Способ получения метана

СОК) СОРГ ТСКИХ СОЦИГ ,ЙСЙЧГСКИ РЕСПУЬЛИк 9/04, С 10 5 47/ И ОБ Т Е ИДЕТ К АВТОРСКОМ В и и ГОсудАРстпенныЙ ко 11 итетпО иэОБРетениям и ОгкРытпРи Гкнт сссР(56) 1, Заявка Японии М 61-62592,кл.С 10 Л 3/46, 1986.2, Патент США ГЭг 3891404,кл, 48-213, 1975.3. Патент США Р 450.1282,кл, 48 - 197, 1985.4 Патент СССР М 15265,кл. С 10 б 47/02, 1930. Изобретение относится к способам получения синтетического азообраэного топлива гидрогаэификацией тяжелых нефтяных фракций и мсжет быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях гром. шленности,Известны способы гидрогазификации нефтяных фракций, в которых в качестве газ 1 фицирующих агентов использованы водяной пар, водород, воздух или кислород, В качестве катал 1 заторов процесса газификации обычно используют металлы Ч и ИШ групп периодической системы;1,/, 1 ч 1, Со, Яо, Рт и т,д.Известен способ газификации нефтяного пека с высоким содержанием нелетучего углерода, Нефтяной пек подеергают контакту с пористым порошком, псевдоожиженным при помощи газа, содержащего пар или кислород. Газификацию проводят при 750 - 1000 С и давлении до 100 ат, В качестве порошка используют материал, частицы которого имеют сферическую форму с обьемом пор 0,2-1 5 см /г, средний диаметр пор 10-10.000 А". Кроме того, этот л 1 атериал(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНА (57) Изобретение касается производства углеводородов, в частности получения метана, используемого в нефтехимии, Цель повышение селективности процесса. Дл э 1 ого ведут газификацию тяжелых нефтяных остатксв при 450-500 С и давлении 45-55 ат в присутствии катализатора - гидридов интерметаллидов - ЪМ или ЕГСо. В этом случае селектианость процесса достигает г 1 о л 1 етану 100/ 2 табл,должен быть стабилен пр спользуемойтемпературе (11,Известен способ гидрогаэификации тяжелых нефтепродуктов, согласно которомутяжелые нефтепродукты перерабатывают вгаз с высоким содержанием метана. С этойцелью нефтепродукт и твеодый инертныйадсорбент непрерывно подают в зону предеарительного нагрева и нагревают до 538 С.Далее нагретый продукт и твердые частицыпоступают в зону газификации. Этот процесс осуществляют при температурах 650820 С и давлении водорода выше 70 ат,Полученные продукты газификации разделяют на водородсодержащий газ, метансодержащий газ, жидкие дистиллятную иоста 1 очную фракции, пригодные д",я гаэ;фикации. Из зоны газификации выводят также твердые астицы, содержание кокса чзкоторых составляет10 вес, , от ссдсржание углерода в тяжелом нефтепродукте 1")Известен способ газификации тяжелогоуглеводородного сырья с целью получениягазообразного топлива путел смешения порошка леталлического марганца и сырьяэгрзл смеси в атмосфере гидрирующегоаента до температуры 950 С при давлении100 а, Процесс ведут до достижения равнооесид эа счет завершения реакции гаэификаци 3. 5Сбщими недостатками известных способов являются оысокая температура, достигающая 1000 С, и давление до 100 ат,невысокая селективность по метану,Наиболее близким н предлагаемому является способ гидрирования угля, смол, миэльных масел и остатков, продуктов,ученных из них перегонкой или экстракцией, о присутствии катализатора при нагг алании под давлением50 ат Полученные 15и,".одукты разделяют на метансодержащийгэз и жид ие фракции, перерабэтывэемые вкотельное топливо и т.д. Из зоны реакциисыеодят также твердые остатки, В качествекатализаторов применяют такие элементы и 20к со, пиения, кэк серебро, медь, кадмий,с. ец. висмут, олово, а также трудновосс;энэо-пвэемые окислы тяжелых глетэллов,оись лтя или карбонаты, углекислый лит; й, б;р эя кис ото, глнозем, редкие земл 1, труднооосстанаолиоэемые окислыме 1 э-, о ч гр,ппы ли карбонаты цинка,э";.нцэ пли ванадия 41,К недостэгкам относятся низкая селектв ость по логану и высокие давления, 30елью эобретения является увеличен;, сеэекгР ости метэнсобразооания,Пэстаоле гоэра;,ель,гост гается тем, чтоГЗ".":, ГР Г,Э, ;."ЭРО КЭТдпЗЭТОРЭ ИС:,;,т г,р. терм этэлл, дов 2 гГ 1 352 г Со.П,сдл;., эемыспособ отличается от изо-.ст ого тем, ч;о о ка Рстое катализаторасп:;ьзуют гидрды нтерметэллидов. в част с "т 2 гМ плп 2 гСоо процесс гидро. 40гэзпфкации тяжелого нефтяного сырьяпроводят о относительно мягких услооиях -т;.глгсрэтуре 450-500-С и давлении 45-55эт,45Сущность способа заключается в том, что сырье - тяжелый нефтяной остаток смешглоэют с гидридом интерметэллида 2 гй ли 2 гСо, эту смесь загружают о реактор и г 1 ро" едят гдрогэзпфикацию при темпера 1, ре 50-500 С и давлении водорода 45-55 эт. Г 1 слученный гэз состоит из водорода и глРтанаВцбор гидрдоо интерглеталлидов в качест е катализаторов обусловлен наличием 55 больього количества актиоирооанного водорода о кристаллической решетке, В присутстоии этих катализаторов достигается высокая селсктионость по метану, обусловленная тел, что гидриды интерметаллидов,благодаря способности выделять большое количество активированного водорода иэ кристаллической решетки, в исследованном интервале температур способны превращать широкий диапазон углеоодородоо (от парафиновых до конденсированных ароматических) в метан,Высокая гидрирующая активность гидридов интерметаллидов позволяет проводить процесс в мягких условиях, Проведение процесса гидрогаэификации в интервале температур 450-500 С обусловлено тем, что при снижении температуры ниже 450 С конверсия в метан падает, а при увеличении температуры выше 500 С конверсия остается на одном уровне. Выбор давления водорода 45-55 ат обусловлен тем, что при более низком давлении глубина конверсии тяжелых остатков недоста 1 очно высокая, применение более высокого давления не способствует росту конверсии.П р и м е р 1. Исходное сырье - тяжелый нефтяной остаток пек, имеющий элементный состао С 93,92; Н 5,11; й отсЯ 0,13, температуру размягчения 168 С, о количестве 100 г смешивают со 100 г гидрида интерметаллида 2 гМ и загружают в реактор, где при температуре 450 С под даолением водорода 50 ат проводят гидрогазификацию. Конверсия пекав метан составляет 82,5, Единственным продуктом реакции является метан,П р и м е р 2. 100 г пекэ, иглеющего элементный состав С 88,23; Н 7,65; Г, 0,58; Я 0,93, теглпературу размягчения 120 С, смешиоа:от с 100 г гидрда нтерметаллида 2 гМ 1, загружают в реактор и проводят гидро- газификацию при температуре 450 С под давлением водорода 50 ат. Конверсия пэка составляет 80,2;ь. Единственньй продукт реакции метан,П р и м е р ы 3-15. Проводят аналогично примеру 2, изменяя условие, сырье и катализатор. Условия процесса и полученные результаты сведены в табл. 1.Единстоеннывл продуктом реакции во всех случаях - метан,В табл. 2 представлен сопоставительный анализ известного способа и предлагаемого способа гидрогазификации тяжелых нефтяных остаткоо.Как видно иэ табл. 2. изобретение позволяет осуществлять гидрогазификэцию тяжелых нефтяных остатков при сравнительно невысоком давлении 45-55 ат и получать при атолл аз со 100% селективностью по глетану, который имеет универсальное применение, а о известном способе, кроме метансодержащего газа (селектионость по метану - 15-25 оь), образуются жидкие прог д,кты которые требуотдспо 1 итсл,л о 1 пе. ;,сработки.формула иэобретен 11 я Способ получ 1 ия мета 1 э путе л гидро. гаэифи,эции тякелых нефтяных остатков при повышенной температуре и давлении В Таблица 1 сс тн кэ ат Пек Пек 1.1: 1 1;1.1:1 Сэл,"тал и.:.-оп ед ченятрудновосстанаал 11 ваемые ОКИСЛЫ ТЯЯ ЕАХ МЕТВЛЛОВ, окись Б, к;рбонаты, углекисл ы Й л 11 т 11 й, б о р н а Я к 11 с л О та,ГЛИНОЗЕЛ, РЕДКИЕ ЭЕМЛИ, окислы 1 леталгоэ Г 1 руппь 1 1 ли карбонаты ц 11 нка, урана, ,эргэнца и Ванадия В некото рых случ,.ях с добавкой металгэ В группы Ге)гг,200 0-5005-55лплратура. Даэле 11 е. а Смола ПекПекПеП;. кПекПекПекПе -2 Пек Пек7 гГ 41 7 г7 г 1 л 7 гСО 7 гЯ 7 г 17 гИ 1 7 г 117 гСО ПРИ УТСтВ 11 И КатЗЛИЭатОРа О т Л И Ч а ЮЩ 1 л йс я тем, что, с целью повышения селективно.сти процесса. о качестве каталиэатора ис.польэуют гидриды интерметаллидов 2 г 1 ч 1 5 или 2 гСо и процесс проводят при темгературе 450-500 С и давлении 45-55 ат.1707013 Продолжение табл, 2 Составитель Н.КирилловаТехред М.Моргентал Корректор тя,Кукерявая Редактор М,Янкович Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ О 8 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и,открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5