Способ получения смеси изомеров углеводородов с -с

Союз Советски кСфцивпистичвсиивРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, свид-ву " Заявлено 20.02.80(2) 288 б 086/2(51)М. Кл. присоединением заявки23) Приоритет ЪеударетеааыН кавите Иь.р яе делен изобретений и открытк 11публиковано 07,01,82. БюллетеньДата опубликования описания 07.01,(53) УДК(7) Заявитель рдена Трудового Красного Знамени катализа Сибирского отделения АН СССР) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ИЗОМЕРОВ УГЛЕВОДОРОДОВ С,1-СИзобретение относится к получению углеводородов С -С с изострук"турой из продуктов переработки углейв метанол. Изомеры углеводородовС 4 -С являются ценным сырьем дляразличных органических синтезов. Наиболее крупнотоннажным производством, .где используются углеводороды с изоструктурой, является производство синтетического каучука,Известен способ получения изомеров бутана и пентана изомеризациейсоответствующих углеводородов .1,11.Недостатком способа изомеризациин-бутана является осуществление г 1 роцесса при высоких температурах (бо"лее б 00 С). При этом процесс оченьнеселективен. Недостатком способаизомеризации н-пентана является использование высоких давлений. Процесс ведут в присутствии паров НС 1,что вызывает коррозию аппаратуры,Ввиду сокращения запасов природных нефтей предпринимаются поиски новых источников сырья для органического синтеза, Одним из таких источников являются природные угольные месторождения. Освоена и внедрена в промышленном масштабе переработка углей в метанол. Поэтому метанол можно рассматривать как широкодоступный продукт переработки углей в органические соединения,Известен способ переработки метанола на цеолитных катализаторах типа 2 М в бензины с высоким содержанием ароматических соединений и в олефины с невысоким выходом изострук тур 1 21.Наиболее близким к предлагаемомуехнической сущности и достигаемо"результату является способ полуя смеси изомеров углеводородов С 1-С путем обработки метанола при повышенной температуре в присутствии цеолитсодержащего катализатора 3На первой стадии спирты С 1-О в присутствии катализатора 1-А 120конвертируют в эфиры при 316 С и давлении 21 ати, а на второй стадии полученные эфиры конвертируют в углеводороды в присутствии цеолита ЕЛИпри 454 С.Недостатком данного способа является применение повышенных давленийи, кроме того, невысокие выходы изомеров,а именно:изо-Сц,58 вес.г,сумма иэо-С+ н-С - 28,36/.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.Поставленная цель достигается способом получения смеси изомеров С,-С 5 путем обработки метанола прио380-450 С в присутствии катализатора декатионированного цеолита типа У состава (0,06-0,1) Ма 0 А 1 Ом ф(3,9-4,7) ЬОСогласно данному способу степень превращения достигается 75-1001, причем содержание изоструктур во фракции С,-С - 69-783, а на всю фракцию углеводородов 32-47 вес.Ф.В табл. 1 приведены составы газов по примерам 1-1.В табл. 2 - сравнительные данные по эффективности каталического действия предлагаемого катализатора с другими цеолитными катализаторами.П р и м е р 1 (сравнительный), 005 г цеолита-морденита, имеющего состав 0,11 МаО АО 14 502,разбавляют кварцем до объема 1 см , загружают в реактор объемом 1,5 см с приводом для виброожижения слоя катализатора, прогревают в токе гелия или азота при 450 С в течениео,о 2-х ч, охлаждают в токе газа до 380 и при этой температуре пропускают реакционную смесь через катализатор, Анализ продуктов реакции - газохроматографический, При объемной скорости подачи газообразного метанола,равной 1,5 104 ч ", степень превращения сырья составляет 953. Содержание фракции С 4-Сдостигает 1 7 вес.Ф, иэ нее на углеводороды с изоструктурой приходится 35, или 6/ на всю смесь углеводородных продуктов.П р и м е р 2 (сравнительный). Эрионит состава 0,004 МаО 015 К 0 " %106,4 510 , испытывается аналогично образцу из примера 1. При объемной скорости подачи газообразного метанола, равной 9 10 Э, степень превращения составляет 93. Содержание фракции С,-Сдостигает 25 вес,/. От всех продуктов реакции на изострук 515 10 туры приходится 12/, или 3/ на всю смесь продуктов реакции.П р и м е р 3. Декатионированный цеолит типа У, состава 0,1 МаОА 04,7 5110, в количестве 0,03 г загружают в реактор и ведут последующую обработку и испытания аналогично примеру 1. При объемной скорости подачи газообразного сырья, равной 4,8 10 ч-, степень превращенияо. фметанола составляет 753. Содержание углеводородов в продуктах реакции 85 вес., из них на фракцию С -С4 5 приходится 48. Содержание иэоструктур в фракции С 4-С достигает 693, а общее количество углеводородных продуктов - 33.П р и м е р 4. Декатионированный цеолит типа У, состава 0,06 Ма ОХЮ,10, 3,9 5 Од,загружают в реакторобъемом 1,5 смв количестве 0,01 г,обрабатывают и испытывают аналогичнопримеру 1. При объемной скорости подачи газообразного сырья, равной2,9 104 ч , степень превращения метаинала достигает 80. Содержание углеводородов в продуктах реакции составляет 79 вес,4, из них на фракциюС 4-Сприходится 49.Содержание изоструктур в фракции С -С достигает73/, что составляет 36 вес наобщее количество углеводородных продуктов.П р и м е р 5, Декатионированныйцеолит типа У, состава 0,06 Ма 0 "АА 10 3,9 50, загружают в реакторв количестве 1,7 г и испытывают аналогично примеру 1, При объемной скорости подачи газообразного сырья, 40 -иравной 4,6 10 ч ".степень превращения составляет 1004. Содержание углеводородов в органических продуктахреакции - 100 ., из них на фракциюС 4-С приходится 601. Содержание 45изост руктур во фракции С 4 -С даст игает 78 вес.Г, на на,общее количество углеводородных продуктов - 47 вес,4,П р и м е р 6 , Декатионированныйцеолит типа У, состава 0,1 Ма 0 Х 5 О хА 10.4,7 5 О, загружают в реакторв количестве 1,6 г, активируют и испытывают при 450 фС по методике примера 1. При объемной скорости подачигазообразного сырья 1,410 ч " степень 55 превращения составляет 1003.Содержание фракции С,-С в углеводородныхпродуктах достигает 42 вес.3, изнее на долю иэоструктур приходитсяИспользование в качестве катализатора декатионировэнного цеолита ти па У, состава ( 0,06-0,1) МаО АЩ Таблица 1 Продукты Содержание, вес.3, по примерам1 2 3.изо-Бутан 28,7 28,5 20,6 6,0 16,5 3,8 11,3 0,9 1,0 5,5 н"Бутанизо-Бутилен 16,7 14,5 7 4 7,1 н-Бутилены 2,3 3,6 7 3 0,6 0,6 изо-Пентан 0,5 0,6 1,5 0,3 0,8 0,2 н-Пентан 7,0 1,4 0,2 2 7 изо-Пентенын-Пентены 1,2 4,6 0,2 2,2 1,0 0,1 1,9 0 9 0,7 Таблица 2Ю Показатели 15 6 Степень превращения метанола, 94 80 100 ВсегоФракции 6-С 5 42 60 17 48 Содержание изоС 4-Св: Фракциис-с 77 78 69 12 Всего изос-с 32 . 47 36 33 5773, а всего на общее количествоуглеводородных продуктов - 32 вес.Ф 895974 4ф(3)9-4)7)50) приводит к значительному увеличению выхода изомеров углеводородов С 4-С по сравнению с известным способом, где в качестве катализатора используют цеолит типа 25 М. Способ по примерам895974 8 НаОАЩ (3,9-4,7) 510 и процесс проводят при 380-450 С,формула изобретения Составитель Л,БоброваРедактор Н. Ромжа ТехредТ, Маточка Корректор М. Коста1 Ю Заказ 11617/5 Тираж 447 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д, 4/5Способ получения смеси изомеров углеводородов С-С путем обработки метанола при повышенной температуре в присутствии цеолитсодержащего ката" лиаатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют декатионированный цеолит типа У состава (0,06-0,1) Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Деби Н.К.Нефтехимическая технология. М., Гостоптехиздат, 1963.2. Патент США М 4023575,кл, С 07 С 1/20, опублик, 1977,1 о 3. Патент США М 3998899кл. С 07 С 1/20, опублик, 1976.