RU2333193C1 - Method for obtaining benzol - Google Patents

Method for obtaining benzol Download PDF

Info

Publication number
RU2333193C1
RU2333193C1 RU2007124985/04A RU2007124985A RU2333193C1 RU 2333193 C1 RU2333193 C1 RU 2333193C1 RU 2007124985/04 A RU2007124985/04 A RU 2007124985/04A RU 2007124985 A RU2007124985 A RU 2007124985A RU 2333193 C1 RU2333193 C1 RU 2333193C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acetylene
benzene
reactor
benzol
quartz
Prior art date
Application number
RU2007124985/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Сурков
Анатолий Кузьмич Головко
Original Assignee
Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук
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 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2007124985/04A priority Critical patent/RU2333193C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2333193C1 publication Critical patent/RU2333193C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention concerns method for obtaining benzol from acetylene in the presence of solid phase, where benzol is obtained by polymerisation in mechanical and chemical reactor with grinding spheres at the fluid coolant temperature of 15-20°C for 20-40 minutes in the presence of crystal quartz.
EFFECT: increased degree of acetylene to benzol transformation at lower process temperature.
2 cl, 8 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам получения бензола.The invention relates to the chemical industry, in particular to methods for producing benzene.

Известен способ получения бензола путем превращения неароматических органических соединений, их контактированием при 200-1500°С с углеродистым материалом типа алмаза [Murata Kazuhisa, Ushijima Hirobumi. Aromatization process. Пат. 55337022 США, МПК6 С07С 13/00, С07С 3/367. Agency of Industrial Science And Technology. №323810; Заявл. 17.9.96; Приор. 7.12.93, №3-340174 (Япония); НПК 383/407].A known method of producing benzene by converting non-aromatic organic compounds by contacting them at 200-1500 ° C with a carbon material of the diamond type [Murata Kazuhisa, Ushijima Hirobumi. Aromatization process. Pat. 55337022 United States, IPC 6 13/00 S07S, S07S 3/367. Agency of Industrial Science And Technology. No. 323810; Claim 9/9/96; Prior. 12/7/93, No. 3-340174 (Japan); NPK 383/407].

Известен способ получения бензола из метана или природного газа. Условия процесса: 630-700°С, атмосферное давление, объемная скорость подачи сырья 1200-1600 ч-1, катализатор состава, мас.%: никель 0,3-1,0; рений 0,15-0,5; оксид алюминия остальное. Катализатор предварительно обрабатывают воздухом при 700°С 3 ч, затем продувают воздухом 0,25 ч и после сушки пропускают метан или природный газ [Авторское свидетельство СССР №1811153, кл. С07С 15/04, C07C 2/00, 1996]. Недостатком этого метода является сложность технологии, высокая температура процесса.A known method of producing benzene from methane or natural gas. Process conditions: 630-700 ° C, atmospheric pressure, volumetric feed rate of 1200-1600 h -1 , composition catalyst, wt.%: Nickel 0.3-1.0; rhenium 0.15-0.5; aluminum oxide the rest. The catalyst is pre-treated with air at 700 ° C for 3 hours, then it is purged with air for 0.25 hours and methane or natural gas is passed through after drying [USSR Author's Certificate No. 1811153, cl. C07C 15/04, C07C 2/00, 1996]. The disadvantage of this method is the complexity of the technology, the high temperature of the process.

Известен способ переработки углеводородных газов и жидких углеводородов - в реакторе-активаторе в присутствии частиц твердой фазы. Процесс ведут в течение 5-30 минут с последующей выдержкой до 60 минут продуктов реакции в реакторе после прекращения механообработки и выключения реактора-активатора. Твердую фазу добавляют в количестве до трети объема реактора-активатора, при этом в качестве твердой фазы используют частицы непористого минерального материала (кварца, кварцевого стекла), или силикагеля, или оксида алюминия, или железных стружек [Патент РФ, №2256690, кл. 7 C10G 15/00, C10L 3/10, 2005 г.].A known method of processing hydrocarbon gases and liquid hydrocarbons in the reactor-activator in the presence of solid particles. The process is conducted for 5-30 minutes, followed by exposure to 60 minutes of reaction products in the reactor after the cessation of machining and shutdown of the reactor-activator. The solid phase is added in an amount up to a third of the volume of the reactor-activator, while particles of non-porous mineral material (quartz, quartz glass), or silica gel, or aluminum oxide, or iron chips are used as the solid phase [RF Patent, No. 2256690, cl. 7 C10G 15/00, C10L 3/10, 2005].

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения бензола при нагревании ацетилена до ~900°С над активированным углем [Краткая химическая энциклопедия, Т.1, с.412, Москва, 1961 г.].Closest to the proposed method is a method for producing benzene by heating acetylene to ~ 900 ° C over activated carbon [Brief Chemical Encyclopedia, T.1, p. 412, Moscow, 1961].

Недостатком этого способа является низкая конверсия ацетилена в бензол и высокая температура проведения процесса.The disadvantage of this method is the low conversion of acetylene to benzene and the high temperature of the process.

Задачей предлагаемого способа является увеличение степени превращения ацетилена в бензол и снижение температуры процесса.The objective of the proposed method is to increase the degree of conversion of acetylene to benzene and lower the process temperature.

Технический результат заключается в том, бензол получают из ацетилена полимеризацией в механохимическом реакторе с мелющими шарами при температуре охлаждающей жидкости 15-20°С в течение 20-40 мин в присутствии кристаллического кварца.The technical result is that benzene is obtained from acetylene by polymerization in a mechanochemical reactor with grinding balls at a coolant temperature of 15-20 ° C for 20-40 minutes in the presence of crystalline quartz.

В герметично закрываемый реактор планетарной мельницы помещают мелющие стальные шары, кристаллический кварц (размер частиц 2-4 мм), закачивают ацетилен (предварительно удалив воздух) и смесь обрабатывают в течение 5-40 минут. Процесс протекает при температуре охлаждающей жидкости 15-20°С, температура поддерживается за счет внешнего охлаждения и сопровождается превращением ацетилена в бензол. Селективность по бензолу достигает 80%.Grinding steel balls, crystalline quartz (particle size 2-4 mm) are placed in a hermetically sealed planetary mill reactor, acetylene is pumped (after removing air) and the mixture is treated for 5-40 minutes. The process proceeds at a coolant temperature of 15-20 ° C, the temperature is maintained by external cooling and is accompanied by the conversion of acetylene to benzene. Benzene selectivity reaches 80%.

Процесс полимеризации ацетилена проводят в механохимическом реакторе лабораторной центробежно-планетарной шаровой мельницы типа АГО-2. Ацетилен вводят в герметичный предварительно вакуумированный, охлаждаемый проточной водой реактор. Внутренний объем реактора (80 см3) заполнен мелющими шарами диаметром 8 мм (суммарная масса шаров 120 грамм) и частицами кристаллического кварца (размер частиц 2-4 мм). Масса кварца 10-20 грамм. Корпус реактора и мелющие шары изготовлены из закаленной стали. Давление в реакторе после заполнения ацетиленом составляло 0,1 МПа. Частота вращения реактора в переносном движении 1290 об/мин. Механическую активацию системы проводили в течение 5, 10, 15, 20, 30 или 40 мин при комнатной температуре.The process of polymerization of acetylene is carried out in a mechanochemical reactor of a laboratory centrifugal planetary ball mill type AGO-2. Acetylene is introduced into a sealed, pre-evacuated, water-cooled reactor. The internal volume of the reactor (80 cm 3) filled with grinding balls of 8 mm in diameter (the total mass of the balls 120 grams) and particles of crystalline quartz (2-4 mm particle size). The mass of quartz is 10-20 grams. The reactor vessel and grinding balls are made of hardened steel. The pressure in the reactor after filling with acetylene was 0.1 MPa. The rotational speed of the reactor in a portable motion 1290 rpm The mechanical activation of the system was carried out for 5, 10, 15, 20, 30, or 40 min at room temperature.

Ацетилен и углеводороды анализировали газохроматографическими методами, используя детектор по теплопроводности. Углеводороды C1-C6 разделяли с помощью газожидкостной хроматографии в колонке, заполненной сферохромом; стационарная жидкая фаза - триэтиленгликольбутират. Неуглеводородные компоненты газов определяли газоадсорбционным методом в колонке, заполненной цеолитом СаА в качестве адсорбента. Газом-носителем во всех случаях служил аргон. Бензол определяли на газожидкостном хроматографе "Кристалл-2000М" с пламенно-ионизационным детектором на капиллярной кварцевой колонке (25 м) с фазой SE-54, газ-носитель - гелий.Acetylene and hydrocarbons were analyzed by gas chromatographic methods using a thermal conductivity detector. C 1 -C 6 hydrocarbons were separated by gas chromatography in a column filled with a spherochrome; stationary liquid phase - triethylene glycol butyrate. Non-hydrocarbon gas components were determined by the gas adsorption method in a column filled with CaA zeolite as an adsorbent. The carrier gas in all cases was argon. Benzene was determined on a Crystal-2000M gas-liquid chromatograph with a flame ionization detector on a capillary quartz column (25 m) with an SE-54 phase, and the carrier gas was helium.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1. Ацетилен подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 5 минут в описанных выше условиях. Количество кварца - 10 грамм.Example 1. Acetylene is machined in an activator reactor of an AGO-2 mill for 5 minutes under the conditions described above. The amount of quartz is 10 grams.

Кроме ацетилена и бензола в газе после механической обработки присутствуют водород, метан, этан и окислы углерода в количестве 15% об.In addition to acetylene and benzene, gas after mechanical treatment contains hydrogen, methane, ethane and carbon oxides in an amount of 15% vol.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 84% об., бензола 1% об.The resulting gas mixture contains: acetylene - 84% vol., Benzene 1% vol.

Пример 2. Ацетилен подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 10 минут в описанных выше условиях. Количество кварца - 10 грамм.Example 2. Acetylene is machined in an activator reactor of an AGO-2 mill for 10 minutes under the conditions described above. The amount of quartz is 10 grams.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 71% об., бензола 5% об.The resulting gas mixture contains: acetylene - 71% vol., Benzene 5% vol.

Пример 3. Ацетилен подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 15 минут в описанных выше условиях. Количество кварца - 10 грамм.Example 3. Acetylene is subjected to mechanical treatment in an activator reactor of an AGO-2 mill for 15 minutes under the conditions described above. The amount of quartz is 10 grams.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 52% об., бензола 15% об.The resulting gas mixture contains: acetylene - 52% vol., Benzene 15% vol.

Пример 4. Ацетилен подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 20 минут в описанных выше условиях. Количество кварца - 10 грамм.Example 4. Acetylene is machined in an activator reactor of an AGO-2 mill for 20 minutes under the conditions described above. The amount of quartz is 10 grams.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 25% об., бензола 62% об.The resulting gas mixture contains: acetylene - 25% vol., Benzene 62% vol.

Пример 5. Ацетилен подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 30 минут в описанных выше условиях. Количество кварца - 10 грамм.Example 5. Acetylene is subjected to mechanical treatment in an activator reactor of an AGO-2 mill for 30 minutes under the conditions described above. The amount of quartz is 10 grams.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 16% об., бензола 80%.The resulting gas mixture contains: acetylene - 16% vol., Benzene 80%.

Пример 6. Ацетилен подвергают механической обработке как в примере 5, но вводили в реактор 20 грамм кварца.Example 6. Acetylene was machined as in example 5, but 20 grams of quartz was introduced into the reactor.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 0% об., бензола 84%.The resulting gas mixture contains: acetylene - 0% vol., Benzene 84%.

Пример 7. Ацетилен подвергают механической обработке, как в примере 6, но вводили в реактор 20 грамм кварца. Время обработки 40 мин.Example 7. Acetylene was machined as in Example 6, but 20 grams of quartz was introduced into the reactor. Processing time 40 min.

Полученная газовая смесь содержит: ацетилена - 0% об., бензола 82%.The resulting gas mixture contains: acetylene - 0% vol., Benzene 82%.

Пример по прототипу.An example of a prototype.

Ацетилен пропускают над активированным углем при температуре 20°С. Бензол при таких условиях не образуется.Acetylene is passed over activated carbon at a temperature of 20 ° C. Benzene does not form under these conditions.

Полученные результаты в сравнении с прототипом приведены в таблице.The results obtained in comparison with the prototype are shown in the table.

Таким образом предлагаемый способ позволяет получать бензол из ацетилена в мягких условиях с большим выходом.Thus, the proposed method allows to obtain benzene from acetylene in mild conditions with a large yield.

Таблица.Table. Параметры процессаProcess parameters По предлагаемому способуAccording to the proposed method По прототипуAccording to the prototype Температура, °СTemperature ° C 20twenty 20twenty 20twenty 15fifteen 20twenty 15fifteen 20twenty 20twenty Время обработки, минProcessing time, min 55 1010 15fifteen 20twenty 30thirty 30thirty 4040 Количество кварца, гThe amount of quartz, g 1010 1010 1010 1010 1010 20twenty 20twenty Остаточный ацетилен, % об.Residual acetylene,% vol. 8484 7171 5252 2525 1616 00 00 100one hundred Выход бензола, % об.The yield of benzene,% vol. 1one 55 15fifteen 6262 8080 8484 8282 00

Claims (2)

1. Способ получения бензола из ацетилена в присутствии твердой фазы, отличающийся тем, что бензол получают полимеризацией в механохимическом реакторе с мелющими шарами при температуре охлаждающей жидкости 15-20°С в течение 20-40 мин в присутствии кристаллического кварца.1. A method of producing benzene from acetylene in the presence of a solid phase, characterized in that benzene is obtained by polymerization in a mechanochemical reactor with grinding balls at a coolant temperature of 15-20 ° C for 20-40 minutes in the presence of crystalline quartz. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют кварц с размером частиц 2-4 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that the use of quartz with a particle size of 2-4 mm
RU2007124985/04A 2007-07-02 2007-07-02 Method for obtaining benzol RU2333193C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124985/04A RU2333193C1 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Method for obtaining benzol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124985/04A RU2333193C1 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Method for obtaining benzol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2333193C1 true RU2333193C1 (en) 2008-09-10

Family

ID=39866902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007124985/04A RU2333193C1 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Method for obtaining benzol

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2333193C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459792C1 (en) * 2011-02-01 2012-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Method of producing cyclohexane

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Краткая химическая энциклопедия, т.1, с.412. - М., 1961 г. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459792C1 (en) * 2011-02-01 2012-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Method of producing cyclohexane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoshikawa et al. Synthesis and analysis of CO2 adsorbents based on cerium oxide
Triebe et al. Adsorption of methane, ethane and ethylene on molecular sieve zeolites
CN109937196B (en) Method for producing 1-chloro-2, 3, 3-trifluoropropene
RU2333193C1 (en) Method for obtaining benzol
CN114307951A (en) Nitrogen-doped modified molecular sieve adsorbent and preparation method and application thereof
CN108067181B (en) High-selectivity carbon monoxide absorbent and preparation method thereof
US2823766A (en) Gas removal with a carbon-water slurry
Yusuf et al. Ionic liquid-impregnated activated carbon for biohydrogen purification in an adsorption unit
TWI537214B (en) Method for producing high purity germane by a continuous or semi-continuous process
Zhao et al. The modification of activated carbons and the pore structure effect on enrichment of coal‐bed methane
EP2383246A1 (en) Method and apparatus for purifying paraffin
Wang et al. Unraveling the cooperative effects of acid sites and kinetics for pyrolysis of CHF3 to C2F4 and C3F6 on SO42−/ZrO2‐SiO2
RU2459792C1 (en) Method of producing cyclohexane
CN110002950B (en) Method for adsorbing and removing 1, 1-difluoro-2-chloroethylene in 1,1,1, 2-tetrafluoroethane
RU2518579C1 (en) Method of obtaining carbon adsorbent
JPH08141357A (en) Carbon dioxide separating method at high temperature
JPH1067692A (en) Selective removal of perfluoroisobutylene from halogenated hydrocarbon flow
EP3998231A1 (en) Novel zeolite, and catalyst for use in production of aromatic hydrocarbon which comprises same
RU2408528C2 (en) Method of producing hydrogen
RU2256690C1 (en) Hydrocarbon gas and liquid hydrocarbon processing method
JP2018154538A (en) Silver-containing zeolite
US3210437A (en) Process for hydrogenation of olefinic hydrocarbons
JP2012153632A (en) Propylene gas separation/recovery method
Yakovleva et al. Formation of separating layers under conditions of the thermal aging of sorbents modified by fluorinated polyimide
Purevsuren et al. Composition and properties of coal from the Tsaydam Nuur deposit in Mongolia

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130703