NO863358L - Fremgangsmaate for fremstilling av aromater fra hydrokarbonraamateriale. - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av aromater fra hydrokarbonraamateriale.

Info

Publication number
NO863358L
NO863358L NO863358A NO863358A NO863358L NO 863358 L NO863358 L NO 863358L NO 863358 A NO863358 A NO 863358A NO 863358 A NO863358 A NO 863358A NO 863358 L NO863358 L NO 863358L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
weight
raw material
catalyst composition
hydrocarbon raw
gallium
Prior art date
Application number
NO863358A
Other languages
English (en)
Other versions
NO863358D0 (no
Inventor
David Mark Clayson
Antony Harold Patrick Hall
Graham Walter Ketley
Original Assignee
British Petroleum Co Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British Petroleum Co Plc filed Critical British Petroleum Co Plc
Publication of NO863358D0 publication Critical patent/NO863358D0/no
Publication of NO863358L publication Critical patent/NO863358L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/405Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/26After treatment, characterised by the effect to be obtained to stabilize the total catalyst structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/36Steaming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/42Addition of matrix or binder particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/08Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of gallium, indium or thallium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av aromatiske hydrokarboner fra et blandet hydrokarbonråmateriale som er rikt på C2-hydrokarboner og inneholder minst 5 vekt-% metan.
Hittil har syntetiske metoder for fremstilling av aromater fra åpenkjedede hydrokarboner startet fra råmaterialer som har minst 3 karbonatomer. Slike fremgangsmåter er beskrevet f.eks. i britiske patenter 1.507.778 og 1.561.590. Ifølge britisk patent 1.561.590 blir en gallium - katalysator båret på et aluminiumsilikat hvori forholdet for silisium - dioksyd til aluminiumoksyd er mellom 20:1 og 70:1, benyttet.
Av nyere dato er EP-A-0050021 som beskriver en fremgangsmåte for om-dannelse av et råmateriale som er rikt på C2-hydrokarboner til aromater over en galliumholdig zeolitt.
Det er nå funnet at selektiviteten til aromater fremstilt fra etan kan forbedres ved tilstedeværelsen av metan i tilførselen.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av væskeformige produkter som er rike på aromatiske hydrokarboner, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at man i dampfasen og i fravær av oksygen ved en temperatur på 500-750°C bringer et hydrokarbon-råmateriale inneholdende en hovedandel C2-hydrokarboner og minst 5 vekt-% metan, i kontakt med en katalysator-sammensetning omfattende et aluminiumsilikat som har et molarforhold for silisiumdioksyd til aluminiumoksyd på'minst 5:1 og inneholdende en galliumforbindelse eller galliumoksyd.
C2~hydrokarbonet i det blandede råmaterialet kan være etan, etylen eller blandinger derav. Den blandede tilførselen inneholder minst 5 vekt-% metan, fortrinnsvis 10-50 vekt-% metan. Råmaterialet kan i tillegg inneholde andre åpenkjedede hydrokarboner inneholdende mellom 3 og 8 karbonatomer som ko-reaktanter. Spesifikke eksempler på slike ytterligere ko-reaktanter er propan, propylen, n-butan, isobutan, n-butener og isobuten. Hydrokarbon-råmaterialet (unntatt metan) inneholder fortrinnsvis minst 70 vekt-% C/?-hydrokarboner.
Gallium-materialet i katalysatorsammensetningen kan være til stede som galliumoksyd og/eller som galliumioner dersom kationer i aluminiumsilikat-bæreren er blitt utvekslet med galliumioner. Fremgangsmåter for lading av aluminiumsilikater med galliumforbindelser er beskrevet i EP-A-0024930.
Aluminiumsilikatene som har galliumforbindelser tilført dertil, er hensiktsmessig zeolitter av en struktur av MFI-typen (kfr. "Chemical Nomenclature and Formulation of Compositions, of Synthetic and Natural Zeolites" IUPAC gul brosjyre, 1978, og zeolitt-strukturtyper publisert av The Structure Commission of the International Zeolite Association med tittel "Atlas of Zeolite Structure Types", av Meier, W. M. og Olsen, D. H. (1978), distribuert av Polycrystal Book Service, Pittburgh, Pa, USA). Zeolittene har hensiktsmessig et forhold for silisiumdioksyd til aluminiumoksyd mellom 20:1 og 150:1. Disse kan velges fra zeolitter med den generelle formel: IV^/nO.A^C^.ySiC^zI^O hvor M er et kation som er et positivt ladet ion valgt fra et metallion eller et organisk ion med valens n og et proton, y er et helt tall større enn 5, og z er fra 0 til 40. Metallkationet, M, er fortrinnsvis et alkalimetallion eller jord-alkalimetallion, fortrinnsvis natrium- eller kaliumioner. De organiske kationene kan representeres ved formelen R<1>R<2>R<3>R<4>N<+>eller et ion avledet fra aminet r<!>r2r3n, diaminet R<1>R2N(CH2)X<N>R<3>R<4>eller pyrrolidin hvor R<1>R2R30g R<4>kan være H, CH3, C2H5, C3H7, C4H9 eller —CH2CH2OH , og x er 2, 3, 4, 5 eller 6. Et typisk eksempel på en zeolitt av MFI-typen er ZSM-5. Andre zeolitter av ZSM-typen, f.eks. ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12 og ZSM-35, kan også benyttes. Disse zeolitt-typer er omfattende beskrevet i en rekke publikasjoner inkludert US patent 3.970.544 (Mobil). Disse zeolittene blir vanligvis fremstilt fra en silisiumdioksydkilde, en aluminiumoksydkilde, et alkalimetallhydroksyd og som templat en nitrogenholdig base. Den nitrogenholdige basen kan være organisk slik som et alkanolamin, f.eks. dietanolamin, eller uorganisk, f.eks. ammoniakk. Zeolitter fremstilt på denne måten er beskrevet i publiserte europeiske patentsøknader 0002899, 0002900 og 0030811.
Mengden av gallium som er til stede i katalysatorsammensetningene kan variere f.eks. mellom, 0,05 og 10 vekt-% av det totale aluminiumsilikatet i katalysatorsammensetningen. Den således oppnådde galliumholdige zeolitten kan kombineres med en porøs grunnmasse eller matrise, f.eks. silisiumdioksyd eller aluminiumoksyd eller andre uoraniske sammensetnin-ger for å forbedre katalysatorens mekaniske styrke.
Katalysatorsammensetningen kan aktiveres før kontakt med hydrokarbon-råmaterialet. Aktiveringen kan utføres ved oppvarming av katalysatoren ved en temperatur på 400-750°C, fortrinnsvis 500-600°C. Aktivering kan utføres i en atmosfære av hydrogen, luft eller en gass som er inert under reaksjonsbetingelsene slik som nitrogen. Gassen kan inneholde eller bestå av damp. Aktiveringen kan utføres i selve reaktoren forut for reaksjonen. Katalysatorsammensetningen' blir hensiktsmessig benyttet i et fast sjikt, et beveget sjikt, eller et hvirvelsjikt.
Hydrokarbon-råmaterialet blir deretter bragt i kontakt i dampfasen med katalysatorsammensetningen ved en temperatur på 500-750°C, fortrinnsvis 580-650°C, i en inert atmosfære i fravær av oksygen. Den inerte atmosfæren kan tilveiebringes av en gass som er inert under reaksjonsbetingelsene slik som nitrogen. Når først reaktoren innledningsvis er blitt spylt med en inert gass slik som nitrogen for å fjerne eventuelt oksygen eller oksyderende gasser, er det faktisk intet behov for å tilsette ytterligere mengder av den inerte gassen til reaksjonssystemet. Eventuell uomsatt etan eller etylen som gjenvinnes fra reaksjons-produktene, kan resirkuleres til aromatiseringsreaksjonen.
Reaksjonen utføres hensiktsmessig ved et trykk fra atmosfæretrykk til 30 bar, fortrinnsvis 3-20 bar.
Vektromhastigheten (WHSV) til råmaterialet med hensyn til katalysatoren i reaksjonen er hensiktsmessig 0,1-10.
Oppfinnelsen illustreres ytterligere under henvisning til følgende eksempler.
I foreliggende sammenheng er betegnelsen "selektivitet" til aromater definert som følger:
Eksempel 1
Katalysatoren ble fremstilt fra en zeolitt fremstilt ifølge publisert EP-A-0030811. Zeolitten ble vist å ha MFI-strukturen og ha et molforhold for silisiumdioksyd til aluminiumoksyd på 35:1. Zeolitten ble vasket med 10% salpetersyre i 30 min., filtrert, vasket med vann og tørket. Den ble deretter tilbakeløpskokt, i to satser, med ammoniumnitratoppløsning, vasket og tilbakeløpskokt med galliumnitFatoppløsning. Den galliumtilførte zeolitten ble vasket med vann, tørket og bundet med en lik vektdel av "Ludox AS-40". Den tørkede kaken ble oppbrutt og siktet for oppnåelse av 12-30 mesh BSS-granuler som ble behandlet, i en rørovn oppvarmet til 550°C, med 16,6 volum-% damp i luft ved en total gassromhastighet (GHSV) på omkring 285 h~<l>. Den resulterende katalysator inneholdt 0,79 vekt-% gallium og inneholdt omkring 30% silisiumdioksyd-bindemiddel. 6 g av den galliumtilførte, bundede katalysator ble anbragt i en vertikal fastsjikt-reaktor. Katalysatorens temperatur ble hevet til 600°C under strømmende nitrogen. Hydrogen ble deretter ført over katalysatoren i 2 timer før nitrogen ble innført på nytt. Trykket ble deretter øket til 3 bar absolutt, og temperaturen hevet til 625°C. Nitrogenstrømmen ble stoppet, og etan tilført ved en hastighet på 6,9 g/time, hvilket gir en kontakttid på 6 sek.
En prøve av produktstrømmen ble analysert med en on-line dobbelt-kolonne (Poropak QS og OV101-silikonoljekolonne)-gasskromatografi, hvilket viste at 39% av etanen var blitt omdannet med en selektivitet til aromater på 56 vekt-%. Selektiviteten til metan, hoved-biproduktet, var 32 vekt-%. Metan ble deretter tilsatt til tilførselen i en konsentrasjon på 18 vekt-%. Samtidig ble etan-tilførselshastigheten redusert tilstrekke-lig til å opprettholde kontakttiden ved 6 sek. On-line-analyse viste at 36% av etanen hadde blitt omdannet med en selektivitet til aromater på 70 vekt-% og en selektivitet til metan på 18% vekt/vekt.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av væsker som er rike på aromatiske hydrokarboner, karakterisert ved at man i dampfasen og i fravær av oksygen ved en temperatur på 500-750°C bringer et hydrokarbon-råmateriale inneholdende en hovedandel C2~ hydrokarboner og minst 5% vekt/vekt metan, i kontakt med en katalysator-sammensetning omfattende et aluminiumsilikat som har et molarforhold for silisiumdioksyd til aluminiumoksyd på minst 5:1 og er tilført en galliumforbindelse eller galliumoksyd.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hydrokarbon-råmaterialet inneholder minst 50% vekt/vekt etan, etylen eller blandinger derav, og 10-50% vekt/vekt metan.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at hydrokarbon-råmaterialet omfatter en blanding av metan og C2~ hydrokarboner.
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at aluminiumsilikatet i katalysatorsammensetningen er en zeolitt som har en struktur av MFI-typen.
5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at katalysatorsammensetningen som omfatter et galliumtilført aluminiumsilikat,' er kombinert med en porøs grunnmasse.
6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at katalysatorsammensetningen aktiveres ved oppvarming ved en temperatur på 400-750°C forut for kontakt med hydrokarbon-råmaterialet.
7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hydrokarbon-råmaterialet bringes i kontakt med katalysatorsammensetningen ved en temperatur på 580-650°C i dampfasen i fravær av oksygen.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at reaksjonen utføres ved et trykk på 1-30 bar.
9. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektromhastigheten (WHSV) for hydrokarbon-reaktantråmaterialet over katalysatorsammensetningen er 0,1-
10.
NO863358A 1985-08-21 1986-08-20 Fremgangsmaate for fremstilling av aromater fra hydrokarbonraamateriale. NO863358L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB858520978A GB8520978D0 (en) 1985-08-21 1985-08-21 Production of aromatics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO863358D0 NO863358D0 (no) 1986-08-20
NO863358L true NO863358L (no) 1987-02-23

Family

ID=10584121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO863358A NO863358L (no) 1985-08-21 1986-08-20 Fremgangsmaate for fremstilling av aromater fra hydrokarbonraamateriale.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0215579A1 (no)
JP (1) JPS6245540A (no)
AU (1) AU6103486A (no)
GB (1) GB8520978D0 (no)
NO (1) NO863358L (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8626532D0 (en) * 1986-11-06 1986-12-10 British Petroleum Co Plc Chemical process
GB8803112D0 (en) * 1988-02-11 1988-03-09 British Petroleum Co Plc Zeolite catalysts suitable for hydrocarbon conversion
FR2634140B1 (fr) * 1988-07-12 1990-09-14 Inst Francais Du Petrole Catalyseur du type aluminosilicate contenant du gallium et son utilisation en aromatisation des gaz legers c2-c4
FR2655981B1 (fr) * 1989-12-20 1992-04-24 Inst Francais Du Petrole Utilisation d'un catalyseur du type aluminosilicate contenant du gallium en aromatisation des coupes legeres contenant 5 a 7 atomes de carbone par molecule.
FR2658506B2 (fr) * 1989-12-20 1992-07-10 Inst Francais Du Petrole Utilisation d'un catalyseur du type aluminosilicate contenant du gallium en aromatisation des coupes legeres contenant 5 a 7 atomes de carbone par molecule.
FR2672885B1 (fr) * 1991-02-19 1994-04-29 Inst Francais Du Petrole Utilisation d'un catalyseur de type galloaluminosilicate en aromatisation des hydrocarbures contenant entre 2 et 4 atomes de carbone par molecule.
US5336393A (en) * 1991-06-12 1994-08-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Process for catalytically converting organic compounds
ITMI20012470A1 (it) * 2001-11-23 2003-05-23 Enichem Spa Procediemnto per la preparazione di vitalizzatori zeolitici di tipo mfi
CN1257769C (zh) 2003-10-31 2006-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种含磷和金属组分的mfi结构分子筛及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ198555A (en) * 1980-10-11 1983-11-30 British Petroleum Co Catalytic production of aromatic hydrocarbons
US4350835A (en) * 1981-02-19 1982-09-21 Mobil Oil Corporation Process for converting ethane to aromatics over gallium-activated zeolite
GB8334486D0 (en) * 1983-12-24 1984-02-01 British Petroleum Co Plc Aromatic hydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
AU6103486A (en) 1987-02-26
GB8520978D0 (en) 1985-09-25
EP0215579A1 (en) 1987-03-25
JPS6245540A (ja) 1987-02-27
NO863358D0 (no) 1986-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO863357L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av aromater fra hydrokarbonraamateriale.
US4642403A (en) Production of aromatics from ethane and/or ethylene
US4727206A (en) Production of aromatics from hydrocarbon feedstock
US6552243B2 (en) Catalyst and process for aromatic hydrocarbons production from methane
US4899006A (en) Production of aromatics from ethane and/or ethylene
CA1174219A (en) Preparation of new crystalline aluminosilicate for catalytic conversion of methanol and/or dimethyl ether to hydrocarbons
JPS607603B2 (ja) 熱処理変性した結晶性アルミノシリケート触媒の存在においてアルキル化を行う方法
EP0071437B1 (en) Process of preparing hydrocarbons rich in light monoolefins from methanol and/or dimethyl ether
CA1274853A (en) Production of aromatics from ethane and/or ethylene
EP0001922B1 (en) Gas phase nitration of chlorobenzene
NO156647B (no) Fremgangsmaate for omdannelse av et hydrokarbonraamateriale til aromatiske hydrokarboner.
NO863358L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av aromater fra hydrokarbonraamateriale.
EP0202000A1 (en) Aromatisation of paraffins
JPS6024769B2 (ja) キシレンの気相異性化法
US3954859A (en) Preparation of phosphine chlorides
JP4028342B2 (ja) 天然ガスから高級炭化水素を除去する方法
SU1567562A1 (ru) Способ получени ароматических углеводородов
Beyer et al. Transalkylation of alkylaromatic compounds on silicates with ZSM-5 structure containing Al, B, and Ga
SU1509346A1 (ru) Способ получени амиленов
JPH06157360A (ja) 低級炭化水素の低重合法