RU2035444C1 - Method of conversion of isobutane to isobutylene - Google Patents
Method of conversion of isobutane to isobutylene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035444C1 RU2035444C1 RU93018269A RU93018269A RU2035444C1 RU 2035444 C1 RU2035444 C1 RU 2035444C1 RU 93018269 A RU93018269 A RU 93018269A RU 93018269 A RU93018269 A RU 93018269A RU 2035444 C1 RU2035444 C1 RU 2035444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- isobutane
- isobutylene
- catalyst
- carbon dioxide
- conversion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу переработки парафиновых углеводородов, конкретно к углекислотной конверсии (дегидрированию) изобутана в изобутилен и оксид углерода, и может быть использовано в химической и нефтегазовой промышленности. The invention relates to a method for processing paraffin hydrocarbons, specifically to carbon dioxide conversion (dehydrogenation) of isobutane to isobutylene and carbon monoxide, and can be used in the chemical and oil and gas industry.
Известен способ дегидрирования парафиновых углеводородов С4-С5, в частности изобутана, на катализаторе Pt-Al2O3 при температуре 540-570оС [1] Выход изобутилена составляет 36,4% при селективности 91,1 мас.A known method of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons With 4 -C 5 , in particular isobutane, on a Pt-Al 2 O 3 catalyst at a temperature of 540-570 about [1] The yield of isobutylene is 36.4% with a selectivity of 91.1 wt.
Недостатками способа являются использование драгоценного металла платины, недостаточно высокий выход изобутилена, коксообразование на катализаторе. The disadvantages of the method are the use of precious platinum metal, insufficiently high yield of isobutylene, coke formation on the catalyst.
Известен также способ дегидрирования изобутана на катализаторе Al2O3-Cr2O3 при 580-620оС [2] Выход изобутилена составляет 30-33% селективность по олефинам 72-76%
Недостатками способа являются недостаточно высокий выход изобутилена, коксообразование, износ катализатора при циркуляции его в реакторе с движущимся потоком.Also known is a method of dehydrogenation of isobutane using catalyst Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 at 580-620 ° C [2] The yield is 30-33% of isobutylene selectivity to olefins 72-76%
The disadvantages of the method are the insufficiently high yield of isobutylene, coke formation, wear of the catalyst when it is circulated in a reactor with a moving stream.
Наиболее близким к предлагаемому способу конверсии изобутана в изобутилен является способ конверсии изобутана диоксидом углерода, который осуществляет при температуре 750оС на катализаторе, представляющем собой систему, состоящую из оксидов Mn и Fe (17 и 4% соответственно) [3] Выход изобутилена равен 28 мас. селективность 53 мас. Соотношение изобутана и диоксида углерода составляет 1:1.The closest to the proposed method for the conversion of isobutane to isobutylene is a method for the conversion of isobutane with carbon dioxide, which carries at 750 ° C on the catalyst, which is a system consisting of Mn and Fe oxides (17 and 4% respectively), [3] The yield of isobutylene is equal to 28 wt. selectivity of 53 wt. The ratio of isobutane and carbon dioxide is 1: 1.
Недостатками прототипа являются невысокие выход изобутилена и селективность. The disadvantages of the prototype are the low yield of isobutylene and selectivity.
Целью изобретения является увеличение выхода изобутилена и повышение селективности. The aim of the invention is to increase the yield of isobutylene and increase selectivity.
Поставленная цель достигается тем, что процесс конверсии изобутана диоксидом углерода проводят в присутствии катализатора, содержащего 2-6 мас. Cr и 2-6 мас. Mn на γ-Al2O3 при температуре 610-680оС и соотношении изобутан-диоксид углерода, равном 0,8-1,4:1.This goal is achieved in that the conversion process of isobutane with carbon dioxide is carried out in the presence of a catalyst containing 2-6 wt. Cr and 2-6 wt. Mn on γ-Al 2 O 3 at a temperature of 610-680 C and a ratio of isobutane, carbon dioxide, equal to 0.8-1.4: 1.
Сущность способа заключается в следующем: процесс углекислотной конверсии изобутана в изобутилен и СО осуществляют в проточной системе с кварцевым реактором диаметром 7 мм. В реактор загружают 4 см3катализатора, диаметр частиц катализатора 2-4 мм.The essence of the method is as follows: the process of carbon dioxide conversion of isobutane to isobutylene and CO is carried out in a flow system with a quartz reactor with a diameter of 7
Катализатор готовят пропиткой γ-Al2O3 раствором углекислого хрома Cr (CH3COO)3 в расчете на содержание 2-6% С в катализаторе. Пропитанную γ-окись алюминия сушат при 100оС в течение 3 ч. После сушки катализатор прокаливают в муфельной печи при температуре 850оС в течение 3 ч. Затем осуществляют пропитку полученного катализатора раствором уксуснокислого марганца Mn(CH3COO)2 4Н2О в расчете на содержание в катализаторе 2-6% Mn с последующей сушкой и прокалкой в указанных условиях.The catalyst is prepared by impregnation of γ-Al 2 O 3 with a solution of carbon dioxide Cr (CH 3 COO) 3 based on the content of 2-6% C in the catalyst. The impregnated γ-alumina is dried at 100 ° C for 3 hours. After drying, the catalyst was calcined in a muffle furnace at 850 ° C for 3 hours. Then, the impregnation of the catalyst obtained sodium acetate manganese Mn (CH 3 COO) 2 .4H 2 O calculated on the content of 2-6% Mn in the catalyst, followed by drying and calcination under the indicated conditions.
На полученном катализаторе ведут конверсию изобутана в присутствии диоксида углерода при температуре 610-680оС, соотношении изобутан-диоксид углерода, равном 0,8-1,2:1, объемной скорости подачи сырья 720 ч-1.In the resulting catalyst lead conversion of isobutane in the presence of carbon dioxide at a temperature of 610-680 ° C, ratio of carbon-dioxide isobutane of 0.8-1.2: 1, the feed space velocity 720 h -1.
П р и м е р 1. Процесс конверсии изобутана диоксидом углерода осуществляют при температуре 660оС, соотношении изобутан-диоксид углерода 0,8: 1, объемной скорости подачи сырья 720 ч-1 на катализаторе Cr-Mn-O/Al2O3 с содержанием 4% Сr и 4% Mn.PRI me
Катализатор готовят следующим образом: 4,1 г γ-Al2O3 перемешивают с раствором Cr(CH3COO)3 (0,74 г в 50 мл воды). Суспензию перемешивают в течение 2 ч, затем сушат при температуре 100оС в течение 3 ч. После сушки катализатор прокаливают при 850оС (3 ч). Затем осуществляют пропитку полученного катализатора раствором уксуснокислого марганца Mn(СН3СОО)2 (0,75 г в 50 мл воды) с последующим перемешиванием, сушкой и прокалкой в указанных условиях.The catalyst is prepared as follows: 4.1 g of γ-Al 2 O 3 are mixed with a solution of Cr (CH 3 COO) 3 (0.74 g in 50 ml of water). The suspension was stirred for 2 hours, then dried at 100 ° C for 3 hours. After drying, the catalyst was calcined at 850 ° C (3 h). Then, the resulting catalyst is impregnated with a solution of manganese acetate Mn (CH 3 COO) 2 (0.75 g in 50 ml of water), followed by stirring, drying, and calcination under the indicated conditions.
Пропущено исходного газа, л/ч: i-C4H10 1,65
СО2 1,35 При этом получено: i-C4H8 0,84
СН4 0,26
С3Н6 0,22
СО 0,24
Н2 0,20 i-C4H10 0,63
СО2 1,19 Конверсия i-C4H10, 62,5 Селективность, 80,0 Выход i-С4Н8, 50,0
П р и м е р 2. Процесс осуществляют по методике, описанной в примере 1, при температуре 630оС и соответствии изобутан-диоксид углерода 1:1 на катализаторе, содержащем 2% Cr и 5% Mn. Пропущено исходного газа, л/ч: i-C4H10 1,5
CO2 1,5
При этом получено: i-С4Н8 0,72
СН4 0,24
С3Н6 0,21
СО 0,18
Н2 0,15 i-C4H10 0,75
СО2 1,34 Конверсия i-C4H10, 53,2 Селективность, 78,4 Выход i-С4Н8, 53,2
П р и м е р 3. Процесс осуществляют по методике, описанной в примере 1, при температуре 670оС и соотношении изобутан-диоксид углерода 1:1 на катализаторе, содержащем 6% Cr и 2% Mn.Missed feed gas, l / h: iC 4 H 10 1.65
СО 2 1.35 Thus obtained: iC 4 H 8 0.84
CH 4 0.26
C 3 H 6 0.22
СО 0.24
H 2 0.20 iC 4 H 10 0.63
СО 2 1.19 Conversion iC 4 H 10 , 62.5 Selectivity, 80.0 Output i-С 4 Н 8 , 50.0
PRI me
In this case, obtained: i-C 4 H 8 0.72
CH 4 0.24
C 3 H 6 0.21
SD 0.18
H 2 0.15 iC 4 H 10 0.75
СО 2 1.34 Conversion iC 4 H 10 , 53.2 Selectivity, 78.4 Output i-С 4 Н 8 , 53.2
PRI me
Пропущено исходного газа, л/ч: i-C4H10 1,5
СО2 1,5
При этом получено: i-C4H8 0,90
СН4 0,28
С3Н6 0,23
СО 0,26
Н2 0,23 i-C4H10 0,58
СО2 1,12 Конверсия i-C4H10 68,7 Селективность, 81,3 Выход i-C4H8, 55,8
П р и м е р 4. Процесс осуществляют по методике, описанной в примере 1, при температуре 660оС и соотношении изобутан-диоксид углерода 1,4:1 на катализаторе, содержащем 2%Cr и 6% Mn.Missed feed gas, l / h: iC 4 H 10 1.5
Thus obtained: iC 4 H 8 0.90
CH 4 0.28
C 3 H 6 0.23
СО 0.26
H 2 0.23 iC 4 H 10 0.58
CO 2 1.12 Conversion iC 4 H 10 68.7 Selectivity 81.3 Output iC 4 H 8 55.8
PRI me
Пропущено исходного сырья, л/ч: i-C4H10 1,75
СО2 1,25 При этом получено: i-C4H8 0,82
СН4 0,25
С3Н6 0,25
СО 0,23
Н2 0,20 i-С4Н10 0,65
СО2 1,20 Конверсия i-С4Н10, 60,4 Селективность, 78,8 Выход i-С4Н8, 47,6
Остальные примеры осуществляются аналогично. Данные по примерам приведены в таблице. Примеры 1-4 являются основными.Missed feedstock, l / h: iC 4 H 10 1.75
СО 2 1.25 Thus obtained: iC 4 H 8 0.82
CH 4 0.25
C 3 H 6 0.25
СО 0.23
H 2 0.20 i-C 4 H 10 0.65
СО 2 1.20 i-С 4 Н 10 conversion, 60.4 Selectivity, 78.8 i-С 4 Н 8 output, 47.6
The remaining examples are carried out similarly. The data on examples are given in the table. Examples 1-4 are basic.
Как видно из примеров 1-4, при проведении процесса в заявленных условиях наблюдается повышение селективности процесса по изобутилену до 78,4-81,3% т. е. на 25,2-28,1 пункта выше, по сравнению с прототипом. Выход изобутилена достигает 55,8% т.е. на 28,1% выше, чем в прототипе. В таблице также приведены примеры для сравнения: примеры 5-6 на запредельные соотношения i-C4H10/CO2, примеры 7, 8 на запредельное содержание хрома и марганца в катализаторе, примеры 9, 10 на запредельные значения температуры.As can be seen from examples 1-4, when carrying out the process in the stated conditions, there is an increase in the selectivity of the process for isobutylene to 78.4-81.3%, i.e., 25.2-28.1 points higher, compared with the prototype. The yield of isobutylene reaches 55.8% i.e. 28.1% higher than in the prototype. The table also shows examples for comparison: examples 5-6 on the transcendental ratio of iC 4 H 10 / CO 2 , examples 7, 8 on the transcendental content of chromium and manganese in the catalyst, examples 9, 10 on transcendental temperature values.
Как видно из таблицы, осуществление процесса при соотношении ниже и выше заявляемого предела не приводит к достижению цели. В этом случае выход изобутилена остается на уровне прототипа или ниже. Исключение составляет пример 10, где выход изобутилена выше, чем в прототипе, однако селективность на 5,1% ниже, чем в прототипе. При проведении процесса при концентрации хрома и марганца ниже и выше 2-6% также наблюдается снижение селективности по изобутилену от 78,4-81,3% до 48,9-49,1% Такие же изменения происходят при изменении температуры ниже и выше заявляемого предела. As can be seen from the table, the implementation of the process at a ratio below and above the claimed limit does not lead to the achievement of the goal. In this case, the yield of isobutylene remains at the prototype level or lower. The exception is example 10, where the yield of isobutylene is higher than in the prototype, however, the selectivity is 5.1% lower than in the prototype. When carrying out the process at a concentration of chromium and manganese below and above 2-6%, a decrease in selectivity for isobutylene from 78.4-81.3% to 48.9-49.1% is also observed. The same changes occur when the temperature changes below and above the claimed the limit.
Полученные результаты свидетельствуют об эффективном акцептирования Cr-Mn системой диоксида углерода и созданием более окисленной поверхности, на которой не происходит коксообразование и снижение выхода изобутилена. The results obtained indicate the effective acceptance of Cr-Mn by the carbon dioxide system and the creation of a more oxidized surface on which coke formation does not occur and the yield of isobutylene decreases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018269A RU2035444C1 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Method of conversion of isobutane to isobutylene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018269A RU2035444C1 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Method of conversion of isobutane to isobutylene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035444C1 true RU2035444C1 (en) | 1995-05-20 |
RU93018269A RU93018269A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=20139989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93018269A RU2035444C1 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Method of conversion of isobutane to isobutylene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035444C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452723C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-06-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method for joint production of isobutene and butadiene |
US8859837B2 (en) | 2008-11-24 | 2014-10-14 | Saudi Basic Industries Corporation | Process for oxidative dehydrogenation of paraffinic lower hydrocarbons |
-
1993
- 1993-04-09 RU RU93018269A patent/RU2035444C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Патент США N 3763255, кл.585-434, 1974. * |
2. Бурсиан Н.Р. и др. Перспективные процессы переработки парафиновых углеводородов C4 - C7. -Химия и хим.тех.топлив и масел, 1981, N 10, с.7. * |
3. Мирзабекова С.Р. и Мамедов А.Х. Деп. в ВИНИТИ от 04.01.92, N 15-В-92. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8859837B2 (en) | 2008-11-24 | 2014-10-14 | Saudi Basic Industries Corporation | Process for oxidative dehydrogenation of paraffinic lower hydrocarbons |
RU2452723C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-06-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method for joint production of isobutene and butadiene |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1085109C (en) | Alumina-, cerium oxide- and zirconium oxide-based compounds possessing high reducibility, the preparation procedure therefor and use in the preparation of catalysts | |
CA1045145A (en) | Process for preparing ethylene oxide | |
US4435521A (en) | Heterogeneous process for preparing vanadium phosphorus oxygen containing catalyst composition | |
US5283055A (en) | Process using novel catalysts for the selective reduction of nitrogen oxides | |
US4569925A (en) | Process for preparing a vanadium phosphorus oxygen catalyst composition by an organic solution method | |
US2270165A (en) | Catalyst | |
US4604275A (en) | Selective catalytic oxidation of carbon monoxide in hydrocarbon stream to carbon dioxide | |
RU2035444C1 (en) | Method of conversion of isobutane to isobutylene | |
RU2112595C1 (en) | Catalyst for treating gases containing sulfur compounds and gas treatment method | |
JP4959927B2 (en) | Method for removing sulfur-containing compounds by direct oxidation | |
CA1259299A (en) | Process and low sodium catalyst for the production of formaldehyde from methane | |
US4565831A (en) | Process for producing aromatic hydrocarbons from carbon monoxide and water | |
US4626521A (en) | Selective catalytic oxidation of carbon monoxide in hydrocarbon stream to carbon dioxide | |
JPS60222145A (en) | Method for using heat resistant catalyst | |
US4705771A (en) | Process and catalyst for the production of formaldehyde from methane | |
US4783572A (en) | Process for the preparation of ethylene-ethane mixtures | |
US4075283A (en) | Selective removal of nitrogen oxides from waste gases containing sulfur oxides | |
US4734391A (en) | Catalyst for decreasing the content of nitrogen oxides in flue gases | |
JP2506598B2 (en) | Nitrogen oxide removal method | |
JPH07227523A (en) | Contact reducing method of nitrogen oxide | |
US4607127A (en) | Process and catalyst for the production of formaldehyde from methane | |
RU1816750C (en) | Method of divinyl synthesis | |
JPS6241577B2 (en) | ||
JPH0741313A (en) | Method for selectively oxidizing carbon monoxide and catalyst used for the same method | |
JPH10120675A (en) | Production of 2-para-dioxanones |