RU2528830C1 - Method of producing ethylene - Google Patents
Method of producing ethylene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528830C1 RU2528830C1 RU2013131434/04A RU2013131434A RU2528830C1 RU 2528830 C1 RU2528830 C1 RU 2528830C1 RU 2013131434/04 A RU2013131434/04 A RU 2013131434/04A RU 2013131434 A RU2013131434 A RU 2013131434A RU 2528830 C1 RU2528830 C1 RU 2528830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethane
- catalyst
- oxygen
- ethylene
- reactor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки углеводородного сырья, в частности к способу получения этилена из этана, этансодержащих газов термического и каталитического крекинга, при этом использование комбинированного двухслойного катализатора позволяет достигать повышенной конверсии кислорода, что облегчает дальнейшее выделение этилена из реакционной смеси, а также делает реакционные газовые смеси менее взрывоопасными.The invention relates to a technology for processing hydrocarbon feedstocks, in particular, to a method for producing ethylene from ethane, ethane-containing gases of thermal and catalytic cracking, the use of a combined two-layer catalyst allows to achieve increased oxygen conversion, which facilitates the further evolution of ethylene from the reaction mixture, and also makes reaction gas mixtures are less explosive.
Каталитическое окислительное дегидрирование этана (ОДЭ) как доступного газообразного углеводородного сырья является наиболее эффективным способом получения этилена по нескольким причинам. В отличие от неокислительного дегидрирования, каталитический процесс осуществляется при более низких температурах. Побочными продуктами реакции являются оксид и диоксид углерода. В окислительном дегидрировании этана дезактивация катализаторов из-за коксования минимальна благодаря присутствию кислорода в исходной реакционной смеси. В то же время в ходе реакции ОДЭ конверсия кислорода на всех известных катализаторах неполная, что существенно осложняет дальнейшее выделение этилена из реакционных газов.Catalytic oxidative dehydrogenation of ethane (ODE) as an available gaseous hydrocarbon feed is the most efficient way to produce ethylene for several reasons. Unlike non-oxidative dehydrogenation, the catalytic process is carried out at lower temperatures. By-products of the reaction are carbon monoxide and dioxide. In oxidative dehydrogenation of ethane, deactivation of catalysts due to coking is minimal due to the presence of oxygen in the initial reaction mixture. At the same time, during the ODE reaction, the oxygen conversion on all known catalysts is incomplete, which significantly complicates the further evolution of ethylene from the reaction gases.
Наиболее эффективным является способ окислительного дегидрирования легких парафинов, а именно этана, с использованием катализаторов, состоящих из смеси оксидов молибдена, ванадия и переходного металла (Е.М. Thorsteinson et al., "The Oxidative Dehydrogenation of Ethane over Catalyst Containing Mixed oxide of Molybdenum and Vanadium," J. Catalysis, 1978, v.52, p.116). Однако данный способ не позволяет получать целевые продукты с высоким выходом и селективностью.The most effective is the method of oxidative dehydrogenation of light paraffins, namely ethane, using catalysts consisting of a mixture of molybdenum, vanadium and transition metal oxides (E.M. Thorsteinson et al., "The Oxidative Dehydrogenation of Ethane over Catalyst Containing Mixed oxide of Molybdenum and Vanadium, "J. Catalysis, 1978, v. 52, p. 116). However, this method does not allow to obtain the target products with high yield and selectivity.
В патентах США №4,524,236 и №4,899,003 описан способ ОДЭ, где уже в области умеренных 375-400°C температур на смешанных оксидных катализаторах состава V-Mo-Nb-Sb-Ox конверсия этана достигала 70% при селективности по этилену 71-73%. Однако эти параметры достигались только при очень низких объемных скоростях подачи газовой смеси (до 720 ч-1).US Pat. Nos. 4,524,236 and 4,899,003 describe the ODE method, where already in the range of moderate temperatures of 375-400 ° C on mixed oxide catalysts of the composition V-Mo-Nb-Sb-O x ethane conversion reached 70% with ethylene selectivity 71-73 % However, these parameters were achieved only at very low volumetric flow rates of the gas mixture (up to 720 h -1 ).
В заявке на международный WO 03/064035 патент описан способ окислительного дегидрирования этана на смешанных оксидных катализаторах, состава Mo-V-Te-Nb-Ox, которые обеспечивают высокую 50-70% конверсию этана при умеренных 360-420°C температурах. Однако в предлагаемом способе повышенная селективность по этилену (до 95%) достигается только при невысокой конверсии этана (до 38%).International patent application WO 03/064035 describes a method for the oxidative dehydrogenation of ethane on mixed oxide catalysts of the composition Mo-V-Te-Nb-O x , which provide a high 50-70% ethane conversion at moderate temperatures of 360-420 ° C. However, in the proposed method, increased selectivity for ethylene (up to 95%) is achieved only with a low conversion of ethane (up to 38%).
Общим недостатком известных способов ОДЭ является то, что конверсия кислорода не превышает 90%, что усложняет его дальнейшее отделение от C2+ углеводородов, в т.ч. от этилена, а также делает реакционные газовые смеси взрывоопасными.A common drawback of the known ODE methods is that the oxygen conversion does not exceed 90%, which complicates its further separation from C 2+ hydrocarbons, including from ethylene, and also makes reaction gas mixtures explosive.
Наиболее близким к настоящему изобретению является патент РФ №2358958, где описан способ получения этилена путем окислительного дегидрирования этана, в котором газовая смесь, содержащая кислород и этан в соотношении от 1:2,5 до 1:3,5, подается при давлении 1 атм с объемной скоростью 500-30000 ч-1 в проточный ректор со стационарным слоем нагретого до 380-420°C гетерогенного катализатора на основе оксидов или смешанных оксидов переходных металлов, выбранных из группы, содержащей Mo, V, Те, Nb. Технический эффект - повышение производительности процесса окислительного дегидрирования при сохранении высокой конверсии этана и селективности по C2 углеводородам.Closest to the present invention is RF patent No. 2358958, which describes a method for producing ethylene by oxidative dehydrogenation of ethane, in which a gas mixture containing oxygen and ethane in a ratio of 1: 2.5 to 1: 3.5 is supplied at a pressure of 1 atm with a bulk velocity of 500-30000 h -1 into a flow reactor with a stationary layer of a heterogeneous catalyst based on oxides or mixed oxides of transition metals selected from the group consisting of Mo, V, Te, Nb, heated to 380-420 ° C. EFFECT: increased productivity of the oxidative dehydrogenation process while maintaining high ethane conversion and selectivity for C 2 hydrocarbons.
Существенным недостатком предлагаемого способа является то, что даже при стехиометрическом недостатке кислорода в смеси с этаном (O2:C2H6 в диапазоне от 1:2,5 до 1:3,5) и максимальной температуре (420°C) конверсия кислорода в ряде примеров не превышала 90%, а его содержание в реакционном газе в некоторых случаях превышает 4% об. Кроме этого, в реакционном газе присутствует побочный продукт - оксид углерода (до 2% об.). Присутствие в реакционном газе этих примесей (O2 и CO) существенно усложняет дальнейшее выделение целевого продукта реакции - этилена, поскольку кинетические диаметры и этих молекул близки, а также делает реакционные смеси токсичными и взрывоопасными.A significant disadvantage of the proposed method is that even with a stoichiometric lack of oxygen in a mixture with ethane (O 2 : C 2 H 6 in the range from 1: 2.5 to 1: 3.5) and a maximum temperature (420 ° C), oxygen conversion in a number of examples it did not exceed 90%, and its content in the reaction gas in some cases exceeds 4% vol. In addition, a by-product of carbon monoxide (up to 2% vol.) Is present in the reaction gas. The presence of these impurities (O 2 and CO) in the reaction gas significantly complicates the further isolation of the target reaction product, ethylene, since the kinetic diameters of these molecules are similar, and also makes the reaction mixtures toxic and explosive.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование способа получения этилена, при котором обеспечивается практически полная конверсия кислорода, что приводит к упрощению выделения целевого продукта реакции - этилена, а также делает процесс более безопасным.The objective of the present invention is to improve the method of producing ethylene, which provides almost complete conversion of oxygen, which simplifies the selection of the target reaction product - ethylene, and also makes the process safer.
Поставленная цель достигается способом получения этилена путем окислительного дегидрирования этана в газовой смеси кислорода и этана при повышенной температуре в присутствии смешанного оксидного катализатора состава Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3 в проточном реакторе, отличительной особенностью которого является то, что реактор дополнительно содержит селективный катализатор окисления оксида углерода, представляющий собой золото и родий на носителе - диоксиде титана при следующем соотношение компонентов, мас.%: золото 0,05-0,3, родий 0,5-1,0 и диоксид титана - остальное, причем смешанный оксидный катализатор расположен на входе газового сырья, а селективный катализатор окисления оксида углерода расположен далее по ходу газового потока и при этом катализаторы взяты в объемном соотношении, равном 80-90 и 20-10, соответственно.The goal is achieved by the method of producing ethylene by oxidative dehydrogenation of ethane in a gas mixture of oxygen and ethane at elevated temperature in the presence of a mixed oxide catalyst of the composition Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 in a flow reactor, the distinguishing feature of which is that the reactor additionally contains a selective a carbon monoxide oxidation catalyst, which is gold and rhodium on a support — titanium dioxide in the following ratio of components, wt.%: gold 0.05-0.3, rhodium 0.5-1.0 and dioxide Titan - the rest, wherein the mixed oxide catalyst is located on the raw gas inlet, and selective oxidation of carbon monoxide catalyst located downstream of the gas stream and wherein the catalysts are taken in a volume ratio equal to 80-90 and 20-10, respectively.
Процесс проводят при температуре 380-420°C, атмосферном давлении и объемной скорости подачи газового сырья в диапазоне 500-30000 ч-1, а в качестве сырья используют смесь кислород : этан, взятую в соотношении 1:2,5-3,5, соответственно.The process is carried out at a temperature of 380-420 ° C, atmospheric pressure and a volumetric feed rate of gas raw materials in the range of 500-30000 h -1 , and the mixture is oxygen: ethane, taken in a ratio of 1: 2.5-3.5, respectively.
Следует отметить, что при использовании предлагаемого способа выход и селективность по C2 углеводородам, в том числе по этилену, практически не уменьшаются, а существенное уменьшение концентрации кислорода в реакционных газах на выходе из реактора достигается в результате того, что на выходе из слоя катализатора ОДЭ расположен селективный катализатор окисления оксида углерода, который присутствует в реакционном газе как побочный продукт.It should be noted that when using the proposed method, the yield and selectivity for C 2 hydrocarbons, including ethylene, practically do not decrease, and a significant decrease in the concentration of oxygen in the reaction gases at the outlet of the reactor is achieved as a result of the fact that at the outlet of the ODE catalyst layer a selective carbon monoxide oxidation catalyst is located, which is present in the reaction gas as a by-product.
Традиционный смешанный оксидный Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3 катализатор реакции ОДЭ готовят одним из известных способов, например, последовательным смешиванием водных растворов теллурата молибдена, сульфата ванадия и оксалата ниобия, при этом вначале к раствору теллурата молибдена добавляют водный раствор сульфата ванадия, после перемешивания получают суспензию, вводят в нее раствор оксалата ниобия, полученную смесь дополнительно интенсивно 10 минут перемешивают, выдерживают в автоклаве при 175°C в течение 50 ч и после фильтрации и промывки прокаливают при 600°C в токе инертного газа.The traditional mixed oxide Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 the ODE reaction catalyst is prepared by one of the known methods, for example, by sequentially mixing aqueous solutions of molybdenum tellurate, vanadium sulfate and niobium oxalate, with the addition of an aqueous solution of vanadium sulfate to the molybdenum tellurate solution, after stirring, a suspension is obtained, a solution of niobium oxalate is introduced into it, the resulting mixture is further intensively stirred for 10 minutes, kept in an autoclave at 175 ° C for 50 hours and after filtration and washing of the product pour at 600 ° C in a stream of inert gas.
Методика приготовления Au+Rh/TiO2 катализатора селективного окисления оксида углерода включает стадии осаждения и закрепления прекурсора родия на поверхности оксида титана, восстановления частиц прекурсора до наночастиц металлического родия. Золото наносится на частицы родия путем добавления раствора соединения золота к восстановленному образцу родия на оксиде титана, находящемуся в маточном растворе или в воде под водородсодержащей атмосферой.The procedure for preparing the Au + Rh / TiO 2 catalyst for the selective oxidation of carbon monoxide includes the steps of deposition and fixing of the rhodium precursor on the surface of titanium oxide, and reduction of the precursor particles to nanoparticles of rhodium metal. Gold is applied to rhodium particles by adding a solution of a gold compound to a reduced sample of rhodium on titanium oxide in the mother liquor or in water under a hydrogen-containing atmosphere.
Решаемая посредством настоящего изобретения задача состоит в усовершенствовании способа окислительной конверсии этана с получением этилена в составе этан-этиленовой фракции с существенно более низким содержанием остаточного кислорода и образующегося в ходе реакции ОДЭ оксида углерода, что облегчает последующее разделение реакционного газа на компоненты. Задача решается при использовании двухкомпонентного (двухслойного) катализатора, отличающегося тем, что на первом (лобовом) слое катализатора, состоящем из смешанного Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3 оксида, протекает реакция окислительного дегидрирования этана с образованием этилена, оксида и диоксида углерода, а далее на втором (по ходу движения газового сырья) слое катализатора Au+Rh/TiO2 непрореагировавший кислород при той же температуре селективно реагирует с присутствующим в реакционной смеси оксидом углерода с образованием CO2, при этом не наблюдается какое-либо окисление этана и этилена. Существенным признаком настоящего изобретения является также и предлагаемое объемное соотношение загруженных в реактор катализаторов, что позволило совместить в одном процессе две реакции с получением этилена с минимальным количеством нежелательных примесей.The objective of the present invention is to improve the method of oxidative conversion of ethane to produce ethylene in the ethane-ethylene fraction with a significantly lower residual oxygen content and carbon monoxide formed during the ODE reaction, which facilitates the subsequent separation of the reaction gas into components. The problem is solved using a two-component (two-layer) catalyst, characterized in that the oxidative dehydrogenation of ethane with the formation of ethylene, oxide and carbon dioxide proceeds on the first (frontal) catalyst layer, consisting of a mixed Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 oxide , and then on the second (in the direction of movement of raw material gas) catalyst layer Au + Rh / TiO 2 unreacted oxygen at the same temperature selectively react with those present in the reaction mixture with carbon monoxide to form CO 2, thus without watching etsya any oxidation of ethane and ethylene. An essential feature of the present invention is also the proposed volume ratio of the catalysts loaded into the reactor, which made it possible to combine two reactions in one process to produce ethylene with a minimum amount of undesirable impurities.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Приготовление катализатора реакция окислительного дегидрирования этана.The preparation of the catalyst is the reaction of oxidative dehydrogenation of ethane.
В качестве катализатора реакции ОДЭ используется порошок Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3, приготовленный согласно патенту РФ №2358958, выбранного нами за прототип.As the catalyst for the ODE reaction, Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 powder is used, prepared according to the RF patent No. 2358958, which we selected for the prototype.
Смешанный оксидный Mo-V-Te-Nb-On катализатор, который активен в реакции окислительного дегидрирования этана в этилен, был получен методом гидротермального синтеза: 6,4 г молибдотеллурата аммония суспензируют в 21,3 г воды при 80°C. В полученную суспензию добавляют раствор 2,4 г сульфата ванадила в 10 мл воды, затем к полученной смеси прибавляют раствор 2,3 г оксалата ниобия в 10 мл воды. Смесь перемешивают в течение 10 минут и переносят в автоклав из нержавеющей стали с внутренним вкладышем из Teflon® (тетрафторэтилен). Воздух в автоклаве замещают инертным газом, автоклав герметизируют и нагревают до 175°C. Автоклав выдерживают при заданной температуре в течение 48 часов и далее охлаждают до комнатной температуры. Образовавшийся в автоклаве в результате гидротермального синтеза твердый осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой до обесцвечивания промывной воды и сушат при 80°C. Далее осадок прокаливают в токе инертного газа при 600°C в течение 2-х часов (скорость нагрева от комнатной температуры составляет 2°C/мин). Полученный порошок катализатора ОДЭ по данным химического анализа имеет следующий состав Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3.The mixed oxide Mo-V-Te-Nb-O n catalyst, which is active in the oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene, was obtained by hydrothermal synthesis: 6.4 g of ammonium molybdotellurate was suspended in 21.3 g of water at 80 ° C. A solution of 2.4 g of vanadyl sulfate in 10 ml of water is added to the resulting suspension, then a solution of 2.3 g of niobium oxalate in 10 ml of water is added to the resulting mixture. The mixture is stirred for 10 minutes and transferred to a stainless steel autoclave with an inner liner of Teflon® (tetrafluoroethylene). The air in the autoclave is replaced with an inert gas, the autoclave is sealed and heated to 175 ° C. The autoclave is maintained at a predetermined temperature for 48 hours and then cooled to room temperature. The solid precipitate formed in the autoclave as a result of hydrothermal synthesis is filtered off, washed with distilled water until the wash water becomes discolored and dried at 80 ° C. Next, the precipitate is calcined in a stream of inert gas at 600 ° C for 2 hours (heating rate from room temperature is 2 ° C / min). The obtained powder of the ODE catalyst according to chemical analysis has the following composition Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 .
Приготовление катализатора селективного окисления оксида углерода.Preparation of a catalyst for the selective oxidation of carbon monoxide.
Соль родия RhCl3·3Н2О (0,069 г) растворяют в 200 мл дистиллированной воды при комнатной температуре. В полученный раствор одной порцией добавляют 5,4 г порошка оксида титана. При интенсивном перемешивании добавляют по каплям 1 М раствор Na2CO3 до рН=6,7. Концентрация родия в полученном растворе 1,3 ммоль л-1. Выдерживают суспензию в течение 12 часов при 20°C, поддерживая рН добавлением 1 М раствора Na2CO3. Нагревают суспензию до 95°C и выдерживают еще 1 час. После этого колбу с суспензией продувают водородом при перемешивании в течение 2 часов при 95°C, затем охлаждают до комнатной температуры и продолжают перемешивать еще 1 час для насыщения родия водородом. При включенном перемешивании, без разгерметизации системы, добавляют в колбу 0,24 М раствор HAuCl4 (0,38 мл) и продолжают перемешивание в течение 1 часа. Фильтруют полученную суспензию, осадок промывают на фильтре водой и высушивают в сушильном шкафу при 60°C.The rhodium salt RhCl 3 · 3H 2 O (0.069 g) is dissolved in 200 ml of distilled water at room temperature. To the resulting solution, 5.4 g of titanium oxide powder are added in one portion. With vigorous stirring, a 1 M Na 2 CO 3 solution was added dropwise to pH = 6.7. The concentration of rhodium in the resulting solution is 1.3 mmol L -1 . The suspension is kept for 12 hours at 20 ° C, maintaining the pH by adding 1 M Na 2 CO 3 solution. The suspension is heated to 95 ° C and incubated for another 1 hour. After that, the flask with the suspension was purged with hydrogen with stirring for 2 hours at 95 ° C, then cooled to room temperature and continued to stir for another 1 hour to saturate rhodium with hydrogen. With stirring turned on, without depressurization of the system, a 0.24 M HAuCl 4 solution (0.38 ml) was added to the flask and stirring was continued for 1 hour. The resulting suspension is filtered, the precipitate is washed on the filter with water and dried in an oven at 60 ° C.
Состав полученного катализатора 0,3%Au+0,5%Rh/TiO2.The composition of the resulting catalyst is 0.3% Au + 0.5% Rh / TiO 2 .
Далее в нижний слой реактора загружали 1 мл катализатора 0,3%Au+0,5%Rh/TiO2, а затем сверху досыпали 9 мл катализатора Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3. Соотношение слоев 2-х катализаторов (в об.%) составило 10 и 90, соответственно.Then, 1 ml of 0.3% Au + 0.5% Rh / TiO 2 catalyst was loaded into the lower reactor layer, and then 9 ml of Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 catalyst were added to the top. The ratio of the layers of 2 catalysts (in vol.%) Was 10 and 90, respectively.
Пример 2. Example 2
Катализаторы готовили согласно примеру 1, за исключением того, что при приготовлении катализатора селективного окисления оксида углерода навеска соли родия составляла 0,138 г, добавляли 0,24 М раствор HAuCl4 (0,065 мл), а pH поддерживают 1 М раствором NaOH.The catalysts were prepared according to example 1, except that in the preparation of the catalyst for selective oxidation of carbon monoxide, the weight of the rhodium salt was 0.138 g, 0.24 M HAuCl 4 solution (0.065 ml) was added, and the pH was maintained with 1 M NaOH solution.
Состав полученного катализатора 0,05%Au+1%Rh/TiO2.The composition of the obtained catalyst is 0.05% Au + 1% Rh / TiO 2 .
Кроме этого, на стадии загрузки реактора соотношение слоев 2-х катализаторов (в об.%) составило 20 и 80, соответственно.In addition, at the stage of reactor loading, the ratio of the layers of 2 catalysts (in vol.%) Was 20 and 80, respectively.
Примеры 3-4. Examples 3-4.
Катализаторы, полученные в примерах №1 и 2, испытывают в предлагаемом в настоящем изобретении способе получения этилена (таблица).The catalysts obtained in examples No. 1 and 2 are tested in the method of producing ethylene proposed in the present invention (table).
Смесь этана и кислорода, содержащую кислород и этан в соотношении 1:2,5-3,5, подавали при атмосферном давлении в проточный реактор (кварцевая трубка D=20 мм) со стационарным слоем катализатора с объемной скоростью 500-30000 ч-1. Загрузка двухслойного катализатора составляла 10 мл, при этом на входе газового сырья располагали слой Mo1.0V0.37Te0.17Nb0.12O3, а далее по ходу газового потока слой Au+Rh/TiO2.A mixture of ethane and oxygen, containing oxygen and ethane in a ratio of 1: 2.5-3.5, was fed at atmospheric pressure into a flow reactor (quartz tube D = 20 mm) with a stationary catalyst bed with a bulk velocity of 500-30000 h -1 . The loading of the two-layer catalyst was 10 ml; in this case, a Mo 1.0 V 0.37 Te 0.17 Nb 0.12 O 3 layer was placed at the inlet of the gas feedstock, followed by an Au + Rh / TiO 2 layer along the gas stream.
Процесс окислительного дегидрирования этана проводили в диапазоне температур 380-420°C. Температуру слоя катализатора в реакторе измеряли с помощью термопары, помещенной в кварцевом стакане непосредственно в середину слоя катализатора.The process of oxidative dehydrogenation of ethane was carried out in the temperature range of 380-420 ° C. The temperature of the catalyst layer in the reactor was measured using a thermocouple placed in a quartz glass directly in the middle of the catalyst layer.
Температуру в слое катализатора измеряли с помощью термопары, помещенной в вмонтированный в реактор кварцевый стакан (коаксиально по центру кварцевого реактора). На выходе из реактора находилась охлаждаемая до 0°C ловушка для сбора образующейся воды. Газ на выходе из реактора (в % об.) анализировали на хроматографе модели 3700 с использованием петли фиксированного объема на 3 м набивной колонке HayeSep-Q (СО2, С2Н4, С2Н6), а газы (O2, CO) анализировали на 2 м колонке с молекулярными ситами 5A с использованием детектора катарометр в изотермическом режиме при 50°C.The temperature in the catalyst bed was measured using a thermocouple placed in a quartz cup mounted in the reactor (coaxially in the center of the quartz reactor). At the outlet of the reactor, there was a trap cooled to 0 ° C to collect the resulting water. The gas at the outlet of the reactor (in% vol.) Was analyzed on a Model 3700 chromatograph using a fixed volume loop on a 3 m HayeSep-Q packed column (СО 2 , С 2 Н 4 , С 2 Н 6 ), and gases (O 2 , CO) were analyzed on a 2 m 5A molecular sieve column using a katharometer detector in isothermal mode at 50 ° C.
В таблице представлены условия проведения реакции ОДЭ, состав реакционного газа на выходе из реактора и конверсия кислорода.The table shows the conditions for the ODE reaction, the composition of the reaction gas at the outlet of the reactor, and oxygen conversion.
Сравнение показателей процесса, полученных по прототипу и по настоящему изобретению, показывает (см. табл.), что в присутствии дополнительного нижнего слоя Au+Rh/TiO2 катализатора конверсия кислорода в ряде случаев возрастает более, чем на 10% (см. пример 4), при этом в реакционной смеси на выходе из реактора наблюдается существенное (на 2-3 об.%) снижение концентрации нежелательных кислорода и оксида углерода. Следует отметить, что наряду с этим в реакционном газе наблюдается некоторое (около 1 об.%) увеличение концентрации целевого продукта - этилена.A comparison of the process indicators obtained by the prototype and the present invention shows (see table) that in the presence of an additional lower layer of Au + Rh / TiO 2 catalyst, oxygen conversion in some cases increases by more than 10% (see example 4 ), while in the reaction mixture at the outlet of the reactor there is a significant (2-3% vol.) decrease in the concentration of undesirable oxygen and carbon monoxide. It should be noted that along with this in the reaction gas there is a certain (about 1 vol.%) Increase in the concentration of the target product, ethylene.
Технический результат, получаемый при реализации настоящего изобретения, состоит в достижении более высокой конверсии кислорода в предлагаемом процессе, а также существенном снижении концентрации оксида углерода в реакционном газе, что облегчает дальнейшее выделение из реакционной газовой смеси целевого продукта - этилена.The technical result obtained by the implementation of the present invention is to achieve a higher oxygen conversion in the proposed process, as well as a significant reduction in the concentration of carbon monoxide in the reaction gas, which facilitates the further separation of the target product, ethylene, from the reaction gas mixture.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131434/04A RU2528830C1 (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Method of producing ethylene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131434/04A RU2528830C1 (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Method of producing ethylene |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2528830C1 true RU2528830C1 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51583096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013131434/04A RU2528830C1 (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Method of producing ethylene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528830C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612305C1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Method for oxidative conversion of ethane into ethylene |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2483429A1 (en) * | 2002-05-06 | 2003-11-20 | Conocophillips Company | Particulate supports for oxidative dehydrogenation |
CA2500631A1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Conocophillips Company | Rare earth metals as oxidative dehydrogenation catalysts |
RU2238144C2 (en) * | 1999-04-01 | 2004-10-20 | Бп Кемикэлз Лимитед | Oxidation catalyst and a method implemented using it |
WO2005051527A2 (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-09 | Conocophillips Company | Copper-modified catalysts for oxidative dehydrogenation |
RU2393144C1 (en) * | 2008-11-01 | 2010-06-27 | Леонид Модестович Кустов | Ethylene synthesis method |
-
2013
- 2013-07-10 RU RU2013131434/04A patent/RU2528830C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2238144C2 (en) * | 1999-04-01 | 2004-10-20 | Бп Кемикэлз Лимитед | Oxidation catalyst and a method implemented using it |
CA2483429A1 (en) * | 2002-05-06 | 2003-11-20 | Conocophillips Company | Particulate supports for oxidative dehydrogenation |
CA2500631A1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Conocophillips Company | Rare earth metals as oxidative dehydrogenation catalysts |
WO2005051527A2 (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-09 | Conocophillips Company | Copper-modified catalysts for oxidative dehydrogenation |
RU2393144C1 (en) * | 2008-11-01 | 2010-06-27 | Леонид Модестович Кустов | Ethylene synthesis method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612305C1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Method for oxidative conversion of ethane into ethylene |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI419868B (en) | Improved process for the oxidative dehydrogenation of ethane | |
JP2837244B2 (en) | Method for producing ethylene and acetic acid and catalyst | |
US11691130B2 (en) | Catalyst for ethane ODH | |
EP1043064A2 (en) | Mixed metal oxide catalyst and use thereof in oxidation reactions | |
JP4711582B2 (en) | Sulfur-containing promoters for oxidative dehydrogenation of alkanes. | |
JP4346823B2 (en) | Catalyst for oxidation of ethane to acetic acid | |
RU2358958C1 (en) | Method of preparing active phase of catalyst for oxidative dehydrogenation of hydrocarbons, catalyst based on it, method of obtaining it and method of oxidative dehydrogenating ethane and its use | |
CN108863738A (en) | A method of preparing cyclopentanone | |
RU2528830C1 (en) | Method of producing ethylene | |
KR101118938B1 (en) | Catalyst composition and use thereof in ethane oxidation | |
US9822051B2 (en) | Method for producing acrolein | |
CN110721696B (en) | Method for catalytically synthesizing tea scented ketone by adopting perovskite type composite oxide | |
KR101135416B1 (en) | Process for production of styrene | |
RU2387478C2 (en) | Ethane oxidation catalyst and method where said catalyst is used | |
RU2400298C2 (en) | Oxidation catalyst | |
RU2393144C1 (en) | Ethylene synthesis method | |
RU2350385C2 (en) | Mixed metal oxide catalyst | |
JP2005519107A (en) | Process for producing alkenyl carboxylate or alkyl carboxylate | |
RU2528829C1 (en) | Method of producing ethylene | |
EP3801889B1 (en) | Catalysts for single step double dehydrogenation of butadiene from n-butane | |
US5260250A (en) | Catalyst for the production of ethylene and acetic acid | |
JPS5916843A (en) | Continuous preparation of aromatic alcohol | |
EP4396157A1 (en) | Oxygen removal from an ethane odh product stream using ethanol | |
WO2023031733A1 (en) | Oxygen removal from an ethane odh product stream using ethanol | |
JP3548466B2 (en) | Sb-Re composite oxide catalyst for ammoxidation reaction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200711 |