RU2459792C1 - Method of producing cyclohexane - Google Patents

Method of producing cyclohexane Download PDF

Info

Publication number
RU2459792C1
RU2459792C1 RU2011103626/04A RU2011103626A RU2459792C1 RU 2459792 C1 RU2459792 C1 RU 2459792C1 RU 2011103626/04 A RU2011103626/04 A RU 2011103626/04A RU 2011103626 A RU2011103626 A RU 2011103626A RU 2459792 C1 RU2459792 C1 RU 2459792C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cyclohexane
mol
acetylene
natural gas
mixture
Prior art date
Application number
RU2011103626/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Сурков (RU)
Владимир Григорьевич Сурков
Анатолий Кузьмич Головко (RU)
Анатолий Кузьмич Головко
Галина Сергеевна Певнева (RU)
Галина Сергеевна Певнева
Николай Валентинович Попов (RU)
Николай Валентинович Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки 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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2011103626/04A priority Critical patent/RU2459792C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2459792C1 publication Critical patent/RU2459792C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing cyclohexane from unsaturated hydrocarbons, characterised by that a mixture of acetylene and natural gas in ratio of 46-48:52-54 mol % undergoes mechanical activation at temperature 20°C for 3-10 minutes in the presence of crystalline quartz.
EFFECT: present method enables to obtain cyclohexane in a single step, without additional pressure and at low temperatures.
2 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способу получения циклогексана.The invention relates to the chemical industry, in particular to a method for producing cyclohexane.

В основном циклогексан получают из бензола. Чаще всего применяется гидрирование бензола в циклогексан. Известны способы получения циклогексана жидкофазным гидрированием бензола (Пат. №5189233 США.; Пат. №2139843 РФ, Пат. 6750374 США, Заявка 2716190 Франция, Пат. №2196123 РФ, Пат. 6153805 США, Пат. 6187080 США, Пат. №2235086 РФ). Типичной проблемой при гидрировании бензола в циклогексан являются побочные реакции. В частности, нежелательной является изомеризация в метилциклопентан. Кроме того, при более высоких температурах происходит расщепление кольца, приводящее к нежелательным C5- и более легким продуктам. Недостатком этих способа является необходимость обессеривания сырья.Mostly cyclohexane is obtained from benzene. The most commonly used are the hydrogenation of benzene to cyclohexane. Known methods for producing cyclohexane by liquid-phase hydrogenation of benzene (US Pat. No. 5189233 USA .; Pat. No. 2139843 of the Russian Federation, Pat. 6750374 USA, Application 2716190 France, Pat. No. 2196123 of the Russian Federation, Pat. 6153805 USA, Pat. 6187080 USA, Pat. No. 2235086 RF). A typical problem with the hydrogenation of benzene to cyclohexane is adverse reactions. In particular, isomerization to methylcyclopentane is undesirable. In addition, at higher temperatures, ring cleavage occurs, leading to undesired C5 and lighter products. The disadvantage of this method is the need for desulfurization of raw materials.

Наиболее близким предлагаемому способу является способ гидрирования бензола в адиабатическом реакторе полочного типа путем контактирования бензола с катализатором, при температуре 140-240°C, давлении 3-6 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч-1 в присутствии водородсодержащего газа (Пат. №2400463). Недостатками данного способа являются необходимость использования в процессе получения циклогексана высокой температуры и давления и сложное технологическое оформление процесса.The closest to the proposed method is a method for the hydrogenation of benzene in a shelf-type adiabatic reactor by contacting benzene with a catalyst at a temperature of 140-240 ° C, a pressure of 3-6 MPa, a bulk feed rate of 0.5-2.0 h -1 in the presence of a hydrogen-containing gas (Pat. No. 2400463). The disadvantages of this method are the necessity of using high temperature and pressure in the process of producing cyclohexane and the complex technological design of the process.

Задачей предлагаемого способа является получение циклогексана механохимическим способом из смеси ацетилена с природным газом, позволяющим проводить процесс в одну стадию, без создания дополнительного давления и при низких температурах.The objective of the proposed method is to obtain cyclohexane mechanochemically from a mixture of acetylene with natural gas, allowing the process to be carried out in one stage, without creating additional pressure and at low temperatures.

Технический результат достигается за счет механохимической обработки смеси ацетилена с природным газом при соотношении 46÷48:52÷54 мол.%, температуре 20°C в течение 3-10 мин в присутствии кристаллического кварца с размером частиц 2-4 мм.The technical result is achieved due to the mechanochemical treatment of a mixture of acetylene with natural gas at a ratio of 46 ÷ 48: 52 ÷ 54 mol.%, A temperature of 20 ° C for 3-10 minutes in the presence of crystalline quartz with a particle size of 2-4 mm.

Процесс получения циклогексана проводят в механохимическом реакторе центробежно-планетарной шаровой мельницы типа АГО-2, при частоте вращения реакторов 1820 об/мин. В герметично закрываемый реактор мельницы помещают мелющие стальные шары и кристаллический кварц (размер частиц 2-4 мм). В реактор (предварительно удалив воздух) закачивают смесь ацетилена с природным газом под давлением 1 атм при соотношении 46÷48:52÷54 мол.%. В состав природного газа входят метан (97 мол.%), этан (2,3 мол.%), пропан (0,6 мол.%), иные газы (0,1 мол.%). В процессе механохимической активации в присутствии кварца ацетилен превращается в бензол. Часть образующегося бензола гидрируется водородом, выделяемым при механодеструкции углеводородов природного газа, с образованием циклогексана при температуре 20°C (за счет внешнего охлаждения реакторов) в течение 3-10 минут. Селективность предлагаемого способа по циклогексану достигает 25 мол.%.The process of producing cyclohexane is carried out in a mechanochemical reactor of a centrifugal planetary ball mill of the AGO-2 type, at a reactor speed of 1820 rpm. Grinding steel balls and crystalline quartz (particle size 2-4 mm) are placed in a hermetically sealed mill reactor. A mixture of acetylene with natural gas is pumped into the reactor (having previously removed the air) at a pressure of 1 atm at a ratio of 46 ÷ 48: 52 ÷ 54 mol.%. The composition of natural gas includes methane (97 mol.%), Ethane (2.3 mol.%), Propane (0.6 mol.%), Other gases (0.1 mol.%). In the process of mechanochemical activation in the presence of quartz, acetylene is converted to benzene. Part of the resulting benzene is hydrogenated with hydrogen released during mechanical destruction of natural gas hydrocarbons, with the formation of cyclohexane at a temperature of 20 ° C (due to external cooling of the reactors) for 3-10 minutes. The selectivity of the proposed method for cyclohexane reaches 25 mol.%.

Ацетилен и линейные углеводороды анализируют газохроматографическими методами, используя детектор по теплопроводности. Углеводороды C1-C6 разделяют с помощью газожидкостной хроматографии в колонке, заполненной сферохромом; стационарная жидкая фаза - триэтиленгликольбутират. Неуглеводородные компоненты газов определяют газо-адсорбционным методом в колонке, заполненной цеолитом CaA в качестве адсорбента. Газ-носитель - аргон. Бензол и циклогексан определяют на газожидкостном хроматографе "Кристалл-2000М" с пламенным детектором.Acetylene and linear hydrocarbons are analyzed by gas chromatographic methods using a thermal conductivity detector. C 1 -C 6 hydrocarbons are separated by gas-liquid chromatography in a column filled with a spherochrome; stationary liquid phase - triethylene glycol butyrate. Non-hydrocarbon gas components are determined by the gas adsorption method in a column filled with CaA zeolite as an adsorbent. The carrier gas is argon. Benzene and cyclohexane are determined on a Crystal-2000M gas-liquid chromatograph with a flame detector.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Пример 1. Смесь состава ацетилен (46 мол.%) + природный газ (54 мол.%) подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 3 минут, в описанных выше условиях.Example 1. A mixture of the composition of acetylene (46 mol.%) + Natural gas (54 mol.%) Is subjected to mechanical treatment in the reactor-activator of the mill AGO-2 for 3 minutes, under the conditions described above.

Полученная газовая смесь содержит 13 мол.% циклогексана.The resulting gas mixture contains 13 mol.% Cyclohexane.

Пример 2. Смесь состава ацетилен (46 мол.%) + природный газ (54 мол.%) подвергали механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 5 минут, в описанных выше условиях.Example 2. A mixture of the composition acetylene (46 mol.%) + Natural gas (54 mol.%) Was subjected to mechanical treatment in the reactor activator of the AGO-2 mill for 5 minutes, under the conditions described above.

Полученная газовая смесь содержит 25 мол.% циклогексана.The resulting gas mixture contains 25 mol.% Cyclohexane.

Пример 3. Смесь состава ацетилен (46 мол.%) + природный газ (54 мол.%) подвергали механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 10 минут, в описанных выше условиях.Example 3. A mixture of the composition acetylene (46 mol%) + natural gas (54 mol%) was subjected to mechanical treatment in the reactor activator of the AGO-2 mill for 10 minutes, under the conditions described above.

Полученная газовая смесь содержит 5 мол.% циклогексана.The resulting gas mixture contains 5 mol.% Cyclohexane.

Пример 4. Смесь состава ацетилен (48 мол.%) + природный газ (52 мол.%) подвергали механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 5 минут, в описанных выше условиях.Example 4. A mixture of the composition acetylene (48 mol%) + natural gas (52 mol%) was subjected to mechanical treatment in the reactor activator of the AGO-2 mill for 5 minutes, under the conditions described above.

Полученная газовая смесь содержит 23 мол.% циклогексана.The resulting gas mixture contains 23 mol.% Cyclohexane.

В газовой фазе после механической обработки приведенных в примерах смесей помимо циклогексана присутствуют ацетилен, бензол, водород, метан, этан.In the gas phase, after the mechanical treatment of the mixtures described in the examples, in addition to cyclohexane, acetylene, benzene, hydrogen, methane, and ethane are present.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать циклогексан непосредственно из ацетилена и природного газа в одну стадию механохимическим способом при комнатной температуре и атмосферном давлении.Thus, the proposed method allows to obtain cyclohexane directly from acetylene and natural gas in one stage by the mechanochemical method at room temperature and atmospheric pressure.

Claims (2)

1. Способ получения циклогексана из непредельных углеводородов, отличающийся тем, что смесь ацетилена и природного газа при соотношении 46÷48 : 52÷54 мол.% подвергают механохимической активации при температуре 20°С в течение 3-10 мин в присутствии кристаллического кварца.1. The method of producing cyclohexane from unsaturated hydrocarbons, characterized in that the mixture of acetylene and natural gas at a ratio of 46 ÷ 48: 52 ÷ 54 mol.% Is subjected to mechanochemical activation at a temperature of 20 ° C for 3-10 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
RU2011103626/04A 2011-02-01 2011-02-01 Method of producing cyclohexane RU2459792C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103626/04A RU2459792C1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Method of producing cyclohexane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103626/04A RU2459792C1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Method of producing cyclohexane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2459792C1 true RU2459792C1 (en) 2012-08-27

Family

ID=46937777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103626/04A RU2459792C1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Method of producing cyclohexane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2459792C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB373249A (en) * 1930-02-14 1932-05-17 Ruhrchemie Ag Process for transforming aliphatic hydrocarbons into higher hydrocarbons
US4009219A (en) * 1975-04-28 1977-02-22 Tamers Murry A Total synthesis of benzene from non-hydrocarbon materials
RU2333193C1 (en) * 2007-07-02 2008-09-10 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Method for obtaining benzol

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB373249A (en) * 1930-02-14 1932-05-17 Ruhrchemie Ag Process for transforming aliphatic hydrocarbons into higher hydrocarbons
US4009219A (en) * 1975-04-28 1977-02-22 Tamers Murry A Total synthesis of benzene from non-hydrocarbon materials
RU2333193C1 (en) * 2007-07-02 2008-09-10 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Method for obtaining benzol

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR122018010309B1 (en) stabilization and hydrogenation methods for microbe-derived olefins
Kim et al. Catalytic endothermic reactions of exo-tetrahydrodicyclopentadiene with zeolites and improvement of heat of reactions
US10821427B2 (en) Processes for regenerating catalysts
Yu et al. Supercritical-phase thermal decomposition of binary mixtures of jet fuel model compounds
JP2007518846A5 (en)
Michorczyk et al. Dehydrogenation of propane with CO–a new green process for propene and synthesis gas production
US9862656B2 (en) Method for producing paraffins
RU2459792C1 (en) Method of producing cyclohexane
EP3628041B1 (en) Oxidative coupling of methane
Ezeonu et al. Adsorption, surface reactions and hydrodeoxygenation of acetic acid on platinum and nickel catalysts
Savost’Yanov et al. Effect of the dilution of synthesis gas with nitrogen on the Fischer–Tropsch process for the production of hydrocarbons
TWI537214B (en) Method for producing high purity germane by a continuous or semi-continuous process
Selvaraj et al. A Model System for the Study of Additives Designed to Enhance the Stability of Jet Fuels at Temperatures above 400. degree. C
US9309172B2 (en) Method for separating ethylene or ethane from mixed gas
RU2333193C1 (en) Method for obtaining benzol
TW201439037A (en) Apparatus and method for producing ethylene
US2875849A (en) Analysis of gaseous mixtures
CA3049705A1 (en) Conversion of mixed methane/ethane streams
US20100069696A1 (en) Process for separating propylene mixed with propane by adsorption in a simulated moving bed
CA2090827C (en) Process for dehydrogenating saturated aliphatic hydrocarbons
SG172215A1 (en) Paraffin purification method and apparatus
EP3377598B1 (en) Hydrocarbon separation process using a polar solvent
Gamolin et al. Mechanically activated chemical conversion of gaseous hydrocarbons
Fayzullaev et al. Possibility of application of high silicon keolitic catalyst with thermal and mechanochemical treatment for catalytic flavoring of the propane-butane fraction
Smirnova et al. The influence of a carbon support on the catalytic properties of Pd/Sibunit and Pd-Ga/Sibunit catalysts for liquid-phase acetylene hydrogenation

Legal Events

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

Effective date: 20160202