Способ получения высших парафиновых углеводородов с -с

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскими Социалистическиа Республик(5 ЦМ. Кл.2 С 07 С 9/00 с присоединением заявки Й 9 Госуаарственный комитет СССР но елам н обретений и открытий(72) Авторы изобретения Н. М. Зайдман, Л. Е. Пчелякова и Е. Д. Радченко Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа (71) Заявители Сибирского отделения АН СССР и Всесоюзный научноисследовательский институт по переработке нефти(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ ПАРАФИНОВИХ УГЛЕВОДОРОДОВ С - С 42 1Изобретение относится к области, химии и нефтехимии, а именно к способу превращения метана в жидкие углеводороды преимущественно парафины Со - С 1 о, использование которых мо жет быть весьма разнообразным и как компонента топлива (дизельного, ре-, активного), и как сырья для других химических процессов, в том числе для производства водорода10 С 1 нб + 24 Ндо 12 СО+ 37 НИзвестнб, что в связи с возникшей в последнее время проблемой транспор" тирования природного газа из отдален=15 ных и труднодоступных месторождений был предложен способ, согласно .кото- рому предполагалось превращать метан (природный газ) в метиловый спирт со строительством соответствующего про изводства вблизи месторождений газа, Производство метанола из природного газа, не считая стадий очистки, включает следующие основные стадии.(1) высокотемпературная конверсия 25 метана с паром на никель-алюминиевых катализаторах; среднетемпературная конверсия синтез газа до содержания углерода около 15-20; синтез метанола под давлением до 250-300 ат, тем 2цературе около ЗОООС на цинкхромовом и аналогичном катализаторе; разделение метанола-сырца с целью получения чистого метанола.Возможен другой путь превращения метана в жидкие продукты метиловый спирт - получение углеводородов из синтез-газа по методу фишера 2 . Первые две стадии этого процесса аналогичны предыдущему. Третья стадия синтез углеводородов на никель-ториевых, кобальт-ториевых и т.п. катализаторах под давлением до 100 ат, температуре около ЗОООС.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения высших парафиновых углеводородов Сс) - С 1,з путем конверсии метана при 150 С с использованием в качествеокатализатора соединения типаГБОН - БЫ (31 . Метан при 150 оС в автоклаве с десятикратным избытком раствора РБОН -- БЪРз дает первичный стабильный триметилкарбоний ион и нерастворимый в (БО) полимерный продукт.Выход целевых продуктов очень мал.74 7847 Физико-химические свойства кат удел ь-(,Содер",Химический состав, вес.Типцеолита Обра зец Катализ атор наяпо- верхностьг/ жаниецеолита поданнымрентгенофазовогоаналиТ СаО Ъаг Оаго А 1 гОЗ 1 Цеолитосодержащий с добавкой Р.З.Э, РУ84,20 11,30 0,31 0,30 4,00 223 10,2 ИаУ 11 То же цеокар85,48 10,40 0,62 0,28 4,44 438 15,0 ИаУ 111 Цеолитосодержащий беэ Р.З.Э. АШНЦ0 540 0 88,10 10,10 0,9 0,7 0 256 15,0 МаУ 1 Ч АморФный фирмы Ке 1 епф 85,95 14,0 0,05 0 Добавки Р.з.э. представляют собой смесь окислов редкоземельных элементов (лактаноидов) и даются в составе катализатора в пересчете Ь 20 З. Целью изобретения является увеличение выхода 4 елевых продуктов,Поставленная цель достигается описываемым способом получения высшихпарафиновых Углеводородов С 9 - Сг путем конверсии метана с использованиемв качестве катализатора цеолита типаМаЧ и процесс. проводят в контакте скипящим слоем катализатора при 200400 С. Предпочтительными условиямиявляются использование в качестве катализатора цеолита типа Йо 1, содержащего 4-4,4 вес, смеси окислов редкоземельных элементов.Отличительными признаками способаявляются использование в качестве катализатора цеолита типа йоЧ и проведение процесса в контакте,с кипящимслоем катализатора при 200-400 С.Сущность данного способа состоитв следующем.Процесс конверсии метана проводят 20в реакторе с кипящим слоем катализатора при 200-400 С, нормальном давлении,при весовых скоростях 0,5-1,0 ч-).Физико-химические свойства. применявшихся катализаторов привеДены втабл. 1. В основном это промышленныеобразцы катализаторов, а введенныев них Р.З.Э, представляют собой смесьокислов редкоземельных элементов (лантаноидов) в пересчете на ЬагО.В связи с тем, что активность ка"тализаторов падает примерно в 3 раза.эа 1 ч работы, в примерах приведенысредние данные за 10 мин работы катализатора. При этом имеется в виду,что реализация процесса на данномэтапе возможна в реакторе с кипящимслоем катализатора и непрерывной регенерациейП р и м е р 1, В реактор загружают 1 г измельченного до фракции 0,5-0,25 мм цеолитосодержащего катализатора РУ, проводят предварительную обработку катализатора в токе азота 2 ч при 500 С, снижают температуру до 300 С, подают метан с весовой скоростью 0,6 ч-" и включают вибрирующее устройство, обеспечивающее перемешивание катализатора с газами, Средний выход жидких парафиновых углеводородов за 10 мин работы катализатора 78,5 вес,%, выход водорода 9,4 вес.%, остальное - непревращенный метан, который при необходимости может быть возвращен на переработку.Примеры, полученные в аналогичных условиях предварительной подготовки катализаторов, приведены в табл, 2,Величины показателей преломления жидких продуктов также удовлетворительно согласуются с показателями преломления индивидуальных парафинов С ) - Сг . По данным хроматографического анализа жидкие продукты состоят из парафинов С - С для катализатора 1 в примерно равных соотношениях, С - Сг для катализатора 11. По данным ИК-спектроскопии полученные продукты состоят в основном иэ углеводородов нормального строения.Таким образом, представленные примеры показывают, что на наиболее активном иэ изученных катализаторов достигается выход жидких углеводородов около 80 вес.% от поданного метана. Образующийся водород может быть использован для энергетических целей, а в более благоприятных условиях - в качестве ценного сырья для химии и нефтехимии.Табл ица 1 ализатора конверсии метана747847 Табл иСостав жидких продуктов ц а 2. Покаэате"ли преломления Условия работы Средний выход продуктов за40 мин работы При мер темвека- та- лиЭлементарный ан лиэ, вес.Ввыход водо- родов выходжидкихуглеводородов ор 4 83, 19 15,07 5, 52 О, 20 24, 4 35, 7 39, 7 1, 42 300 0,6 350 0,6 8 34,4 1,4180Составитель Л.Боброваедактор Т.Девятко Техред О, Андрейко РрКо екторЕ. Па ПодписноССР ж 495 комитетаоткрытий ушская наб 173/14 Тир ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рааказ я 4илиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,1. Способ получения высших парафи новых углеводородов С 9 - С путем конверсии метана при повышенной температуре с использованием катализатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увеличения выхода целевых продуктов, в качестве катализатора используют цеолит типа НОЧ и процесс проводят в контакте с кипящим слоем катализатора при 200-400 С.2. Способ по п. 1, ою щ и й с я тем, что в 50 тализатора используют цеолит типаЙаЧ, содержащий 4-4,4 вес.В смесиокислов редкоземельных металлов. Источники информаци принятые во внимание при э 1. Справочник азотчика,Химия, 1967. 2. Раппопорт И.Б. И жидкое топливо. М., Го 1955. 3, 01 ай 6,А., К 1 орюап С Бсй 1 озЬегс 1 В. Лог Авег Сйе 91, 3261, 1969 прототип).