревращенного сырья после выделения из него бензола выход последнего на полностью переработанное сырье составляет 39 - 40 вес. %, а водорода 15 вес, %Таким образомиз 1000 т катализата риформинга в данных условиях можно получить 390 в 4 т бензола,и 150 т водорода. Пр и м е р 4. Конверсии с водяным паром подвергают бензин каталитического риформинга (см, пример 3) после удаления из него головной фракции, выкипающей до 95 С. Фракционный состав при разгонке по ГОСТУ: начало кипения 110 С, 50% выкипает при 123 С; конец ки 1 пения 158 С.386564 Таблица 3 Выход Состав на прокаталп пущензата, ное вес. о/О сырье,вес. % Состав сырья, вес. о/о Углеводороды Сумма насыщенных углеводородов7,2 0,7 0,4 0,5 74,6 44,9 Бепзол Тобол 20,9 44,4 12,6 3,9 Сумма ароматических Св 2,3 42,8 5,1 а С 9 35 Предмет изобретения Составитель С. Хованская Техред 3. Тараненко Корректор А. Дзесова Редактор Л, Новожилова Заказ 236/13 Тираж 523 Подппснос ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 7 К, Раушская иаб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент Плотность 0,8537 г/с.из, Конверсгно бензина проводят в присутствии катализатора и при условиях, описанных в примере 3.Выход жидких продуктов на пропущенное сырье составляет 60,2 вес. %; а выход газообразных продуктов 107,5 вес. %, Состав исходного сырья, катализата,и выход углеводородов приведен в табл, 3. Состав газообразных продуктов реакции, об. о/о.Н 2 656; СО 230; СО 56; СН 4 56; С 2 Нв 0,2. Из приведенных данных в табл. 3 видно, что содержание бензола в катализате достигает 74,5, а содержание предельных углеводородов снижается до 0,7%. Выход бензола и водорода за проход составляет соответственно 44,9,и 9,8 вес. %. При рециркуляции непревращенного сырья после выделения бензола выход последнего на полностью перераоотанное сырье составляет 58,4 вес. %, а выход водорода - примерно 11 вес. /,.Таким образом, из 1000 т указанного выше сырья в примерных условиях можно получить 540 в 5 т бензола и около 110 т водорода.П р и м е р 5. Из катализата риформинга четкой ректнфикацией выделяют толуольную фракцию, выкипающую в пределах 100 - 120 С, которая содержит 87 вес. о/, толуола и 13 вес. % парафиновых углеводородов. Указанное сырье подвергают конверсии с водяным па,ром в присутствии катализатора, содержащего 0,3 вес. о/о родня и 6,6 вес. оокислов никеля на активной окиси алюминия.Условия процесса: температура 470 С, 6 объемная скорость подачи углеводородногосырья 1 час - , весовое соотношение вода: углеводородное сырье 1,15: 1.Выход жидкого продукта составляет73 вес, /,. Выход газообразных продуктов 10 74,2 вес. /о. Состав жидких продуктов, вес. о/о,оензол 61,5; толуол 34,8; парафиновых 3,7, Состав газообразных продуктов, об. %Н 61,0; СО 2 33,2; СО 6,1; СН 4 9,5; СгНв 0,2.Выход бензола на пропущенное сырье со ставляет 45 вес. о , выход водорода 6,1 вес, /о.При полной переработке сырья с рециклом непрореагировавшего толуола и парафиновых углеводородов выход бензола составляет 62 вес. %, а выход водорода 8,5 вес. /о.20 П р и и е р 6. Конверсию толуольной фракции осуществляют в присутствии катализатора, содержащего 0,6 вес. ородия на активной окиси алюминия.Условия процесса; температура 460 С, 25 давление 5 атм, объемная скорость подачисырья 1 час-, весовое соотношение вода: углеводородное сырье 1,2: 1. Выход жидкого продукта составляет 79,3 вес. %, Выход газообразных продуктов 61 вес. о . Состав жид ких продуктов, вес. %, бензол 53, толуол54,8; парафинов 1,2. Состав газообразных продуктов реакции, об, %: Н. 44,2; СО, 27; СО 1,2; СН 4 27,3; СНа 0,3. Способ получения оензола путем конверсии углеводородов с водяным паром на ката лизаторе, содержащем благородные металлыИ 11 группы на окиси алюминия или на смеси окиси алюминия с окислами металлов подгруппы железа, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода водородсодержаще го газа, конверсии подвергают ароматизованные бензины, содержащие до 50% неароматических углеводородов.