EA017229B1 - Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic recovery of halogen - Google Patents
Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic recovery of halogen Download PDFInfo
- Publication number
- EA017229B1 EA017229B1 EA200970960A EA200970960A EA017229B1 EA 017229 B1 EA017229 B1 EA 017229B1 EA 200970960 A EA200970960 A EA 200970960A EA 200970960 A EA200970960 A EA 200970960A EA 017229 B1 EA017229 B1 EA 017229B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- oxygen
- gas
- hydrogen
- hydrocarbons
- continuous method
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/27—Halogenation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/26—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only halogen atoms as hetero-atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/26—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only halogen atoms as hetero-atoms
- C07C1/30—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only halogen atoms as hetero-atoms by splitting-off the elements of hydrogen halide from a single molecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
- C07C11/02—Alkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/013—Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens
- C07C17/06—Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens combined with replacement of hydrogen atoms by halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/04—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups
- C07C209/06—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms
- C07C209/08—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms with formation of amino groups bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/09—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
- C07C29/12—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids
- C07C29/124—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids of halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/04—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of powdered coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
- C10B57/06—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/02—Non-metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1025—Natural gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/30—Aromatics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Область изобретенияField of Invention
Настоящее изобретение относится к способу конверсии природного газа и других видов углеводородного сырья в более ценные продукты, такие как топливные углеводороды, метанол и ароматические соединения.The present invention relates to a method for converting natural gas and other types of hydrocarbon feeds into more valuable products such as fuel hydrocarbons, methanol and aromatics.
Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Заявка на патент США № 11/703358 (далее - заявка 358), озаглавленная Непрерывный способ конверсии природного газа в жидкие углеводороды, поданная 5 февраля 2007 г., на основании предварительной заявки на патент США № 60/765115, поданной 3 февраля 2006 г., описывает непрерывный способ реагирования молекулярного галогена с углеводородным сырьем для получения высших углеводородов. В одном варианте реализации способ включает стадии галогенирования алканов, репропорционирования полигалогенированных соединений для увеличения количества образующихся моногалогенидов, олигомеризации (С-С присоединения) алкилгалогенидов с образованием продуктов с большим числом атомов углерода в молекулах, отделения продуктов от галогенводорода, непрерывной регенерации галогена и извлечения молекулярного галогена из воды. Галогеноводородную кислоту (например, НВг) отделяют от жидких углеводородов в разделяющем жидкие фазы устройстве и затем конвертируют в молекулярный галоген (например, бром) при реакции с источником кислорода в присутствии катализатора - оксида металла. Заявка 358 полностью включена в данное описание посредством ссылки.US Patent Application No. 11/703358 (hereinafter, Application 358), entitled Continuous Conversion of Natural Gas to Liquid Hydrocarbons, filed February 5, 2007, based on provisional patent application US No. 60/765115, filed February 3, 2006. , describes a continuous process for reacting molecular halogen with a hydrocarbon feed to produce higher hydrocarbons. In one embodiment, the method includes the steps of halogenating alkanes, reproporting polyhalogenated compounds to increase the amount of monohalides formed, oligomerizing (CC addition) of alkyl halides to form products with a large number of carbon atoms in the molecules, separating the products from hydrogen halide, continuous halogen regeneration and molecular halogen recovery out of the water. Hydrohalic acid (e.g. HBg) is separated from liquid hydrocarbons in a liquid-phase separator and then converted to molecular halogen (e.g. bromine) by reaction with an oxygen source in the presence of a metal oxide catalyst. Application 358 is fully incorporated into this description by reference.
Заявка 358 предлагает значительное улучшение известного из уровня техники процесса активации связи С-Н и промышленных способов конверсии углеводородного сырья в более ценные продукты. Настоящее изобретение основано на заявке 358, где предлагается применение электролиза для регенерации молекулярного галогена (например, Вг2, С12) из галогеноводородной кислоты (например, НВг, НС1).Application 358 proposes a significant improvement in the prior art process for the activation of CH bonds and industrial processes for converting hydrocarbon feeds into more valuable products. The present invention is based on application 358, which proposes the use of electrolysis for the regeneration of molecular halogen (e.g., Br 2 , Cl 2 ) from hydrohalic acid (e.g., HBr, HC1).
Электролиз водных растворов с выделением водорода и кислорода является известным путем получения водорода при помощи электрической энергии. Аналогично, галогены выделяются при электролизе растворов галогенидов или паров галогенидов металлов. Традиционный способ промышленного получения водорода основан на риформинге углеводородов с водой (водяным паром) для получения монооксида углерода и молекулярного водорода:The electrolysis of aqueous solutions with the release of hydrogen and oxygen is a known way of producing hydrogen using electrical energy. Similarly, halogens are released during the electrolysis of metal halide solutions or metal halide vapors. The traditional method of industrial production of hydrogen is based on the reforming of hydrocarbons with water (water vapor) to produce carbon monoxide and molecular hydrogen:
СН) + Н2О —> СО + ЗН2 ΔΗ = +206 кДж/мольСН) + Н 2 О -> СО + ЗН 2 ΔΗ = +206 kJ / mol
СХНУ + хН2О —» хСО + (х+у/2)Н2 ΔΗ » 0 кДж/ моль.С X Н У + хН 2 О - хСО + (х + у / 2) Н 2 ΔΗ »0 kJ / mol.
Энергетически невыгодная реакция риформинга может быть сопоставлена с полным экзотермическим окислением углеводородов в кислороде с образованием низкоэнергетических продуктов - воды и диоксида углерода:The energy-disadvantageous reforming reaction can be compared with the complete exothermic oxidation of hydrocarbons in oxygen with the formation of low-energy products - water and carbon dioxide:
СН) + 2О2 -с ССЬ + 2Н2О ΔΗ= -882 кДж/мольCH) + 2O 2 -s CCL + 2H 2 O ΔΗ = -882 kJ / mol
С’хГ1у + (х+у/2)О2 —> хСО2 + у/2Н2О ΔΗС ' х Г1 у + (х + у / 2) О 2 -> хСО 2 + у / 2Н 2 О ΔΗ
Как правило, процесс риформинга проводят совместно с полным окислением для получения энергии, необходимой для прохождения иной эндотермической реакции. Результирующая суммарная реакция дает оксиды углерода, и водород и может эксплуатироваться почти изоэнергетически:As a rule, the reforming process is carried out in conjunction with complete oxidation to produce the energy needed to undergo another endothermic reaction. The resulting total reaction produces carbon oxides, and hydrogen, and can be operated almost isoenergetically:
С„Нт + хО2 + уН2О -» (п-т)СО + тСОг + (т/2+у)Н2.С „Н t + хО 2 + уН 2 О -" (п-т) СО + tСОg + (t / 2 + y) Н 2 .
Альтернативно, водород можно получить при диссоциации воды:Alternatively, hydrogen can be obtained by dissociating water:
Н2О -* 1/2О5 + Н2 ΔΗ= 286 кДж/моль Н2.Н 2 О - * 1 / 2О 5 + Н 2 ΔΗ = 286 kJ / mol Н 2 .
Несмотря на то что реакция является энергетически невыгодной, ее можно провести электролизом, используя количество электричества 2х105 Кл/г-моль Н2. Вода является источником и водорода, и кислорода, и высокая энергия активации при образовании кислорода требует перенапряжений приблизительно 1,6 В и стехиометрической силы тока. На практике, требуемая электрическая энергия составляет приблизительно 300 кДж/моль Н2.Despite the fact that the reaction is energetically disadvantageous, it can be carried out by electrolysis using an amount of electricity of 2x10 5 C / g-mol of H 2 . Water is a source of both hydrogen and oxygen, and the high activation energy during oxygen generation requires overvoltages of approximately 1.6 V and stoichiometric current. In practice, the required electrical energy is approximately 300 kJ / mol H 2 .
При получении галогена путем электролиза галогенидных солей, например в хлорщелочном процессе, в водном растворе соли (№С1) из галогенид-аниона и воды получают галоген (С12) и щелочь (ΝαΟΗ). Вновь источником водорода является вода. Аналогично, можно получить бром из бромидных солей (Ν;·ιΒγ). В последнем случае, образование молекулярного галогена из галогенид-аниона энергетически и кинетически выгодно по сравнению с образованием кислорода, так как требует меньшего перенапряжения (1,1 В по сравнению с 1,6 В):When producing halogen by electrolysis of halide salts, for example, in a chlor-alkali process, in an aqueous salt solution (No. C1), halogen (C1 2 ) and alkali (ΝαΟΗ) are obtained from the halide anion and water. Once again, water is the source of hydrogen. Similarly, bromide can be obtained from bromide salts (Ν; · ιΒγ). In the latter case, the formation of molecular halogen from the halide anion is energetically and kinetically favorable in comparison with the formation of oxygen, since it requires less overvoltage (1.1 V compared to 1.6 V):
Н,0 + КаВг -* Вг2 + Н2 + МаОН.H, 0 + CaBr - * Br 2 + H 2 + MaOH.
при количестве электричества 2х105 Кл/г-моль Н2 и значительном снижении количества необходимой электроэнергии (по сравнению с чистой Н2О) - приблизительно до 200 кДж/г-моль Н2.when the amount of electricity is 2x10 5 C / g-mol H 2 and a significant reduction in the amount of required electricity (compared with pure H 2 O) is up to approximately 200 kJ / g-mol H 2 .
- 1 017229- 1 017229
Было предпринято множество попыток разработки экономически целесообразных способов производства водорода. В принципе, возможно прямое электрохимическое окисление углеводородов кислородом (как в твердооксидном топливном элементе) и/или водой с образованием водорода; тем не менее, данный путь приводит, как правило, к образованию сложных, трудно разделяемых промежуточных продуктов и не является экономически эффективным. Другой способ удаления водорода из углеводородов состоит в поэтапном частичном окислении галогеном (предпочтительно бромом). Главное преимущество состоит в том, что полного окисления углеводорода до диоксида углерода произойти не может, и водород переходит в менее стабильный НВг (АНобразования=-36 кДж/моль), нежели воду ^образования 286 кДж/моль).Many attempts have been made to develop economically viable hydrogen production methods. In principle, direct electrochemical oxidation of hydrocarbons with oxygen (as in a solid oxide fuel cell) and / or water with the formation of hydrogen is possible; nevertheless, this path leads, as a rule, to the formation of complex, difficult to separate intermediate products and is not cost-effective. Another method for removing hydrogen from hydrocarbons is the phased partial oxidation with halogen (preferably bromine). The main advantage is that complete oxidation of the hydrocarbon to carbon dioxide cannot occur, and hydrogen passes into a less stable HBr (AN formation = -36 kJ / mol) than water ^ formation 286 kJ / mol) .
СцНш + р/2Вгг -» СпНифВгр + рНВгScN w + r / 2Vg g - "SpNifVgr + pHVg
СпНгВц + х/2Вг2 С„НгВгр + хНВг.SpNgVc + x / 2Vg 2 C „N g Br r + xNVg.
Конечные продукты, остающиеся после удаления НВг, зависят от условий реакции и могут состоять из смесей кокса и бромированных и пербромированных углеводородов. Сх+СуНяВг1+СгВгч. Сжигание этих конечных продуктов в атмосфере кислорода, содержащей следовые количества воды, можно использовать для выработки тепла и получения оксидов углерода и конвертирования остаточного брома в НВгThe final products remaining after removal of HBr depend on the reaction conditions and may consist of mixtures of coke and brominated and perbrominated hydrocarbons. C x + C y H i Br 1 + C g Br h The burning of these end products in an oxygen atmosphere containing trace amounts of water can be used to generate heat and produce carbon oxides and convert residual bromine to HBg
Сх -·- СуН2Вг, + СгВгя + п/2О2 + (ί+ς)/2Η2Ο —> (х+у+г=п)СО2 + (1+ц)НВг.Cx - · - C y H 2 Br, + CrBr i + n / 2O 2 + (ί + ς) / 2Η 2 Ο -> (x + y + r = n) CO 2 + (1 + q) HBr.
Другой способ получения водорода, основанный на электролизе НВг, по имеющимся данным позволяет сэкономить примерно 25% энергии по сравнению с электролизом воды. Однако в данном процессе необходимо конвертирование полученного при электролизе брома обратно в НВг, и этот этап конвертирования представляет собой главный недостаток приема электролиза НВг до водорода. Напротив, настоящее изобретение использует бром, сгенерированный в процессе электролиза, для получения ценных продуктов, а не просто конвертирования его обратно в НВг.Another method of producing hydrogen, based on the electrolysis of HBr, according to available data allows you to save about 25% of energy compared to electrolysis of water. However, in this process, it is necessary to convert the bromine obtained during electrolysis back to HBr, and this conversion step is the main disadvantage of receiving HBr electrolysis to hydrogen. In contrast, the present invention uses bromine generated during the electrolysis process to produce valuable products, rather than simply converting it back to HBr.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение сочетает термическую (неэлектрохимическую) способность галогенов (предпочтительно брома) реагировать с углеводородами с получением галогеноводорода (предпочтительно НВг) и реакционноспособных алкилгалогенидов или других углеродсодержащих промежуточных продуктов, которые могут быть конвертированы в последующие продукты более легко, чем исходный углеводород, с простым электролизом галогеноводородов или галогенидных солей, создавая общий процесс со значительно более высокой эффективностью. Применение галогенов предотвращает полное окисление углеводорода до диоксида углерода и позволяет последовательно получать частично окисленные продукты.The present invention combines the thermal (non-electrochemical) ability of halogens (preferably bromine) to react with hydrocarbons to produce hydrogen halide (preferably HBg) and reactive alkyl halides or other carbon-containing intermediates that can be converted into subsequent products more easily than the starting hydrocarbon with simple electrolysis of hydrogen halides or halide salts, creating a common process with significantly higher efficiency. The use of halogens prevents the complete oxidation of hydrocarbons to carbon dioxide and allows the sequentially production of partially oxidized products.
В одном аспекте изобретения непрерывный способ конверсии углеводородного сырья в один или более высших углеводородов включает.In one aspect of the invention, a continuous process for converting a hydrocarbon feed to one or more higher hydrocarbons includes.
(a) образование алкилгалогенидов при реагировании молекулярного галогена с углеводородным сырьем при условиях процесса, достаточных для образования алкилгалогенидов и галогеноводорода, предпочтительно практически при полном расходовании молекулярного галогена;(a) the formation of alkyl halides by reacting molecular halogen with a hydrocarbon feed under process conditions sufficient to form alkyl halides and hydrogen halide, preferably with substantially complete consumption of molecular halogen;
(b) образование высших углеводородов и галогеноводорода при контактировании алкилгалогенидов с первым катализатором при условиях процесса, достаточных для образования высших углеводородов и галогеноводорода;(b) the formation of higher hydrocarbons and hydrogen halide by contacting the alkyl halides with the first catalyst under process conditions sufficient to form higher hydrocarbons and hydrogen halide;
(c) отделение высших углеводородов от галогеноводорода;(c) separating higher hydrocarbons from hydrogen halide;
(ά) электролитическое конвертирование галогеноводорода в водород и молекулярный галоген, за счет чего этот галоген может быть использован повторно;(ά) electrolytic conversion of hydrogen halide to hydrogen and molecular halogen, whereby this halogen can be reused;
(е) повторение стадий от (а) до (ά) желаемое число раз.(e) repeating steps (a) to (ά) the desired number of times.
Данные стадии могут быть осуществлены в указанном порядке или, альтернативно, в другом порядке. Электролиз проводят в водных средах или в газовой фазе. Факультативно, алкилгалогениды репропорционируют при реагировании некоторых или всех алкилгалогенидов с подаваемым потоком алканов, при этом фракция присутствующих моногалогенированных углеводородов увеличивается. Кроме того, в некоторых вариантах реализации полученный в этом процессе водород применяют для выработки энергии.These steps can be carried out in this order or, alternatively, in a different order. Electrolysis is carried out in aqueous media or in the gas phase. Optionally, alkyl halides are disproportionated by reacting some or all of the alkyl halides with a feed stream of alkanes, while the fraction of monohalogenated hydrocarbons present increases. In addition, in some embodiments, the hydrogen obtained in this process is used to generate energy.
Во втором аспекте изобретения непрерывный способ конверсии углеводородного сырья в метанол включает.In a second aspect of the invention, a continuous process for converting a hydrocarbon feed to methanol comprises.
(a) образование алкилгалогенидов при реагировании молекулярного галогена с углеводородным сырьем при условиях процесса, достаточных для образования алкилгалогенидов и галогеноводорода, предпочтительно практически при полном расходовании молекулярного галогена;(a) the formation of alkyl halides by reacting molecular halogen with a hydrocarbon feed under process conditions sufficient to form alkyl halides and hydrogen halide, preferably with substantially complete consumption of molecular halogen;
(b) образование метанола и галогенида щелочного металла при контактировании алкилгалогенидов с водным раствором щелочи при условиях процесса, достаточных для образования метанола и галогенида щелочного металла;(b) the formation of methanol and an alkali metal halide by contacting the alkyl halides with an aqueous alkali solution under process conditions sufficient to form methanol and an alkali metal halide;
(c) отделение метанола от галогенида щелочного металла;(c) separating methanol from an alkali metal halide;
(ά) электролитическое конвертирование галогенида щелочного металла в водород или молекулярный галоген и водный раствор щелочи, за счет чего галоген и щелочь могут быть использованы повтор(ά) electrolytic conversion of an alkali metal halide to hydrogen or molecular halogen and an aqueous alkali solution, whereby halogen and alkali can be used repeatedly
- 2 017229 но;- 2 017229 but;
(е) повторение стадий от (а) до (й) желаемое число раз.(e) repeating steps (a) to (i) the desired number of times.
Данные стадии могут быть осуществлены в указанном порядке или, альтернативно, в другом порядке. Факультативно, полигалогенированные углеводороды репропорционируют при реагировании некоторых или всех алкилгалогенидов с подаваемым потоком алканов, при этом фракция присутствующих моногалогенированных углеводородов увеличивается.These steps can be carried out in this order or, alternatively, in a different order. Optionally, polyhalogenated hydrocarbons are disproportionated when some or all of the alkyl halides are reacted with a feed stream of alkanes, while the fraction of monohalogenated hydrocarbons present increases.
Получение метанола указанным способом требует, чтобы реакция алкилгалогенидов с водным раствором щелочи осуществлялась при щелочных условиях. Однако процесс электролиза дает щелочь и кислоту в стехиометрически эквивалентных количествах. Таким образом, простое повторное объединение всей щелочи со всей кислотой привело бы к образованию нейтрального раствора. Описанный здесь способ обеспечивает диспропорционирование кислоты и основания, так что щелочь доступна в более чем достаточном количестве для реагирования с алкилбромидами с достижением щелочных условий. Кислоту, удаленную на стадии диспропорционирования, позднее повторно объединяют с избытком щелочи после того, как метанол и другие продукты были получены и разделены.Obtaining methanol in this way requires that the reaction of alkyl halides with an aqueous solution of alkali be carried out under alkaline conditions. However, the electrolysis process gives alkali and acid in stoichiometrically equivalent amounts. Thus, a simple re-combination of all alkali with all acid would lead to the formation of a neutral solution. The method described herein provides for the disproportionation of acid and base, so that alkali is available in more than enough amount to react with alkyl bromides to achieve alkaline conditions. The acid removed in the disproportionation step is later re-combined with an excess of alkali after methanol and other products have been obtained and separated.
В некоторых вариантах реализации может быть необходимым поддержание анолита в кислых условиях, что может потребовать добавления небольшого количества кислоты. Отделение части кислоты может быть выполнено посредством жидкофазного процесса или, альтернативно, при помощи регенерируемого твердого реагента или адсорбента. Кроме того, можно вводить кислоту из внешнего источника, генерированную либо на месте, либо удаленно. Альтернативно, общего избытка кислоты можно достичь удалением небольшого количества щелочи из системы.In some embodiments, it may be necessary to maintain the anolyte under acidic conditions, which may require the addition of a small amount of acid. The separation of part of the acid can be carried out by means of a liquid phase process or, alternatively, by means of a regenerable solid reagent or adsorbent. In addition, it is possible to introduce acid from an external source generated either locally or remotely. Alternatively, a total excess of acid can be achieved by removing a small amount of alkali from the system.
В третьем аспекте изобретения непрерывный способ конверсии углеводородного сырья в алкиламин включает:In a third aspect of the invention, a continuous process for converting a hydrocarbon feed to an alkylamine comprises:
(a) образование алкилгалогенидов при реагировании молекулярного галогена с углеводородным сырьем при условиях процесса, достаточных для образования алкилгалогенидов (например, этилбромида) и галогеноводорода, предпочтительно практически при полном расходовании молекулярного галогена;(a) the formation of alkyl halides by reacting a molecular halogen with a hydrocarbon feed under process conditions sufficient to form alkyl halides (e.g. ethyl bromide) and hydrogen halide, preferably at substantially complete consumption of molecular halogen;
(b) образование алкиламинов и галогенида щелочного металла при контактировании алкилгалогенидов с аммиаком или водным раствором аммиака при условиях процесса, достаточных для образования алкиламинов и галогенида щелочного металла;(b) the formation of alkyl amines and an alkali metal halide by contacting the alkyl halides with ammonia or aqueous ammonia under process conditions sufficient to form alkyl amines and an alkali metal halide;
(c) отделение алкиламинов от галогенида щелочного металла;(c) separating alkyl amines from an alkali metal halide;
(й) электролитическое конвертирование галогенида щелочного металла в водород и молекулярный галоген, за счет чего галоген может быть использован повторно;(i) electrolytic conversion of an alkali metal halide to hydrogen and molecular halogen, whereby the halogen can be reused;
(е) повторение стадий от (а) до (й) желаемое число раз.(e) repeating steps (a) to (i) the desired number of times.
Данные стадии могут быть осуществлены в указанном порядке или, альтернативно, в другом порядке. Факультативно, алкилгалогениды репропорционируют при реагировании некоторых или всех алкилгалогенидов с подаваемым потоком алканов, при этом фракция присутствующих моногалогенированных углеводородов увеличивается.These steps can be carried out in this order or, alternatively, in a different order. Optionally, alkyl halides are disproportionated by reacting some or all of the alkyl halides with a feed stream of alkanes, while the fraction of monohalogenated hydrocarbons present increases.
В четвертом аспекте изобретения предложен непрерывный способ конверсии угля в кокс и водород, включающий:In a fourth aspect of the invention, there is provided a continuous process for converting coal to coke and hydrogen, comprising:
(a) образование бромированных промежуточных продуктов переработки угля и галогеноводорода при реагировании измельченного угля с молекулярным галогеном при условиях процесса, достаточных для бромирования и диссоциации основных элементов скелета угля, с образованием тем самым смеси бромированных промежуточных продуктов переработки угля (например, полибромированных углеводородов);(a) the formation of brominated intermediate processing products of coal and hydrogen halide during the reaction of crushed coal with molecular halogen under process conditions sufficient for bromination and dissociation of the main elements of the skeleton of the coal, thereby forming a mixture of brominated intermediate processing products of coal (e.g. polybrominated hydrocarbons);
(b) образование кокса и галогеноводорода при реагировании бромированных промежуточных продуктов переработки угля на катализаторе при условиях процесса, достаточных для образования кокса и галогеноводорода;(b) the formation of coke and hydrogen halide in the reaction of brominated intermediate products of coal processing on the catalyst under process conditions sufficient to form coke and hydrogen halide;
(c) отделение кокса от галогеноводорода;(c) separating coke from hydrogen halide;
(й) электролитическое конвертирование галогеноводорода, образовавшегося на стадии (а) и/или стадии (Ь), в водород и молекулярный галоген, за счет чего галоген может быть использован повторно;(i) electrolytic conversion of the hydrogen halide formed in stage (a) and / or stage (b) into hydrogen and molecular halogen, whereby the halogen can be reused;
(е) повторение стадий от (а) до (й) желаемое число раз.(e) repeating steps (a) to (i) the desired number of times.
Данные стадии могут быть осуществлены в указанном порядке или, альтернативно, в другом порядке. Полученный кокс можно использовать для выработки электроэнергии, необходимой для проведения процесса (через сжигание, генерирование водяного пара и выработку электроэнергии), либо собирать и пускать в продажу.These steps can be carried out in this order or, alternatively, in a different order. The obtained coke can be used to generate electricity necessary for the process (through combustion, generation of water vapor and electricity generation), or collected and put on sale.
- 3 017229- 3 017229
В пятом аспекте изобретения предложен непрерывный способ конверсии угля или полученных из биомассы углеводородов в полиолы и водород, включающий:In a fifth aspect of the invention, there is provided a continuous process for converting coal or hydrocarbons obtained from biomass into polyols and hydrogen, comprising:
(a) образование алкилгалогенидов при реагировании молекулярного галогена с углем или полученным из биомассы углеводородным сырьем при условиях процесса, достаточных для образования алкилгалогенидов и галогеноводорода, предпочтительно практически при полном расходовании молекулярного галогена;(a) the formation of alkyl halides by reacting molecular halogen with coal or a hydrocarbon feed obtained from biomass under process conditions sufficient to form alkyl halides and hydrogen halide, preferably with substantially complete consumption of molecular halogen;
(b) образование полиолов и галогенида щелочного металла при контактировании алкилгалогенидов с водным раствором щелочи при условиях процесса, достаточных для образования полиолов и галогенида щелочного металла;(b) the formation of polyols and an alkali metal halide by contacting the alkyl halides with an aqueous alkali solution under process conditions sufficient to form polyols and an alkali metal halide;
(c) отделение полиолов от галогенида щелочного металла;(c) separating polyols from an alkali metal halide;
(б) электролитическое конвертирование галогенида щелочного металла в водород и молекулярный галоген, за счет чего галоген может быть использован повторно;(b) electrolytic conversion of an alkali metal halide to hydrogen and molecular halogen, whereby the halogen can be reused;
(е) повторение стадий от (а) до (б) желаемое число раз.(e) repeating steps (a) to (b) the desired number of times.
Данные стадии могут быть осуществлены в указанном порядке или, альтернативно, в другом порядке. Факультативно, алкилгалогениды репропорционируют при реагировании некоторых или всех алкилгалогенидов с подаваемым потоком алканов, при этом фракция присутствующих моногалогенированных углеводородов увеличивается.These steps can be carried out in this order or, alternatively, in a different order. Optionally, alkyl halides are disproportionated by reacting some or all of the alkyl halides with a feed stream of alkanes, while the fraction of monohalogenated hydrocarbons present increases.
В одном важном варианте реализации изобретения в электролизере используют электрод с кислородной деполяризацией, при этом электролиз галогеноводорода дает молекулярный галоген и воду, а электролиз галогенида щелочного металла дает молекулярный галоген и гидроксид щелочного металла, а не водород. Преимущество данного варианта реализации состоит в существенном снижении энергопотребеления электролитической ячейки (ячеек). Согласно еще одному аспекту изобретения также предложена усовершенствованная электролитическая ячейка, снабженная электродом с кислородной деполяризацией.In one important embodiment of the invention, an oxygen depolarization electrode is used in the electrolyzer, wherein the electrolysis of hydrogen halide gives molecular halogen and water, and the electrolysis of an alkali metal halide gives molecular halogen and alkali metal hydroxide, rather than hydrogen. The advantage of this implementation option is to significantly reduce the energy consumption of the electrolytic cell (s). According to yet another aspect of the invention, there is also provided an improved electrolytic cell equipped with an oxygen depolarization electrode.
Различные аспекты изобретения имеют ряд общих элементов, включая: (1) галогенирование углеводородного сырья в присутствии молекулярного галогена для получения галогеноводорода и окисленного углеродсодержащего продукта; (2) последующее реагирование окисленных углеродсодержащих продуктов с получением конечных продуктов; (3) отделение углеродсодержащих продуктов от бромсодержащих компонентов; (4) электролиз оставшихся галогенсодержащих компонентов (например, НВг, №1Вг) с образованием галогена и водорода в электролитической ячейке (или, альтернативно, применение электрода с кислородной деполяризацией для получения галогена и воды или галогена и гидроксида щелочного металла вместо водорода). Полученный водород можно использовать для энергоснабжения одного или более компонентов процесса или же сжимать и поставлять на продажу.Various aspects of the invention have a number of common elements, including: (1) halogenation of a hydrocarbon feed in the presence of molecular halogen to produce hydrogen halide and an oxidized carbon-containing product; (2) the subsequent reaction of the oxidized carbon-containing products to obtain the final products; (3) separating carbon-containing products from bromine-containing components; (4) electrolysis of the remaining halogen-containing components (e.g. HBg, No. 1Bg) to form halogen and hydrogen in the electrolytic cell (or, alternatively, using an oxygen depolarization electrode to produce halogen and water or halogen and alkali metal hydroxide instead of hydrogen). The resulting hydrogen can be used to power one or more process components, or compressed and put up for sale.
Традиционно применяемый в настоящее время коммерческий процесс переработки метана, угля и других углеводородов дает синтез-газ (СО+Н2), который может быть конвертирован в более ценные продукты, такие как метанол и линейные алканы. Производство промежуточного синтез-газа чрезвычайно дорого, а для получения полезных продуктов необходимо восстановление практически полностью окисленного углерода. Настоящее изобретение по многим аспектам превосходит традиционный процесс с участием синтез-газа и обладает, по меньшей мере, следующими преимуществами.The currently used commercial process for the processing of methane, coal and other hydrocarbons produces synthesis gas (CO + H 2 ), which can be converted into more valuable products, such as methanol and linear alkanes. The production of intermediate synthesis gas is extremely expensive, and the production of useful products requires the restoration of almost completely oxidized carbon. The present invention in many aspects surpasses the traditional process involving synthesis gas and has at least the following advantages.
Применение алкилгалогенидных промежуточных продуктов для получения более ценных продуктов, включая топлива и более ценные химические вещества.The use of alkyl halide intermediates to produce more valuable products, including fuels and more valuable chemicals.
Снижение рабочего давления (например, ~1-5 атм против ~80 атм).Decrease in working pressure (for example, ~ 1-5 atm against ~ 80 atm).
Снижение максимальной рабочей температуры (например, ~50°С против ~1000°С).Decrease in the maximum working temperature (for example, ~ 50 ° C against ~ 1000 ° C).
Отсутствие необходимости в чистом кислороде.No need for pure oxygen.
Отсутствие установки риформинга с огневым подогревом, что увеличивает безопасность при применении на морских платформах.The lack of a reformer with fire heating, which increases safety when used on offshore platforms.
Упрощенная конструкция реактора по сравнению со сложным конвертером синтез-газа в метанол.Simplified reactor design compared to a complex converter of synthesis gas to methanol.
Отсутствие необходимости в катализаторе в отличие от катализаторов, необходимых для риформинга и для конверсии синтез-газа.No need for a catalyst, unlike the catalysts needed for reforming and for converting synthesis gas.
Уменьшение количества побочных продуктов, что облегчает операции очистки метанола.Reduced by-products, which facilitates methanol purification operations.
Отсутствие необходимости в подаче водяного пара для риформинга.No need to supply steam for reforming.
Получение водорода на отдельном электроде в виде относительно чистого продукта.Hydrogen production on a separate electrode as a relatively pure product.
Доведение реакции до завершения на последней стадии путем удаления продуктов из реакционной емкости.Bringing the reaction to completion in the last step by removing products from the reaction vessel.
Согласно изобретению молекулярный галоген, применяемый для образования алкилгалогенидов, извлекают в виде галогеноводорода и возвращают в электролитическую ячейку, а алкилгалогениды конвертируют в более ценные продукты. Примеры включают конверсию метилбромида в ароматические вещества и НВг на цеолитовом катализаторе, а также конверсию моноалкилбромидов (например, этилбромида) в олефины (например, этилен) и НВг на катализаторе. Альтернативно, алкилгалогениды легко конвертируют в оксигенаты, такие как спирты, простые эфиры и альдегиды. Примеры включают конверсию метилбромида в метанол и ЫаВг в водном растворе ΝαΟΗ, а также конверсию дибромметана в этиленгликоль и №1Вг в ΝαΟΗ. В еще одном варианте реализации алкилгалогениды легко конвертируют вAccording to the invention, the molecular halogen used to form the alkyl halides is recovered as hydrogen halide and returned to the electrolytic cell, and the alkyl halides are converted into more valuable products. Examples include the conversion of methyl bromide to aromatics and HBg on a zeolite catalyst, as well as the conversion of monoalkyl bromides (e.g. ethyl bromide) to olefins (e.g. ethylene) and HBg on a catalyst. Alternatively, alkyl halides are readily converted to oxygenates such as alcohols, ethers and aldehydes. Examples include the conversion of methyl bromide to methanol and NaBr in an aqueous Να раство solution, as well as the conversion of dibromomethane to ethylene glycol and No. 1Br to ΝαΟΗ. In yet another embodiment, the alkyl halides are readily converted to
- 4 017229 амины. Примеры включают конверсию бромбензола в фенол и анилин в водном растворе аммиака, а также конверсию этилбромида в аммиаке в этиламин и №1Вг.- 4 017229 amines. Examples include the conversion of bromobenzene to phenol and aniline in aqueous ammonia, as well as the conversion of ethyl bromide in ammonia to ethylamine and # 1 Br.
Изобретение находит практическое применение на производственных объектах по добыче нефти или газа, таких как шельфовая нефтяная или газовая буровая установка или устье скважины, расположенной на суше. Описанные здесь непрерывные способы можно применять в сочетании с добычей нефти и/или газа с использованием электроэнергии, вырабатываемой на месте для электропитания электролитической ячейки (ячеек).The invention finds practical application in industrial facilities for the extraction of oil or gas, such as offshore oil or gas drilling rig or wellhead located on land. The continuous methods described herein can be used in combination with oil and / or gas production using electricity generated locally to power an electrolytic cell (s).
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Различные признаки, варианты реализации и преимущества изобретения будут более понятными при рассмотрении с учетом подробного описания изобретения, а также при обращении к прилагаемым чертежам, на которых представлено:Various features, embodiments, and advantages of the invention will be more apparent when considered in view of the detailed description of the invention, as well as when referring to the accompanying drawings, which show:
на фиг. 1 - принципиальная схема непрерывного способа конверсии углеводородного сырья в высшие углеводороды согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 1 is a schematic diagram of a continuous process for converting hydrocarbon feedstocks to higher hydrocarbons according to one embodiment of the invention;
на фиг. 2 - принципиальная схема непрерывного способа конверсии углеводородного сырья в высшие углеводороды согласно другому варианту реализации изобретения;in FIG. 2 is a schematic diagram of a continuous process for converting hydrocarbon feedstocks to higher hydrocarbons according to another embodiment of the invention;
на фиг. 3 - принципиальная схема непрерывного способа конверсии углеводородного сырья в метанол согласно одному варианту реализации изобретения, в котором для регенерации молекулярного брома применяют электролитическую ячейку мембранного типа;in FIG. 3 is a schematic diagram of a continuous process for converting hydrocarbon feedstocks to methanol according to one embodiment of the invention, in which a membrane type electrolytic cell is used to regenerate molecular bromine;
на фиг. 4 - принципиальная схема непрерывного способа конверсии углеводородного сырья в метанол согласно другому варианту реализации изобретения, в котором для регенерации молекулярного брома применяют электролитическую ячейку диафрагменного типа;in FIG. 4 is a schematic diagram of a continuous process for converting hydrocarbon feedstocks to methanol according to another embodiment of the invention, in which a diaphragm type electrolytic cell is used to regenerate molecular bromine;
на фиг. 5 - принципиальная схема непрерывного способа конверсии углеводородного сырья в высшие углеводороды, в котором предусмотрен катод с кислородной деполяризацией, согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 5 is a schematic diagram of a continuous process for converting hydrocarbon feedstocks to higher hydrocarbons, in which an oxygen depolarization cathode is provided, according to one embodiment of the invention;
на фиг. 6 - схематическая иллюстрация электролитической ячейки согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 6 is a schematic illustration of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention;
на фиг. 7 - схематическая иллюстрация непрерывного способа конверсии угля в кокс и водород согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 7 is a schematic illustration of a continuous process for converting coal to coke and hydrogen according to one embodiment of the invention;
на фиг. 8 - схематическая иллюстрация способа конверсии угля или биомассы в полиолы и водород согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 8 is a schematic illustration of a method for converting coal or biomass into polyols and hydrogen according to one embodiment of the invention;
на фиг. 9 - диаграмма распределения продуктов, иллюстрирующая селективность бромирования метана согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 9 is a product distribution diagram illustrating methane bromination selectivity according to one embodiment of the invention;
на фиг. 10 - диаграмма распределения продуктов, иллюстрирующая селективность конденсации метилбромида согласно одному варианту реализации изобретения;in FIG. 10 is a product distribution diagram illustrating methyl bromide condensation selectivity according to one embodiment of the invention;
на фиг. 11 - диаграмма распределения продуктов, иллюстрирующая селективность конденсации метилбромида согласно другому варианту реализации изобретения.in FIG. 11 is a product distribution diagram illustrating methyl bromide condensation selectivity according to another embodiment of the invention.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение обеспечивает химический способ конверсии различных видов углеводородного сырья в более ценные продукты, такие как топливные углеводороды, метанол, ароматические соединения, амины, кокс и полиолы, с применением молекулярного галогена для активации С-Н связей в сырье и электролиза для конвертирования образовавшихся в ходе процесса галогеноводородной кислоты (галогенида водорода) или галогенидных солей (например, бромида натрия) обратно в молекулярный галоген. Неограничивающие примеры видов углеводородного сырья, приемлемых для использования в настоящем изобретении, включают алканы, например метан, этан, пропан и даже более тяжелые алканы; олефины; природный газ и другие смеси углеводородов; полученные из биомассы углеводороды; а также уголь. Некоторые процессы нефтепереработки дают потоки легких углеводородов (так называемые легкие фракции), как правило, представляющих собой смесь углеводородов С1-С3, которые с добавлением или без добавления метана могут быть использованы в качестве углеводородного сырья. За исключением угля, в большинстве случаев углеводородное сырье является в основном алифатическим по природе.The present invention provides a chemical method for the conversion of various types of hydrocarbon feedstocks to more valuable products, such as fuel hydrocarbons, methanol, aromatics, amines, coke and polyols, using molecular halogen to activate CH bonds in the feed and electrolysis to convert formed during the process of hydrogen halide (hydrogen halide) or halide salts (e.g. sodium bromide) back to molecular halogen. Non-limiting examples of hydrocarbon species suitable for use in the present invention include alkanes, for example methane, ethane, propane and even heavier alkanes; olefins; natural gas and other mixtures of hydrocarbons; hydrocarbons derived from biomass; as well as coal. Some refining processes produce streams of light hydrocarbons (the so-called light fractions), usually a mixture of C 1 -C 3 hydrocarbons, which, with or without methane, can be used as hydrocarbon feedstocks. With the exception of coal, in most cases, the hydrocarbon feed is primarily aliphatic in nature.
Углеводородное сырье конвертируют в более ценные продукты по реакции с молекулярным галогеном, как описано выше. Предпочтительны бром (Вг2) и хлор (С12), а наиболее предпочтителен бром, отчасти потому, что перенапряжение, требуемое для преобразования Вг- в Вг2, значительно ниже, чем требуемое для преобразования С1- в С12 (1,09 В для Вг- против 1,36 В для С1-). Подразумевается возможность применения фтора и йода, однако не обязательно с эквивалентными результатами. Некоторые из связанных со фтором проблем можно, вероятно, устранить при использовании разбавленных потоков фтора (например, газообразного фтора, переносимого в потоке гелия, азота или другого разбавителя). Тем не менее, следует ожидать, что для конденсации алкилфторидов с образованием высших углеводородов потребуются более жесткие реакционные условия из-за прочности связи фтор-углерод. Аналогично, связанные с йодом проблемы (такие как эндотермический характер некоторых реакций с участием йода) можно, вероятно, устранить при проведении реакций галогенирования и/или конденсации при повышенных температурах и/или давлениях. В общем, предпочтительно использование брома или хлора, при этом использование брома является наиболее предпочтительным.The hydrocarbon feed is converted into more valuable products by reaction with molecular halogen, as described above. Preferred bromine (Br 2), chlorine (C1 2), and most preferably bromo, partly because the overpotential required for the conversion of Br - Br2 in significantly lower than that required to convert a C1 - to C12 (1.09 volts for Br - against 1.36 V for C1 - ). The possibility of using fluorine and iodine is implied, but not necessarily with equivalent results. Some of the problems associated with fluorine can probably be eliminated by using dilute fluorine streams (for example, fluorine gas carried in a stream of helium, nitrogen, or another diluent). Nevertheless, it should be expected that more severe reaction conditions will be required for the condensation of alkyl fluorides to form higher hydrocarbons due to the strength of the fluorine-carbon bond. Similarly, problems associated with iodine (such as the endothermic nature of certain reactions involving iodine) can probably be eliminated by carrying out halogenation and / or condensation reactions at elevated temperatures and / or pressures. In general, bromine or chlorine is preferred, with bromine being most preferred.
- 5 017229- 5 017229
Используемый здесь термин высшие углеводороды относится к углеводородам, содержащим большее число атомов углерода, чем один или более компонентов углеводородного сырья, а также к олефиновым углеводородам, содержащим то же или большее число атомов углерода, чем один или более компонентов углеводородного сырья. Например, если углеводородное сырье представляет собой природный газ - как правило, смесь легких углеводородов с преобладанием метана и меньшими количествами этана, пропана и бутана и еще меньшими количествами углеводородов с более длинной углеродной цепью, таких как пентан, гексан и т.д. - то высший(е) углеводород(ы), получаемые согласно изобретению, могут включать С2 или высшие углеводороды, такие как этан, пропан, бутан; С5+ углеводороды; ароматические углеводороды и т.д.; и, возможно, этилен, пропилен и/или олефины с более длинной цепью. Термин легкие углеводороды (иногда сокращенный до ЬНСк) относится к С1-С4 углеводородам, например метану, этану, пропану, этилену, пропилену, бутанам и бутенам, которые все при комнатной температуре и атмосферном давлении обычно находятся в газообразном состоянии. Топливные углеводороды, как правило, содержат 5 и более атомов углерода и при комнатной температуре представляют собой жидкости.As used herein, the term higher hydrocarbons refers to hydrocarbons containing more carbon atoms than one or more hydrocarbon components, as well as olefinic hydrocarbons containing the same or more carbon atoms than one or more hydrocarbon components. For example, if the hydrocarbon feed is natural gas, it is usually a mixture of light hydrocarbons with a predominance of methane and lower amounts of ethane, propane and butane and even lower amounts of hydrocarbons with a longer carbon chain, such as pentane, hexane, etc. - then the higher (s) hydrocarbon (s) obtained according to the invention may include C 2 or higher hydrocarbons such as ethane, propane, butane; C 5 + hydrocarbons; aromatic hydrocarbons, etc .; and optionally longer chain ethylene, propylene and / or olefins. The term light hydrocarbons (sometimes abbreviated to LNSk) refers to C1-C4 hydrocarbons, for example methane, ethane, propane, ethylene, propylene, butanes and butenes, which are usually in a gaseous state at room temperature and atmospheric pressure. Fuel hydrocarbons typically contain 5 or more carbon atoms and are liquids at room temperature.
Как в данном описании, так и в формуле изобретения химические вещества, упомянутые во множественном числе, включают также упомянутые вещества в единственном числе, и наоборот, если в контексте не указано иного. Например, термин алкилгалогениды включает один или более алкилгалогенидов, которые могут быть одинаковыми (например, 100% метилбромид) или различными (например, метилбромид и дибромметан); термин высшие углеводороды включает один или более высших углеводородов, которые могут быть одинаковыми (например, 100% октан) или различными (например, гексан, пентан и октан).As in this description, and in the claims, the chemicals mentioned in the plural also include the singular, and vice versa, unless otherwise indicated in the context. For example, the term alkyl halides includes one or more alkyl halides, which may be the same (eg, 100% methyl bromide) or different (eg, methyl bromide and dibromomethane); the term higher hydrocarbons includes one or more higher hydrocarbons, which may be the same (for example, 100% octane) or different (for example, hexane, pentane and octane).
Фиг. 1-5 представляют собой схематические диаграммы технологических операций, в общем отражающие различные варианты реализации изобретения, в которых углеводородному сырью дают прореагировать с молекулярным галогеном (например, бромом) и конвертируют в один или больше более ценных продуктов. На фиг. 1 представлен один вариант реализации способа получения высших углеводородов из природного газа, метана или других легких углеводородов. Углеводородное сырье (например, природный газ) и молекулярный бром переносят по отдельным линиям 1, 2 в реактор 3 бромирования и там дают им прореагировать. Продукты (НВг, алкилбромиды, возможно олефины) и, возможно, непрореагировавшие углеводороды выходят из реактора и переносятся по линии 4 в реактор 5 конденсации с образованием углерод-углеродных связей (углерод-углеродного присоединения). Факультативно, алкилбромиды сначала направляют в разделительный блок (не показан), где монобромированные углеводороды и НВг отделяют от полибромированных углеводородов, при этом последние переносят обратно в реактор бромирования для репропорционирования с метаном и/или другими легкими углеводородами, как описано в заявке 358.FIG. 1-5 are schematic diagrams of technological operations generally reflecting various embodiments of the invention in which hydrocarbons are allowed to react with molecular halogen (eg, bromine) and are converted into one or more more valuable products. In FIG. 1 shows one embodiment of a method for producing higher hydrocarbons from natural gas, methane or other light hydrocarbons. Hydrocarbon feeds (for example, natural gas) and molecular bromine are transferred via separate lines 1, 2 to the bromination reactor 3 and are allowed to react there. Products (HBr, alkyl bromides, possibly olefins) and, possibly, unreacted hydrocarbons exit the reactor and are transferred via line 4 to condensation reactor 5 to form carbon-carbon bonds (carbon-carbon addition). Optionally, the alkyl bromides are first sent to a separation unit (not shown) where the monobrominated hydrocarbons and HBg are separated from the polybrominated hydrocarbons, the latter being transferred back to the bromination reactor for reporportation with methane and / or other light hydrocarbons, as described in application 358.
В реакторе 5 конденсации монобромиды и, возможно, другие алкилбромиды и олефины в присутствии катализатора конденсации вступают в реакцию с образованием высших углеводородов. Неограничивающие примеры катализаторов конденсации представлены в заявке 358, абзацы 61-65. Приготовление легированных цеолитов и их применение в качестве катализаторов образования углерод-углеродных связей описано в патентной публикации № И8 2005/0171393 А1 на с. 4-5, включенной в данное описание во всей полноте посредством ссылки.In the condensation reactor 5, monobromides and possibly other alkyl bromides and olefins react in the presence of a condensation catalyst to form higher hydrocarbons. Non-limiting examples of condensation catalysts are presented in application 358, paragraphs 61-65. The preparation of doped zeolites and their use as catalysts for the formation of carbon-carbon bonds is described in patent publication No. I8 2005/0171393 A1 on p. 4-5, incorporated herein by reference in its entirety.
НВг, высшие углеводороды и (возможно) непрореагировавшие углеводороды и алкилбромиды выходят из реактора конденсации и переносятся по линии 6 в блок 7 абсорбции бромоводорода, где углеводородные продукты отделяют от НВг путем абсорбции, дистилляции и/или другим подходящим методом разделения. Углеводородные продукты отводят по линии 8 в блок 9 извлечения продуктов, в котором отделяют продукты - высшие углеводороды от остатков природного газа или других газообразных веществ, которые сбрасывают в вентиляцию через линию 10 или, в случае природного газа или низших алканов, рециркулируют и переносят обратно в реактор бромирования. Альтернативно, горючие вещества можно направлять в энергетический блок и использовать для выработки тепла и/или электричества для энергоснабжения системы.HBg, higher hydrocarbons and (possibly) unreacted hydrocarbons and alkyl bromides exit the condensation reactor and are transferred via line 6 to the hydrogen bromide absorption unit 7, where the hydrocarbon products are separated from HBg by absorption, distillation and / or another suitable separation method. Hydrocarbon products are diverted via line 8 to a product recovery unit 9, in which products — higher hydrocarbons, are separated from residues of natural gas or other gaseous substances, which are vented through line 10 or, in the case of natural gas or lower alkanes, are recycled and transferred back to bromination reactor. Alternatively, flammable substances can be sent to the energy block and used to generate heat and / or electricity to power the system.
Водный гидроксид натрия или другую щелочь переносят по линии 11 в блок абсорбции НВг, где происходят нейтрализация НВг и образование водного бромида натрия. Водный бромид натрия вместе с небольшими количествами углеводородных продуктов и других органических веществ переносят по линии 12 в блок 13 разделения, в котором путем дистилляции, жидкофазной экстракции, мгновенного испарения или другим подходящим способом отделяют органические компоненты от бромида натрия. Органику либо выводят из системы в блок очистки разделенных продуктов, либо в показанном варианте реализации возвращают в блок 7 абсорбции НВг по линии 14 и окончательно выводят из системы по линии 8.Aqueous sodium hydroxide or other alkali is transferred via line 11 to the HBg absorption unit, where HBg is neutralized and aqueous sodium bromide is formed. Aqueous sodium bromide, together with small amounts of hydrocarbon products and other organic substances, is transferred via line 12 to a separation unit 13 in which organic components are separated from sodium bromide by distillation, liquid phase extraction, flash evaporation or other suitable method. The organics is either removed from the system to the separation unit for the separation of products, or in the shown embodiment, returned to the HBg absorption unit 7 via line 14 and finally removed from the system via line 8.
Водный бромид натрия переносят из блока 13 разделения ИаВг-органика по линии 15 в электролитическую ячейку 16 с анодом 17 и катодом 18. Система оснащена подводящей линией 19 для добавления воды, дополнительного электролита и/или кислоты или щелочи для регулирования рН. В качестве электролизера более предпочтительно использование серии электролитических ячеек, а не единичной ячейки. В качестве альтернативы, несколько серий ячеек можно соединить параллельно. НеограничивающиеThe aqueous sodium bromide is transferred from the IABr-organic separation unit 13 via line 15 to the electrolytic cell 16 with the anode 17 and the cathode 18. The system is equipped with a supply line 19 for adding water, additional electrolyte and / or acid or alkali to adjust the pH. As a cell, it is more preferable to use a series of electrolytic cells, rather than a single cell. Alternatively, several series of cells can be connected in parallel. Non-limiting
- 6 017229 примеры электролитических ячеек включают диафрагменные, мембранные и ртутные ячейки, которые могут быть монополярными или диполярными. Точные материальные потоки в отношении подаваемой воды, электролита и другие характеристики процесса будут различаться в зависимости от типа применяемой ячейки. Водный бромид натрия подвергают электролизу в электролитической ячейке (ячейках) с окислением бромид-иона на аноде (2Вг- ю Вг2 + 2е-) и восстановлением воды на катоде (2Н2О + 2е- ю Н2 + 2ОН-). Водный гидроксид натрия удаляют из электролизера и направляют в блок абсорбции НВг по линии 11.- 6 017229 examples of electrolytic cells include diaphragm, membrane and mercury cells, which may be monopolar or dipolar. The exact material flows in relation to the supplied water, electrolyte and other process characteristics will vary depending on the type of cell used. Aqueous sodium bromide is subjected to electrolysis in an electrolytic cell (s) with oxidation of the bromide ion at the anode (2Br - 10Br2 + 2e - ) and water reduction at the cathode (2H2O + 2e - 10H 2 + 2OH - ). Aqueous sodium hydroxide is removed from the cell and sent to the HBg absorption unit through line 11.
Полученные в электролизере бром и водород извлекают, при этом бром возвращают в оборот и повторно используют в процессе. Конкретно, влажный бром по линии 20 переносят в осушитель 21, а сухой бром переносят по линии 22 в нагреватель 23, а затем по линии 2 обратно в реактор 3 бромирования. Если количество связанной с бромом воды является допустимым при бромировании и конденсации, то осушитель может быть не задействован. Полученный на аноде электролитической ячейки водород можно отвести или более предпочтительно собрать, сжать и направить по линии 24 в энергетический блок, такой как топливный элемент или водородная турбина. Альтернативно, полученный водород может быть извлечен для продажи или других применений. Выработанную электроэнергию можно применять для электроснабжения различных частей оборудования, задействованного в непрерывном процессе, включая электролитические ячейки.The bromine and hydrogen obtained in the electrolyzer are recovered, while the bromine is recycled and reused in the process. Specifically, wet bromine is transferred through line 20 to desiccant 21, and dry bromine is transferred through line 22 to heater 23, and then back to line 2 to bromination reactor 3. If the amount of water associated with bromine is acceptable during bromination and condensation, the dehumidifier may not be used. The hydrogen obtained at the anode of the electrolytic cell can be withdrawn, or more preferably collected, compressed, and sent via line 24 to an energy block, such as a fuel cell or a hydrogen turbine. Alternatively, the resulting hydrogen may be recovered for sale or other uses. The generated electricity can be used to power various parts of the equipment involved in a continuous process, including electrolytic cells.
Примерные и предпочтительные условия (например, катализаторы, давление, температура, время пребывания и т.п.) бромирования, С-С конденсации, репропорционирования, разделения продуктов, очистки НВг, а также коррозионностойкие материалы представлены в заявке 358 в абзацах 39-42 (бромирование), 43-50 (репропорционирование), 61-65 (С-С конденсация), 66-75 (разделение продуктов), 82-86 (очистка НВг и извлечение галогена) и 87-90 (коррозионностойкие материалы), причем указанные абзацы включены в данную заявку во всей полноте. Аноды, катоды, электролиты и другие признаки электролитической ячейки (ячеек) выбирают на основании ряда факторов, понятных специалисту в данной области техники, таких как производительность, текущие уровни мощности и химические особенности реакции (реакций) электролиза. Неограничивающие примеры представлены в патентах США № 4110180 (Νίάοΐα с1 а1.) и 6368490 (Сек1еттапп); Υ. δΐιίιηίζιι. N. Мшта, N. Уатахое, Сак-Рйаке Е1ес1го1ук1к оГ НуйгосатЬошс Лай Икшд РТЕЕ-Вопйей Е1ес1тойе, Ιηΐ. 1. Нуйгодеп Епегду, Уо1. 13, Νο. 6, 345-349 (1988); Ό. уап УеЕеп, Н. Ьапдепкатр, А. МогуоиккеГ, Р. М111шд1оп, НВг Е1ес1го1ук18 ίη 1йе 1крага Магк 13А Е1ие Сак ЭекЫрйипхаиоп Ргосекк: Е1ес1то1ук1к ίη а ЭЕМ Се11, 1. Аррйей Е1ес1тосйет1к1гу, Уо1. 20, 60-68 (1990); апй 8. Мо1ира11у, Ό. Мак, Е. Егепе, 1. ^ейпет, Ресусйпд СЫоппе Ггот Нуйгодеп Сй1отИе, Тйе Е1ес1госйе1шса1 8ос1е1у 1п1етГасе, Еа11 1998, 32-36; все публикации включены в данное описание во всей полноте посредством ссылки.Exemplary and preferred conditions (e.g., catalysts, pressure, temperature, residence time, etc.) of bromination, CC condensation, reproportionation, separation of products, purification of HBr, as well as corrosion-resistant materials are presented in application 358 in paragraphs 39-42 ( bromination), 43-50 (reproportionation), 61-65 (CC condensation), 66-75 (separation of products), 82-86 (HBg purification and halogen extraction) and 87-90 (corrosion-resistant materials), and the above paragraphs included in this application in its entirety. Anodes, cathodes, electrolytes and other signs of an electrolytic cell (s) are selected based on a number of factors that are understood by a person skilled in the art, such as productivity, current power levels, and chemical characteristics of the electrolysis reaction (s). Non-limiting examples are presented in US patent No. 4110180 (Νίάοΐα s1 a1.) And 6368490 (Sec1ettapp); Υ. δΐιίιηίζιι. N. Msta, N. Uatahoe, Sak-Ryake E1es1go1uk1k OG Nuigosatos Lai Ikshd RTE-Vopiei E1es1teye, Ιηΐ. 1. Nuigodep Epegdu, Wo1. 13, Νο. 6, 345-349 (1988); Ό. uap UeEep, N. Lapdekpatr, A. MoguoikkeG, R. M111shd1op, HBr E1ec1go1uk18 ίη 1ye 1crack Magk 13A E1ye Sak EekRyiphaiop Prgosek: E1ec1to1uk1k ίη and EEM Sееееее1, 1.. 20, 60-68 (1990); apy 8. Mo1ira11u, Ό. Mack, E. Egepe, 1. ей ет ет ус Рес ус ус ус,, оп оп оп оп оп пе пе пе пе гот,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 1998 11 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 11 11 11 1998 1998 1998 1998 11 1998 1998 1998 1998 1998 11 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998, 1998 11 1998 1998 1998 1998 1998 1998; all publications are incorporated herein by reference in their entirety.
В одном варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на фиг. 1, метан вводят в реактор идеального вытеснения, изготовленный из сплава АЕСОЯ, со скоростью 1 моль/с, а молекулярный бром вводят со скоростью 0,50 моль/с, с суммарным временем пребывания в реакторе 60 с при 425°С. Основные углеводородные продукты включают метилбромид (85%) и дибромметан (14%), а также образуется НВг со скоростью 0,50 моль/с. Конверсия метана составляет 46%. Продукты переносят по линии 4 в реактор 5 конденсации, который представляет собой реактор с уплотненным слоем, содержащим ионообменный по переходному металлу (например, Мп) цеолитовый катализатор конденсации на глиноземном носителе 28М5 при 425°С. В реакторе 5 конденсации образуется некое распределение высших углеводородов, которое определяется пространственно-временной характеристикой реактора. В этом примере 10 с - предпочтительное время для получения продуктов бензинового ряда. НВг, высшие углеводороды и непрореагировавшие алкилбромиды (следовые количества) выходят из реактора конденсации и переносятся через линию 6 в блок 7 отделения бромоводорода, где НВг частично отделяют дистилляцией. Водный гидроксид натрия вводят и дают ему прореагировать при 150°С с образованием бромида натрия и спиртов из НВг и непрореагировавших алкилбромидов. Водные и органические компоненты переносят по линии 12 в блок 13 разделения, в котором путем дистилляции отделяют органические компоненты от бромида натрия. Водный бромид натрия переносят по линии 15 из блока 13 разделения №1Вг-органика в электролитическую ячейку 16 с анодом 17 и катодом 18. Для добавления воды, дополнительного электролита и регуляции рН до значений меньше 2 путем добавления кислоты предусмотрена подводящая линия 19. Электролиз проводят в ячейке мембранного типа. Водный бромид натрия подвергают электролизу в электролитической ячейке с окислением бромид-иона на аноде (2Вг-юВг2+2е-) и восстановлением воды на катоде (2Н2О+2е-юН2+2ОН-). Водный гидроксид натрия удаляют из электролизера и направляют в блок абсорбции НВг по линии 11. В электролизере получают бром и водород.In one embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, methane is introduced into an ideal displacement reactor made of AECOY alloy at a rate of 1 mol / s, and molecular bromine is introduced at a rate of 0.50 mol / s, with a total residence time of 60 s at 425 ° C. The main hydrocarbon products include methyl bromide (85%) and dibromomethane (14%), and HBg is also formed at a rate of 0.50 mol / s. The methane conversion is 46%. The products are transferred via line 4 to the condensation reactor 5, which is a packed bed reactor containing an ion-exchange transition metal (e.g., Mn) zeolite condensation catalyst on a 28M5 alumina support at 425 ° C. In the condensation reactor 5, a certain distribution of higher hydrocarbons is formed, which is determined by the spatio-temporal characteristic of the reactor. In this example, 10 s is the preferred time to produce gasoline products. HBg, higher hydrocarbons and unreacted alkyl bromides (trace amounts) exit the condensation reactor and are transferred via line 6 to hydrogen bromide separation unit 7, where HBg is partially separated by distillation. Aqueous sodium hydroxide is introduced and allowed to react at 150 ° C. to form sodium bromide and alcohols from HBr and unreacted alkyl bromides. Aqueous and organic components are transferred via line 12 to a separation unit 13, in which organic components are separated by distillation from sodium bromide. The aqueous sodium bromide is transferred through line 15 from separation unit 13Br organic to the electrolytic cell 16 with the anode 17 and cathode 18. To add water, additional electrolyte and adjust the pH to values less than 2 by adding acid, a supply line is provided 19. Electrolysis is carried out in membrane type cell. Aqueous sodium bromide is subjected to electrolysis in an electrolytic cell with the oxidation of the bromide ion at the anode (2Br - siBr2 + 2e - ) and the reduction of water at the cathode (2H2O + 2e - uH 2 + 2OH - ). Aqueous sodium hydroxide is removed from the cell and sent to the HBg absorption unit through line 11. In the cell, bromine and hydrogen are obtained.
На фиг. 2 представлен альтернативный вариант реализации способа конверсии природного газа, метана или других видов углеводородного сырья в высшие углеводороды, такие как топливные углеводороды и ароматические соединения. В данном варианте реализации электролиз происходит в нещелочной среде. Продукты из реактора конденсации (т.е. высшие углеводороды и НВг) переносят по линии 6 в блок 7 абсорбции НВг, где углеводородные продукты отделяют от НВг. После того как остаточные органические компоненты удалены из НВг в блоке 13 разделения, обогащенный водный раствор НВг переноIn FIG. 2 shows an alternative embodiment of a method for converting natural gas, methane or other types of hydrocarbon feedstocks to higher hydrocarbons, such as fuel hydrocarbons and aromatics. In this embodiment, electrolysis occurs in a non-alkaline environment. The products from the condensation reactor (i.e. higher hydrocarbons and HBg) are transferred via line 6 to the HBg absorption unit 7, where the hydrocarbon products are separated from the HBg. After the residual organic components are removed from the HBg in the separation unit 13, the enriched aqueous solution of HBg is transferred
- 7 017229 сят по линии 15 в электролитическую ячейку 16. Пополнение воды, электролита или кислоты/основания для регуляции рН, если необходимо, осуществляют по линии 19. Водный раствор НВг подвергают электролизу с образованием молекулярного брома и водорода. По мере выделения и удаления Вг2 из электролизера концентрация НВг в электролизере падает. Получившийся обедненный водный раствор НВг, вместе с некоторым количеством захваченного или растворенного в нем брома (Вг2), переносят по линии 25 в колонну 26 для отделения брома, где бром (Вг2) отделяют от обедненного водного раствора НВг с помощью дистилляции или другой подходящей операции разделения. Обедненный водный раствор НВг переносят обратно в блок абсорбции НВг по линии 27. Влажный бром переносят по линии 28 в осушитель 21, где его осушают.- 7 017229 are sown via line 15 to the electrolytic cell 16. Replenishment of water, electrolyte or acid / base to adjust the pH, if necessary, is carried out along line 19. The aqueous HBg solution is electrolyzed to form molecular bromine and hydrogen. With the allocation and removal of Br 2 from the cell, the concentration of HBr in the cell decreases. The resulting depleted HBg aqueous solution, together with some bromine captured or dissolved in it (Br 2 ), is transferred via line 25 to the bromine separation column 26, where bromine (Br 2 ) is separated from the depleted HBg aqueous solution by distillation or other suitable separation operations. The depleted aqueous HBg solution is transferred back to the HBg absorption unit via line 27. Wet bromine is transferred through line 28 to desiccant 21, where it is drained.
В другом варианте реализации этого аспекта изобретения (не показан) природный газ, метан или другое углеводородное сырье конвертируют в высшие углеводороды, и галоген (например, Вг2) извлекают газофазным электролизом галогеноводорода (например, НВг). Продукты из реактора конденсации (т.е. высшие углеводороды и НВг) переносят по еще одной линии в блок абсорбции НВг, где углеводородные продукты отделяют от НВг. После того как остаточные органические компоненты удалены из НВг в блоке разделения, газообразный НВг переносят по еще одной линии в электролитическую ячейку. Газообразный НВг подвергают электролизу с образованием молекулярного брома и водорода. Влажный бром переносят по еще одной линии в осушитель, где его осушают. Необязательно, осушитель может быть не задействован, если в ячейки электролиза подается сухой НВг.In another embodiment of this aspect of the invention (not shown), natural gas, methane, or other hydrocarbon feeds are converted to higher hydrocarbons, and halogen (e.g., Br 2 ) is recovered by gas-phase electrolysis of hydrogen halide (e.g. HBg). The products from the condensation reactor (i.e. higher hydrocarbons and HBg) are transferred through another line to the HBg absorption unit, where the hydrocarbon products are separated from the HBg. After the residual organic components are removed from the HBg in the separation unit, the gaseous HBg is transferred along another line to the electrolytic cell. Gaseous HBg is subjected to electrolysis with the formation of molecular bromine and hydrogen. Wet bromine is transferred along another line to a desiccant, where it is drained. Optionally, the dehumidifier may not be used if dry HBr is supplied to the electrolysis cells.
На фиг. 3 представлен один вариант реализации другого аспекта изобретения, в котором природный газ, метан или другое углеводородное сырье конвертируют в метанол через промежуточный продукт метилбромид. Природный газ и газообразный бром переносят по отдельным линиям 201 и 202 в реактор 203 бромирования и дают им прореагировать. Продукты реакции (например, метилбромид и НВг), а также, возможно, непрореагировавшие углеводороды переносят по линии 204 через теплообменник 205, понижающий их температуру. При необходимости, газы охлаждают дополнительно при прохождении через охладитель 206. Часть газов 206 переносят по линии 207 в абсорбер 208 НВг. Остаток газов в обход абсорбера НВг переносят по линии 209 прямо в реактор/абсорбер 210. Пропорции разделения определяют по кислотно/щелочному диспропорционированию, необходимому для достижения необходимого рН в абсорбере реактора.In FIG. Figure 3 shows one embodiment of another aspect of the invention in which natural gas, methane or other hydrocarbon feeds are converted to methanol through the methyl bromide intermediate. Natural gas and gaseous bromine are transferred via separate lines 201 and 202 to the bromination reactor 203 and allowed to react. The reaction products (for example, methyl bromide and HBg), as well as possibly unreacted hydrocarbons, are transferred through line 204 through heat exchanger 205, which lowers their temperature. If necessary, the gases are cooled further when passing through a cooler 206. Some of the gases 206 are transferred via line 207 to an absorber 208 HBr. The remainder of the gases bypassing the HBg absorber is transferred via line 209 directly to the reactor / absorber 210. The separation proportions are determined by the acid / alkaline disproportionation necessary to achieve the required pH in the reactor absorber.
Вода, возможно прошедшая предварительную обработку, например, в блоке 211 обратного осмоса для минимизации содержания солей, поступает в метанольный реактор 210 по линии 212. Кроме того, отдельная линия 213 переносит воду в абсорбер 208 НВг.Water, possibly pretreated, for example, in reverse osmosis unit 211 to minimize salt content, enters methanol reactor 210 via line 212. In addition, a separate line 213 transfers water to an absorber 208 HBg.
Раствор НВг, образовавшийся в абсорбере 208 НВг, по линии 214 направляют в разделительную колонну 215 (где органику отделяют отгонкой или другими способами), а затем направляют в реактор/абсорбер 210 по линии 216. Газы из абсорбера НВг смешиваются с направленным в обход потоком из охладителя 206 и переносятся по линии 209 в реактор/абсорбер 210. Раствор НВг из разделительной колонны 215 переносят по линии 217 в бак 218 хранения НВг.The HBg solution formed in the HBr absorber 208 is sent via line 214 to a separation column 215 (where the organics are separated by distillation or other methods), and then sent to the reactor / absorber 210 via line 216. The gases from the HBg absorber are mixed with the bypass stream from cooler 206 and transferred via line 209 to the reactor / absorber 210. The HBg solution from the separation column 215 is transferred via line 217 to the HBg storage tank 218.
Водный гидроксид натрия (например, 5-30 вес.%) поступает в метанольный реактор 210 по линии 219. В метанольный реактор 210 по линии 220 также подается слабый раствор №1Вг в воде.Aqueous sodium hydroxide (for example, 5-30 wt.%) Enters the methanol reactor 210 via line 219. A weak solution of No. 1Bg in water is also supplied to methanol reactor 210 through line 220.
В реакторе образования метанола метилбромид реагирует с водой в присутствии сильного основания (гидроксида натрия), при этом образуется метанол, наряду с возможными побочными продуктами, такими как формальдегид или муравьиная кислота. Жидкий поток, содержащий метанол, побочные продукты, водный бромид натрия и водный гидроксид натрия, отводят из реактора по линии 221 к разделительной колонне 222. Часть кубовой жидкости из реактора/абсорбера 210 по линии 223 вынуждают циркулировать через охладитель 224 для регуляции температуры в реакторе/абсорбере 210.In a methanol production reactor, methyl bromide reacts with water in the presence of a strong base (sodium hydroxide), which forms methanol, along with possible by-products such as formaldehyde or formic acid. A liquid stream containing methanol, by-products, aqueous sodium bromide and aqueous sodium hydroxide is diverted from the reactor via line 221 to a separation column 222. A portion of the bottoms liquid from the reactor / absorber 210 via line 223 is forced to circulate through a cooler 224 to control the temperature in the reactor / absorber 210.
Разделительная колонна 222 оборудована ребойлером 225 и, возможно, работает с частичным возвратом флегмы. Водный бромид натрия и гидроксид натрия удаляют вместе с большей частью воды в виде потока кубового остатка разделительной колонны. Пары, выходящие с верха разделительной колонны, переносят по линии 226 в другой блок 227 дистилляции, оборудованный ребойлером 228 и конденсатором 229. В блоке 227 дистилляции побочные продукты отделяют от метанола, а метанол отводят из блока 227 дистилляции по линии 230, через охладитель 231 в резервуар 232 для хранения. Пары из блока 227 дистилляции (содержащие побочные продукты) переносят по линии 233 через конденсатор 229, а затем по линии 234 в резервуар 235 для хранения побочных продуктов. Необязательно, в зависимости от конкретных получаемых побочных продуктов и их температур кипения, метанол можно отделять в качестве дистиллята, в то время как побочные продукты выделяют в виде кубового остатка.The separation column 222 is equipped with a reboiler 225 and may work with partial reflux. Aqueous sodium bromide and sodium hydroxide are removed together with most of the water as a bottoms stream of a separation column. Vapors from the top of the separation column are transferred via line 226 to another distillation unit 227, equipped with a reboiler 228 and a condenser 229. At distillation unit 227, by-products are separated from methanol, and methanol is removed from distillation unit 227 via line 230, through cooler 231 to storage tank 232. Vapors from distillation unit 227 (containing by-products) are transferred via line 233 through a condenser 229, and then through line 234 to a by-product storage tank 235. Optionally, depending on the specific by-products obtained and their boiling points, methanol can be separated as a distillate, while the by-products are isolated as bottoms.
Отходящий поток, удаляемый из блока 222 дистилляции и ребойлера 225, содержит воду и водные бромид натрия и гидроксид натрия. Этот поток отводят из блока дистилляции по линии 236 и охлаждают при прохождении через охладитель 237 перед подачей в резервуар 238 для хранения бромида натрия. Желательно снизить рН данного солевого раствора. Этого достигают путем измерения подачи водного НВг из резервуара 218 для хранения бромоводорода по линии 239 в устройство 240 контроля рН, соединенное с резервуаром 238 для хранения бромида натрия.The effluent removed from the distillation unit 222 and reboiler 225 contains water and aqueous sodium bromide and sodium hydroxide. This stream is diverted from the distillation unit via line 236 and cooled as it passes through cooler 237 before being fed to sodium bromide storage tank 238. It is advisable to lower the pH of this saline solution. This is achieved by measuring the supply of aqueous HBg from the hydrogen bromide storage tank 218 via line 239 to a pH control device 240 connected to a sodium bromide storage tank 238.
- 8 017229- 8 017229
После доведения рН бромида натрия в резервуаре 238 для хранения до желательного уровня (например, до слабокислого) водный бромид натрия удаляют из резервуара и переносят по линии 241 через фильтр 242 и подают в электролитическую ячейку 243 с анодом 244 и катодом 245. Фильтр предназначен для защиты мембран в электролитических ячейках. Предпочтительно в качестве электролизера применяют серию электролитических ячеек, а не единичную ячейку.After adjusting the pH of sodium bromide in the storage tank 238 to a desired level (for example, slightly acidic), the aqueous sodium bromide is removed from the tank and transferred via line 241 through a filter 242 and fed to an electrolytic cell 243 with anode 244 and cathode 245. The filter is designed to protect membranes in electrolytic cells. Preferably, a series of electrolytic cells, rather than a single cell, is used as the electrolyzer.
Водный бромид натрия подвергают электролизу в электролитической ячейке (ячейках) с окислением бромид-иона на аноде (2Вт-^Вт2+2е-) и восстановлением воды на катоде (2Н2О+2е-^Н2+2ОН-). Это приводит к образованию гидроксида натрия, который отводят от электролизера в виде водного раствора по линии 246 в резервуар 247 для хранения. Затем раствор гидроксида натрия направляют в метанольный реактор 210 по линии 219.Aqueous sodium bromide is subjected to electrolysis in an electrolytic cell (s) with oxidation of the bromide ion at the anode (2W - ^ W2 + 2e - ) and water reduction at the cathode (2H2O + 2e - ^ H 2 + 2OH - ). This leads to the formation of sodium hydroxide, which is diverted from the electrolyzer in the form of an aqueous solution through line 246 to the storage tank 247. Then, the sodium hydroxide solution is sent to methanol reactor 210 through line 219.
Молекулярный бром отводят из электролизера по линии 248 к компрессору 249, а затем к осушителю 250. Бром возвращают в реактор 203 бромирования после прохождения его через теплообменник 205 и, при необходимости, через нагреватель 251. Молекулярный бром, растворенный в анолите, также удаляют из электролитической ячейки (ячеек) 243, перенося анолит из ячейки (ячеек) по линии 252 в разделительную колонну 253, где удаляют бром отгонкой с природным газом (подаваемым по линии 254) или другими способами. Молекулярный бром переносят по линии 255 в компрессор 249, осушитель 250 и т.д. перед возвращением в реактор бромирования, как описано выше.Molecular bromine is withdrawn from the electrolyzer through line 248 to compressor 249, and then to desiccant 250. Bromine is returned to bromination reactor 203 after passing it through heat exchanger 205 and, if necessary, through heater 251. Molecular bromine dissolved in anolyte is also removed from electrolytic cells (cells) 243, transferring the anolyte from the cell (s) along line 252 to a separation column 253 where bromine is removed by distillation with natural gas (fed through line 254) or other methods. Molecular bromine is transferred via line 255 to compressor 249, desiccant 250, etc. before returning to the bromination reactor as described above.
Водород, выработанный в электролизере, отводят по линии 256, сжимают в компрессоре 257 и, возможно, направляют в энергетический блок 258. Остаточный метан или другие инертные газы можно удалить из реактора образования метанола по линии 259. Метан или природный газ можно направить в энергетический блок 258 для повышения выработки энергии. При необходимости в этот блок по линии 260 может быть подан дополнительный природный газ или метан.Hydrogen generated in the electrolyzer is discharged via line 256, compressed in a compressor 257, and possibly sent to energy block 258. Residual methane or other inert gases can be removed from the methanol formation reactor via line 259. Methane or natural gas can be sent to the energy block 258 to increase energy production. If necessary, additional natural gas or methane can be supplied to this unit via line 260.
При лабораторной реализации элементов процесса, представленного на фиг. 3, реагирование метана с газообразным бромом осуществляли при 450°С в реакторе бромирования в виде стеклянной трубки с временем прохода 60 с. Продукты представляют собой метилбромид, НВг и дибромметан с конверсией метана 75%. В реакторе образования метанола метилбромид, НВг и дибромметан вступают в реакцию с водой в присутствии гидроксида натрия с образованием метанола и формальдегида (из дибромметана). Далее, показано, что происходит диспропорционирование формальдегида до метанола и муравьиной кислоты. Следовательно, в общем, продукты представляют собой метанол и муравьиную кислоту.In the laboratory implementation of the process elements of FIG. 3, methane was reacted with gaseous bromine at 450 ° C in a bromination reactor in the form of a glass tube with a passage time of 60 s. The products are methyl bromide, HBg and dibromomethane with a methane conversion of 75%. In the methanol formation reactor, methyl bromide, HBr and dibromomethane react with water in the presence of sodium hydroxide to form methanol and formaldehyde (from dibromomethane). Further, it is shown that there is a disproportionation of formaldehyde to methanol and formic acid. Therefore, in general, the products are methanol and formic acid.
В ходе процесса, представленного на фиг. 3, применяют электролитические ячейки мембранного типа, а не ячейки диафрагменного типа. В мембранной ячейке ионы натрия лишь с небольшим количеством воды перетекают в катодную камеру. Напротив, в ячейке диафрагменного типа ионы натрия и вода попадают в катодную камеру. В альтернативном варианте реализации изобретения, представленном на фиг. 4, применяют диафрагменные ячейки, что приводит к непрерывному обеднению анолита по №1Вг. Для восполнения содержания ЫаВг обедненный анолит отбирают по линии 252 в разделительную колонну 253, где бром отгоняют и переносят в компрессор 249, а затем в осушитель 250. Раствор ЫаВт из разделительной колонны 253 переносят по линии 270 в резервуар 238 для хранения №Вг. где он смешивается с более богатым №1Вг раствором. Прочие особенности процесса аналогичны представленным на фиг. 3.During the process of FIG. 3, membrane type electrolytic cells are used, not diaphragm type cells. In the membrane cell, sodium ions with only a small amount of water flow into the cathode chamber. On the contrary, in a diaphragm-type cell, sodium ions and water enter the cathode chamber. In an alternative embodiment of the invention shown in FIG. 4, diaphragm cells are used, which leads to continuous depletion of the anolyte according to No. 1Bg. To replenish the NaBh content, the depleted anolyte is taken along line 252 to a separation column 253, where the bromine is distilled off and transferred to a compressor 249, and then to a desiccant 250. The NaBa solution from the separation column 253 is transferred via line 270 to storage tank 238 No. Vg. where it is mixed with a richer No. 1Bg solution. Other process features are similar to those shown in FIG. 3.
В другом аспекте изобретения молекулярный галоген извлекают электролизом с использованием катода, не образующего водород, т.е. катода с кислородной деполяризацией, что существенно понижает энергопотребление за счет получения воды вместо водорода. На фиг. 5 представлен один вариант реализации данного аспекта изобретения; в данном случае речь идет о получении высших углеводородов. Схема процесса аналогична схеме, представленной на фиг. 1, с описанными ниже отличиями.In another aspect of the invention, molecular halogen is recovered by electrolysis using a non-hydrogen cathode, i.e. cathode with oxygen depolarization, which significantly reduces energy consumption by producing water instead of hydrogen. In FIG. 5 shows one embodiment of this aspect of the invention; in this case we are talking about obtaining higher hydrocarbons. The process diagram is similar to that shown in FIG. 1, with the differences described below.
Бром и природный газ, метан или другой легкий углеводород вынуждают реагировать в реакторе 303 бромирования, а затем в реакторе 305 конденсации. Органику и НВг разделяют в блоке 307 абсорбции НВг. Водный бромид натрия переносят по линии 315 в электролитическую ячейку 316, оборудованную анодом 317, катодом 318 с кислородной деполяризацией и патрубком или линией 324 для впуска кислорода. Возможно, по линии 319 в ячейку переносят дополнительные воду или электролит, или химические вещества для регулирования рН.Bromine and natural gas, methane or another light hydrocarbon are forced to react in the bromination reactor 303, and then in the condensation reactor 305. Organics and HBg are separated in block 307 of the absorption of HBg. The aqueous sodium bromide is transferred via line 315 to an electrolytic cell 316 equipped with an anode 317, an oxygen depolarization cathode 318, and an oxygen inlet pipe or line 324. Possibly, additional water or electrolyte, or chemicals, are added to line 319 into the cell to control the pH.
Молекулярный бром выделяется на аноде (2Вт-^Вт2+2е-), и влажный бром переносят по линии 320 в осушитель 321, через нагреватель 323, а затем направляют обратно в реактор 303 бромирования. На катоде происходит электролитическое восстановление кислорода в присутствии воды (1/2О2+Н2О+2е-^2ОН-), и гидроксил-ионы отводят в виде водного гидроксида натрия по линии 311 в блок 307 абсорбции НВг.Molecular bromine is released at the anode (2W - ^ W2 + 2e - ), and wet bromine is transferred via line 320 to desiccant 321, through heater 323, and then sent back to bromination reactor 303. At the cathode, the electrolytic reduction of oxygen occurs in the presence of water (1 / 2O2 + H2O + 2e - 2OH * -) and hydroxyl ions are discharged as aqueous sodium hydroxide through line 311 to block 307 HBr absorption.
Изобретение также предлагает усовершенствованную электролитическую ячейку для конвертирования галогенидов в молекулярный галоген, один вариант реализации которой представлен на фиг. 6. Ячейка 400 включает в себя газораспределительный коллектор 401, через который можно вводить газообразный кислород, воздух или обогащенный кислородом воздух; газодиффузионный катод 402, который проницаем для кислорода (или кислородсодержащего газа); катионообменную мембрану 403; катодную электролитную камеру 404, расположенную между катионообменной мембраной и газодиффузионThe invention also provides an improved electrolytic cell for converting halides into molecular halogen, one embodiment of which is shown in FIG. 6. Cell 400 includes a gas distribution manifold 401 through which oxygen gas, air, or oxygen-enriched air can be introduced; a gas diffusion cathode 402 that is permeable to oxygen (or an oxygen-containing gas); cation exchange membrane 403; cathode electrolyte chamber 404 located between the cation exchange membrane and gas diffusion
- 9 017229 ным катодом; анодную электролитную камеру 405 и анод 406, простирающийся в анодную электролитную камеру. При работе в условиях щелочной (основной) среды воду вводят в катодную электролитную камеру через отверстие 407, а водный гидроксид натрия отводят из этой камеры через другое отверстие 408. Аналогично, водный бромид натрия вводят в анодную электролитную камеру через отверстие 409, а молекулярный бром отводят из анодной электролитной камеры по линии 410. Анод и катод могут быть подключены к источнику электроснабжения (не показан), который может включать в себя оборудование для преобразования переменного тока в постоянный (например, механический (электроконтактный) выпрямитель, агрегат генератор-двигатель, полупроводниковый выпрямитель, синхронный преобразователь и т.д.) и другие компоненты.- 9 017229 cathode; the anode electrolyte chamber 405 and the anode 406 extending into the anode electrolyte chamber. When operating in an alkaline (basic) environment, water is introduced into the cathode electrolyte chamber through opening 407, and aqueous sodium hydroxide is removed from this chamber through another opening 408. Similarly, aqueous sodium bromide is introduced into the anode electrolyte chamber through opening 409, and molecular bromine is removed from the anode electrolyte chamber via line 410. The anode and cathode can be connected to a power source (not shown), which may include equipment for converting alternating current to direct current (for example, mechanical (electrical contact) rectifier, generator-motor unit, semiconductor rectifier, synchronous converter, etc.) and other components.
При работе воду вводят в катодную электролитную камеру через отверстие 407 для впуска воды, а водный бромид натрия вводят в анодную электролитную камеру 405 через отверстие 409. Подают поток кислорода через газораспределительный коллектор 401 и включают питание ячейки. На аноде бромид натрия восстанавливается, выделяющийся при этом газообразный бром отводят по линии 410, а ионы натрия переносятся через катионообменную мембрану в катодную электролитную камеру. На катоде происходит электролитическое восстановление кислорода до гидроксил-иона в присутствии воды. Водный гидроксид натрия покидает катодную электролитную камеру через отверстие 408.During operation, water is introduced into the cathode electrolyte chamber through a water inlet 407, and aqueous sodium bromide is introduced into the anode electrolyte chamber 405 through a hole 409. An oxygen stream is supplied through the gas distribution manifold 401 and the cell is powered. At the anode, sodium bromide is reduced, gaseous bromine liberated is diverted along line 410, and sodium ions are transferred through a cation exchange membrane to the cathode electrolyte chamber. At the cathode, electrolytic reduction of oxygen to a hydroxyl ion occurs in the presence of water. Aqueous sodium hydroxide leaves the cathode electrolyte chamber through opening 408.
Описанную здесь электролитическую ячейку можно использовать в сочетании с различными процессами, включая описанные выше варианты реализации. Применение ее является особо предпочтительным там, где имеет значение сокращение энергопотребления и нежелательно выделение водорода (например, там, где требуются особые меры противопожарной защиты, например на шельфовых буровых установках).The electrolytic cell described herein can be used in combination with various processes, including the embodiments described above. Its use is especially preferred where the reduction of energy consumption is important and hydrogen evolution is undesirable (for example, where special fire protection measures are required, for example, on offshore drilling rigs).
Несмотря на то что изобретение можно применять в различных промышленных процессах, особую ценность оно представляет там, где описанный здесь непрерывный процесс производства, например, высших углеводородов или метанола осуществляют на шельфовой установке для бурения нефтяных скважин, или буровой платформе, или на объекте, размещенном на берегу в отдаленном месте. Частично полезность изобретения заключается в конверсии трудного для транспортировки материала (например, природного газа) в более легко транспортируемый жидкий материал, такой как высшие углеводороды или метанол. Кроме того, полезность изобретения состоит в использовании существующих на производственном объекте электрогенерирующих мощностей, таких как электрический генератор или другой источник энергоснабжения.Although the invention can be applied in various industrial processes, it is of particular value where the continuous production process described here, for example, of higher hydrocarbons or methanol, is carried out on an offshore oil drilling rig, or on a drilling platform, or on an object located on shore in a remote place. Part of the usefulness of the invention is the conversion of a difficult-to-transport material (e.g., natural gas) to a more easily transportable liquid material, such as higher hydrocarbons or methanol. In addition, the usefulness of the invention lies in the use of electric generating capacities existing at the production facility, such as an electric generator or other power supply source.
Согласно одному варианту реализации данного аспекта изобретения предложен усовершенствованный производственный объект, на котором нефть или газ откачивают из скважины и тем самым извлекают из земли, при этом указанный объект имеет электрический генератор или другой источник электроснабжения, причем усовершенствование включает:According to one embodiment of this aspect of the invention, there is provided an improved production facility in which oil or gas is pumped out of a well and thereby extracted from the earth, wherein said facility has an electric generator or other power supply, the improvement including:
(a) образование алкилгалогенидов при реагировании молекулярного галогена с нефтью или газом, откачиваемым из скважины, при условиях процесса, достаточных для образования алкилгалогенидов и галогеноводорода, факультативно практически при полном расходовании молекулярного галогена;(a) the formation of alkyl halides in the reaction of molecular halogen with oil or gas pumped out of the well, under process conditions sufficient to form alkyl halides and hydrogen halide, optionally with almost complete consumption of molecular halogen;
(b) образование высших углеводородов и галогеноводорода при контактировании алкилгалогенидов с первым катализатором при условиях процесса, достаточных для образования высших углеводородов и галогеноводорода;(b) the formation of higher hydrocarbons and hydrogen halide by contacting the alkyl halides with the first catalyst under process conditions sufficient to form higher hydrocarbons and hydrogen halide;
(c) отделение высших углеводородов от галогеноводорода;(c) separating higher hydrocarbons from hydrogen halide;
(б) электролитическое конвертирование галогеноводорода в водород и молекулярный галоген при помощи электрической энергии, обеспечиваемой электрическим генератором или источником электроснабжения, за счет чего галоген может быть использован повторно.(b) the electrolytic conversion of hydrogen halide to hydrogen and molecular halogen using electrical energy provided by an electric generator or power source, whereby the halogen can be reused.
В другом варианте реализации предложен усовершенствованный производственный объект, на котором нефть или газ откачивают из скважины и тем самым извлекают из земли, при этом указанный объект имеет электрический генератор или другой источник электроснабжения, причем усовершенствование включает:In another embodiment, an improved production facility is proposed in which oil or gas is pumped out of the well and thereby extracted from the earth, wherein said facility has an electric generator or other source of power supply, the improvement including:
(a) образование алкилгалогенидов при реагировании молекулярного галогена с углеводородным сырьем при условиях процесса, достаточных для образования алкилгалогенидов и галогеноводорода, факультативно практически при полном расходовании молекулярного галогена;(a) the formation of alkyl halides in the reaction of molecular halogen with a hydrocarbon feed under process conditions sufficient to form alkyl halides and hydrogen halide, optionally with almost complete consumption of molecular halogen;
(b) образование метанола и галогенида щелочного металла при контактировании алкилгалогенидов с водной щелочью при условиях процесса, достаточных для образования метанола и галогенида щелочного металла;(b) the formation of methanol and an alkali metal halide by contacting the alkyl halides with aqueous alkali under process conditions sufficient to form methanol and an alkali metal halide;
(c) отделение метанола от галогенида щелочного металла;(c) separating methanol from an alkali metal halide;
(б) электролитическое конвертирование галогеноводорода в водород, молекулярный галоген и водную щелочь при помощи электрической энергии, обеспечиваемой электрическим генератором или источником электроснабжения, за счет чего галоген и щелочь могут быть использованы повторно.(b) the electrolytic conversion of hydrogen halide to hydrogen, molecular halogen and aqueous alkali using electrical energy provided by an electric generator or power source, whereby the halogen and alkali can be reused.
В другом аспекте изобретения изложенный выше общий подход, включая стадии галогенирования, образования продуктов, разделения продуктов и электролитической регенерации галогена, используют для производства алкиламинов. Так, в одном варианте реализации природный газ, метан или другое алифатическое углеводородное сырье конвертируют в алкиламины через промежуточные алкилбромиды.In another aspect of the invention, the general approach outlined above, including the steps of halogenation, product formation, product separation and electrolytic halogen regeneration, is used to produce alkyl amines. Thus, in one embodiment, natural gas, methane, or another aliphatic hydrocarbon feed is converted to alkyl amines via intermediate alkyl bromides.
- 10 017229- 10 017229
Сырье и газообразный бром переносят по отдельным линиям в реактор бромирования и дают им прореагировать. Продукты бромирования (например, метилбромид и НВг) и возможно непрореагировавшие углеводороды переносят по еще одной линии через теплообменник, который понижает их температуру. Затем алкилбромиды по еще одной линии переносят в реактор аминирования. В реактор аминирования подают аммиак или водный раствор аммиака по отдельной линии. Алкилбромиду и аммиаку дают прореагировать при условиях процесса, достаточных для образования алкиламинов (например, ΚΝ2) и бромида натрия, которые затем разделяют способом, аналогичным описанному выше в отношении производства метанола. Водный бромид натрия переносят по еще одной линии в электролитическую ячейку или ячейки, где его электролитически конвертируют в водород и молекулярный бром, что позволяет повторно использовать бром в следующем цикле.The feed and gaseous bromine are transferred through separate lines to the bromination reactor and allowed to react. Bromination products (e.g. methyl bromide and HBg) and possibly unreacted hydrocarbons are transferred through another line through a heat exchanger that lowers their temperature. The alkyl bromides are then transferred through another line to the amination reactor. Ammonia or aqueous ammonia is fed to the amination reactor in a separate line. Alkyl bromide and ammonia are allowed to react under process conditions sufficient to form alkyl amines (eg, ΚΝ 2 ) and sodium bromide, which are then separated in a manner analogous to that described above for methanol production. Aqueous sodium bromide is transferred along another line to the electrolytic cell or cells, where it is electrolytically converted to hydrogen and molecular bromine, which allows reuse of bromine in the next cycle.
На фиг. 7 и 8 представлены два других аспекта изобретения, в которых уголь конвертируют в более ценный кокс или же уголь или биомассу конвертируют в более ценные полиолы (полиспирты), а используемый в процессе галоген регенерируют электролитически. В вариантах реализации, представленных на фиг. 7, измельченному углю дают прореагировать с молекулярным бромом при повышенной температуре с образованием кокса, НВг и бронированными полупродуктами обработки угля (СхВгп). Бромированные полупродукты обработки угля конвертируют в кокс, давая им прийти в контакт с катализатором, при этом образуется дополнительный бромоводород. Затем кокс и бромоводород разделяют, затем бромоводород переносят по еще одной линии в электролитическую ячейку или ячейки, аналогичные описанным выше, за счет чего молекулярный бром может быть регенерирован и использован повторно.In FIG. 7 and 8 show two other aspects of the invention in which coal is converted to more valuable coke or coal or biomass is converted to more valuable polyols (polyalcohols) and the halogen used in the process is regenerated electrolytically. In the embodiments shown in FIG. 7, crushed coal is allowed to react with molecular bromine at an elevated temperature to form coke, HBr and armored intermediates of coal processing (C x Br p ). The brominated coal processing intermediates are converted to coke, allowing them to come in contact with the catalyst, and additional hydrogen bromide is formed. Then, coke and hydrogen bromide are separated, then hydrogen bromide is transferred along another line to an electrolytic cell or cells similar to those described above, whereby molecular bromine can be regenerated and reused.
На фиг. 8 представлен аналогичный процесс, в котором уголь или получаемые из биомассы углеводороды бромируют, при этом происходит образование алкилброминов или алкилбромидов и НВг, которые затем обрабатывают способом, аналогичным описанному выше, например алкилбромиды и НВг, по меньшей мере, частично разделяют, и алкилбромидам дают прореагировать с щелочью (например, гидроксидом натрия), в результате чего образуются бромид натрия, вода и полиспирты (СХНУ-Ч(ОН)Ч). Полиспирты отделяют от бромида натрия и водный бромид натрия переносят по еще одной линии в электролитическую ячейку или ячейки, где молекулярный бром регенерируют и впоследствии отделяют и используют повторно.In FIG. Figure 8 shows a similar process in which coal or biomass-derived hydrocarbons are brominated, whereby alkyl bromines or alkyl bromides and HBg are formed, which are then treated in a manner similar to that described above, for example, alkyl bromides and HBg are at least partially separated, and the alkyl bromides are allowed to react with alkali (for example, sodium hydroxide), resulting in the formation of sodium bromide, water and polyalcohols (C X N Y-H (OH) H ). The polyalcohols are separated from sodium bromide and the aqueous sodium bromide is transferred in yet another line to the electrolytic cell or cells where molecular bromine is regenerated and subsequently separated and reused.
Следующие неограничивающие примеры иллюстрируют различные варианты реализации или признаки изобретения, включая бромирование метана; С-С конденсацию с образованием высших углеводородов, например легких олефинов и ароматических соединений (бензола, толуола, ксилолов (ВТХ)); гидролиз метилбромида в метанол; гидролиз дибромметана в метанол и формальдегид с последующим диспропорционированием до муравьиной кислоты.The following non-limiting examples illustrate various embodiments or features of the invention, including bromination of methane; CC condensation with the formation of higher hydrocarbons, for example light olefins and aromatic compounds (benzene, toluene, xylenes (BTX)); hydrolysis of methyl bromide in methanol; hydrolysis of dibromomethane to methanol and formaldehyde, followed by disproportionation to formic acid.
Пример 1. Бромирование метана.Example 1. Bromination of methane.
Метан (11 ст.см3/мин, 1,0 атм) смешивали с азотом (15 ст.см3/мин, 1,0 атм) при комнатной температуре в Т-образном смесителе и пропускали через барбатер, заполненный бромом при 18°С. Смесь СН4А2/Вг2 пропускали в предварительно нагретую стеклянную трубку (внутренний диаметр 2,29 см, длина 30,48 см, заполненную стеклянными гранулами) при 500°С, где происходило бромирование метана с временем пребывания 60 с, с получением главным образом бромметана, дибромметана и НВгMethane (11 stcm 3 / min, 1.0 atm) was mixed with nitrogen (15 stcm 3 / min, 1.0 atm) at room temperature in a T-shaped mixer and passed through a barbator filled with bromine at 18 ° FROM. A mixture of CH 4 A 2 / Br 2 was passed into a preheated glass tube (inner diameter 2.29 cm, length 30.48 cm filled with glass granules) at 500 ° C, where methane was brominated with a residence time of 60 s, to obtain the main bromomethane, dibromomethane and HBg
СН, + Вг2 СН3Вг + СН2Вг2 + НВг.CH, + Br 2 CH 3 Br + CH 2 Br 2 + HBg.
По мере выхода продуктов из реактора, их собирали при помощи серии ловушек, содержащих | М №ЮН. нейтрализующий НВг, и гексадекан (содержащий октадекан в качестве внутреннего стандарта), чтобы растворить как можно больше углеводородных продуктов. Летучие компоненты, такие как метан, собирали в газовый мешок после НВг/углеводородных ловушек.As the products exit the reactor, they were collected using a series of traps containing | M No. YOUNG. neutralizing HBr, and hexadecane (containing octadecane as an internal standard) to dissolve as many hydrocarbon products as possible. Volatile components, such as methane, were collected in a gas bag after HBr / hydrocarbon traps.
После завершения реакции бромирования коксовые или углеродистые отложения сжигали в потоке нагретого воздуха (5 ст.см3/мин) при 500°С в течение 4 ч и СО2 захватывали насыщенным раствором гидроксида бария в виде карбоната бария. Количественный анализ всех продуктов проводили методом газовой хроматографии (ГХ). Количество кокса определяли по количеству СО2, выделившемуся при коксоудалении. Результаты представлены на фиг. 9.After the completion of the bromination reaction, coke or carbon deposits were burnt in a stream of heated air (5 stcm 3 / min) at 500 ° С for 4 h and CO 2 was captured with a saturated solution of barium hydroxide in the form of barium carbonate. Quantitative analysis of all products was carried out by gas chromatography (GC). The amount of coke was determined by the amount of CO 2 released during coke removal. The results are shown in FIG. nine.
Пример 2. Конденсация СН3Вг до легких олефинов.Example 2. Condensation of CH 3 Vg to light olefins.
2,27 г легированного магнием (Мд) на 5% цеолита Ζ8Μ-5 (СВУ8014) загрузили в трубчатый кварцевый реактор (внутренний диаметр 1,0 см), нагретый предварительно до 400°С до начала реакции. СН3Вг, разбавленный Ν2, закачивали в реактор с расходом 24 мкл/мин для СН3Вг, регулируемым при помощи жидкостного микронасоса, и 93,3 мл/мин для Ν2. При этих установленных расходах реакция конденсации СН3Вг происходила над слоем катализатора с временем пребывания 0,5 с и парциальным давлением СН3Вг в 0,1.2.27 g of magnesium doped with Mg (MD) for 5% zeolite Ζ8Μ-5 (SVU8014) was loaded into a tubular quartz reactor (internal diameter 1.0 cm), which was previously heated to 400 ° С before the start of the reaction. CH 3 Vg diluted with Ν 2 was pumped into the reactor at a flow rate of 24 μl / min for CH 3 Vg controlled by a liquid micropump and 93.3 ml / min for Ν 2 . At these established costs, the condensation reaction of CH 3 Vg occurred over the catalyst bed with a residence time of 0.5 s and a partial pressure of CH 3 Vg of 0.1.
Через 1 ч реакции продукты покинули реактор и были собраны при помощи серии ловушек, содержащих 4 М №ОН, нейтрализующий НВг, и гексадекан (содержащий октадекан в качестве внутреннего стандарта), чтобы растворить как можно больше углеводородных продуктов. Летучие компоненты, такие как метан и легкие олефины, собирали в газовый мешок после НВг/углеводородных ловушек.After 1 h of reaction, the products left the reactor and were collected using a series of traps containing 4 M NO, neutralizing HBr, and hexadecane (containing octadecane as an internal standard) to dissolve as many hydrocarbon products as possible. Volatile components, such as methane and light olefins, were collected in a gas bag after HBr / hydrocarbon traps.
- 11 017229- 11 017229
После завершения реакции конденсации коксовые или углеродистые отложения сжигали в потоке нагретого воздуха (5 ст.см3/мин) при 500°С в течение 4 ч, и СО2 захватывали насыщенным раствором гидроксида бария в виде карбоната бария. Количественный анализ всех продуктов проводили методом ГХ. Количество кокса определяли по количеству СО2, выделившемуся при коксоудалении. Результаты представлены на фиг. 10.After the completion of the condensation reaction, coke or carbon deposits were burnt in a stream of heated air (5 stcm 3 / min) at 500 ° С for 4 h, and CO 2 was captured with a saturated solution of barium hydroxide in the form of barium carbonate. Quantitative analysis of all products was carried out by GC. The amount of coke was determined by the amount of CO 2 released during coke removal. The results are shown in FIG. 10.
Даже при столь малом времени пребывания конверсия СН3Вг достигла 97,7%. Среди продуктов конденсации основными продуктами являются С3Н6 и С2Н4, их сумма вносила 50%-ный вклад в выход по углероду. ВТХ (бензол, толуол, ксилолы), другие углеводороды, бромированные углеводороды и незначительное количество кокса составляли остаток по конвертированному углероду.Even with such a short residence time, the conversion of CH 3 Br reached 97.7%. Among the condensation products, the main products are C 3 H 6 and C 2 H 4 ; their sum made a 50% contribution to the carbon yield. BTX (benzene, toluene, xylenes), other hydrocarbons, brominated hydrocarbons and a small amount of coke made up the remainder of the converted carbon.
Пример 3. Конденсация СН3Вг до ВТХ.Example 3. Condensation of CH 3 Vg to BTX.
Гранулы Μη-ионообменного цеолита Ζ8Μ-5 (СВУ3024, длиной 6 см) загрузили в трубчатый кварцевый реактор (внутренний диаметр 1,0 см), нагретый предварительно до 425°С до начала реакции. СН3Вг, разбавленный Ν2, закачивали в реактор с расходом 18 мкл/мин для СН3Вг, регулируемым при помощи жидкостного микронасоса, и 7,8 мл/мин для Ν2. При этих установленных расходах реакция конденсации СН3Вг происходила над слоем катализатора с временем пребывания 5,0 с и парциальным давлением СН3Вг в 0,5.The Μη-ion-exchange zeolite Ζ8Μ-5 granules (SVU3024, 6 cm long) were loaded into a tubular quartz reactor (inner diameter 1.0 cm), preheated to 425 ° С before the start of the reaction. CH 3 Vg diluted with Ν 2 was pumped into the reactor at a flow rate of 18 μl / min for CH 3 Vg, controlled by a liquid micropump, and 7.8 ml / min for Ν 2 . At these established costs, the condensation reaction of CH 3 Vg occurred over the catalyst bed with a residence time of 5.0 s and a partial pressure of CH 3 Vg of 0.5.
Через 1 ч реакции продукты покинули реактор и были собраны при помощи серии ловушек, содержащих 4 М №1ОН. нейтрализующий НВг, и гексадекан (содержащий октадекан в качестве внутреннего стандарта), чтобы растворить как можно больше углеводородных продуктов. Летучие компоненты, такие как метан и легкие олефины, собирали в газовый мешок после НВг/углеводородных ловушек.After 1 h of reaction, the products left the reactor and were collected using a series of traps containing 4 M No. 1OH. neutralizing HBr, and hexadecane (containing octadecane as an internal standard) to dissolve as many hydrocarbon products as possible. Volatile components, such as methane and light olefins, were collected in a gas bag after HBr / hydrocarbon traps.
После завершения реакции конденсации коксовые или углеродистые отложения сжигали в потоке нагретого воздуха (5 ст.см3/мин) при 500°С в течение 4 ч, и СО2 захватывали насыщенным раствором гидроксида бария в виде карбоната бария. Количественный анализ всех продуктов проводили методом ГХ. Количество кокса определяли по количеству СО2, выделившемуся при коксоудалении. Результаты представлены на фиг. 8.After the completion of the condensation reaction, coke or carbon deposits were burnt in a stream of heated air (5 stcm 3 / min) at 500 ° С for 4 h, and CO 2 was captured with a saturated solution of barium hydroxide in the form of barium carbonate. Quantitative analysis of all products was carried out by GC. The amount of coke was determined by the amount of CO2 released during coke removal. The results are shown in FIG. 8.
В данном режиме работы для максимального выхода ВТХ можно полностью конвертировать СН3Вг. Выход ВТХ достигал 35,9%. Вклад других углеводородов, ароматических соединений, бромированных углеводородов и кокса в выход по углероду составил 51,4, 4,8, 1,0 и 6,9% соответственно. Основным компонентом других углеводородов является пропан, и его можно возвратить в систему для репропорционирования с последующей дальнейшей конденсацией для еще большего увеличения общего выхода ВТХ.In this operating mode, for maximum VTX output, CH 3 Vg can be completely converted. The BTX yield reached 35.9%. The contribution of other hydrocarbons, aromatic compounds, brominated hydrocarbons and coke to the carbon yield was 51.4, 4.8, 1.0 and 6.9%, respectively. The main component of other hydrocarbons is propane, and it can be returned to the system for reproportionation, followed by further condensation to further increase the overall yield of BTX.
Пример 4. Щелочной гидролиз бромметана в метанолExample 4. Alkaline hydrolysis of bromomethane to methanol
СЩВг + ИаОН СН3ОН + ИаВтСЩВг + ИАОН СН 3 ОН + ИАВ
В реактор с локализацией паров (УСВ) из нержавеющей стали емкостью 30 мл, оборудованный магнитной мешалкой, последовательно ввели 13,2 г 1 М водного раствора гидроксида натрия (13,2 ммоль) и 1,3 г бромметана (12,6 ммоль). Реактор осторожно продули азотом для удаления воздуха из верхней части реактора перед тем, как закрыть крышку. Закрытый реактор поместили в алюминиевый блок нагревания, нагретый предварительно до 150°С, для немедленного начала реакции. Реакцию проводили на протяжении 2 ч при данной температуре при перемешивании.13.2 g of a 1 M aqueous solution of sodium hydroxide (13.2 mmol) and 1.3 g of bromomethane (12.6 mmol) were successively introduced into a 30 ml stainless steel reactor with a localization of vapor of 30 ml capacity equipped with a magnetic stirrer. The reactor was carefully purged with nitrogen to remove air from the top of the reactor before closing the lid. The closed reactor was placed in an aluminum heating block, preheated to 150 ° C, to immediately begin the reaction. The reaction was carried out for 2 hours at a given temperature with stirring.
После прекращения реакции реактор поместили на ледяную баню в начальный момент для охлаждения находящихся внутри продуктов. После открытия реактора реакционную жидкость перенесли в сосуд и разбавили холодной водой. Сосуд соединили с газовым мешком, используемым для сбора непрореагировавшего бромметана, если таковой есть. Реакционную жидкость взвесили и проанализировали концентрации продуктов методом газовой хроматографии с ПИД (пламенно-ионизационным детектором) на капиллярной колонке, приспособленной для ввода водной пробы.After termination of the reaction, the reactor was placed in an ice bath at the initial moment to cool the products inside. After opening the reactor, the reaction liquid was transferred to a vessel and diluted with cold water. The vessel was connected to a gas bag used to collect unreacted bromomethane, if any. The reaction liquid was weighed and the concentration of the products was analyzed by gas chromatography with PID (flame ionization detector) on a capillary column adapted for introducing an aqueous sample.
Анализ газообразного продукта показывает, что остаточный бромметан отсутствовал, указывая на то, что бромметан был конвертирован полностью. На основании измерений концентраций в жидком продукте рассчитанный выход метанола, включающего следовые количества диметилового эфира, составил 96%.Analysis of the gaseous product shows that there was no residual bromomethane, indicating that the bromomethane was completely converted. Based on measurements of concentrations in the liquid product, the calculated methanol yield, including trace amounts of dimethyl ether, was 96%.
Пример 5. Щелочной гидролиз дибромметана в формальдегид с последующим диспропорционированием до метанола и муравьиной кислотыExample 5. Alkaline hydrolysis of dibromomethane to formaldehyde followed by disproportionation to methanol and formic acid
СН2Вг2 + 2КаОН -» НСНО + 2КаВг + Н2ОCH 2 Vg 2 + 2KaON - "HCNO + 2KaVg + H 2 O
НСНО + 1/2Н2О -> 1/2СН3ОН + 1/2НССЮНHCNO + 1 / 2H 2 OH -> 1 / 2CH 3 OH + 1 / 2NSSYUN
Щелочной гидролиз дибромметана провели согласно той же методике, что и в примере 5, с той разницей, что использовали высокое соотношение №1ОН/СН2Вг2 (2,26). После сбора реакционной жидкости добавили достаточное количество концентрированного раствора хлороводорода для нейтрализации избытка гидроксида натрия и подкисления формиата натрия. Отмечали, что метанол и муравьиная кислота были единственными продуктами, что указывало на то, что вслед за гидролизом до метанола и формальдегида произошло полное диспропорционирование формальдегида до (добавочного) метанола и муравьиной кислоты. ГХ-анализ показал, что конверсия дибромметана достигла 99,9%; в то же время выходы метанола и муравьиной кислоты достигли 48,5 и 47,4% соответственно.The alkaline hydrolysis of dibromomethane was carried out according to the same procedure as in Example 5, with the difference that a high ratio of No. 1OH / CH 2 Br 2 (2.26) was used. After collecting the reaction liquid, a sufficient amount of a concentrated solution of hydrogen chloride was added to neutralize the excess sodium hydroxide and acidify the sodium formate. It was noted that methanol and formic acid were the only products, indicating that, following hydrolysis to methanol and formaldehyde, there was a complete disproportionation of formaldehyde to (additional) methanol and formic acid. GC analysis showed that the conversion of dibromomethane reached 99.9%; at the same time, the yields of methanol and formic acid reached 48.5 and 47.4%, respectively.
- 12 017229- 12 017229
Примеры 4 и 5 демонстрируют, что возможен полный гидролиз бромметана в метанол, а также полный гидролиз дибромметана в метанол и муравьиную кислоту при слабощелочных условиях. Результаты представлены в таблице.Examples 4 and 5 demonstrate that complete hydrolysis of bromomethane to methanol is possible, as well as complete hydrolysis of dibromomethane to methanol and formic acid under slightly alkaline conditions. The results are presented in the table.
Щелочной гидролиз СН3Вг и СН2Вг2 с последующим диспропорционированием НСНОAlkaline hydrolysis of CH 3 Vg and CH 2 Vg 2 followed by disproportionation of HCNO
Изобретение было описано с отсылкой на различные представительные и предпочтительные варианты реализации, но не ограничено ими. Другие модификации и эквивалентные компоновки, очевидные специалисту при рассмотрении данного раскрытия, также включены в объем изобретения.The invention has been described with reference to various representative and preferred embodiments, but is not limited to. Other modifications and equivalent arrangements apparent to those skilled in the art upon consideration of this disclosure are also included within the scope of the invention.
В качестве одного примера молекулярный бром можно также удалить из электролитической ячейки (ячеек) с помощью метода конкурентной экстракции, при котором используют инертный органический растворитель, такой как хлороформ, четыреххлористый углерод, простой эфир и т.п. Растворитель вводят с одной стороны ячейки; происходит распределение брома между органической и водной фазами; нагруженный бромом растворитель выводят с другой стороны ячейки. Далее бром можно отделить от растворителя дистилляцией или другим подходящим методом, а затем возвратить обратно в систему для повторного использования. Распределению способствует значительно большая растворимость брома в таких растворителях, как хлороформ и четыреххлористый углерод, по сравнению с растворимостью в воде. Экстракция этим способом служит двойной цели: она отделяет Вг2 от других форм брома, которые могут присутствовать (например, Вг-, ОВг-, которые нерастворимы в органической фазе); и она позволяет сконцентрировать бром и легко отделить его от органической фазы (например, путем дистилляции). Оптимальный рН при экстракции (а также для отделения брома путем нагревания бромсодержащих водных растворов в газовом потоке) составляет 3,5 - тот рН, при котором концентрация молекулярного брома (Вг2) максимальна по сравнению с другими формами брома.As one example, molecular bromine can also be removed from the electrolytic cell (s) using a competitive extraction method using an inert organic solvent such as chloroform, carbon tetrachloride, ether, and the like. The solvent is introduced on one side of the cell; there is a distribution of bromine between the organic and aqueous phases; the bromine-laden solvent is removed from the other side of the cell. The bromine can then be separated from the solvent by distillation or another suitable method, and then returned to the system for reuse. The distribution is facilitated by the significantly greater solubility of bromine in solvents such as chloroform and carbon tetrachloride, compared with solubility in water. Extraction by this method serves a dual purpose: it separates Br 2 from other forms of bromine that may be present (for example, Br - , Br - which are insoluble in the organic phase); and it allows you to concentrate bromine and easily separate it from the organic phase (for example, by distillation). The optimum pH during extraction (as well as for the separation of bromine by heating bromine-containing aqueous solutions in the gas stream) is 3.5 - the pH at which the concentration of molecular bromine (Br 2 ) is maximum in comparison with other forms of bromine.
В качестве еще одного примера модификаций способа, описанного в настоящем изобретении, для оптимизации процессов могут быть использованы различные насосы, краны (вентили), нагреватели, охладители, теплообменники, блоки управления, источники энергоснабжения и прочее оборудование в дополнение или альтернативно к представленному на фигурах. Дополнительно, при практическом осуществлении настоящего изобретения возможно применение других признаков и вариантов реализации, таких как описанные в заявке 358 или где-либо еще. Изобретение ограничено лишь пунктами приложенной формулы изобретения и их эквивалентами.As another example of modifications of the method described in the present invention, various pumps, taps (valves), heaters, coolers, heat exchangers, control units, power supplies and other equipment can be used to optimize processes in addition to or alternatively to those shown in the figures. Additionally, in the practical implementation of the present invention, the use of other features and implementation options, such as described in the application 358 or elsewhere. The invention is limited only by the appended claims and their equivalents.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US93022007P | 2007-05-14 | 2007-05-14 | |
PCT/US2008/006244 WO2008143940A2 (en) | 2007-05-14 | 2008-05-14 | Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic recovery of halogen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200970960A1 EA200970960A1 (en) | 2010-04-30 |
EA017229B1 true EA017229B1 (en) | 2012-10-30 |
Family
ID=40122241
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200970960A EA017229B1 (en) | 2007-05-14 | 2008-05-14 | Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic recovery of halogen |
EA201200888A EA201200888A1 (en) | 2007-05-14 | 2008-05-14 | METHOD OF CONVERSION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS WITH ELECTROLYTIC EXTRACTION OF HALOGENS |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201200888A EA201200888A1 (en) | 2007-05-14 | 2008-05-14 | METHOD OF CONVERSION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS WITH ELECTROLYTIC EXTRACTION OF HALOGENS |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080314758A1 (en) |
EP (1) | EP2148942A4 (en) |
JP (1) | JP2010527358A (en) |
KR (1) | KR20100027135A (en) |
CN (1) | CN101687725A (en) |
AP (1) | AP2009005040A0 (en) |
AU (1) | AU2008254937C1 (en) |
BR (1) | BRPI0811606A2 (en) |
CA (1) | CA2684765A1 (en) |
CO (1) | CO6241174A2 (en) |
EA (2) | EA017229B1 (en) |
EC (1) | ECSP099732A (en) |
IN (1) | IN2009DN07232A (en) |
MX (1) | MX2009012353A (en) |
NO (1) | NO20093337L (en) |
NZ (1) | NZ580996A (en) |
TN (1) | TN2009000480A1 (en) |
WO (1) | WO2008143940A2 (en) |
ZA (1) | ZA200907775B (en) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7838708B2 (en) | 2001-06-20 | 2010-11-23 | Grt, Inc. | Hydrocarbon conversion process improvements |
JP2007525477A (en) | 2003-07-15 | 2007-09-06 | ジーアールティー インコーポレイテッド | Synthesis of hydrocarbons |
US20050171393A1 (en) | 2003-07-15 | 2005-08-04 | Lorkovic Ivan M. | Hydrocarbon synthesis |
US8642822B2 (en) | 2004-04-16 | 2014-02-04 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using microchannel reactor |
US20080275284A1 (en) | 2004-04-16 | 2008-11-06 | Marathon Oil Company | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
US20060229228A1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-12 | Zachary John Anthony Komon | Method of making alkoxylates |
CA2641348C (en) | 2006-02-03 | 2014-12-23 | Grt, Inc. | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons |
US8921625B2 (en) | 2007-02-05 | 2014-12-30 | Reaction35, LLC | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons |
WO2008148113A1 (en) | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Grt, Inc. | Zone reactor incorporating reversible hydrogen halide capture and release |
US7696390B2 (en) * | 2008-06-10 | 2010-04-13 | Stauffer John E | Methanol synthesis |
US8282810B2 (en) * | 2008-06-13 | 2012-10-09 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Bromine-based method and system for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using electrolysis for bromine recovery |
US7812201B2 (en) * | 2008-10-01 | 2010-10-12 | Targa Resources, Inc. | Process and catalyst for converting alkanes |
US20100270167A1 (en) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | Mcfarland Eric | Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic and photoelectrocatalytic recovery of halogens |
WO2010132325A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Shell Oil Company | An integrated process to produce hydrocarbons from natural gas containing carbon dioxide |
US8367884B2 (en) | 2010-03-02 | 2013-02-05 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides |
US8815050B2 (en) | 2011-03-22 | 2014-08-26 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for drying liquid bromine |
US8436220B2 (en) * | 2011-06-10 | 2013-05-07 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for demethanization of brominated hydrocarbons |
US8829256B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-09-09 | Gtc Technology Us, Llc | Processes and systems for fractionation of brominated hydrocarbons in the conversion of natural gas to liquid hydrocarbons |
US8802908B2 (en) | 2011-10-21 | 2014-08-12 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for separate, parallel methane and higher alkanes' bromination |
US9193641B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-11-24 | Gtc Technology Us, Llc | Processes and systems for conversion of alkyl bromides to higher molecular weight hydrocarbons in circulating catalyst reactor-regenerator systems |
US11167242B1 (en) | 2012-05-14 | 2021-11-09 | Chemergy, Inc. | Process for desulpherization and hydrogen recovery |
US9702049B1 (en) * | 2012-05-14 | 2017-07-11 | Melahn L. Parker | Biowaste treatment and recovery system |
US10329676B2 (en) | 2012-07-26 | 2019-06-25 | Avantium Knowledge Centre B.V. | Method and system for electrochemical reduction of carbon dioxide employing a gas diffusion electrode |
US20140206896A1 (en) | 2012-07-26 | 2014-07-24 | Liquid Light, Inc. | Method and System for Production of Oxalic Acid and Oxalic Acid Reduction Products |
US8641885B2 (en) | 2012-07-26 | 2014-02-04 | Liquid Light, Inc. | Multiphase electrochemical reduction of CO2 |
US20130105304A1 (en) | 2012-07-26 | 2013-05-02 | Liquid Light, Inc. | System and High Surface Area Electrodes for the Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide |
US9175407B2 (en) | 2012-07-26 | 2015-11-03 | Liquid Light, Inc. | Integrated process for producing carboxylic acids from carbon dioxide |
US8647493B2 (en) | 2012-07-26 | 2014-02-11 | Liquid Light, Inc. | Electrochemical co-production of chemicals employing the recycling of a hydrogen halide |
WO2014043651A2 (en) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Liquid Light, Inc. | High pressure electrochemical cell and process for the electrochemical reduction of carbon dioxide |
EP2964657A4 (en) * | 2013-03-06 | 2016-10-19 | Ceramatec Inc | Method of producing coupled radical products via desulfoxylation |
DE112014002639B4 (en) | 2013-05-30 | 2019-11-07 | Reaction 35, Llc | Recovery of halogens by partial condensation |
CN104947139B (en) * | 2013-10-21 | 2017-05-03 | 中国民用航空飞行学院 | Coal electric liquefaction electrolysis method |
CN103952717A (en) * | 2014-05-07 | 2014-07-30 | 北京化工大学 | Photoelectrochemical decomposition water and organic synthesis coupled cascade reaction design method |
EP3157897B1 (en) * | 2014-06-19 | 2020-09-02 | Avantium Knowledge Centre B.V. | Integrated process for co-production of carboxylic acids and halogen products from carbon dioxide |
KR102291922B1 (en) | 2015-04-28 | 2021-08-20 | 대우조선해양 주식회사 | Flng making heavy hydrocarbon out of natural gasand method of making heavy hydrocarbon out of natural gas in flng |
CN109608329A (en) * | 2018-12-12 | 2019-04-12 | 浙江大学 | A kind of terephthalic acid production method of low bromine discharge |
CN117680053A (en) * | 2020-03-30 | 2024-03-12 | 道达尔能源一技术 | Apparatus for carrying out a process for converting a gaseous stream comprising methane into hydrogen and carbon |
EP4397790A2 (en) | 2020-03-30 | 2024-07-10 | TotalEnergies OneTech | Gas to olefins processes with coproduction of hydrogen |
WO2021198175A1 (en) | 2020-03-30 | 2021-10-07 | Total Se | Gas to olefins process with coproduction of hydrogen together with electrified reactional section |
WO2021198166A1 (en) | 2020-03-30 | 2021-10-07 | Total Se | Gas to olefins process with coproduction of hydrogen together with heat integration process |
CN111607442A (en) * | 2020-05-15 | 2020-09-01 | 重庆燃气集团股份有限公司 | Comprehensive energy utilization system for natural gas storage and peak regulation and storage and peak regulation method |
WO2021239811A1 (en) | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Total Se | Gas to methanol with coproduction of hydrogen |
DE102020212022A1 (en) | 2020-07-09 | 2022-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Process and device for producing carbon monoxide from carbon dioxide |
WO2024023016A1 (en) | 2022-07-25 | 2024-02-01 | Totalenergies Onetech | Process for the production of methanol and hydrogen from methane using a solid metal hydroxide reagent |
CN115491697B (en) * | 2022-10-21 | 2023-09-08 | 上海科技大学 | Method and device for efficiently converting hydrocarbon raw material |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2824891A (en) * | 1955-11-07 | 1958-02-25 | Universal Oil Prod Co | Surface active agents derived from aromatic aldehyde intermediates |
US4333805A (en) * | 1980-05-02 | 1982-06-08 | General Electric Company | Halogen evolution with improved anode catalyst |
US4732660A (en) * | 1985-09-09 | 1988-03-22 | The Dow Chemical Company | Membrane electrolyzer |
JPH0977707A (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-25 | Hironori Ishikawa | Synthesis of fuel alcohol such as methanol by hydrothermal process |
US5998679A (en) * | 1998-05-20 | 1999-12-07 | Jlm Technology, Ltd. | Methods for converting lower alkanes and alkanes to alcohols and diols |
US6368490B1 (en) * | 1997-12-15 | 2002-04-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for electrochemically processing HCL gas into highly pure chlorine |
US20050234277A1 (en) * | 2004-04-16 | 2005-10-20 | Waycuilis John J | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
Family Cites Families (106)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1037137B (en) * | 1957-01-25 | 1958-08-21 | Bayer Ag | Process for the production of halogen-containing, aromatic-aliphatic polyether |
US3562321A (en) * | 1961-10-10 | 1971-02-09 | Sun Oil Co | Preparation of oxygenated hydrocarbons |
US3496242A (en) * | 1967-08-30 | 1970-02-17 | Fmc Corp | Oxychlorination of mixed hydrocarbons |
US3865886A (en) * | 1973-06-20 | 1975-02-11 | Lummus Co | Production of allyl chloride |
US4138440A (en) * | 1974-08-14 | 1979-02-06 | Mobil Oil Corporation | Conversion of liquid alcohols and ethers with a fluid mass of ZSM-5 type catalyst |
US4071753A (en) * | 1975-03-31 | 1978-01-31 | Gte Laboratories Incorporated | Transducer for converting acoustic energy directly into optical energy |
US4133838A (en) * | 1975-05-15 | 1979-01-09 | Pearson Research Corp. | Process for preparing hydrocarbons from methanol and phosphorus pentoxide |
US4006169A (en) * | 1976-02-26 | 1977-02-01 | Smithkline Corporation | Epoxidation of α,β-ethylenic ketones |
US4072733A (en) * | 1976-04-02 | 1978-02-07 | Ethyl Corporation | Conversion of methanol and dimethyl ether |
US4191618A (en) * | 1977-12-23 | 1980-03-04 | General Electric Company | Production of halogens in an electrolysis cell with catalytic electrodes bonded to an ion transporting membrane and an oxygen depolarized cathode |
US4133966A (en) * | 1977-12-23 | 1979-01-09 | Gulf Research & Development Company | Selective formation of ethanol from methanol, hydrogen and carbon monoxide |
US4187255A (en) * | 1978-08-21 | 1980-02-05 | Conoco, Inc. | Process for methylating naphthalene |
US4311865A (en) * | 1979-04-04 | 1982-01-19 | Mobil Oil Corporation | Manufacture of hydrocarbons from oxygenates |
NL7902886A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-14 | Shell Int Research | METHOD FOR PREPARING A HYDROCARBON MIXTURE |
US4496752A (en) * | 1979-05-03 | 1985-01-29 | The Lummus Company | Production of epoxy compounds from olefinic compounds |
US4371716A (en) * | 1979-09-04 | 1983-02-01 | Shell Oil Company | β-(Sec-alkoxy) ethanol process |
US4431856A (en) * | 1980-09-29 | 1984-02-14 | Mobil Oil Corporation | Fluid zeolite catalyst conversion of alcohols and oxygenated derivatives to hydrocarbons |
US4373109A (en) * | 1981-08-05 | 1983-02-08 | Olah George A | Bifunctional acid-base catalyzed conversion of hetero-substituted methanes into olefins |
US4433192A (en) * | 1981-09-01 | 1984-02-21 | Olah George A | Condensation of natural gas or methane into gasoline range hydrocarbons |
US4568660A (en) * | 1982-01-25 | 1986-02-04 | Hercules Incorporated | Cycloolefin polymerization catalyst composition |
US4433189A (en) * | 1982-03-18 | 1984-02-21 | Mobil Oil Corporation | Catalytic conversion of methanol to light olefins |
US4499314A (en) * | 1982-03-31 | 1985-02-12 | Imperial Chemical Industries Plc | Methanol conversion to hydrocarbons with zeolites and cocatalysts |
DE3216722A1 (en) * | 1982-05-05 | 1983-11-10 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | 4-HALOMETHYLBENZOESAEEUR-ALKYLESTER-IMINE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
US4720600A (en) * | 1983-06-29 | 1988-01-19 | Mobil Oil Corporation | Production of middle distillate range hydrocarbons by light olefin upgrading |
US4642404A (en) * | 1984-01-23 | 1987-02-10 | Mobil Oil Corporation | Conversion of olefins and paraffins to higher hydrocarbons |
US4634800A (en) * | 1984-04-16 | 1987-01-06 | Atlantic Richfield Company | Methane conversion process |
US4497967A (en) * | 1984-06-15 | 1985-02-05 | The Halcon Sd Group, Inc. | Process for the preparation of ethanol from methanol, carbon monoxide _and hydrogen |
GB8429007D0 (en) * | 1984-11-16 | 1984-12-27 | British Petroleum Co Plc | Aromatics from ethane/ethylene |
US4764356A (en) * | 1984-12-21 | 1988-08-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for synthesizing a zeolite catalyst on a pH controlled basis to improve catalyst life |
US4724275A (en) * | 1985-07-01 | 1988-02-09 | National Distillers And Chemical Corporation | Crystalline aluminosilicates and their use in the conversion of methanol to low molecular weight hydrocarbons |
GB8518820D0 (en) * | 1985-07-25 | 1985-08-29 | British Petroleum Co Plc | Chemical process |
US4795843A (en) * | 1985-08-26 | 1989-01-03 | Uop Inc. | Conversion of methane into larger organic hydrocarbons |
ZA874948B (en) * | 1986-07-07 | 1989-02-22 | Mobil Oil Corp | Aromatisation of aliphatics over gallium-containing zeolites |
US4795848A (en) * | 1986-08-28 | 1989-01-03 | The Standard Oil Company | Method for upgrading a low molecular weight alkane with a lead-zirconate catalyst |
US5082816A (en) * | 1986-08-28 | 1992-01-21 | The Standard Oil Company | Lead-zirconate catalysts |
US4720602A (en) * | 1986-09-08 | 1988-01-19 | Mobil Oil Corporation | Process for converting C2 to C12 aliphatics to aromatics over a zinc-activated zeolite |
US5087787A (en) * | 1986-12-29 | 1992-02-11 | Phillips Petroleum Company | Method of oxidative conversion |
US4795737A (en) * | 1987-03-25 | 1989-01-03 | Eastman Kodak Company | Process for the iodination of aromatic compounds over solid catalysts |
US4808763A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-28 | Amoco Corporation | Process for upgrading light paraffins |
US4804797A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-14 | Gas Research Institute | Production of commodity chemicals from natural gas by methane chlorination |
US4990711A (en) * | 1988-06-23 | 1991-02-05 | Mobil Oil Corporation | Synthetic polyolefin lubricant blends having high viscosity indices |
US4899002A (en) * | 1988-07-25 | 1990-02-06 | Mobil Oil Corp. | Integrated staged conversion of methanol to gasoline and distillate |
US4899001A (en) * | 1988-11-21 | 1990-02-06 | Uop | Process for the simultaneous hydroconversion of a first feedstock comprising unsaturated, halogenated organic compounds and a second feedstock comprising saturated, halogenated organic compounds |
US4895995A (en) * | 1988-12-02 | 1990-01-23 | Uop | Process for the simultaneous hydroconversion of a first feedstock comprising unsaturated, halogenated organic compounds and a second feedstock comprising saturated, halogenated organic compounds |
US5178748A (en) * | 1988-12-22 | 1993-01-12 | Imperial Chemical Industries | Catalytic reactions using zeolites |
US4990696A (en) * | 1988-12-29 | 1991-02-05 | Stauffer John E | Methyl alcohol process |
US4899000A (en) * | 1989-01-27 | 1990-02-06 | Stauffer John E | Production of allyl chloride |
US4982024A (en) * | 1989-12-26 | 1991-01-01 | Ethyl Corporation | Process for the selective dehydrohalogenation of an admixture of alkylhalides |
US4982041A (en) * | 1990-01-10 | 1991-01-01 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Double perovskite catalysts for oxidative coupling |
US5087786A (en) * | 1990-04-25 | 1992-02-11 | Amoco Corporation | Halogen-assisted conversion of lower alkanes |
US5087779A (en) * | 1990-04-25 | 1992-02-11 | Amoco Corporation | Hydrocarbon halogenation |
US5068478A (en) * | 1990-05-25 | 1991-11-26 | Energia Andina, Ltd. | Producing alkenes and alkynes from alkanes and alkenes |
GB9013859D0 (en) * | 1990-06-21 | 1990-08-15 | Ici Plc | Zeolites |
US4988660A (en) * | 1990-06-25 | 1991-01-29 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Double perovskite catalysts for oxidative coupling |
US5082473A (en) * | 1990-07-23 | 1992-01-21 | Keefer Bowie | Extraction and concentration of a gas component |
US5085674A (en) * | 1990-10-25 | 1992-02-04 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Duplex adsorption process |
KR100220114B1 (en) * | 1990-12-06 | 1999-09-01 | 퓨어를 리챠드 디. | Process for the production of ethylene or a mexture of ethylene and vinyl chloride |
US5188725A (en) * | 1991-03-15 | 1993-02-23 | Mobil Oil Corporation | Fluidized catalyst process for production and etherification of olefins |
US5276240A (en) * | 1991-10-18 | 1994-01-04 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Catalytic hydrodehalogenation of polyhalogenated hydrocarbons |
US5385650A (en) * | 1991-11-12 | 1995-01-31 | Great Lakes Chemical Corporation | Recovery of bromine and preparation of hypobromous acid from bromide solution |
US6169218B1 (en) * | 1992-02-10 | 2001-01-02 | Catalytic Distillation Technologies | Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams |
US5185479A (en) * | 1992-04-21 | 1993-02-09 | Stauffer John E | Process for methyl alcohol |
CA2097090A1 (en) * | 1992-06-02 | 1993-12-03 | Quang N. Le | Process for the production of tertiary alkyl ether rich fcc gasoline |
US5284990A (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Stratco, Inc. | Method for converting a hydrogen fluoride alkylation unit to a sulfuric acid alkylation unit |
US5276242A (en) * | 1992-08-26 | 1994-01-04 | Phillips Petroleum Company | Alkylation process |
US5276226A (en) * | 1992-10-05 | 1994-01-04 | Exxon Research & Engineering Company | Low temperature halogenation of alkanes |
TW291486B (en) * | 1992-12-17 | 1996-11-21 | Exxon Chemical Patents Inc | |
US5470377A (en) * | 1993-03-08 | 1995-11-28 | Whitlock; David R. | Separation of solutes in gaseous solvents |
US5382743A (en) * | 1993-04-26 | 1995-01-17 | Mobil Oil Corporation | Skeletal isomerization of n-pentenes using ZSM-35 in the presence of hydrogen |
US5382704A (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fluorinated methyl ethers |
US5382744A (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-17 | Phillips Petroleum Company | Control of synthetic isopentane production during alkylation of amylenes |
US5500297A (en) * | 1993-08-09 | 1996-03-19 | The Trustees Of Princeton University | Electron acceptor compositions technical field |
US5600045A (en) * | 1993-12-02 | 1997-02-04 | The Dow Chemical Company | Process for conversion of crude hydrocarbon mixtures |
US6015867A (en) * | 1994-09-28 | 2000-01-18 | Showa Denko K.K. | 3-alkoxypropionic ester derivative, olefin polymerization catalyst, and process for preparation of polyolefin |
GB2294262B (en) * | 1994-10-20 | 1998-07-08 | Evc Tech Ag | Single stage fixed bed oxychlorination of ethylene |
US5489727A (en) * | 1994-10-28 | 1996-02-06 | Phillips Petroleum Company | Isopentane disproportionation |
US5486627A (en) * | 1994-12-02 | 1996-01-23 | The Dow Chemical Company | Method for producing epoxides |
US5600043A (en) * | 1995-03-27 | 1997-02-04 | The Geon Company | Oxychlorination process |
JP3827019B2 (en) * | 1995-05-01 | 2006-09-27 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | Electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas using a cation-transport membrane |
US5705712A (en) * | 1995-10-05 | 1998-01-06 | Uop | Integrated process for producing diisopropyl ether, an isopropyl tertiary alkyl ether and isopropyl alcohol |
US5705729A (en) * | 1995-11-22 | 1998-01-06 | Mobil Oil Corporation | Isoparaffin-olefin alkylation process |
IN192223B (en) * | 1995-12-28 | 2004-03-20 | Du Pont | |
AU692723B2 (en) * | 1996-02-01 | 1998-06-11 | Phillips Petroleum Company | Catalyst composition and process for selecting hydrogenation of diolefins |
US5720858A (en) * | 1996-07-17 | 1998-02-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for the photocatalytic conversion of methane |
US5708246A (en) * | 1996-08-28 | 1998-01-13 | Battelle Memorial Institute | Method of photocatalytic conversion of C-H organics |
US6018088A (en) * | 1997-05-07 | 2000-01-25 | Olah; George A. | Superacid catalyzed formylation-rearrangement of saturated hydrocarbons |
DE69907849T2 (en) * | 1998-11-02 | 2003-12-24 | Institut Francais Du Petrole, Rueil-Malmaison | Process for the preparation of a zeolite of the EUO type by means of zeolitic seeds and its use as an isomerization catalyst for aromatics with eight carbon atoms |
EP0999183B1 (en) * | 1998-11-02 | 2003-06-18 | Institut Francais Du Petrole | Process for the preparation of EUO-type zeolite using structuring agent precursors and use thereof as catalyst for isomerizing eight carbon aromatics |
US6936565B2 (en) * | 1999-01-12 | 2005-08-30 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Modified carbide and oxycarbide containing catalysts and methods of making and using thereof |
FR2793706B1 (en) * | 1999-05-18 | 2001-08-03 | Total Raffinage Distribution | OXIDE-BASED CATALYTIC SUPPORT OF A METAL FROM GROUP IVB OF THE PERIODIC CLASSIFICATION OF ELEMENTS, ITS PREPARATION AND USES |
US6680415B1 (en) * | 1999-11-22 | 2004-01-20 | Dow Global Technologies Inc. | Oxyhalogenation process using catalyst having porous rare earth halide support |
IT1317753B1 (en) * | 2000-02-02 | 2003-07-15 | Nora S P A Ora De Nora Impiant | ELECTROLYSIS CELL WITH GAS DIFFUSION ELECTRODE. |
DE60130758T2 (en) * | 2000-05-31 | 2008-05-21 | Chevron U.S.A. Inc., San Ramon | ZEOLITE SSZ-53 |
FR2813809B1 (en) * | 2000-09-11 | 2003-07-25 | Air Liquide | HEAT EXCHANGE AND / OR MATERIAL TRIM COLUMN |
EP1228023B1 (en) * | 2000-11-29 | 2004-04-28 | Vinnolit GmbH & Co. KG | Method for producing 1,2-dichloroethane |
US6511526B2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-01-28 | Vbox, Incorporated | Pressure swing adsorption gas separation method and apparatus |
US6509485B2 (en) * | 2001-02-22 | 2003-01-21 | Sri International | Preparation of epoxides from alkanes using lanthanide-promoted silver catalysts |
US6984763B2 (en) * | 2001-05-23 | 2006-01-10 | Dow Global Technologies Inc. | Oxidative halogenation and optional dehydrogenation of c3+hydrocarbons |
US7161050B2 (en) * | 2001-06-20 | 2007-01-09 | Grt, Inc. | Method and apparatus for synthesizing olefins, alcohols, ethers, and aldehydes |
US6685821B2 (en) * | 2001-08-29 | 2004-02-03 | Giner Electrochemical Systems, Llc | Method and system for producing high-pressure hydrogen |
JP2007525477A (en) * | 2003-07-15 | 2007-09-06 | ジーアールティー インコーポレイテッド | Synthesis of hydrocarbons |
GB0320684D0 (en) * | 2003-09-03 | 2003-10-01 | Bp Chem Int Ltd | Process |
US6838576B1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-01-04 | 3M Innovative Properties Company | Process for preparing functional group-containing olefinic compounds |
US20060100469A1 (en) * | 2004-04-16 | 2006-05-11 | Waycuilis John J | Process for converting gaseous alkanes to olefins and liquid hydrocarbons |
EP1735255A4 (en) * | 2004-04-16 | 2012-01-04 | Marathon Gtf Technology Ltd | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
CA2641348C (en) * | 2006-02-03 | 2014-12-23 | Grt, Inc. | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons |
-
2008
- 2008-05-14 AU AU2008254937A patent/AU2008254937C1/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-14 AP AP2009005040A patent/AP2009005040A0/en unknown
- 2008-05-14 MX MX2009012353A patent/MX2009012353A/en unknown
- 2008-05-14 EA EA200970960A patent/EA017229B1/en not_active IP Right Cessation
- 2008-05-14 WO PCT/US2008/006244 patent/WO2008143940A2/en active Application Filing
- 2008-05-14 EA EA201200888A patent/EA201200888A1/en unknown
- 2008-05-14 IN IN7232DEN2009 patent/IN2009DN07232A/en unknown
- 2008-05-14 CN CN200880016076A patent/CN101687725A/en active Pending
- 2008-05-14 JP JP2010508428A patent/JP2010527358A/en active Pending
- 2008-05-14 EP EP08754498A patent/EP2148942A4/en not_active Withdrawn
- 2008-05-14 KR KR1020097025908A patent/KR20100027135A/en not_active Application Discontinuation
- 2008-05-14 US US12/152,515 patent/US20080314758A1/en not_active Abandoned
- 2008-05-14 BR BRPI0811606A patent/BRPI0811606A2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-05-14 CA CA002684765A patent/CA2684765A1/en not_active Abandoned
- 2008-05-14 NZ NZ580996A patent/NZ580996A/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-11-05 ZA ZA200907775A patent/ZA200907775B/en unknown
- 2009-11-10 TN TNP2009000480A patent/TN2009000480A1/en unknown
- 2009-11-13 CO CO09129699A patent/CO6241174A2/en not_active Application Discontinuation
- 2009-11-13 EC EC2009009732A patent/ECSP099732A/en unknown
- 2009-11-13 NO NO20093337A patent/NO20093337L/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2824891A (en) * | 1955-11-07 | 1958-02-25 | Universal Oil Prod Co | Surface active agents derived from aromatic aldehyde intermediates |
US4333805A (en) * | 1980-05-02 | 1982-06-08 | General Electric Company | Halogen evolution with improved anode catalyst |
US4732660A (en) * | 1985-09-09 | 1988-03-22 | The Dow Chemical Company | Membrane electrolyzer |
JPH0977707A (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-25 | Hironori Ishikawa | Synthesis of fuel alcohol such as methanol by hydrothermal process |
US6368490B1 (en) * | 1997-12-15 | 2002-04-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for electrochemically processing HCL gas into highly pure chlorine |
US5998679A (en) * | 1998-05-20 | 1999-12-07 | Jlm Technology, Ltd. | Methods for converting lower alkanes and alkanes to alcohols and diols |
US20050234277A1 (en) * | 2004-04-16 | 2005-10-20 | Waycuilis John J | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010527358A (en) | 2010-08-12 |
AU2008254937A1 (en) | 2008-11-27 |
AP2009005040A0 (en) | 2009-12-31 |
ECSP099732A (en) | 2010-02-26 |
CA2684765A1 (en) | 2008-11-27 |
AU2008254937C1 (en) | 2013-05-30 |
NO20093337L (en) | 2010-02-12 |
AU2008254937B2 (en) | 2013-01-17 |
WO2008143940A2 (en) | 2008-11-27 |
IN2009DN07232A (en) | 2015-07-24 |
US20080314758A1 (en) | 2008-12-25 |
TN2009000480A1 (en) | 2011-03-31 |
CN101687725A (en) | 2010-03-31 |
EA201200888A1 (en) | 2013-02-28 |
EP2148942A4 (en) | 2011-11-09 |
BRPI0811606A2 (en) | 2019-09-24 |
WO2008143940A3 (en) | 2009-12-30 |
EA200970960A1 (en) | 2010-04-30 |
ZA200907775B (en) | 2010-07-28 |
KR20100027135A (en) | 2010-03-10 |
CO6241174A2 (en) | 2011-01-20 |
EP2148942A2 (en) | 2010-02-03 |
NZ580996A (en) | 2011-09-30 |
MX2009012353A (en) | 2010-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA017229B1 (en) | Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic recovery of halogen | |
US20100270167A1 (en) | Process for converting hydrocarbon feedstocks with electrolytic and photoelectrocatalytic recovery of halogens | |
KR101433781B1 (en) | System and method for forming hydrocarbons | |
CA2727545C (en) | Bromine-based method and system for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using electrolysis for bromine recovery | |
CA2727544C (en) | Hydrogenation of multi-brominated alkanes | |
KR101740419B1 (en) | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons | |
AU2017209876B2 (en) | Electrolysis system and method for electrochemical ethylene oxide production | |
JP5681106B2 (en) | A continuous process for adding natural gas to liquefied hydrocarbons. | |
CN104271538A (en) | Processes for converting hydrogen sulfide to carbon disulfide | |
JP2015113240A (en) | Hydrogen production system, hydrogen storage and transportation system provided with the same, and hydrogen production method | |
KR101356630B1 (en) | Hybrid HI decomposer for Nuclear Hydrogen Production and the continuous sepatation process using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |