Папиян Тигран Гургенович (RU), Кущев Николай Федорович (RU)
Приоритеты:
подача заявки: 2002-12-06
публикация патента: 27.06.2004
Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к способу получения темной нефтеполимерной смолы (НПС) из тяжелой фракции жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья. Сущность изобретения заключается в получении НПС каталитической полимеризацией фракции 160С - к.к. жидких продуктов пиролиза при температуре 150-210С, давлении до 0,1 МПа, в течение 0,5-2 часов в присутствии стационарного загруженного в реактор алюмокобальтмолибденового катализатора, содержащего СоО 2,0-6,0 мас.%, МоО3 10,0-18,0 мас.% на носителе -Al2O3. При этом после отгонки смолы от жидких углеводородов образуются темные НПС с температурой размягчения 80-95С, выход которых составляет 43-58 мас.% на исходное сырье. Обеспечивается высокий выход НПС, сокращаются энергозатраты. 2 табл.
Формула изобретения
Способ получения темной нефтеполимерной смолы из фракции 160С - к.к. жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья реакцией полимеризации при температуре 150-210С, давлении до 0,1 МПа в течение 0,5-2 ч, в присутствии стационарно загруженного в реактор катализатора с последующей отгонкой смолы, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют алюмокобальтмолибденовый катализатор, состоящий из носителя -Al2O3 и СоО, МоО3, с содержанием СоО 2,0-6,0 мас.%, МоО3 10,0-18,0 мас.%.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к способу получения темной нефтеполимерной смолы (НПС) из тяжелой фракции жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья.Известен способ получения темных НПС из остатков ректификации жидких продуктов пиролиза, выкипающих выше 190-200С, термической полимеризацией непредельных компонентов сырья (Ю.В. Думский. Нефтеполимерные смолы. - М.: Химия, 1988, с. 59-62, 88, 136).Получение НПС термической пролимеризацией фракции 190С - к.к. жидких продуктов пиролиза осуществляется при температуре 245-250С, давлении 0,4 МПа, в течение 5 часов с последующей отгонкой жидких углеводородов из полимеризата. Выход темной НПС с температурой размягчения 93С составляет 58%.Недостатками термического способа получения темной НПС является: высокая температура, повышенное давление и большая продолжительность процесса полимеризации, которые увеличивают энергозатраты.Наиболее близким способом получения НПС, который можно выбрать в качестве прототипа, является способ получения НПС каталитической переработки фракции 130-200С жидких продуктов пиролиза в присутствии стационарно загруженного в реактор алюмохромового катализатора, (Т.Г. Папиян, В.Н. Стадникова. Способ получения светлой нефтеполимерной смолы. Патент РФ 2169157. БИ 17, 2001 г.).Каталитическим способом получение НПС из фракции 130-200С жидких продуктов пиролиза осуществляется при температуре 170-210С, давлении 0,3-0,7 МПа, в течение 1-4 часов. Технологическая схема каталитического процесса получения НПС состоит из реакторного узла и узла отгонки жидких углеводородов из смолы. Наибольший выход НПС с температурой размягчения 81С составляет 47% и достигается на катализаторе с содержанием Сr2О3 - 22,4 мас.%.Основным недостатком данного способа является низкий выход НПС, связанный с низкой активностью алюмохромового катализатора в процессе полимеризации непредельных углеводородов тяжелой фракции 160С - к.к. жидких продуктов пиролиза.Целью изобретения является получение темной нефтеполимерной смолы с высоким выходом и наименьшими энергозатратами из тяжелой фракции 160С - к. к. жидких продуктов пиролиза.Поставленная цель достигается переработкой фракции 160С - к.к. жидких продуктов пиролиза при температуре 150-210С, давлении до 0,1 МПа, в течение 0,5-2 часов в присутствии стационарного загруженного в реактор алюмокобальтмолибденового катализатора, содержащего оксида кобальта (СоО) 2,0-6,0 мас.% и триоксидмолибдена (МоO3) 10,0-18,0 мас.% на носителе -Al2O3При этом после отгонки смолы от жидких углеводородов образуются темные НПС с температурой размягчения 80-95С, выход которых составляет 43-58 мас.% на исходное сырье.Для осуществления примеров конкретного исполнения в качестве сырья для синтеза НПС использовалась фракция 160°С к.к. жидких продуктов пиролиза, выпускаемая по ТУ 6-05-1975-86 на этиленовой установке 000 “Ставролен” со следующими характеристиками:Плотность при 20С, кг/м3 1040Вязкость при 20С, ССТ 7Температура начала кипения, С 16050% объема перегоняетсяпри температуре, С 220Йодное число, г I2/100 г 63Массовая доля, %:Серы 0,05Воды 0,1Натрия 0,005Мех.примесей 0,01Кислотность или щелочность НейтральнаяПример 1. Процесс получения НПС проводился в реакторе объемом 10 литров. Обогрев реактора осуществлялся встроенным электротеном. В реактор было загружено 1,5 литра алюмокобальтмолибденового катализатора и 5 литров вышеуказанной фракции 160С - к.к. Химический и гранулометрический составы катализатора приведены в таблице 1. После завершения процесса полимеризат подвергался атмосферной до 250С и вакуумной при 250С отгонке жидких углеводородов с выделением НПС. Режим процесса, выход и температура размягчения НПС приведены в таблице 1.Примеры 2-8 проводились аналогично примеру 1 за исключением состава катализатора и условий процесса.Отгонка жидких углеводородов из полимеризата осуществлялись аналогично примеру 1. Режимы проведения процесса, выход и температура размягчения НПС приведены в таблице 2.Пример 8. Проводился аналогично примеру 1 за исключением того, что в качестве катализатора использовался алюмохромовый катализатор состава: Сr2O5 - 22,4 маc.%, -А1203 - 77,6 маc.%. Размеры гранул катализатора: диаметр 2,5-3 мм, длина 5-7 мм. Режим процесса, выход и температура размягчения НПС приведены в таблице 2.По результатам примеров 1-6 видно, что проведение процесса получения НПС из тяжелой фракции 160С - к.к. жидких продуктов пиролиза в присутствии стационарно загруженного катализатора заявленного состава при умеренных температурах 150-210С и низкой продолжительности процесса 0,5-2 часа позволяет получать темные НПС с температурой размягчения 80-95С и выходом 43-58% на сырье. Наиболее высокий выход НПС достигается на катализаторе оптимального состава и выбранных условий проведения процесса в примере 6.По результатам примеров 7, 8, проведенных в сопоставимых условиях с примерами 1, 2, видно, что при содержании в катализаторе оксидов молибдена и кобальта за пределами заявленного состава его активность резко падает.По результатам примера 9 следует, что алюмохромовый катализатор по прототипу (2) обладает низкой активностью в процессе переработки тяжелой фракции 160°С - к.к. жидких продуктов пиролиза. Источники информации1. Ю.В. Думский. Нефтеполимерные смолы. - М.: Химия. 1988. С. 59-62, 88, 136.2. Т.Г. Папиян, В.Н. Стадникова. Способ получения светлой нефтеполимерной смолы. Патент РФ № 2169157. БИ №17, 2001.