Способ совместного получения этилена и пропилена

 

Сущность изобретения: пропан окисляют кислородом при мольном соотношении пропанжислород (3-8):1 в двухсекционном реакторе при температуре в первой секции 320-450°С, а во второй 600-850°С. 1 табл., 1 ил.

(! 9) (11) COIQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

С0 ,(л

1,(1

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872984/04 (22) 25.07.90 (46) 15.10.92. Бюл. N. 38 (71) Институт химической физики АН

АрмССР (72) M.Ä.Ïoãoñÿí, К.Г.Алхазян и А.А.Манта-. шян (56) Deansly R., Watkins G„Chem Eng. 1951, 47, р.3.

Лукьянов П.И. Пиролиз нефтяного сырья на этилене., М., 1958, Андреас Ф., Гребе К. Химия и технология пропилена, Л.: Химия, 1973.

Авторское свидетельство СССР

К. 1348329, кл. С 07 С 11/06, 1986.

Изобретение относится к органической химии, а именно к производству моноолефинов — пропилена и этилена, и может быть использовано в нефтехимии.

Известен способ получения пропилена и этилена окислением пропана кислородом при 800 С.

Селективность по этилену и пропилену составляет соответственно 41,5 и 19% при конверсии пропана 750

Известны также способы прямого пиролиза пропана и нефтепродуктов в пропилен и этилен, в том числе и каталитические.

Наиболее близким к предложенномуявляется способ получения пропилена и этилена путем окисления пропана кислородом при мольном соотношении пропан:кислород (1 — 10);1 в двухсекционном реакторе при температуре 320 С в первой секции и 390460 С вЂ” во второй, Селективность по сумме моноолефинов составляет 80% при конверсии пропана

11,25%. (я)я С 07 С 5/48, 11/04, 11/06 (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

ЭТИЛЕНА И ПРОПИЛЕНА (57) Сущность изобретения: пропан окисляют кислородом при мольном соотношении пропан:кислород (3-8):1 в двухсекционном реакторе при температуре в первой секции

320-450 С, а во второй 600-850 С. 1 табл., 1 ил.

Недостатком известного способа является низкая конверсия пропана, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения этилена и пропилена путем окисления пропана кислородом в двухсекционном реакторе при мольном соотношении пропан: кислород— (3 — 8):1 процесс проводят при температуре в первой секции, равной 320 — 450 С, а во втоpoA — 600-850 С.

В первой секции реактора образующиеся при более низкой температуре в результате медленной реакции радикалы типа В02 и R проходят во вторую секцию, где при более высокой температуре подвергаются направленному превращению, с образованием пропилена и этилена по реакции

СзН702 — - СзНб+ НО2

Сзн7 — С2Н4+ Снз

При повышенных температурах алкилперекисные радикалы не образуются из-за смещения равновесия в реакции СзН7+ 02; .СзН702 влево.

1768570

В результате образование пропилена по реакции затруднено. Алкильные радикалы в этих условиях в основном подвергаются распаду с образованием этилена.

Проведение реакции в первой секции при относительно низких температурах позволяет перевести алкильные радикалы в соответствующие перекисные радикалы

СзНтОг. Переходя во=вторую секцию, т.е. в зону высокой температуры, перекисные радикалы распадаются с образованием пропилена СзНв.

ПонЛжение-температуры в первой секции реактора ниже 320 С приводит к уменьшению скорости медленной реакций, вместе с тем уменьшается и концентрация радикалов. Это обстоятельство отрицательно сказывается на ход процесса во второй секции реактора.

Повышение температуры в первой секции выше 450 С приводит к увеличению концентрации кислородсодержащих продуктов и уменьшению селективности процесса.

Повышение температуры процесса окислительного пиролиза во второй секции более 850 С приводит к усилению вторичных реакций, в результате чего образуются метан, смола и т,д„а следовательно, к понижению селективности по моноолефинам.

Понижение температуры процесса ниже 600 С приводит к понижению конверсии.

С обогащением исходной смеси кислородом, т.е. при соотношении пропана к кислороду меньше 3 происходит глубокое окисление пропана с образованием кислородсодержащих продуктов, таких как СО, СО2, Н20 и т.д.

При соотношениях СзНц:О = 9 уменьшается скорость реакции и падает конверсия .пропана, В этих условиях для повышения скорости реакции необходимо поднять температуру, что приводит к понижению селективности по моноолефинам.

Проведение процесса окисления в двухсекционном реакторе при соотношении гропан:кислород = (3 — 8):1 и заданных температурах отличает предлагаемое техническое решение от прототипа и позволяет сделать вывод о соответствии его критерию

"новизна", Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлеHbl B других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники, и следовательно, соответствуют в заявляемом решении критерию

"существенные отличия".

На чертеже представлена схема реакционного узла, в котором проводится превращение пропана. (Узел имеет электропечь 1, первую и вторую зоны реактора 2, термопары 3, штуцер 4 для отбора газов для анализа).

Газовый поток иэ баллонов последовательно проходит через обе секции реактора.

В первой секции протекает предварительная подготовка процесса, а во второй — основной процесс. Секции разделены узкой перемычкой, в которой скорость газового потока высокая и превышает скорость распространения пламени. Подогрев двух секций производится раздельно, а заданные температуры поддерживаются терморегуляторами. Реактор снабжен боковыми и торцевыми штуцерами, через которые в реактор вводятся термопарные зонды, а. также производится отбор пробы на анализ продукт в реакции, Пример 1, Исходную смесь при молярной соотношении пропана к кислороду, равном 4,1, через реометр и смеситель при атмосферном давлении подают в первую секцию реактора, температура которой составляет 450 С. Время контакта в первой секции 2,15 с. Далее смесь поступает во вторую секцию, где при 640 С подвергается дальнейшему превращению. Время контакта во второй секции составляет 1,29 с. Расходы пропана и кислорода соответственно равны 292 л/ч и 73 л/ч.

Селективность по сумме моноолефинов составляет 727, (по массе), по пропилену—

33,5 при конверсии пропана 61,57;.

Состав продуктов реакции следующий, „б о, С Не 2; СзНю 13,9; СгН 25,4. СНзОН

0,3; СНзСНО0,6; С2Н400,8; Н27,0; СН418,5;

СО 10,8; С02 2,2; СН20 0,3; СзНц 17,5; 02 0,7

Пример 2. В условиях примера 1 проведено окисление пропана кислородом при соотношении СзНе:О = 8:1, T> = 380 С, Т =825 С, Тк =4 с °

Состав продуктов реакции следующий, об,o/о, C2Hs2,8, СзНо13; СзНа14,1, 0z0,5; С2Н4

28; Нг 11; СН4 21,2; СО 5,5; СО2 1,9

Селективность по моноолефинам 70,8 пропилену 28,3 при конверсии 75,4

В таблице приведены результаты экспериментов при различных соотношениях пропан:кислород и различных температурах в первой и во второй секциях реактора, 1768570

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое решение обеспечивает повышение селективности как по сумме моноолефинов, так и по пропилену при достаточно высокой конверсии пропана.

Формула изобретения

Способ совместного получения этилена и пропилена путем окисления пропана кислородом в двухсекционном реакторе при повышенной температуре и молярн ам соотношении пропан:кислород (3 — 8):1, 5 отличающийся тем, что, с целью повышения конверсии, процесс проводят при температуре в первой секции 320450 С, а во второй 600 — 850 С.

Т1, С

Т2, ОС

Пример СзНа, 02

Селективность по моноолеинам,, Селективность Ro пропилеО

Кнверсия пропана, % т к, с

Составитель Н, Мнацаканян

Техред М.Моргентал Корректор В, Петраш

Редактор

Заказ 3618 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

5

7

9

11

12

13

14

3:1

4:1

4;1

4;1

4;1

4:1

5:1

5:1

5;1

8:1

8:1

8:1

8:1

2:1

9:1

61,5

57,1

55,2

64,8

96

67,8

43,4

49,7

62,4

69,1

75,4

72,2

69,2

72

72,5

72,7

67,6

48

72,3

70,7

75,2

73,2

72,6

72

70,8

30,0

33,5

32,1

29,2

21,8

30,3

38,5

37,2

31.,2

28,3

18,1

18,5

340 комн.

450 .380

460

641

718

723

778

806

823

840

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

1,29

4

1,29

Способ совместного получения этилена и пропилена Способ совместного получения этилена и пропилена Способ совместного получения этилена и пропилена 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазопереработке, в частности к способу переработки этана высокотемпературной окислительной конверсией в этилен, который может найти применение в качестве исходного сырья в производстве синтетических масел, изделий из пластических масс, синтетических пленок и т.д

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к получению пропилена

Изобретение относится к производству углеводородов, в частности к получению пропилена окислением пропана

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к получению пропилена

Изобретение относится к производству углеводородов, в частности к получению пропилена окислением пропана

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способу получения Сз-С4-углеводородов путем термокаталитической деструкции бензина

Изобретение относится к способам получения пропилена гидрометилированием ацетилена

Способ совместного получения этилена и пропилена, пиролиз пропана

Наверх