1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 28763
(51) C10G 27/10 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2010/1622.1
(22) 31.10.2008
(45) 15.07.2014, бюл. №7
(31) 61/039,619
(32) 26.03.2008
(33) US
(85) 25.10.2010
(86) PCT/US2008/082095, 31.10.2008
(72) ЛИТЦ, Кайл, Е. (US); ДЖОРДАН Трэйси М.
(US); РОССЕТТИ Марк Н. (US); ЛУГРАН Энтони
Дж. (US); ВРИЛАНД Дженнифер Л. (US)
(73) ОТЕРРА, ИНК. (US)
(74) Тусупова Меруерт Кырыкбаевна (KZ)
(56) US 2006/ 0180501 A1, кл. C10/G 45/00, 17.08.2006
US 4374949 A, кл. C08L 67/02, 22.02.1983
Патент KZ 6836 B, кл. C10G 27/04, 15.01.2002
Предварительный патент KZ 15598 A, кл. C10G
27/04, 15.04.2005
RU 2006108543 A, кл. C10G 27/04, 10.08.2006
(54) СПОСОБЫ СУЛЬФООКИСЛЕНИЯ
(ВАРИАНТЫ)
(57) Описание в общем относится к каталитическим
способам. В частности, описание относится к
реакциям сульфоокисления, системам и способам
каталитических реакций сульфоокисления.
Раскрыты способы сульфоокисления с
применением катализаторов для осуществления
удаления серы из сырой нефти и продуктов
перегонки нефти. Катализатор содержит
титанильную группировку, которая служит для
избирательного связывания соединений серы и
влияет на их окисление. Титанил может быть связан
в полимере или на поверхности полимера, либо на
поверхности, или в порах неорганического
носителя. Получающиеся в результате окисленные
соединения серы легко отделяются от потоков
исходной сырой нефти или продуктов перегонки
нефти при помощи традиционных способов
разделения, в той последовательности, как описано
в раскрытых системах и способах.
(19)KZ(13)B(11)28763
51. 28763
51
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ сульфоокисления, включающий:
обеспечение потока углеводорода, включающего
по меньшей мере одно соединение серы;
обеспечение окислителя;
обеспечение катализатора, включающего
соединение металла, представленного общей
формулой MmOm(OR)n, где М представляет собой
комплекс металла, R представляет собой
углеродную группу, имеющую по меньшей мере 3
атома углерода и по меньшей мере одну группу ОН,
где тип могут независимо представлять собой целые
числа от 1 до 8; и
приведение в контакт потока углеводорода с
окислителем в присутствии катализатора, приводя в
результате к окислению по меньшей мере одного
соединения серы.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий:
обеспечение агента фазового
переноса/растворителя.
3. Способ по п.2, где агент фазового
переноса/растворитель выбран из группы,
состоящей из уксусной кислоты, муравьиной
кислоты, пропановой кислоты, октеновой кислоты,
бутеновой кислоты, длинноцепочечных
алифатических кислот, алкилзамещенных
ароматических кислот, других полярных протонных
жидкостей и их смесей.
4. Способ по п.1 где катализатор содержит:
бис(полиол)оксотитан(IV).
5. Способ по п.3 где полиол дополнительно
содержит:
этиленгликоль, глицерин, эритрит, сорбит,
ксилит, пентаэритрит, сахар, углеводород и тому
подобные.
6. Способ по п.1, осуществляемый при
температуре от 20 градусов Цельсия до 90 градусов
Цельсия.
7. Способ по п.1, где концентрация катализатора
составляет от 100,00 масс.% до 0,00004 масс.%
относительно элементной серы.
8. Способ по п.1, где катализатор включен в
полимер.
9. Способ по п.1, где катализатор связан с
поверхностью носителя.
10. Способ по п.9, где поверхность носителя
содержит: органический полимер, неорганический
оксид или их смеси.
11. Способ по п.10, где неорганический оксид
выбран из группы, независимо состоящей из
силикатов, алюминатов, титанатов и/или их смесей.
12. Способ по п.10, где органический полимер
выбран из группы, состоящей из:
полистирол-со-дивинилбензола, содержащего
реакционноспособные химические функциональные
группы, включающие изоцианаты, ангидриды,
сульфонилгалогениды, бензилгалогениды,
галогенангидриды карбоновых кислот,
фосфорилгалогенангидриды, силилхлориды, или
любую химическую функциональную группу,
способную взаимодействовать с боковой -ОН
группой катализатора.
13 Способ по п.1, где катализатор представляет
собой твердое вещество в форме, выбранной из
группы, состоящей из полимера, комплекса,
кластерного комплекса, смеси изомеров,
наномерного вещества и их смесей.
14. Способ по п.1, где поток углеводорода,
включающего по меньшей мере одно соединение
серы, выбран из группы, состоящей из бензина,
дизельного топлива, авиационного топлива,
необработанной нефти, тяжелой высокосернистой
нефти, других продуктов нефтепереработки и
промежуточных соединений и их смесей.
15. Способ по п.1, где окислитель выбран из
группы, состоящей из пероксида водорода,
гипохлорита натрия, кислорода, озона, воздуха,
перманганатов, закиси азота и их смесей, и их
различных форм.
16. Способ сульфоокисления, при котором:
в реакционную систему вводят поток
углеводорода, включающего по меньшей мере одно
соединение серы;
вводят агент фазового переноса/растворитель в
реакционную систему, таким образом, что
образуется смесь;
вводят в реакционную систему катализатор, где
катализатор включает комплекс металла,
представленный общей формулой MmOm(OR)n;
вводят в реакционную систему окислитель таким
образом, что катализатор катализирует реакцию
окисления между окислителем и по меньшей мере
одним соединением серы; и
выделяют по меньшей мере одно окисленное
соединение серы из реакционной системы, где по
меньшей мере одно окисленное соединение серы
растворено в агенте фазового
переноса/растворителе.
17. Способ по п.16 , где катализатор содержит
бис(глицерин)оксотитан (IV).
18. Способ по п.16, где катализатор выбран из
группы, состоящей из бис(глицерин)оксотитана
(IV), бис(этиленгликоль)оксотитана (IV),
52. 28763
52
бис(эритрит)оксотитана (IV), бис(сорбит)оксотитана
(IV) и их смесей.
19. Способ по п.16, где катализатор связан с
поверхностью носителя.
20. Способ по п.16, где поверхность носителя
содержит органический полимер, неорганический
оксид или их смеси.
21. Способ сульфоокисления, включающий
стадии:
обеспечения по меньшей мере первой
комбинации точка смешивания/реактор/точка
введения;
обеспечения потока жидкого углеводорода,
обогащенного серой;
доставки потока жидкого углеводорода,
обогащенного серой, по меньшей мере к первой
комбинации точка смешивания/реактор/точка
введения;
обеспечения окислителя;
доставки окислителя по меньшей мере к первой
комбинации точка смешивания/реактор/точка
введения;
смешивания окислителя с потоком жидкого
углеводорода по меньшей мере в первой
комбинации точка смешивания/реактор/точка
введения с получением смеси;
обеспечения потока полярной протонной
жидкости;
обеспечения катализатора;
комбинирования смеси с потоком полярной
протонной жидкости в присутствии катализатора с
образованием реакционной смеси, где стадия
комбинирования приводит в результате к
сульфоокислению обогащенной серой органической
жидкости по меньшей мере в первой комбинации
точка смешивания/реактор/точка введения;
обеспечения по меньшей мере первой
комбинации разделитель/сушильный аппарат;
переноса потока смеси из по меньшей мере
первой комбинации точка
смешивания/реактор/точка введения в по меньшей
мере первую комбинацию разделитель/сушильный
аппарат;
отделения по меньшей мере первого потока по
существу не содержащего серу углеводородного
продукта от потока обогащенного серой
углеводорода и влажного потока полярной
протонной жидкости;
сушки влажного потока полярной протонной
жидкости в первой комбинации
разделитель/сушильный аппарат;
возвращения высушенного потока полярной
протонной жидкости в по меньшей мере первую
точку смешивания/реактор/точка введения;
обеспечения по меньшей мере второго реактора;
переноса потока обогащенного серой
углеводорода во второй реактор;
нагревания потока обогащенного серой
углеводорода во втором реакторе, где нагревание
приводит в результате к по меньшей мере второму
потоку по существу не содержащего серу
органического соединения и обогащенному серой
потоку кокса;
обеспечения по меньшей мере первой
комбинации точка смешивания/разделитель;
комбинирования двух по существу не
содержащих серу потоков по меньшей мере в
первой комбинации точка смешивания/разделитель;
и
отделения из получающейся в результате
комбинации потока по существу не содержащего
серу обогащенного олефинами углеводородного
продукта.
22. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация точка
смешивания/реактор/точка введения включает
отдельные компоненты для точки смешивания,
реактора и точки введения.
23. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинации точка
смешивания/реактор/точка введения содержит
отдельные компоненты для точки смешивания и
комбинации реактор/точка введения.
24. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация точка
смешивания/реактор/точка введения содержит
отдельные компоненты для реактора и комбинации
точка смешивания/точка введения.
25 Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация точка
смешивания/реактор/точка введения содержит
отдельные компоненты для точки введения и
комбинации точка смешивания/реактор.
26. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация точка
смешивания/реактор/точка введения содержит
отдельные компоненты для каждого из точки
введения, точки смешивания и реактора.
27. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация точка
смешивания/реактор/точка введения содержит
отдельные компоненты для каждого из точки
введения, точки смешивания и реактора.
28. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация
разделитель/сушильный аппарат содержит
отдельные компоненты для каждого из разделителя
и сушильного аппарата.
29. Способ сульфоокисления по п.21, где по
меньшей мере первая комбинация точка
смешивания/разделитель содержит отдельные
компоненты для каждого из точки смешивания и
разделителя.
30. Способ сульфоокисления, включающий
стадии:
обеспечения по меньшей мере первой точки
смешивания:
обеспечения потока жидкого углеводорода,
обогащенного серой;
доставки потока жидкого углеводорода,
обогащенного серой, к первой точке смешивания;
обеспечения точки введения;
обеспечения окислителя;
доставки окислителя к точке введения;
53. 28763
53
смешивания окислителя с потоком жидкого
углеводорода в первой точке смешивания с
получением смеси;
обеспечения по меньшей мере одного реактора;
обеспечения потока полярной протонной
жидкости;
обеспечения катализатора;
комбинирования смеси с потоком полярной
протонной жидкости в присутствии катализатора с
образованием бифазной реакционной смеси, где
стадия комбинирования приводит в результате к
сульфоокислению обогащенной серой органической
жидкости в реакторе;
обеспечения по меньшей мере первого
разделителя;
переноса потока двухфазной смеси из по
меньшей мере одного реактора (2) в разделитель;
отделения потока по существу не содержащего
серу углеводородного продукта от потока
обогащенного серой углеводорода и влажного
потока полярной протонной жидкости; и
обеспечения по меньшей мере второго реактора;
переноса потока обогащенного серой
углеводорода во второй реактор;
нагревания потока обогащенного серой
углеводорода во втором реакторе, где нагревание
приводит в результате к потоку по существу не
содержащих серу органических соединений и
обогащенному серой потоку кокса;
обеспечения по меньшей мере второй точки
смешивания;
комбинирования двух по существу не
содержащих серу потоков в точке смешивания;
обеспечения по меньшей мере второго
разделителя;
после комбинирования двух по существу не
содержащих серу потоков, переноса получающейся
в результате комбинации от точки смешивания к по
меньшей мере второму разделителю; и
разделения получающейся в результате
комбинации на различные потоки углеводородного
дистиллята.
31. Способ сульфоокисления по п.30, где
предложенный окислитель получают путем
электролиза.
32. Способ сульфоокисления по п.30, где
окислитель получен с завода по производству
окислителей.
33. Способ сульфоокисления по п.30, где по
меньшей мере первый реактор включает реактор с
неподвижным слоем.
34. Способ сульфоокисления по п.30, где по
меньшей мере первый реактор включает
статический смеситель с реактором с неподвижным
слоем.
35. Способ сульфоокисления по п.30, где по
меньшей мере первый реактор включает
непрерывно перемешиваемый реактор.
36. Способ сульфоокисления по п.30, где по
меньшей мере первый реактор включает структуру,
способную осуществлять каталитические реакции с
реакционными смесями, содержащими более чем
одну фазу.
37. Способ сульфоокисления по п.30,
дополнительно включающий следующие стадии:
обеспечения сушильного аппарата;
переноса влажного потока полярной протонной
жидкости в сушильный аппарат; и
сушки влажного потока полярной протонной
жидкости.
38. Способ сульфоокисления по п.37, где стадия
сушки приводит в результате к продукции потока
воды.
39. Способ сульфоокисления по п.37, где после
стадии сушки остаток переносят в по меньшей мере
один реактор.
