RU2482104C2 - Способ переработки углеводородных соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы - Google Patents
Способ переработки углеводородных соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482104C2 RU2482104C2 RU2010134410/04A RU2010134410A RU2482104C2 RU 2482104 C2 RU2482104 C2 RU 2482104C2 RU 2010134410/04 A RU2010134410/04 A RU 2010134410/04A RU 2010134410 A RU2010134410 A RU 2010134410A RU 2482104 C2 RU2482104 C2 RU 2482104C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- catalyst
- compounds
- mpa
- group
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 32
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 title description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- FPPLREPCQJZDAQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentanedinitrile Chemical compound N#CC(C)CCC#N FPPLREPCQJZDAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- -1 nitrile compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GDCJAPJJFZWILF-UHFFFAOYSA-N 2-ethylbutanedinitrile Chemical compound CCC(C#N)CC#N GDCJAPJJFZWILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 16
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 2
- IHXNSHZBFXGOJM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-2-enenitrile Chemical compound CC=C(C)C#N IHXNSHZBFXGOJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- IHXNSHZBFXGOJM-HWKANZROSA-N (e)-2-methylbut-2-enenitrile Chemical compound C\C=C(/C)C#N IHXNSHZBFXGOJM-HWKANZROSA-N 0.000 abstract 1
- ISBHMJZRKAFTGE-ONEGZZNKSA-N (e)-pent-2-enenitrile Chemical compound CC\C=C\C#N ISBHMJZRKAFTGE-ONEGZZNKSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZMBQZWCDYKGVLW-UHFFFAOYSA-N 1-methylcyclohexa-3,5-diene-1,2-diamine Chemical compound CC1(N)C=CC=CC1N ZMBQZWCDYKGVLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 2,4-diaminotoluene Chemical compound CC1=CC=C(N)C=C1N VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005669 hydrocyanation reaction Methods 0.000 description 4
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N methyl pentane Natural products CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 2,3-dinitrotoluene Chemical compound CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXNUJYHFQHQZBE-UHFFFAOYSA-N 3-methylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N)=C1N AXNUJYHFQHQZBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGDQRXPEZUNWHX-UHFFFAOYSA-N 3-methylpyridin-2-amine Chemical compound CC1=CC=CN=C1N RGDQRXPEZUNWHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 3-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CN=C1 ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGRGLKZMKWPMOH-UHFFFAOYSA-N 4-methylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC1=CC=C(N)C(N)=C1 DGRGLKZMKWPMOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMBSSVKZOPZBKW-UHFFFAOYSA-N 5-methylpyridin-2-amine Chemical compound CC1=CC=C(N)N=C1 CMBSSVKZOPZBKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N oxoplatinum Chemical compound [Pt]=O MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISBHMJZRKAFTGE-UHFFFAOYSA-N pent-2-enenitrile Chemical compound CCC=CC#N ISBHMJZRKAFTGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003053 piperidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000001637 plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910003446 platinum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/08—Preparation of ammonia from nitrogenous organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
- C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C07C1/0425—Catalysts; their physical properties
- C07C1/043—Catalysts; their physical properties characterised by the composition
- C07C1/0435—Catalysts; their physical properties characterised by the composition containing a metal of group 8 or a compound thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/32—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen
- C07C1/321—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a non-metal atom
- C07C1/323—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a non-metal atom the hetero-atom being a nitrogen atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/10—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/12—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
- B01J35/393—Metal or metal oxide crystallite size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
- B01J35/394—Metal dispersion value, e.g. percentage or fraction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/04—Alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/08—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/12—Silica and alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
- C07C2523/42—Platinum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
- C07C2523/44—Palladium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
- C07C2523/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/74—Iron group metals
- C07C2523/755—Nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/14—The ring being saturated
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу переработки углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную (азотсодержащую) функциональную группу. Способ характеризуется тем, что он состоит в обработке упомянутых соединений на стадии гидродеазотирования путем реакции с водородом при абсолютном давлении водорода, лежащем в интервале от 0,1 до 10 МПа, при температуре, лежащей в интервале от 200°С до 500°С и в присутствии катализатора гидродеазотирования, причем нитрильные соединения выбраны из группы, содержащей метилглутаронитрил, этилсукцинонитрил, 2-пентеннитрил, 2-метил-2-бутеннитрил или их смеси, а также изомеры орто-TDA. Использование настоящего способа позволяет удалять азот из стоков, содержащих углеводороды. 8 з.п. ф-лы, 6 пр., 5 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к способу переработки углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную или аминную функциональную группу.
В частности, оно относится к способу переработки, состоящему в превращении углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную или аминную функциональную группу, в аммиак, водород, монооксид углерода и углеводородные соединения, в частности углеводородные соединения, содержащие небольшое количество атомов углерода.
Многие промышленные процессы приводят к образованию стоков, в состав которых входят углеводородные соединения, содержащие нитрильные или аминные функциональные группы. Подобные стоки не подлежат сбросу в окружающую среду без переработки. Для случая небольшой концентрации данных соединений в образующихся стоках были предложены многие способы переработки, в том числе сжигание, биологическая обработка, нитрификация либо адсорбционные процессы. Однако в случае повышенной концентрации соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы, или в том случае, когда упомянутые нитрильные или аминные соединения представляют собой непосредственно неутилизируемые побочные продукты промышленного способа получения химических продуктов, по экономическим и экологическим соображениям предпочтительно осуществлять повторное применение данных соединений без превращения или с превращением в продукты, пригодные для непосредственного использования в данном способе или в других способах.
В качестве примера промышленного способа, приводящего к образованию стоков с повышенной концентрацией соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную функциональную группу, или побочные продукты в виде нитрилов, можно назвать способ получения адипонитрила путем гидроцианирования бутадиена, используемый в промышленности с 1970 года.
Так, соединение, известное как 2-пентеннитрил (2-PN), не реагирует с цианистоводородной кислотой с образованием динитрила и подвергается рекуперации путем отделения перегонкой в виде потока неутилизируемых побочных продуктов. Сходным образом, 2-метилглутаронитрил (MGN), образующийся на второй стадии гидроцианирования, не является утилизируемым путем переработки в гексаметилендиамин. Упомянутые неутилизируемые побочные продукты чаще всего уничтожают путем сжигания в паровых котлах, предназначенных для получения пара.
В то же время некоторые из упомянутых побочных продуктов являются частично или полностью утилизируемыми путем химических превращений с получением новых ценных соединений. Так, самый значительный по объему побочный продукт производства адипонитрила, 2-метилглутаронитрил (MGN), может быть подвергнут, в частности, гидрированию с целью получения разветвленного диамина - 2-метилпентаметилендиамина (MPMD), используемого прежде всего в качестве мономера для получения полиамида либо в качестве исходного сырья для синтеза химических продуктов. Были описаны другие способы утилизации MGN.
Другие побочные продукты в виде дтинитрилов или мононитрилов в основном подвергают утилизации путем сгорания с целью получения энергии. Однако, поскольку данные соединения содержат атомы азота, газообразные продукты их сгорания содержат оксиды азота. Поэтому может оказаться необходимой обработка газообразных продуктов сгорания в установках, предназначенных для осуществления химических превращений и разложения оксидов азота и называемых DENOx.
Промышленные способы синтеза 2,4- и 2,6-толуолдиаминов (TDA) приводят к образованию побочных продуктов, которые подлежат уничтожению по причине несущественных возможностей их применения, в частности смеси изомеров орто-толуолдиаминов.
Таким образом, проблема переработки и утилизации неутилизируемых побочных продуктов, образующихся, в частности, в способе гидроцианирования бутадиена и в способе получения толуолдиамина, не всегда является полностью решенной, при этом постоянно проводится поиск новых решений.
Одной из целей настоящего изобретения является разработка способа переработки упомянутых соединений, не обладающего недостатками способа сгорания или сжигания и создающего возможность улучшения общих экономических характеристик способа, в частности, путем превращения упомянутых соединений в утилизируемые, предпочтительно в пригодные для повторного применения соединения.
В этой связи в настоящем изобретении предложен способ переработки углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную или аминную функциональную группу, путем их превращений в утилизируемые соединения, отличающийся тем, что он состоит в обработке упомянутых соединений на стадии гидродеазотирования или гидрообработки путем реакции с водородом при абсолютном давлении, лежащем в интервале от 0,1 до 10 МПа, предпочтительно от 0,5 МПа до 3 МПа, при температуре, лежащей в интервале от 200°С до 500°С, предпочтительно от 300°С до 400°С, и в присутствии катализатора гидродеазотирования, с целью превращения упомянутых соединений в аммиак и углеводородные соединения.
Так, например, способ по изобретению создает возможность обработки всей совокупности или части потоков неутилизируемых соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы и образующихся в способах гидроцианирования олефинов, в частности бутадиена, или в способах получения толуолдиамина, с целью рекуперации атома азота в виде аммиака и большей части атомов углерода и водорода в виде углеводородных соединений, содержащих от одного до нескольких атомов углерода. Подобные углеводородные соединения являются пригодными для непосредственной утилизации или для подачи на стадию парового риформинга и, возможно, метанирования с целью превращения либо в моноксид углерода и водород, либо в метан, представляющие собой продукты, утилизируемые, в частности, как источники энергии, а также как исходное сырье для синтеза многих соединений. Так, в качестве примера следует указать, что водород является пригодным для применения во многих производствах химических соединений, в том числе для гидрирования адипонитрила или динитротолуола; моноксид углерода является пригодным для применения в способе синтеза фосгена, метан - при синтезе цианистоводородной кислоты.
В соответствии с другим отличительным признаком настоящего изобретения, катализатор гидродеазотирования содержит металлический элемент, принадлежащий к группе благородных металлов, состоящей из платины, палладия, родия, рутения, или к переходным металлам, в том числе никель.
Преимущественно и предпочтительно катализатор относится к типу катализаторов, нанесенных на носитель, в которых каталитический металлический элемент нанесен на носитель в виде материала, предпочтительно пористого, в том числе оксид алюминия, диоксид кремния, алюмосиликаты, смешанные оксиды кремния и алюминия, активированные угли, диоксид циркония, оксид титана, цеолиты.
Предпочтительный катализатор по изобретению содержит платину, нанесенную на носитель, выбранный из группы, включающей диоксид кремния, диоксид циркония, алюмосиликаты, смешанные оксиды кремния и алюминия и цеолиты.
Реакцию гидродеазотирования осуществляют в присутствии гетерогенного катализатора, который либо является диспергированным в реакторе в виде суспензии, либо находится в виде неподвижного или псевдоожиженного слоя, сквозь который осуществляют подачу потока нитрильных или аминных соединений. Катализатор также может быть нанесен на монолитный носитель, в том числе, например, носитель с сотовой структурой.
Настоящее изобретение не является ограниченным упомянутыми вариантами осуществления, которые приведены только в качестве иллюстрации.
Предпочтительными катализаторами гидродеазотирования по изобретению являются, в частности, следующие катализаторы: платина на диоксиде циркония, платина на алюмосиликате, платина на смешанном оксиде кремния и алюминия, платина на цеолите.
Степень превращения вводимых в реакцию соединений, подлежащих переработке, является очень высокой, близкой к или равной 100%. Рекуперируемые продукты представляют собой аммиак и соединения, большей частью являющиеся углеводородами. Так, переработка метил-2-глутаронитрила позволяет получить в качестве углеводородных соединений метил-2-пентан в преобладающем количестве. Гидродеазотирование орто-толуолдиамина большей частью приводит к получению метилциклогексана. Аммиак отделяют и подвергают рекуперации, в частности, путем перегонки.
В ходе упомянутой гидрообработки также может происходить термический крекинг углеводородных цепей, приводящий к образованию углеводородных соединений, не содержащих атома азота, и/или углеводородных соединений, содержащих атомы азота. Последние могут быть превращены в углеводородные соединения путем реакции с водородом в зависимости от используемых технологических условий. Кроме того, возможно образование циклических соединений, содержащих атомы азота, например, пиколина или его производных и пиперидинов (в случае гидрообработки MGN). Согласно настоящему изобретению, процентное отношение числа молей углеводородных соединений, не содержащих атомов азота, полученных либо путем гидрообработки, либо путем термического крекинга, к числу молей подлежащих обработке соединений, вводимых в реакцию, называют % HDN.
Согласно предпочтительному отличительному признаку настоящего изобретения, углеводородные соединения, получаемые путем гидродеазотирования или гидрообработки, в том числе метил-2-пентан, и продукты термического крекинга могут быть подвергнуты паровому риформингу (steamreforming), обеспечивающему возможность частичного окисления упомянутых соединений до оксида углерода (СО) и водорода (Н2). Два последних продукта могут быть рекуперированы и утилизированы непосредственно в виде смеси или после очистки и разделения. В данном варианте осуществления предпочтительно удаление следов аммиака, содержащихся в углеводородных соединениях, с целью устранения их влияния на качество парового риформинга.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, упомянутая смесь моноксида углерода и водорода может быть подвергнута реакции метанирования, приводящей к образованию воды и алканов с небольшим числом атомов углерода, в том числе метана. Подобная переработка путем парового риформинга/метанирования широко применяется в нефтяной промышленности. В качестве обычных катализаторов данных реакций можно назвать катализаторы типа никеля, нанесенного на носитель. Температура осуществления данных процессов находится в интервале от 400 до 700°С для парового риформинга и от 200 до 400°С для метанирования.
Общее описание способов парового риформинга и метанирования приведено в работе "Процессы нефтехимической промышленности" ("Les procédés de pétrochimie", Издательство TECHNIP, Том 1, 1965, авторы A. Chauvel, G. Lefebvre и L. Castex).
Способ по изобретению применяется, в частности, в способе получения адипонитрила путем гидроцианирования бутадиена в две стадии. Данный способ описан во многих патентах; его подробное описание является доступным в Докладе Стэнфордского исследовательского института (SRI) №31, дополнение В, озаглавленном "Гексаметилендиамин".
Способ по изобретению также применяется в способе получения толуолдиамина, описанного во многих документах, в частности, в Докладе SRI №1, дополнение В, озаглавленном "Изоцианаты".
Другие преимущества и детали настоящего изобретения становятся более понятными при рассмотрении примеров, приведенных далее исключительно в качестве иллюстрации.
Описанные далее эксперименты проводили на двух катализаторах гидродеазотирования:
Катализатор А: Платина, нанесенная на диоксид циркония (Pt/ZrO2);
Катализатор В: Платина, нанесенная на носитель из смешанного оксида алюминия и кремния, массовое процентное содержание диоксида кремния в котором составляет 10%, называемый Pt/SiAl10.
Катализатор А получали с применением носителя в виде диоксида циркония с удельной поверхностью, равной 83 м2/г.
Катализатор В содержал носитель из смешанного оксида алюминия и кремния с удельной поверхностью, равной 352 м2/г, коммерчески доступный от компании Condéa под коммерческим наименованием SIRAL 10. Данный носитель содержит 10 масс.% SiO2.
Упомянутые катализаторы приготавливали согласно техническим указаниям, изложенным ниже.
Носители пропитывали раствором гексахлороплатиновой кислоты H2PtCl6. Носители оставляли для дозревания в течение двух часов при комнатной температуре с целью обеспечения возможности проникновения раствора в поры. Затем продукты сушили в течение ночи (более 12 ч) при 110°С, после чего их подвергали обжигу в потоке воздуха при 500°С в течение 1 часа (расход воздуха 60 см3·мин-1, линейное возрастание температуры со скоростью 2°С·мин-1) с целью разложения комплекса-предшественника до оксида платины. Затем продукты восстанавливали в потоке водорода в течение 6 часов при 310°С (расход водорода 60 см3·мин-1, линейное возрастание температуры со скоростью 1°С·мин-1) с целью получения слоя металлической платины.
Физико-химические свойства катализаторов Pt/ZrO2 и Pt/SiAl10 представлены в таблице 1.
Дисперсию и размер частиц платины определяли по хемосорбции водорода. Количественное определение платины осуществляли путем плазменной эмиссионной спектрометрии.
Таблица I | |||
Катализатор | Масс.% Pt | Дисперсия, % | Размер частиц, нм |
А | 1,1 | 60 | 1,7 |
В | 1,1 | 66 | 1,4 |
В следующих далее примерах использованные сокращения имеют значения, приводимые ниже:
МР - 2-метилпентан;
Pic - пиколины (β-пиколин, 2-амино-3-пиколин, 6-амино-3-пиколин);
% HDN - процентная доля углеводородных продуктов, не содержащих атомов водорода, по отношению к числу молей соединений, подлежащих переработке.
Пример 1. Гидродеазотирование MGN при абсолютном давлении 0,1 МПа при помощи катализатора А
Реакцию гидродеазотирования (HDN) метилглутаронитрила проводили при различных температурах, абсолютном давлении 0,1 МПа и расходе водорода 55 мл/мин на неподвижном слое катализатора А массой 15 мг в динамическом микрореакторе согласно следующим далее техническим указаниям.
Реакционная смесь содержала чистый 2-метилглутаронитрил и водород. Водород, расход которого регулировали массовым расходомером (0-200 мл/мин), барботировали через устройство для насыщения жидкости газом, заполненное жидким MGN, затем пропускали через конденсатор, температура в котором осуществляла контроль парциального давления MGN с целью достижения парциального давления MGN, равного 1,33 кПа. Реактор помещали в трубчатую печь, температуру которой контролировали регулятором, снабженным платиновым зондом. Температуру реакции измеряли при помощи термопары, расположенной в районе каталитического слоя.
Во избежание конденсации реагента и продуктов реакции температуру всей установки постоянно поддерживали равной 180°С. На выходе из установки размещали ловушку с целью конденсации продуктов реакции и не повергшегося превращению реагента. Газы после этого поступали в вентиляционную систему.
Концентрацию и число молей каждого соединения, присутствующего в конденсированной реакционной среде, определяли хроматографическим анализом в газовой фазе. Полученные значения выхода представлены ниже в таблице II.
Таблица II | |||||
Т, °С | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
Азотсодержащие продукты (в том числе Pic), % | 70,3 (3,6) | 78,6 (65) | 74 (57,6) | 64,9 (27,7) | 67 (10,9) |
Углеводородные продукты (в том числе МР), % | 0,3, (0,3) | 2,6 (1,7) | 3,7 (1,2) | 13 (0,7) | 12 (0,2) |
Пример 2. Гидродеазотирование MGN при абсолютном давлении 0,1 МПа (парциальное давление MGN 1,33 кПа) при помощи катализатора В.
Пример 1 повторяли, за исключением того, что катализатор представлял собой катализатор В.
Полученные значения выхода представлены ниже в таблице III.
Таблица III | |||||
Т, °С | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
Азотсодержащие продукты (в том числе Pic), % | 61,3 (4,4) | 68,3 (57,5) | 65,7 (48) | 58,7 (25,9) | 43,8 (9,9) |
Углеводородные продукты (в том числе МР), % | 0,3, (0,3) | 1,4 (1,1) | 4,8 (1,4) | 18,3 (1,2) | 40,4 (0,7) |
Пример 3. Гидродеазотирование MGN при абсолютном давлении 0,55 МПа (парциальное давление MGN 1,33 кПа) на катализаторе В.
Пример 1 повторяли с применением 50 мг катализатора А при абсолютном давлении 0,55 МПа и расходе водорода, равном 4 мл/мин. При осуществлении экспериментов под давлением реакционную смесь после спада давления до атмосферного вводили в газовый хроматограф при помощи шестиходового клапана.
Полученные значения выхода представлены ниже в таблице IV.
Таблица IV | |||
Т, °С | 250 | 300 | 350 |
Азотсодержащие продукты (в том числе Pic), % | 30,2 (2,5) | 0 | 0,3 (0,3) |
Углеводородные продукты (в том числе МР), % | 69,8 (68,6) | 100 (93,9) | 99,7 (78,5) |
Пример 4. Гидродеазотирование MGN при абсолютном давлении 1 МПа и парциальном давлении MGN, равном 1,33 кПа, при помощи катализатора В.
Пример 1 повторяли, за исключением того, что катализатор представлял собой катализатор В.
Полученные значения выхода представлены ниже в таблице V.
Таблица V | ||||
Т, °С | 250 | 300 | 350 | 400 |
Азотсодержащие продукты (в том числе Pic), % | 65,6 (0,9) | 4,4 (1,3) | 0 | 3,4 (3,4) |
Углеводородные продукты (в том числе МР), % | 34,4 (32,9) | 95,6 (90,7) | 100 (86,3) | 96,6 (54,9) |
Приведенные результаты показывают, что превращение MGN в углеводородные соединения при давлении 0,1 МПа и температуре, лежащей в интервале от 250°С до 350°С, является небольшим, что свидетельствует о низкой активности катализатора при данных технологических условиях.
При давлении 1 МПа выход превращения MGN в углеводородные соединения является более высоким и при температуре 350°С достигает значения, равного 100%.
При давлении 0,55 МПа также возможно достижение выхода упомянутого превращения MGN в углеводородные соединения, равного 100%, при температуре 300°.
Пример 5
Реакцию гидродеазотирования орто-толуолдиамина (OTD) осуществляли при абсолютном давлении 1 МПа в устройстве, идентичном устройству из примера 1, при расходе водорода, равном 20 мл/мин, и массе катализатора А, составляющей 50 мг.
Реакционная смесь состояла из водорода и смеси, полученной в качестве побочного продукта на установке по производству толуолдиамина (TDA) и содержащей в основном 2,3-диаминотолуол и 3,4-диаминотолуол. Водород, расход которого регулировали массовым расходомером (0-200 мл/мин), барботировали через устройство для насыщения жидкости газом, заполненное расплавленным OTD, затем пропускали через конденсатор, температура в котором осуществляла контроль парциального давления OTD. В рассматриваемом примере абсолютное давление составляло 1 МПа при парциальном давлении OTD, равном 1,33 кПа; температура кондиционирования составляла 140°С.
Реактор, применяемый для давления в 1 МПа, был изготовлен из нержавеющей стали (внутренний диаметр 10 мм, длина 40 мм). Его помещали в трубчатую печь, температуру которой контролировали регулятором, снабженным платиновым зондом. Температуру реакции измеряли при помощи термопары, расположенной в районе каталитического слоя.
При проведении исследований катализа под давлением (1 МПа) на выходе из реактора помещали капилляр. Капилляр служил для поддержания в аппарате входного давления, являющегося функцией применяемого значения расхода, а также диаметра и длины капилляра. После спада давления до атмосферного реакционную смесь вводили в газовый хроматограф при помощи шестиходового клапана.
Во избежание конденсации реагента и продуктов реакции температуру всей установки постоянно поддерживали равной 180°С путем подогрева. На выходе из установки размещали ловушку с целью конденсации продуктов реакции и не повергшегося превращению реагента. Газы после этого поступали в вентиляционную систему.
Анализ реакционной смеси был полностью автоматизирован и осуществлялся поточно путем газовой хроматографии (хроматограф Hewlett Packard, оснащенный пламенно-ионизационным детектором, интегратором НР 3396 серии II и капиллярной колонкой типа DB1 размером 50 м × 0,32 мм × 5 мкм).
Т, °С | 300 | 350 |
OTD [%] | 0 | 0 |
% HDN | 98 | 100 |
Метилциклогексан в преобладающем количестве получили при 300°С. При 350°С было отмечено наличие существенных количеств толуола и метилциклогексана.
Пример 6. Паровой риформинг полученных углеводородных соединений, в том числе метилпентана.
Поток метилпентана в количестве 5 г/ч подавали в газофазный реактор параллельно с потоком воды в количестве 7,5 г/ч. Реактор содержал примерно 100 мл катализатора с никелевой основой, нанесенной на оксид алюминия (70% никеля). Температуру поддерживали около 550°С путем внешнего подогрева. Давление регулировали на уровне 23 бар (2,3 МПа). На выходе газ охлаждали и затем подвергали анализу. Конверсия метилпентана оказалась полной. Были обнаружены только СО, водород и в очень небольшом количестве СО2.
Claims (9)
1. Способ переработки углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную (азотсодержащую) функциональную группу, отличающийся тем, что он состоит в обработке упомянутых соединений на стадии гидродеазотирования путем реакции с водородом при абсолютном давлении водорода, лежащем в интервале от 0,1 до 10 МПа, при температуре, лежащей в интервале от 200°С до 500°С и в присутствии катализатора гидродеазотирования, причем нитрильные соединения выбраны из группы, содержащей метилглутаронитрил, этилсукцинонитрил, 2-пентеннитрил, 2-метил-2-бутеннитрил или их смеси, а также изомеры орто-TDA.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор гидродеазотирования представляет собой металлический элемент, выбранный из группы, содержащей платину, палладий, родий, рутений и никель.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что катализатор содержит металлический элемент, нанесенный на носитель, выбранный из группы, содержащей оксид алюминия, диоксид кремния, алюмосиликаты, смешанные оксиды кремния и алюминия, активированные угли, диоксид циркония и оксид титана.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что катализатор содержит платину, нанесенную на носитель, выбранный из группы, содержащей диоксид циркония, диоксид кремния, оксид алюминия, алюмосиликаты и смешанные оксиды кремния и алюминия.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что абсолютное давление водорода лежит в интервале от 0,5 МПа до 3 МПа.
6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что температура лежит в интервале от 300°С до 400°С.
7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что углеводородные соединения, рекуперируемые на выходе из стадии гидродеазотирования, подвергают обработке на стадии парового риформинга с целью получения моноксида углерода и водорода.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что моноксид углерода и водород обрабатывают способом метанирования с целью получения низших алканов, в том числе метана.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что стадии парового риформинга и метанирования осуществляют в присутствии катализатора на основе никеля, нанесенного на носитель, при температуре, лежащей в интервале от 400°С до 700°С для парового риформинга и от 200° до 400°С для метанирования.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0800256A FR2926546A1 (fr) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | Procede de traitement de composes hydrocarbones comprenant des fonctions nitriles ou aminees |
FR0800256 | 2008-01-18 | ||
PCT/EP2009/050194 WO2009092634A1 (fr) | 2008-01-18 | 2009-01-09 | Procédé de traitement de composés hydrocarbonés comprenant des fonctions nitriles ou amines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010134410A RU2010134410A (ru) | 2012-02-27 |
RU2482104C2 true RU2482104C2 (ru) | 2013-05-20 |
Family
ID=39689273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010134410/04A RU2482104C2 (ru) | 2008-01-18 | 2009-01-09 | Способ переработки углеводородных соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110112202A1 (ru) |
EP (1) | EP2252568A1 (ru) |
JP (1) | JP2011512327A (ru) |
KR (1) | KR20100103605A (ru) |
CN (1) | CN101970386A (ru) |
FR (1) | FR2926546A1 (ru) |
RU (1) | RU2482104C2 (ru) |
SG (1) | SG188077A1 (ru) |
TW (1) | TW200948778A (ru) |
WO (1) | WO2009092634A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2926549B1 (fr) * | 2008-01-18 | 2015-05-01 | Rhodia Operations | Procede de fabrication de composes nitriles |
CN113526526A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 苏州大学 | 氘代氨制备方法及以其作为氘源参与的氘代反应 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2783252A1 (fr) * | 1998-08-28 | 2000-03-17 | Rech Scient I De Rech Sur La C | Procede pour l'hydrodesazotation et l'hydrogenation de structures aromatiques de coupes petrolieres |
RU2198910C1 (ru) * | 2001-11-16 | 2003-02-20 | Довганюк Владимир Федорович | Способ тонкой каталитической доочистки бензольных фракций от сернистых и непредельных соединений |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS562919A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-13 | Jgc Corp | Preparation of gas rich in methane |
US4591430A (en) * | 1984-05-18 | 1986-05-27 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for the denitrogenation of nitrogen-containing hydrocarbon compounds |
JP3798949B2 (ja) * | 2001-03-06 | 2006-07-19 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 水素化分解用触媒 |
FR2926549B1 (fr) * | 2008-01-18 | 2015-05-01 | Rhodia Operations | Procede de fabrication de composes nitriles |
-
2008
- 2008-01-18 FR FR0800256A patent/FR2926546A1/fr not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-01-09 JP JP2010542603A patent/JP2011512327A/ja active Pending
- 2009-01-09 KR KR1020107015817A patent/KR20100103605A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-01-09 US US12/812,904 patent/US20110112202A1/en not_active Abandoned
- 2009-01-09 SG SG2013004049A patent/SG188077A1/en unknown
- 2009-01-09 RU RU2010134410/04A patent/RU2482104C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-01-09 WO PCT/EP2009/050194 patent/WO2009092634A1/fr active Application Filing
- 2009-01-09 EP EP09703449A patent/EP2252568A1/fr not_active Withdrawn
- 2009-01-09 CN CN2009801024782A patent/CN101970386A/zh active Pending
- 2009-01-17 TW TW098101822A patent/TW200948778A/zh unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2783252A1 (fr) * | 1998-08-28 | 2000-03-17 | Rech Scient I De Rech Sur La C | Procede pour l'hydrodesazotation et l'hydrogenation de structures aromatiques de coupes petrolieres |
RU2198910C1 (ru) * | 2001-11-16 | 2003-02-20 | Довганюк Владимир Федорович | Способ тонкой каталитической доочистки бензольных фракций от сернистых и непредельных соединений |
Non-Patent Citations (5)
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG188077A1 (en) | 2013-03-28 |
CN101970386A (zh) | 2011-02-09 |
JP2011512327A (ja) | 2011-04-21 |
WO2009092634A1 (fr) | 2009-07-30 |
EP2252568A1 (fr) | 2010-11-24 |
RU2010134410A (ru) | 2012-02-27 |
TW200948778A (en) | 2009-12-01 |
FR2926546A1 (fr) | 2009-07-24 |
KR20100103605A (ko) | 2010-09-27 |
US20110112202A1 (en) | 2011-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080011265A (ko) | 방향족 아민의 제조 방법 | |
EP2935094A1 (en) | Apparatus and method for hydrogen recovery in an andrussow process | |
RU2467951C2 (ru) | Способ получения нитрилов | |
RU2482104C2 (ru) | Способ переработки углеводородных соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы | |
US6521791B1 (en) | Process for regenerating a monolith hydrogenation catalytic reactor | |
JP5744761B2 (ja) | 脂肪族1級アミン又はジアミンからの水素の放出及び回収 | |
US8759588B2 (en) | Process for producing xylylenediamine | |
TW201425277A (zh) | 製造二胺之整合製程 | |
WO2018141826A1 (en) | Production of acetonitrile and/or hydrogen cyanide from ammonia and methanol | |
KR101988374B1 (ko) | Ni/Al2O3 촉매상에서 에탄올의 환원성 아민화 반응에 의한 에틸아민 또는 아세토니트릴의 제조방법 | |
RU2501606C1 (ru) | Катализатор для селективной очистки этиленовых мономеров от примесей ацетиленовых углеводородов и способ селективной очистки этиленовых мономеров от примесей ацетиленовых углеводородов с его использованием | |
CN103044270A (zh) | 一种由苯胺连续合成二苯胺的方法 | |
Lanini et al. | Synthesis of β-picoline from 2-methylglutaronitrile over supported noble metal catalysts I. Catalyst activity and selectivity | |
Shanthi et al. | Hydrodenitrogenation of simple aromatic amines on molybdena catalysts | |
Margitfalvi et al. | Modification of Ni/Al2O3 hydrogenation catalysts with lead by using controlled surface reactions | |
TWI486324B (zh) | 製造1,6-己二胺之整合製程 | |
US5216152A (en) | Process for the catalytic pyrolysis of bis(hexamethylene)triamine | |
Weigert et al. | Hydrodecyanation | |
JPH06234677A (ja) | 二酸化炭素からのメタノールの製造方法 | |
WO2014147161A1 (en) | Method for preparation of acetonitrile from ethanol and ammonia by amination-dehydrogenation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140110 |