Способ получения олефиновых углеводородов

 

СПОСОБ ГОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ путем термокаталитическрй переработки углеводородного сырья в среде водяного пара в присутствии катализатора, содердкащего пятиокись ванадия, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов, в качестве катализатора используют катализатор , дополнительно содержащий окислы кремния, магния и пятиокись фосфора при следукщем соотнопюиш компонентов катализатора, мае.%: Пйтиокись фосфора30-55 Окись магния5-7 Пятиокись ванадия0,2-1,0 Двуокись кремнияДо 100

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МОВЛАД

РЕСПУБЛИН аа а1 (21) 3652941/23-04 (22) 19.07.83 (46) 07.11.84. Бюл. У 41 (72) Ж.Ф. Галимов, М.Н. Рахимов и Э.Г. Теляшев (71) Уфимский нефтяной институт (53) 662. 75 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 559946, кл. С 10 О 11/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

11 829654, кл. С 10 G 11/00, 1978 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛКФИНОВЫХ

УГЛЕВОДОРОДОВ путем термокаталитичес3 у) С 10 G 11/00 С 10 С 11/04 кой переработки углеводородного сырья в среде водяного нара в присутствии катализатора, содеркащего пятиокись ванадия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения вькода целевых продуктов, в качестве катализатора используют катализатор, дополнительно содержащий окислы кремния, магния и пятиокись фосфора при следующем соотношении компонентов катализатора, мас.Xs

Пятиокись фосфора 50-55

Окись магния 5-7

Пятиокись ванадия 0,2-1,0

Двуокись кремния До 100

1 11226

Изобретение относится к способу получения олефиновых углеводородов путем термокаталитической переработки углеводородных фракций, например мазутов, в среде водяного пара, Известен способ термокаталитической переработки углеводородного сырья в присутствии алюмосиликатного катализатора, позволяющий получать из любого углеводородного сырья, включая.тяжелые нефтяные остатки и нефть, до 51,4 мас.Х олефиновых углеводородов. Сырье — Тюменская нефть с плотностью 0,874, содержанием серы 1,5Х, асфальтенов 2,2Х.

Фракционный состав, об. : фракция с т.кип. до 200 С 18,8; 200-300 С

16,2; выше 300 С 65,0. Условия процесса: температура 720 С, давление

-1 атмосферное, объемная скорость 5 ч подача водяного пара 100Х. Выход продуктов мас.X на пропущенное сырье: газообразные продуктв 63,8, в том числе окись и двуокись углерода 0,2; водород 0,6; метан 8,8; этан 2,2; этилен 29,1; пропан 0,6; пропилея

12,8; бутилены и дивинил 9,5; жидкие продукты 34,2; кокс и потери 2,0 1).

Однако при этом способе качество жидких продуктов переработки остается неудовлетворительным, так как конденсат соответствует обычным трудиоперерабатываемым смолам пиролиза, не имеющим конечную температуру вы" кипания.

Наиболее близким к изобретению по сущности и достигаемому результату является способ получения олефиновых углеводородов путем термокаталитической переработки высокомолекулярных углеводородов фракций на ка- 4О тализаторе в среде водяного пара. Катализатор представляет собой железо- хромокалиевый катализатор, содержащий 0,2-1, 0 мас. Х пятиокиси ванадия.

Процесс ведут при 500-700 С, объемо 45

Йой скорости подачи сырья 0,5-2,5 ч "

1 и разбавлении сырья водяным паром (3-4):1 по массе. Способ позволяет перерабатывать любое углеводородное сырье, включая тяжелые остатки и нефть, и получать до 45-50 мас.Х олефиновых углеводородов, жидкие продукты удовлетворительного качества с конечной температурой выкипания

600вС 2

Недостатком известного способа является низкий выход олефиновых углеводородов при уменьшении разбав85 2 ления сырья водяным паром за счет снижения аКтивности и закоксовывания катализатора. Для обеспечения работоспособности катализатора требуется значительное разбавление сырья (3-4:1 мас.) водяным паром, что влечет за собой увеличение емкости реак" ционных аппаратов и значительные знергозатраты на перегрев пара и конденсац по продуктов реакции. Так, получение олефиновых углеводородов в количестве 51,4 мас.X при выходе газообразных продуктов 39 мас. на сырье требует четырехкратного разбавления сырья водяным паром.

Лабораторное апробирование способа показывает, что при термокаталитической переработке мазута в безградиентном изотермическом реакторе при 600 С, объемной скорости подачи сырья 1,25 ч ", длительности пробега

1 ч уменьшение разбавления сырья водяным паром до 1:1 мас. приводит к быстрой потере активности катализатора и его закоксовыванию (выход кокса 6,57 мас.Х на сырье). Выход газообразных продуктов реакции снижается до 33,13 мас. . Содержание в них олефиновых углеводородов

54, 14 мас. X.

Цель изобретения - увеличение выхода олефиновых углеводородов.

Поставленная цель достигается тем, что при способе получения олефиновых углеводородов путем термокаталитической переработки углеводородного сырья в среде водяного пара н присутствии катализатора, содержащего пятиокись ванадия,в качестве катализатора используют катализатор, дополнительно содержащий окислы кремния, магния и пятиокись фосфора при следующем соотношении компонентов катализатора, мас. :

Пятиокись фосфора 50-55

Окись магния 5-7

Пятиокись ванадия 0,2-1,0

Двуокись кремния До 100

Способ осуществляют следующим образом.

В реактор вводят предварительно подогретое сырье и водяной ар в соотношении 1:(1-2) по массе. Температура в реакторе 500-700 С, давление атмосферное, объемная скорость подачи сырья 0,5-2 ч". Объем слоя катализатора в реакторе 200 см . Катализатор перед опытом активируют

22685 4 углеводородов С,-С» 56,19 мас.Х этилена 28,33 мас.7.

Пример 2. Способ осуществляют ло примеру 1. Температура в реакционной зоне 600 С. Состав катализатора, мас.7: SiO, 42,4; Р,О1

50,0 Ико 7,01 ч205 0,6 °

Получают rаз с выходом 32,43 мас.7. на сырье с содержанием олефиновьк углеводородов С -С 67«05 мас.Х, этилена 34,23 мас.7.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1. Температура в peakционной зоне 600 С, Состав катализатора, мас.Х: SiO 40; Р 0 52,5;

MgO 6 5« 1 0 1«О °

Получают гаэ с выходом 35,12 мас.Х на сырье с содержанием олефиновых углеводородов С - С 61,59 мас. X,ýòèлена 29,76 мас.X.

Полученные данные приведены в таблице.

Выход, мас.Х этилена (на газ) олефиновых (на газ) U O газа

Я О Р О Mgo

28, 33

56, 19

34,23

29, 76

67. 05

61, 59

1I р и м е р 4. Способ осуществляют по примеру 1 ° Температура В зоне40 реакции 600 С, объемная скорость подачи сырья 1,25 ч", разбавление сырья водяным паром 1:1 мас. Состав катализатораа, мас. 7: S iO 44,8; Р2 О<

50,0; MgO 5,0; Uð04 0,2.

Получают газ с выходом 28,62 мас.Х на сырье с содержанием олефиновых углеводородов С -С 51,94 мас.Х, этилена 25,14 мас ° 7..

Пример 5. Способ осуществля-50 ют по примеру 1. Температура в зоне реакции 600 С, объемная скорость подачи сырья 1,25 ч 1, разбавление сырья водяным паром 1:1 мас. Состав катализатора, мас.%: SiO, 39,8;

Р О 55,0; Mg0 5,0; Ч О 0,2.

Получают газ с выходом 29,40 мас.7 на сырье с содержанием олефиновых

3 11 в токе воздуха и водяного пара в количестве 1:1 мас. при 400 С в течение 1О мин.

Пример 1. Через реактор проточного типа со стационарным слоем катализатора, содержащего, мас.Х:

SiO 42; Р 04 5 1; MgO 6,8; Ч О 0,2, пропускают мазут (фракцию 350 С, Туймаэинской нефти) с водяным паром.

Плотность мазута р 0,949, условная вязкость при 100 С 3,6, содержание серы 1,94 мас.%, остаточное содержание светлых 7,5 об.Х, выкипает, об.X: до 360 С 9, до 400 С 21, до 420 С

29, до 450 С 41 до 480 С 51, до

Ю

500 С 57. Объемная скорость подачи сырья 1,25 ч ", температура в реакционной зоне 600 С, разбавление сырья водяным паром 1:1 мас.

Получают газ с выходом 29„88 мас.Х, на сырье с содержанием олефиновых

Состав катализатора, мас.Х

42 51 6,8 0,2 29,88

42,4 50 7,0 0,6 32,43

40 52,5 6,5 1,0 35,12 углеводородов С -С 54,28 мас.Х,эти" лена 27,35 мас.7..

Как видно из примеров 4 и 5,выход олефиновых углеводородов С -С увеличивается с 54,14 до 54,28 мас.Х, т.е. на 0,14 мас.Х по сравнению с известным способом в случае проведения процесса в тех же условиях (TeM» пература 600 С, объемная скорость подачи сырья 1,25 ч ", разбавление сырья водяным паром 1:! мас.) и на том же сырье. По сравнению с лучшим вариантом известного способа выход олефиновых углеводородов С -С, увеличивается с 51,4 до 54,28 мас.Х в предлагаемом способе, т.е. на 2,88 мас.X при одновременном снижении расхода воды в

4 раза и, соответственно, уменьшении энергозатрат на перегрев пара и конденсацию продуктов реакции.

% 1122685 . Ь

Использование запредельных значе» С -С - увеличение содержания 880 ниВ компонентов катализатора не при- и V О и,следовательно, снижение соФОдИт i желаемому резУльтату по сле- держания SiO u P 0 приводит -к уху .

2 2 $

4 ашцмм причинами. снижение содержания шению эксплуатационных характеристик

МЯО и V>0® и следовательно увели- 5 катализатора, т.е. к снижению проччениа .срдержаФия SKO и Р 0 приво" ности катализатора. Так, прочность днт к укудшеаию показателей процесса образцов - катапизатора для притче к снижению выхода газообразных щ ов 1-5 составляет соответствен. ,продуктов и уменьшению содержания в но 342, 323, 310,, 415 и 392 ,иик суимы оле@иновык углеводородов 1< кг/см

Составитель Н. Богданова

Редактор Н.Николайчук Техред Т.Дубинчак Корректор Г. Огар

ФЮ

Заказ 8097/22 Тираж 488 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4