Способ получения непредельных углеводородов
Владельцы патента RU 2372317:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к способу получения непредельных углеводородов путем термоконтактного крекинга углеводородного сырья в присутствии контакта, характеризующемуся тем, что в качестве контакта используют огарок, являющийся побочным продуктом производства серной кислоты из серного колчедана и время контакта углеводородного сырья с контактом составляет 0,15-3,5 с. Применение данного способа позволяет получать пирогаз с высоким содержанием непредельных углеводородов и утилизировать огарок, являющийся побочным продуктом производства серной кислоты. 2 табл.
Изобретение относится к способу получения непредельных углеводородов путем термоконтактной переработки углеводородного сырья в присутствии контакта.
Известен способ термоконтактной переработки углеводородного сырья с использованием углеродистой стали в присутствии водяного пара в количестве 30-200 мас.% на сырье. Процесс проводят при температуре 800-900°С. В качестве контакта используют сталь 20 или любую другую углеродистую сталь. При этом в ходе процесса в результате разложения воды выделяется водород, который способствует разрыву связей в соединениях и снижает количество вторичных продуктов уплотнения, отлагающихся на реакционных поверхностях (ав. св. СССР №941400, 1982).
Недостатком данного способа является применение в ходе процесса марочной стали.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ термокрекинга углеводородного сырья в среде водяного пара при температуре 550-750°С в присутствии контакта, представляющего из себя железорудный полуфабрикат (ав. св. СССР №1268603, 1986).
Однако этот способ требует предварительной активации контакта в токе воздуха, к тому же использованный контакт не подвергается регенерации, а сразу выгружается из реактора.
Задача изобретения - получение пирогаза с высоким содержанием непредельных углеводородов (НУ).
Указанная задача решается тем, что в способе получения непредельных углеводородов путем термоконтактного крекинга углеводородного сырья в присутствии контакта, согласно изобретению в качестве контакта используют огарок, являющийся побочным продуктом производства серной кислоты из серного колчедана и время контакта углеводородного сырья с контактом составляет 0,15-3,5 с.
Способ осуществляют следующим образом.
В реактор с движущимся контактом, в качестве которого применяется огарок производства серной кислоты, при температуре 720-920°С подают углеводородное сырье. Объем реактора 1,2 см3. Объем контакта в реакторе 0,5 см3. Скорость подачи углеводородного сырья 0,04-0,18 г/мин. Движение контакта создается за счет воздействия на него сырьевого потока. Давление атмосферное.
Пример 1
Через реактор пропускают пропановую фракцию (содержание пропана 89,2 мас.%). Температура в реакторе 840°С, время контакта 0,38 с. Конверсия сырья составляет 60,8 мас.% Получается пирогаз с содержанием НУ 45,3 мас.%, в том числе: этилен - 22,7 мас.%, пропилен - 19,9 мас.%. Подробный состав газа приведен в таблице 1. Отработанный контакт подвергается регенерации кислородом воздуха и далее используется в процессе.
Пример 2
Способ осуществляется по методике примера 1. Температура в реакторе 880°С, время контакта 0,26 с. Конверсия сырья составляет 82,1 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 56,9 мас.%, в том числе: этилен - 35,1 мас.%, пропилен - 17,6 мас.%.
Пример 3
Способ осуществляется по методике примера 1. Температура в реакторе 920°С, время контакта 0,16 с. Конверсия сырья составляет 87,7 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 58,5 мас.%, в том числе: этилен - 39,8 мас.%, пропилен - 14,3 мас.%.
Пример 4
Способ осуществляется по методике примера 1. Температура в реакторе 900°С, время контакта 0,16 с. Конверсия сырья составляет 80,4 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 54,9 мас.%, в том числе: этилен - 34,4 мас.%, пропилен - 17,1 мас.%.
Пример 5 (контрольный).
Способ осуществляется по методике примера 1, но в качестве разбавителя применяется водяной пар. Массовое соотношение сырьешар составляет 38:62. Температура в реакторе 900°С, время контакта 0,21 с. Конверсия сырья составляет 95,4 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 56,2 мас.%, в том числе: этилен - 46,6 мас.%, пропилен - 9,6 мас.%.
При этом наблюдается значительное образование водорода, а содержание непредельных углеводородов в пирогазе в расчете на превращенное сырье ниже, чем в предыдущих примерах.
Пример 6
Способ осуществляется по методике примера 1, но в качестве сырья используется прямогонная бензиновая фракция. Температура в реакторе 720°С, время контакта 3,5 с. Газообразование составляет 53,3 мас.%. Выход НУ равен 38,4 мас.%, в том числе: этилен - 15,5 мас.%, пропилен - 11,4 мас.%. Подробные результаты представлены в таблице 2.
Пример 7
Способ осуществляется по методике примера 6. Температура в реакторе 750°С, время контакта 3,4 с. Газообразование составляет 71,3 мас.%. Выход НУ равен 50 мас.%, в том числе: этилен - 22,2 мас.%, пропилен - 15,1 мас.%.
Как видно из приведенных данных, использование огарка в процессе термоконтактного крекинга углеводородного сырья позволяет получить пирогаз с высоким содержанием олефиновых углеводородов и решить проблему утилизации огарка - побочного продукта производства серной кислоты.
Таблица 1 | |||||
Пример | 1 | 2 | 3 | 4 | 5* |
Температура, °С | 840 | 880 | 920 | 900 | 900 |
Время контакта, с | 0,38 | 0,26 | 0,16 | 0,16 | 0,21 |
Конверсия сырья, мас.% | 60,8 | 82,1 | 87,7 | 80,4 | 95,4 |
Состав пирогаза, мас.% | |||||
Водород | 1,0 | 1,9 | 2,4 | 1,9 | 4,8 |
Метан | 13,1 | 21,0 | 24,4 | 21,4 | 27,3 |
Этан | 1,4 | 2,3 | 2,2 | 2,0 | 2,1 |
Этилен | 22,7 | 35,1 | 39,8 | 34,4 | 46,6 |
Пропан | 39,2 | 17,9 | 12,3 | 19,6 | 4,6 |
Пропилен | 19,9 | 17,6 | 14,3 | 17,1 | 9,6 |
Ацетилен | 0,0 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 1,7 |
Бутены | 1,5 | 1,3 | 1,7 | 1,5 | 0,3 |
Бутадиен | 1,1 | 2,5 | 2,5 | 1,9 | 2,7 |
Сумма НУ | 45,3 | 56,9 | 58,5 | 54,9 | 56,2 |
Сумма НУ на превращенное сырье | 74,5 | 69,3 | 66,7 | 68,4 | 63,9 |
** - контрольный пример |
Таблица 2 | ||
Пример | 6 | 7 |
Температура, °С | 720 | 750 |
Время контакта, с | 3,5 | 3,4 |
Газообразование, мас.% | 53,3 | 71,3 |
Выходы продуктов, мас.% | ||
Водород | 0,5 | 0,6 |
Метан | 9,9 | 14,6 |
Этан | 3,6 | 4,8 |
Этилен | 15,5 | 22,2 |
Пропан | 0,4 | 0,7 |
Пропилен | 11,4 | 15,1 |
Бутаны | 0,5 | 0,6 |
Бутены | 8,9 | 9,6 |
Бутадиен | 2,7 | 3,2 |
Сумма НУ | 38,4 | 50,0 |
Способ получения непредельных углеводородов путем термоконтактного крекинга углеводородного сырья в присутствии контакта, отличающийся тем, что в качестве контакта используют огарок, являющийся побочным продуктом производства серной кислоты из серного колчедана и время контакта углеводородного сырья с контактом составляет 0,15-3,5 с.