RU186042U1 - COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS - Google Patents

COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS Download PDF

Info

Publication number
RU186042U1
RU186042U1 RU2017147108U RU2017147108U RU186042U1 RU 186042 U1 RU186042 U1 RU 186042U1 RU 2017147108 U RU2017147108 U RU 2017147108U RU 2017147108 U RU2017147108 U RU 2017147108U RU 186042 U1 RU186042 U1 RU 186042U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygenates
section
synthesis gas
synthesis
catalyst
Prior art date
Application number
RU2017147108U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Викторович Буслаев
Антон Олегович Абрамов
Иосиф Израилевич Лищинер
Ольга Васильевна Малова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Ухтинский государственный технический университет-Инвест"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Ухтинский государственный технический университет-Инвест" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Ухтинский государственный технический университет-Инвест"
Priority to RU2017147108U priority Critical patent/RU186042U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU186042U1 publication Critical patent/RU186042U1/en

Links

Images

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
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области органического синтеза, в частности к производству оксигенатов (метанола, ДМЭ) и углеводородов бензинового ряда (бензина и ароматических углеводородов) из синтез-газа, получаемого путем конверсии углеродсодержащего сырья.Целью полезной модели является переработка синтез газа в жидкие углеводороды на одном комбинированном реакторе через стадию получения оксигенатов на смесевых катализаторах с возможностью параллельной регенерации цеолитсодержащего катализатора.Поставленная задача достигается тем, что комбинированный реактор представляет собой двухсекционный сосуд с глухой тарелкой, разделяющей его на две части: первая верхняя часть заполнена смесью для синтеза оксигенатов, а вторая нижняя - катализатором для конверсии оксигенатов в жидкие углеводороды, при этом сырье поступает из верхней секции в нижнюю через переливное устройство, в котором, при необходимости, нагревается в выносном секционном аппарате, затем продукция поступает в нижнюю секцию, после чего отводится для сепарации и подготовки, при этом регенерация второй секции осуществляется путем отведения продукции первой ступени для накопления или во вспомогательный реактор на время регенерации второй секции смесью азота и кислорода.The utility model relates to the field of organic synthesis, in particular, to the production of oxygenates (methanol, DME) and gasoline hydrocarbons (gasoline and aromatic hydrocarbons) from synthesis gas obtained by converting carbon-containing raw materials. The purpose of the utility model is to process synthesis gas into liquid hydrocarbons one combined reactor through the stage of producing oxygenates on mixed catalysts with the possibility of parallel regeneration of a zeolite-containing catalyst. that the combined reactor is a two-section vessel with a blank plate, dividing it into two parts: the first upper part is filled with a mixture for the synthesis of oxygenates, and the second lower one is a catalyst for the conversion of oxygenates into liquid hydrocarbons, while the raw material flows from the upper section to the lower through an overflow a device in which, if necessary, heats up in a remote sectional apparatus, then the product enters the lower section, after which it is diverted for separation and preparation, while the regeneration of the second section AI is carried out by diverting the products of the first stage for accumulation or into an auxiliary reactor during the regeneration of the second section with a mixture of nitrogen and oxygen.

Description

Полезная модель относится к области органического синтеза, в частности к производству оксигенатов (метанола, ДМЭ) и углеводородов бензинового ряда (бензина и ароматических углеводородов) из синтез-газа, получаемого путем конверсии углеродсодержащего сырья.The utility model relates to the field of organic synthesis, in particular to the production of oxygenates (methanol, DME) and gasoline hydrocarbons (gasoline and aromatic hydrocarbons) from synthesis gas obtained by the conversion of carbon-containing raw materials.

Известен «Способ получения метанола и углеводородов бензинового ряда из синтез-газа» Патент РФ №2 610277 RU, С07С 29/151, опубликовано 08.02.2017 г., бюл. №4, предназначенный для получения метанола и углеводородов бензинового ряда (УБР) из синтез-газа в каскаде из трех и более проточных каталитических реакторов (ПКР), заключающийся в том, что синтез-газ (СГ) с первоначальным соотношением водород-оксид углерода 1,5≤Н2:СО≤2 последовательно пропускают через первые по ходу ПКР с катализатором синтеза метанола с выделением метанола в качестве целевого продукта, затем остаточный после синтеза метанола поток СГ с соотношением водород-оксид углерода Н2:СО≥1 направляют в ПКР с бифункциональным катализатором синтеза диметилового эфира (ДМЭ), полученный ДМЭ направляют в ПКР синтеза УБР с последующим выделением УБР и отходов, направляемых на утилизацию.The well-known "Method for producing methanol and hydrocarbons of a gasoline series from synthesis gas" RF Patent No. 2 610277 RU, C07C 29/151, published on 02/08/2017, bull. No. 4, designed to produce methanol and gasoline hydrocarbons (UBR) from synthesis gas in a cascade of three or more flow catalytic reactors (RCC), which consists in the fact that synthesis gas (SG) with an initial ratio of hydrogen-carbon monoxide 1 , 5≤N2: СО≤2 is sequentially passed through the first in the course of RCC with a methanol synthesis catalyst with the separation of methanol as the target product, then the SG stream remaining after methanol synthesis with a hydrogen-carbon monoxide ratio of H2: СО≥1 is sent to RCC with a bifunctional rolled congestion synthesis of dimethyl ether (DME), resulting in direct DME synthesis RCC UBR UBR followed by isolation and waste sent for disposal.

Одной из основных проблем возникающей при синтезе оксигенатов из синтез-газа, с неблагоприятным для синтеза метанола соотношением H2/(СО-СО2) <2 является то, что в этом случае заметно снижается выход метанола, что приводит к снижению общего выхода химических продуктов (моторного топлива, ароматических углеводородов), получаемых на последующей стадии процесса. Одним из вариантов решения этой проблемы является применение бифункционального катализатора синтеза оксигенатов который позволяет получать одновременно метанол и ДМЭ из синтез-газа с низким соотношением H2/CO.One of the main problems arising in the synthesis of oxygenates from synthesis gas, with the ratio H 2 / (СО-СО 2 ) <2 unfavorable for methanol synthesis, is that in this case the methanol yield is noticeably reduced, which leads to a decrease in the total yield of chemical products (motor fuel, aromatic hydrocarbons) obtained in the subsequent stage of the process. One of the solutions to this problem is the use of a bifunctional catalyst for the synthesis of oxygenates, which allows both methanol and DME to be obtained from synthesis gas with a low H 2 / CO ratio.

В качестве катализатора синтеза метанола используют медь-цинк-алюминиевый катализатор, состава (в масс. %): CuO - 64,86; ZnO - 25,1; Al2O3 -10,04; в качестве катализатора синтеза ДМЭ используют механическую смесь (1/1-3/1) оксида алюминия марки А-64 и медь-цинк-алюминиевого катализатора; в качестве катализатора синтеза бензиновых у/в используют катализатор на основе кристаллического алюмосиликата, типа пентасил, с величиной мольного отношения SiO2/Al2O3=20-100.As a catalyst for the synthesis of methanol using copper-zinc-aluminum catalyst, composition (in wt.%): CuO - 64.86; ZnO - 25.1; Al 2 O 3 -10.04; as a catalyst for the synthesis of DME using a mechanical mixture (1 / 1-3 / 1) of aluminum oxide grade A-64 and copper-zinc-aluminum catalyst; a catalyst based on crystalline aluminosilicate, such as pentasil, with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 20-100 is used as a catalyst for the synthesis of gasoline UV.

На основании анализа существующих подходов к получению синтетических жидких углеводородов из синтез-газа и изученной патентной литературы можно заключить, что известные катализаторы для процесса конверсии синтез-газа в оксигенаты (метанол) характеризуются недостаточно высокой активностью, и как следствие низкой производительностью. В свою очередь, известные катализаторы для процесса конверсии оксигенатов (в т.ч. метанола) в синтетические у/в (бензин) характеризуются недостаточно высокой селективностью в отношении образования бензина, а также низкой стабильностью, и как следствие неэффективностью работы.Based on the analysis of existing approaches to the production of synthetic liquid hydrocarbons from synthesis gas and the studied patent literature, it can be concluded that the known catalysts for the process of converting synthesis gas to oxygenates (methanol) are characterized by insufficiently high activity and, as a consequence, low productivity. In turn, the known catalysts for the conversion of oxygenates (including methanol) into synthetic UVs (gasoline) are characterized by insufficiently high selectivity for the formation of gasoline, as well as low stability and, as a consequence, inefficiency.

Исследования процесса получения оксигенатов из синтез-газа проводились на 7 различных комбинированных бифункциональных катализаторах с использованием катализаторов синтеза метанола различного состава и катализатора дегидратации метанола - различных модификаций γ- Al2O3.Studies of the process of producing oxygenates from synthesis gas were carried out on 7 different combined bifunctional catalysts using methanol synthesis catalysts of various compositions and methanol dehydration catalysts - various modifications of γ-Al 2 O 3 .

Проведенные исследования показали, что получение углеводородов из синтез-газа на полифункциональном катализаторе, представляющем собой смесь оксидного катализатора превращения синтез-газа в оксигенаты и цеолитсодержащего катализатора получения углеводородов из оксигенатов, является достаточно эффективным с точки зрения одновременного получения оксигенатов и у/в. Так, показано, что при работе на СГ с различным соотношением Н2/СО (1 и 2, для сырья №1 и 2, соответственно), максимальный выход у/в (2,14 г/ч) при меньшей общей конверсии СО (29,1%) достигается на сырье №1 с большим содержанием СО.Studies have shown that the production of hydrocarbons from synthesis gas on a multifunctional catalyst, which is a mixture of an oxide catalyst for converting synthesis gas to oxygenates and a zeolite-containing catalyst for producing hydrocarbons from oxygenates, is quite effective from the point of view of the simultaneous production of oxygenates and iv. So, it is shown that when working on SG with a different ratio of Н 2 / СО (1 and 2, for raw materials No. 1 and 2, respectively), the maximum yield is in / in (2.14 g / h) with a lower total conversion of CO ( 29.1%) is achieved on raw materials No. 1 with a high content of CO.

Однако, очевидно, что в таком совмещенном процессе цеолитсодержащий катализатор периодически необходимо подвергать окислительной регенерации, а такая процедура может дезактивировать оксидный катализатор превращения синтез-газа в оксигенаты, что ставит перед инженерами, проектирующими реактора под полифункциональные катализаторы, задачу обеспечения их раздельной регенерации.However, it is obvious that in such a combined process, the zeolite-containing catalyst must be periodically subjected to oxidative regeneration, and such a procedure can deactivate the oxide catalyst for converting synthesis gas to oxygenates, which poses the challenge for engineers designing reactors for multifunctional catalysts to ensure their separate regeneration.

На фиг. 1, приведен общий вид устройства, представляющего собой двухсекционный реактор с глухой тарелкой, разделяющей его на две части: первая верхняя часть заполнена смесью для синтеза оксигенатов (Р1), а вторая нижняя - катализатором для конверсии оксигенатов в жидкие углеводороды (Р2), при этом сырье (синтез-газ) поступает из верхней секции в нижнюю через переливное устройство (Н), в котором, при необходимости, нагревается в выносном секционном аппарате, затем продукция поступает в нижнюю секцию (Р2), после чего отводится для сепарации и подготовки, при этом регенерация второй секции осуществляется путем отведения продукции первой ступени (Р1) для накопления или во вспомогательный реактор (BP) на время регенерации второй секции смесью азота и кислорода. Такая конструкция аппарата позволяет без остановки проводить регенерацию катализатора для получения углеводородов.In FIG. 1, a general view of the device is presented, which is a two-section reactor with a blank plate, dividing it into two parts: the first upper part is filled with a mixture for the synthesis of oxygenates (P1), and the second lower one is filled with a catalyst for the conversion of oxygenates into liquid hydrocarbons (P2), while raw materials (synthesis gas) are supplied from the upper section to the lower through an overflow device (N), in which, if necessary, it is heated in a remote sectional apparatus, then the products enter the lower section (P2), after which it is discharged for separation and preparation, When this second regeneration section is performed by retracting the first stage of production (P1) for storage or to an auxiliary reactor (BP) for the regeneration of the second section with a mixture of nitrogen and oxygen. This design of the apparatus allows non-stop regeneration of the catalyst to produce hydrocarbons.

Claims (1)

Комбинированный реактор для производства оксигенатов и жидких углеводородов из синтез-газа представляет собой двухсекционный аппарат с глухой тарелкой, разделяющей его на две части, где первая по ходу сырья верхняя часть заполнена смесевым катализатором для синтеза оксигенатов (Р1), а вторая нижняя - цеолитсодержащим катализатором для конверсии оксигенатов в жидкие углеводороды (Р2), при этом во время регенерации катализатора второй секции смесью азота и кислорода конструкцией предусмотрен вспомогательный реактор.The combined reactor for the production of oxygenates and liquid hydrocarbons from synthesis gas is a two-section apparatus with a blank plate dividing it into two parts, where the first upper part is filled with a mixed catalyst for the synthesis of oxygenates (P1) and the second lower one is a zeolite-containing catalyst for the conversion of oxygenates to liquid hydrocarbons (P2), while during the regeneration of the catalyst of the second section with a mixture of nitrogen and oxygen, the design provides an auxiliary reactor.
RU2017147108U 2017-12-29 2017-12-29 COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS RU186042U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017147108U RU186042U1 (en) 2017-12-29 2017-12-29 COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017147108U RU186042U1 (en) 2017-12-29 2017-12-29 COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU186042U1 true RU186042U1 (en) 2018-12-27

Family

ID=64754148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017147108U RU186042U1 (en) 2017-12-29 2017-12-29 COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU186042U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6241557B2 (en) * 1980-06-30 1987-09-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
EA021044B1 (en) * 2009-11-17 2015-03-31 Хемианлагенбау Хемниц Гмбх Method for generating hydrocarbons, in particular gasoline, from synthesis gas
RU2610277C1 (en) * 2015-12-09 2017-02-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for production of methanol and hydrocarbons of gasoline range using synthetic gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6241557B2 (en) * 1980-06-30 1987-09-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
EA021044B1 (en) * 2009-11-17 2015-03-31 Хемианлагенбау Хемниц Гмбх Method for generating hydrocarbons, in particular gasoline, from synthesis gas
RU2610277C1 (en) * 2015-12-09 2017-02-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for production of methanol and hydrocarbons of gasoline range using synthetic gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bi et al. High effective dehydration of bio-ethanol into ethylene over nanoscale HZSM-5 zeolite catalysts
Liang et al. Selective aldol condensation of biomass-derived levulinic acid and furfural in aqueous-phase over MgO and ZnO
CN102070391B (en) The method of comprehensive utilization mixed c 4 preparing isobutene
CN1938400B (en) Hydrocarbon synthesis
US20130197288A1 (en) Process for the conversion of synthesis gas to olefins
RU2008136698A (en) METHOD FOR PRODUCING HYDROCARBON PRODUCTS
RU2009126427A (en) METHOD FOR SYNTHESIS OF HYDROCARBON COMPONENTS OF GASOLINE
Zhang et al. The cascade synthesis of α, β-unsaturated ketones via oxidative C–C coupling of ketones and primary alcohols over a ceria catalyst
AU2017328489A1 (en) Novel, highly efficient eco-friendly processes for converting CO2 or CO-rich streams to liquid fuels and chemicals
CN104736473A (en) Process for the preparation of hydrocarbons
CN101903311A (en) Methods of converting methanol feedstock to olefins
Feng et al. More efficient ethanol synthesis from dimethyl ether and syngas over the combined nano-sized ZSM-35 zeolite with CuZnAl catalyst
Han et al. Influence of acid-base properties on the catalytic performance of Ni/hydroxyapatite in n-butanol Guerbet condensation
RU186042U1 (en) COMBINED REACTOR FOR THE PRODUCTION OF OXYGENATES AND LIQUID HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS
CN104072377B (en) A kind of method of cyclic carbonate and alcohol transesterification reaction synthetic linear carbonic ether
RU2524957C2 (en) Method of obtaining hydrocarbon products
KR20190033055A (en) Improved process for producing olefins from syngas
CN101823937A (en) Method for producing methanol and dimethyl ether through using multi-carbon sources in metallurgical flue gas by one-step method
CN109776261B (en) Method and system for directly preparing alcohol from coke oven gas
EA007207B1 (en) Oxygenated hydrocarbon compositions
Fujimoto et al. Effective hydrogenation of carbon dioxide with two-stage reaction system.
CN111116290A (en) Energy expanding method for olefin cracking device
US20220306948A1 (en) Method for processing a gaseous composition
CN111111763B (en) Catalyst for directly preparing low-carbon olefin by carbon dioxide hydrogenation and application method thereof
RU2610277C1 (en) Method for production of methanol and hydrocarbons of gasoline range using synthetic gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181008