Способ получения бензола

енЗО Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам Ф,А.(57) Использование; нефтехимическая пмышленность, Сущность изобретения; пдукт; бензол Бф СбНб. Реагент: метан илиприродный газ. Условия процесса: 630700 С, атмосферное давление,. обьемнскорость подачи сырья 1200 - 1600 чкатализатор состава, мас.%: никель 0,31,0, рений 0,15 - 0,5, у -оксид алюминостальное. Катализатор предварительобрабатывают воздухом при 700 С 3 ч.тем продувают воздухом 0,25 ч и послсушки пропускают метан или природныйгаз. 1 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, а именно к одностадийномуспособу получения бензола из чистого метана и/или природного газа.Цель изобретения - увеличение выходабензола и удешевление процесса за счетснижения себестоимости катализатора.Поставленная цель достигается тем, чтополучение бенэола из метана осуществляютна алюморениевом катализаторе, содержащем никель, при следующем содержаниикомпонентов, мас.: М 0,3-1,0, Ве 0,15-0,5;у - А 20 з - остальное. Процесс проводятпри температуре 630-700 С, атмосферномдавлении с объемной скоростью подачи метана 1400 + 200 ч 1.Получение бенэала из метана и/или природного газа на указанйом катализаторе позволяет повысить выход бенэола и устраняет 20использование дорогого драгметалла - платины - при синтезе катализатора дегидросилогексамеризации метана. Следует отметить,что предлагаемый способ позволяет вовлечьв процесс получения бензола и примеси углеводородов С 2 - Сб, содержащихся в природном газе,Предлагаемый способ осуществляютследующим образом. Опыты проводят состационарным слоем катализатора. Для это Ого в реактор загружают 5 см катализаторазсферической формы диаметрам шарика1,25-1,5 мм, который подвергают обработкевоздухом при 700 С в течение 3 ч, затемпродувают азотом в течение 0,25 ч и после 35осушки пропускают метан или природныйгаэ,Процесс проводят при атмосферномдавлении, объемной скорости 1400 м 00 ч 1и температуре 630-700 С, После завершения опыта для удаления продуктов коксоотложения катализаар обрабатываютвоздухом при температуре 630-700 С в течение 0,5-1 ч. При такой обработке катализатора воздухом, продукты коксоотложения 45полностью удаляются из него в виде углекислого газа и воды.Анализ исходных газов(метана или природного газа), а также продуктов их превращения осуществляется хроматографически. 50Катализатор, используемый для получения бензола, готовят по следующей методике; При 750 С прокаливают в течение 5 чу - А 20 э, а затем пропитывают растворами хлорида никеля (ЙС 2) и ренната аммония (МН 4 йеО), взятыми в количествах,необходимых для пропитки, выпаривают исушат в течение 48 ч при 80 и 200 С, послечего пракаливают при 7500 С в течение 6 ч. На чертеже изображена лабораторная проточная установка с реактором, изготовленным из кварца, для проведения процесса дегидроциклогексамеризации метана (природного газа).Метан (или природный газ) по линии 1 метана пропускаютчерез барботер 2, заполненный 20-ным раствором йаОН, предназначенным для улавливания из природного газа примесей сернистых соединений. Далее метан дозируют вентилем 3 тонкой регулировки и через реометр 4 и осушительные колонки 5 и 6, заполненные цеолитом чаХ и силикагелем, подают в реактор 7. Опыты проводят в кварцевом реакторе, при этом контроль и регулирование температуры осуществляется автоматически прибором 8. Контактный газ охлаждают в холодильнике 9, а несконденсирававшиеся продукты собирают в гаэаметре 10. Воздух, используемый для регенерации закоксованного катализатора и его активации перед опытами, подают на установку по линии 11 с помощью вентиля 12 тонкой регулировки через реометр 13 и осушительную колонку 14, заполненную силикагелем. Азот, подаваемый на установку для продувки катализатора, по линии 15 проходит через вентиль 16 тонкой регулировки, реаметр 17 и осушительные колонки 5 и 6, а затем поступает в реактор, Для переключения с одной линии на другую используют трехвхадовые краны 18 и 19.Образующийся в большом количестве водород может быть использован в таких процессах нефтепереработки, как гидрирование, гидрокрекинг, гидроочистка, риформинг и . другие, т.е. является дополнительным источником водорода.Непрореагировавший метан после отделения от водорода и бенэола, может вновь рецйркулирован в процесс или использоваться как самостоятельное топливо.Основные результаты способа получения бензола из метана подтверждаются следующими примерами.П р и м е р 1, В реактор помещают приготовленный по указанной методике катализатор состава, мас,;6: Й 0,3; Ве 0,5;- А 20 з 99,2, который подвергают обработке воздухом при 680 С в течение 1,5 ч, затем продувают азотом в течение 0,25 ч и пропускают метан чистотой 99,3. Процесс проводят при атмосферном давлении; объемной скорости 1400 ч 1 и температуре 680 С. В период стабильной работы катализатора от 15 до 30-120 мин степень превращения достигает 25,6, Баланс полученныхпродуктов, мас,%: бензол 15,9; водород 5,1; продукты отложения (ПО) остальное.П р и м е р 2. Отличается от примера 1 тем, что процесс ведут при участии катализатора состава, мас.%: й 0,7; Яе 0,15; у - АгОз 99,15, при температуре 630 С и объемной скорости подачи метала 1200 ч Степень превращения составляет 22,4%. Баланс полученных продуктов, мас,%: бенэол 14,8; водород 5,4; ПО остальное.П р и м е р 3, Отличается от примера 1 тем, что процесс ведут при участии катализатора состава, мас,%: Ю 0,5; Яе 0,5; у - А 1 гОз 99,0, пр "температуре 700 ОС, объемной скорости подачи метала 1600 ч .Степень превращения составляет 28,8%. Баланс полученных продуктов, мас.%; бензол 14,8; водород 5,4; ПО - остальное.П р и м е р 4. Отличается от примера 1 тем, что процесс ведут при участии катализатора состава, мас,%: й 1,0; Яе 0,3; у - А 1 гОз 98,7%. Степень превращения со-. ставляет 25,8%. Баланс полученных продуктов, мас.%: бензол 14,9; водород 5,2; ПО - остальное.П р им е р 5. Отлич;ется от примера 1 тем, что процесс ведут при подаче природного газа, содержащего насыщенные алифатические углеводороды Сг-Со (11,2%), Результаты реализации способа представлены в таблице.Результаты примера 5 показывают, что реализация способа позволяет вовлекать метан, содержащийся в природном газе, в процесс получения бензола с высоким выходом. Приэтом в процессе вовлекаются и примеси высших алифатических углеводородов, содержащихся в природном газе,Ииже приводятся примеры с запредельными зйачениями компонентов катализатора. П р и м е р 6 (сравнительный). Аналогично примеру 1 процесс ведут при участии катализатора состава, мас,%: Ю 1,1; Яе 0,5;5 у - А 1 гОз 98,0. Степень превращения составляет 29,4%, Баланс полученных продуктов, мас,%: бензол 10,7; водород 8,8; ПО - остальное.П р и м е р 7 (сравнительный), Аналогич- "0 но примеру 1 процесс ведут при участиикатализатора состава, мас.%: М 0,15; Яе 0,5; у - А 1 гОз 99,35. Степень превращения составляет 197%. Баланс полученных продуктов, мас.%: бензол 10,8, водород 3,8;15 углеводороды состава Сг-Сз - остальное,Результаты примеров 6-7 показывают,что рост содержания никеля в катализаторе до 1,5 мас,% приводит к резкому снижению выхода бензола при повышении общей конверсии метана, в то же время понижение концентрации никеля до 0,15 мас.% приводит к снижению общей конверсии метана при росте селективности по целевому про дукту. В обеих примерах 6-7 общий выходбенэола находится в пределах способа, принятого за прототип, и поэтому эти значения концентрации никеля отнесены к запредельным значениям.Результаты реализации предлагаемогоспособа получения бензола из метана и/или природного газа, описанные в примерах 1-5 показывают, что в отличие от прототипа устраняется необходимость использовать 35 драгметалл - платину- благодаря ее заменев алюморениевом катализаторе дешевым никелем в количестве 0,3-1,0 мас,%,При этом превращение метана достигает 22,4-28,8%, что выше на 4% по сравне нию с прототипом. 8 ыход бензоласоставляет 14,6-15,9% против 10-14,4% в прототипе.Составитель Г,ГуляеваТехред М.Моргентэл орректор М.Самборскэ Редактор Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 7Формула изобретения1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА путем контактировэния метана или природного газа при температуре 650 700 С с предварительно обработанным кислородом воздуха при нагревании катализатором, содержащим металл Ч группы, рений и у -оксид элюмйния; отличающийся тем, что,. с целью повы.шения выхода бензолэ и удешевления процесса, используют катализатор, содержащий в качестве металла Ф группы никель при следующем соотношении компонентов, мас,;5 Никель 03 - 10Рений . 0,15 - 0,5 Оксид алюминия Остальное2, Способ по п,1, ощличающийсятем, что процесс ведут при обьемнойскорости подачи исходного сырья 1200 - 1600 ч 1,