CS238891B1 - Sposob získavania koncentrátov n-hexáau izomerizáciou - Google Patents

Description

233891

Vynález sa týká spósobu získavania n-he,»<ánu a jeho koncentráte v izomeriz^ouovodíkových frakci! obsahujúcich pře- vážete izohe .ány. > V technickej praxi sa izomerizácia alka-lických uhfovodíkov Cs a C6 využívá na vý-robu lahkej vysokooiktánovej komponentydo automobilových benzínov. Ciefom týchtoprocesov je čo najúčinnejšie izomerizovaťn-alkány a získat zmesi s převážným obsa-hom izopentánu a izohexánov, najma dime-tylbutánov. V posledněj době však na trhu chemikáliívzrastá tiež dopyt po nearomatických hexá-nových koncentrátech obsahujúcich viacako 80 o/o, n-hexánu, ktoré sa používají! naj-ma ako rozpúšťadlá v niektorých polymeri-začných procesech.

Vhodné nearomatické hexánové frakciesa získavajú extrakČnými, adsorpčnými ale-bo hydrogenačnými postupmi z ropnýchfrakcií.

Podstata spósobu podlá vynálezu spočíváv tom, že sa n-hexán alebo jeho koncentrá-ty získavajú jednostupňovou alebo viaestup-ňovou izomerizáciou uhlovodíkových frak-cií s rozsahom bodov varu 25 až 80 °C a o-chudobnených o n-hexán, v přítomnosti vo-díka alebo vodík obsahujúceho plynu na ihe-terogénnych katalyzátoroch obsahujúcichvo formě oxidačno-redukčnej zložky kovyVIII. skupiny periodických prvkov samotné,v zmesiach a připadne promótované kovmiIV. a VI. skupiny alebo ich zlúčeninami avo formě kyslej zložky alumínosilikáty ale-bo alumíny samotné, v zmesiach a připadneaktivované halogénmi, pričom izomerizáciaprebieha pri teplotách 250 až 480 °C, priparciálnom tlaku vodíka 0,1 až 10,0 MPa apri hodnotách objemové] rýchlosti 0,2 až5,0 V/V h"i.

Autoři uvedenej přihlášky vynálezu zisti-li, že n-hexán alebo jeho koncentráty jemožné efektívne vyrábať tiež izomerizáciouuhlovodíkových frakcií obsahujúcich pře-vážné metylpentány. Vychádza sa přitom zpoznatku, že vzájemné premeny 2-metylbu-tánu, 3-metylbutánu a n-hexánu, ktoré pred-stavujú elementárne štádiá procesu izomeri-zácie prebiehajú v přítomnosti kyslých ale-bo difunkčných katalyzátorov velmi laihkoa v reakčnej zmesi sa tieto uhlovodíky na-chádzajú vždy vo vzájomných pomerochpřibližné odpovedajúcich příslušným termo-dynamickým údajom.

Naopak, rýchlosti stádií izomerizácie ive-dúce k tvorbě rozvětvených uhfovodíkov,2,3-dimetylbutánu a najmá 2,2-dimetylbutá-nu sú podstatné nižšie a obsah dimetylbutá-nov v produktech izomerizácie spravidlanedosahuje hodnoty odpovedajúce termody-namickým hodnotám pre dané podmienky.

Autoři tejto přihlášky vynálezu zistili, žeako dósledok tejto skutečnosti sa pri izome-rizácii frakcií obsahujúcich prevažne uhlo-vodíky C6 a ochudobnených o n-hexán sa vpřítomnosti vhodných katalyzátorov získajú ; produkty s obsahom až 25 % n-hexánu, kte-rý sa móže oddeliť a zbytok sa móže znovupodrobit izomerízácií. Ďalšou výhodou takto uvedenej izomeri-zácie je skutečnost, že vo frakcií izohexá-nov sa zvýši podiel dimetylbutánov, ktorév porovnaní s metylpentánmi majú omnohovyššie hodnoty oktanového čidla a teda izo-časť bohatá na dimetylbutány sá móže efek-merát po odstránpní m-hexáňu alebo jehotívne použit ako cenná 1'aihká komponentado benzínov. V izomerizačných procesoch Cs a C6 uhfo-vodíkov sa popři typických kyslých kataly-zátoroch používajú difunkčné katalyzátoryvyznačujúce sa mimoriadne silnou kyslouaktivitou a umožňujúce priebeh reaikcie prinízkých teplotách favorizujúcich vznik roz-větvených izomérov. V navrhovanom procese izomerizácie za-meranom na získavanie n-hexánu je účelnépracovat pri vyšších teplotách, s výhodoupri 380 až 480 “C a preto> sa móžu velmi vý-hodné uplatnit i katalyzátory s menej vý-raznou kyslou aktivitou, například typickéreformovacie platinové alebo platinu obsa-hujúce polymetalické katalyzátory obsahu-júce vo funkcii nosiča a kyslej zložky halo-genované alumíny. Všeobecne sa však v procese móžu uplat-nit ivšetky difunkčné katalyzátory obsahujú-ce vzácné kovy na róznych kyslých nosi-čoch, výhodou použitia reformovacích ka-talyzátorov je skutečnost, že sa móžu použí-vat na izomerizáciu priamo v reformovacíchjednotkách bez nárokov na výstavbu zvlášt-nych izomerizačných zariadení.

Proces izomerizácie prebieha tak, že saizomerizuje 0,2 až 5,0 objemových dielovspracovávanej suroviny na jeden objemovýdiel katalyzátore pri teplotách 250 až 480 °C,s výhodou pri 380 až 420 °C pri parciálnomtlaku vodíka 0,1 až 10 MPa, s výhodou pri0,7 až 4,0 MPa.

Spracované suroviny nevyžadujú žiadnupredbežnú úpravu ak je v nich obsah sírynižší ako 26 ppm, pri vyššom obsahu síryje nutné suroviny podrobit hydrodesulfuri-zácii. Najvhodnejšími nástrekmi pre taktovedený proces sú zbytkové fraikcie získáva-né v róznych procesoch výroby n-hexánupo jeho vydělení.

Spósobom podlá vynálezu sa rozšiřuje su-rovinová báza pre výrobu n-ihexánových roz-púšťadiel a umožňuje sa intenzifikovať do-teraz používané hydrogenačné extrakčnéalebo adsorpčné procesy. Příklad

Bola izomerizovaná uhlovodíková zmes,získaná z procesu dearomatizácie benzíno-vej frakcie po destilačnom oddělení n-hexá-nu, ktorej zloženie je uvedené v tabulke 1.Proces prebiehal v prietočnom tlakovom za-riadení pri nasledovných reakčných pod-

Claims (5)

1. 238831 mienfcach: teplota 410 °C, parciálny tlak vo-díka 2,0 MPa, objemová rýchlosť 1,0 V/Vh'1,mólový poměr vodík : surovina bol 5,5. Přiizomerizácií boli za uvedených podmienoktestované následovně katalyzátory: A — reformovací katalyzátor typu Pt/AlaO3s obsahem 0,5 % hmot. Pt, B — reformovací bimetalický katalyzátortypu Pt-Re/AlaOj s obsahom 0,3 per-centa hmot. Pt a 0,3 % hmot. Re, T a b u Γ k a 1 Zloženie suroviny a reakčných produktov privej frakcie ochudobnenej o n-hexán Uhlovodík Zloženie suroviny(% hmot.) C — polymetalický katalyzátor obsahujúci0,4 % hmot. Pt, 0,1 % hmot. W a 0,1 %Ti na AI2.O3, D — katalyzátor typu Pt/zeolit obsahujúci0,4 % hmot. Pt nasýtenej na matricitvorenej zmesou — AI2O3 a zeolitu typuHY v pomere 2 : 1. Výsledky získané na jednotlivých kataly-zátoroch sú uvedené v tabulke 1. izomerizácií dearomatizovanej benzíno- Zloženie produktov na jednotlivýchkatalyzátorech A B C D Cl + C2 — 0,15 0,20 0,31 1,36 C3 0,75 1,83 2,16 2,61 4,05 Ci 1,70 1,92 2,17 2,12 3,31 Cs 16,95 16,31 17,37 16,14 18,35 cyklopentán 3,13 2,56 1,93 2,26 1,76 2,2-dimetylbután 0,29 4,80 5,06 3,17 4,05 2,3-dimetylbután 4,09 6,17 6,98 6,01 5,86 2-metylpentán 39,30 28,50 29,07 31,17 28,80 3-metylpentán 31,36 18,11 17,01 20,89 19,27 n-hexán 2,26 19,51 17,816 15,14 13,11 metylcyklopentán 0,09 0,11 0,12 0.12 0,18 cyklohexán 0,01 — — 0,01 — benzén — 0,01 0,02 0,02 — C7 + 0,07 0,02 — 0,03 — Výsledky ukazují, že vo všetkých prípa- pretože výraznější priebeh štiepnycih r< doch sa dosiahlo nielen výrazné zvýšenieobsahu n-hexánu, ale zvýšil sa tiež podieldimetylbutánov v produkte. Pri izomerizáciísurovin obsahujúcich pentány sa podstatnézvyšuje tiež obsah i-pentánu, který můžebyť z produktov izomerizácie získávaný se-paračnými procesami, najvýhodnejšie desti-láciou. Použitie katalyzátorov s vyššou kyslouaktivitou (katalyzátor D) je menej výhodné, cií znižuje selektivitu procesu. Příklady po-tvrdzujú, že je možné dosiahnúť až 20 %-nýobsah n-hexánu v produkte, čo po výslednejaplikácii segaračných postupov, napříkladdestilácie alebo adsorpčného delenia umož-ňuje získavať koncentráty s obsahom viacako 85 % n-hexánu, ktoré vyhovujú špeci-fikácii pre polymerizaoné procesy tiež vzhla-dom na minimálny obsah benzenu a sírnychlátok. p R E D M e τ

   1. Spůsob získavania koncentrátov n-hexá-nu izomerizáciou uhlovodíkových frakcií srozsahem bodov varu 25 až 80 °C, s výhodou50 až 70 O’C ochudobnených o n-hexán vy-značený tým, že sa suroviny izomerizujú vjednom alebo viacerých stupňoch v přítom-nosti vodíku alebo vodík obsahujúceho ply-nu na heterogénnych katalyzátoroch obsa-hujúcich vo formě oxidačno-redukčnej zlož-ky kovy VIII. skupiny periodických prvkovsamotné, v zmesiach a připadne promótova-né kovmi IV. a VI. skupiny alebo ich zlúče-ninami a vo formě kyslej zložky alumíno-silikáty alebo alumřny samotné, v zmesiaciha připadne aktivované halogénmi, pričomizomerizácia prebieha pri teplotách 25Q až VYNÁLEZU 480 °C, pri parciálnom tlaku vodíka 0,1 až10,0 MPa a pri hodnotách objemovej rých-losti 0,2 až 5,0 V/V h“1.
2. 2. Spůsob podlá bodu 1 vyznačujúci satým, že izomerizácia sa uskutečňuje s ivýhO'-dou na platinových alebo platinu obsahujú-cich polymetalických katalyzátoroch refor-movacieho typu.
3. 3. Spůsob podlá bodov 1 a 2 vyznačujúcisa tým, že izomerizácia prebieha výhodnépri teplotách 380 až 420 U a parciálnomtlaku vodíka 0,7 až 4,0 MPa.
4. 4. Spůsob podlá bodov 1 a 2 vyznačenýtým, že ako nástreky sa můžu použit uhlo-vodíkové frakcie s obsahom síry nižším ako 235891 25 ppm, s výhodou nižších ako 5 ppm, pri-čom ako najvhodnejšie suroviny sú zbytko-vé frakcie získávané v roznych procesochvýroby n-hexánu po jeho vydělení, obsahu-júce prevažne 2-metylpentán a 3-metylpen-tán.
5. 5. SpSsob pódia bodov 1 a 2 vyznačenýtým, že n-hexán alebo jeho koncentráty sazískavajú z produktov izomerizácie desti-lačne alebo delením na adsorbentoch. Severografia, n. p., závod 7t Most Cena 2,40 Kčs