Способ получения линейных альфа-олефинов с улучшенным отводом тепла


 


Владельцы патента RU 2419598:

САУДИ БЕЙСИК ИНДАСТРИЗ КОРПОРЕЙШН (SA)
ЛИНДЕ АГ ПАТЕНТ- УНД ЛИЦЕНЦАБТАЙЛУНГ (DE)

Изобретение относится к способу получения линейных α-олефинов путем олигомеризации этилена в присутствии первого органического растворителя и гомогенного катализатора в реакторе, где верхнюю часть реактора охлаждают с помощью хладагента, характеризующемуся тем, что температуру в верхней части реактора поддерживают при 15-20°С, при этом катализатор содержит циркониевую соль органической кислоты и, по меньшей мере, одно алюминийорганическое соединение, способ проводят в присутствии, по меньшей мере, одной среды охлаждения, добавленной в реактор, конденсирующейся наверху реактора и повторно испаряющейся на дне реактора, и среду охлаждения выбирают из инертного второго органического растворителя, имеющего точку кипения по меньшей мере 120°С при атмосферном давлении. Применение настоящего способа позволяет улучшить удаление тепла из реактора вместе со значительным уменьшением расхода газа охлаждающего цикла, что приводит к сохранению оборудования, снижению энергозатрат. 7 з.п. ф-лы.

 

Настоящее изобретение относится к способу получения линейных α-олефинов (ЛАО) путем олигомеризации этилена в присутствии первого органического растворителя и гомогенного катализатора в реакторе.

Олигомеризация этилена с применением металлоорганического катализатора хорошо известна в данной области техники. Олигомеризация является сильно экзотермической реакцией, так что тепло реакции следует отводить из реактора для предотвращения его разгона.

DE 4338414 C1 раскрывает способ получения линейных α-олефинов, где этилен, качество которого подходит для получения полимера, рециркулируют для удаления тепла реакции. Поэтому этиленовое сырье (с содержанием этилена приблизительно 100% с незначительным количеством примесей) вводят в реактор при более низкой температуре и мономерный этилен, не вступивший в реакцию олигомеризации, удаляют при более высокой температуре, охлаждают и повторно вводят в реактор.

Обнаружено, что только приблизительно 3% подаваемого этилена применяется в процессе олигомеризации, тогда как остальной применяется в качестве охлаждающей среды. Этилен весьма дорог.

Дополнительно обнаружено, что для достаточного удаления тепла расход газа охлаждающего цикла этилена должен быть достаточно высоким, что приводит к повышенным требованиям к оборудованию, трубопроводам, энергозатратам и т.д.

Согласно состоянию данной области техники типичная температура в верхней части реактора для олигомеризации этилена для получения линейных α-олефинов составляет 50°С, тогда как температура у дна реактора составляет от приблизительно 60 до приблизительно 100°С. В этом случае охлаждение верхней части достигается с помощью охлаждающей воды, предпочтительно с применением холодильника. В таких условиях и при применении толуола в качестве подходящего растворителя небольшие количества толуола испаряются на дне реактора, перемещаются вверх к верхней части реактора, частично конденсируются и служат внутренней флегмой. Этот внутренний цикл вносит вклад в удаление тепла из реактора только до очень невысокого процента.

Поэтому целью настоящего изобретения является предоставление способа получения линейных α-олефинов путем олигомеризации этилена, где способ преодолевает недостатки, существовавшие ранее в данной области техники. Конкретно, предоставляется способ, демонстрирующий улучшенное удаление тепла из реактора вместе со значительным уменьшением расхода газа охлаждающего цикла, что приводит к сохранению оборудования, трубопровода, снижению энергозатрат и т.д.

Эта цель достигается тем, что температуру верхней части реактора понижают с помощью хладагента.

В качестве хладагента могут быть использованы этилен, пропилен, пропан, бутаны, бутены, аммиак, при этом предпочтительным хладагентом является пропилен.

Предпочтительно температуру в верхней части реактора поддерживают на уровне от приблизительно 15 до приблизительно 20°С, предпочтительно с помощью холодильника.

Каталитическую олигомеризацию этилена проводят в органическом растворителе (первом органическом растворителе). В качестве первого органического растворителя могут быть использованы толуол, циклогексан, гексан, гексен, ксилол. Предпочтительным первым растворителем является толуол.

Предпочтительно катализатор включает циркониевую соль органической кислоты и, по меньшей мере, одно алюминийорганическое соединение.

Предлагается, что соль циркония имеет формулу ZrCl4-mXm, где X=OCOR или OSO3R', где R и R' независимо являются алкилом, алкеном или фенилом и где 0<m<4.

По меньшей мере, одно соединение алюминия может быть Аl(С2Н5)3, Аl2Cl32H5)3, АlСl(С2Н5)2 или их смесью.

Дополнительно, способ можно проводить в присутствии, по меньшей мере, одной охлаждающей среды, добавленной в реактор и конденсирующейся наверху реактора и повторно испаряющейся на дне реактора.

Предпочтительно, охлаждающую среду выбирают так, чтобы она по большей части оставалась внутри реактора во время его работы согласно данному способу.

В одном предпочтительном осуществлении охлаждающую среду выбирают из инертного второго органического растворителя, обладающего точкой кипения, по меньшей мере, приблизительно 120°С при атмосферном давлении.

В качестве охлаждающей среды, которая является вторым органическим растворителем, могут быть использованы ксилолы, мезитилен, этилбензол.

Наконец, температура на дне реактора олигомеризации находится между приблизительно 60 и приблизительно 100°С.

Неожиданно обнаружилось, что охлаждение верхней части реактора с помощью хладагента предпочтительно путем уменьшения температуры верхней части реактора до приблизительно 15-20°С значительно усиливает цикл внутреннего охлаждения. Дополнительно, высокую скорость подачи этилена, которая до сих пор была существенной для удаления тепла, можно уменьшить и таким образом расход газа охлаждающего цикла можно значительно понизить. Это далее приводит к сохранению оборудования, трубопровода, снижению энергопотребления и т.д.

В предпочтительном осуществлении в ЛАО реактор можно далее вводить подходящую среду охлаждения, что приводит к дальнейшему улучшению удаления тепла, образуемого во время экзотермического процесса полимеризации. Среду охлаждения, которая должна быть введена в реактор предпочтительно впрыскиванием, выбирают так, чтобы среда охлаждения могла легко конденсироваться наверху реактора, но могла бы так же легко вновь испаряться на дне реактора. Далее, точку кипения среды охлаждения при атмосферном давлении предпочтительно выбирают так, чтобы существенным образом избежать утечки среды охлаждения из реактора.

Согласно способу по изобретению можно достигнуть прямого внутреннего охлаждения.

Способ согласно настоящему изобретению далее проиллюстрирован детально.

Катализатор, растворенный в подходящем растворителе, например толуоле, подают в реактор для олигомеризации. Дополнительно в реактор подают этилен, и можно также предусмотреть подачу туда среды охлаждения. Среду охлаждения выбирают так, чтобы она легко конденсировалась наверху реактора, а также легко испарялась на дне реактора. В реакторе этилен олигомеризуют для получения линейных α-олефинов. Конкретно, олигомеризацию этилена проводят в реакторе, когда подаваемый этилен барботируют через смесь растворителя и катализатора. Продукты олигомеризации остаются растворенными в растворителе. Температура на дне реактора составляет от приблизительно 60 до приблизительно 100°С.

Температуру верхней части реактора поддерживают на уровне от приблизительно 15 до приблизительно 20°С предпочтительно с помощью хладагента предпочтительно с применением холодильника. В этой связи внутренний цикл охлаждения в реакторе значительно усиливается. Из реактора смесь этилена и легких α-олефинов можно удалять через верхнюю часть реактора и собирать в сепараторе. Полученную жидкость, содержащую растворитель и α-олефины, можно повторно направлять в реактор. Выходящую из сепаратора часть, остающуюся газообразной, можно охлаждать далее в охлаждающем устройстве до температуры приблизительно 5°С и затем перемещать во второй сепаратор. В охлаждающем устройстве режим охлаждения подобран так, чтобы олефины, более тяжелые, чем этилен, превращались в жидкость. Полученные линейные α-олефины можно далее обрабатывать, как известно в данной области техники. Неиспользованный этилен в смеси со свежим этиленом можно снова подавать в реактор. Жидкую смесь, включающую растворитель, катализатор и линейные α-олефины, можно отбирать из реактора через линию над дном реактора и можно далее подвергать обработке, как известно в данной области техники.

Признаки, раскрытые в вышеприведенном описании, на схеме или в формуле изобретения как по отдельности, так и в любой их комбинации, могут быть материалом для осуществления изобретения в разнообразных его формах.

1. Способ получения линейных α-олефинов путем олигомеризации этилена в присутствии первого органического растворителя и гомогенного катализатора в реакторе, где верхнюю часть реактора охлаждают с помощью хладагента, отличающийся тем, что температуру в верхней части реактора поддерживают при 15-20°С, при этом катализатор содержит циркониевую соль органической кислоты и, по меньшей мере, одно алюминий-органическое соединение, способ проводят в присутствии, по меньшей мере, одной среды охлаждения, добавленной в реактор, конденсирующейся наверху реактора и повторно испаряющейся на дне реактора, и среду охлаждения выбирают из инертного второго органического растворителя, имеющего точку кипения по меньшей мере 120°С при атмосферном давлении.

2. Способ по п.1, в котором температуру в верхней части реактора поддерживают с помощью холодильника.

3. Способ по п.2, в котором хладагент является пропиленом.

4. Способ по п.1, в котором среду охлаждения выбирают так, чтобы она в основном оставалась внутри реактора во время его работы согласно способу.

5. Способ по п.1, в котором первый органический растворитель является толуолом.

6. Способ по п.1, в котором соль циркония имеет формулу ZrCl4-mXm, где X=OCOR или OSO3R', где R и R' независимо являются алкилом, алкеном или фенилом и где 0<m<4.

7. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одно соединение алюминия является Аl(С2Н5)3, Аl2Сl32Н5)3, АlСl(С2Н5)2 или их смесью.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температура на дне реактора олигомеризации находится между 60 и 100°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к катализаторам алкилирования. .

Изобретение относится к способу получения линейных -олефинов. .
Изобретение относится к способу дезактивации металлоорганического катализатора, применяемого в каталитическом процессе. .
Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к производству катализаторов димеризации и метатезиса олефинов и способа получения пропилена из этилена. .

Изобретение относится к способу получения линейного олигомера альфа-олефина в реакторе, содержащем жидкую и газовую фазу, включающему стадии каталитической олигомеризации этилена в присутствии комплекса никеля, палладия, кобальта, титана, циркония, гафния, ванадия, хрома, молибдена или вольфрама в альфа-олефиновый олигомер со средней молекулярной массой от 50 до 350 при выделении тепла и удаления тепла в теплообменнике.

Изобретение относится к способу переработки изобутенсодержащей углеводородной смеси и спирта C1 или С 2, включающему совместные химические превращения изобутена и указанного спирта с образованием алкилтретбутилового эфира, димеров, тримеров изобутена и возможно содимеров и тримеров изобутена с н-бутенами в реакционной(ых) зоне(ах) при температуре от 30 до 100°С в присутствии сильнокислотного твердого катализатора и возможно примеси воды при общем молярном отношении спирта и изобутена в подаваемом(ых) в реакционную(ые) зону(ы) потоках от 0,1:1 до 0,9:1; отделение от реакционной смеси ректификацией как минимум потока, содержащего преимущественно непрореагировавшие углеводороды С4, и возможно последующую ректификационную отгонку из остающей(их)ся реакционной(ых) смеси(ей) потока, содержащего алкилтретбутиловый эфир, и потока, содержащего преимущественно димеры изобутена, возможно далее гидрируемого, при котором путем ограничения температуры и/или времени контакта с катализатором и возможно подачи дополнительного количества спирта как минимум в последнюю реакционную зону в выводимой из реакционной зоны смеси, включающей продукты химических превращений, поддерживают количество спирта C1 или C 2 в концентрации не менее 0,33% мас., предпочтительно не менее 0,5% мас., но не превышающее его суммарного количества, допускаемого в целевых продуктах и отгоняемого с содержащимися в указанной реакционной смеси углеводородами С 4, причем при отгонке реакционных продуктов в зависимости от состава поддерживают давление от 0,025 до 0,15 МПа и температуру в кубе(ах) от 80 до 180°С.

Изобретение относится к способу конверсии метана плазменно-каталитическим окислением и устройству для его осуществления. .

Изобретение относится к способу изготовления олигомера линейного альфа-олефина. .

Изобретение относится к способу получения полиолефиновых основ синтетических масел путем катионной олигомеризации олефинового сырья и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к способу получения алкена (алкенов) из исходного материала, включающего по меньшей мере один одноатомный алифатический парафиновый спирт, содержащий от 2 до 5 углеродных атомов, характеризующемуся следующими стадиями; 1) одноатомный алифатический парафиновый спирт (спирты), содержащий от 2 до 5 углеродных атомов, в реакционно-ректификационной колонне под повышенным давлением и при повышенной температуре превращают в поток головных погонов, включающий алкен (алкены) и простой эфир (эфиры) с соответствующими аналогичными числами углеродных атомов, 2) затем поток головных погонов со стадии 1 разделяют на обогащенный простым эфиром (эфирами) поток и обогащенный алкеном (алкенами) поток, 3) далее по меньшей мере часть, предпочтительно целиком, обогащенного простым эфиром (эфирами) потока со стадии 2 возвращают в виде флегмы в реакционно-ректификационную колонну, 4) одновременно обогащенный алкеном (алкенами) поток со стадии 2 разделяют на алкен (алкены) и простой эфир (эфиры), 5) затем по меньшей мере часть, предпочтительно все количество, выделенного простого эфира (эфиров) со стадии 4 возвращают в упомянутую реакционно-ректификационную колонну, после чего 6) со стадии 4 выделяют поток алкена (алкенов).

Изобретение относится к вариантам аликилирования изобутана олефинами. .

Изобретение относится к способу получения линейных -олефинов путем олигомеризации этилена в реакторе в присутствии растворителя и катализатора, характеризующемуся тем, что из разгрузочного потока, выходящего из реактора, включающего растворитель, катализатор, линейные -олефины и олигомеры в значительной степени высокого молекулярного веса, находящиеся по большей части в твердом состоянии при температуре реакции, отделяют эти олигомеры высокого молекулярного веса в разделительном устройстве, затем разводят их средой разведения и нагревают от 130°С до 200°С, затем разведенные олигомеры высокого молекулярного веса перемещают к устройству для уничтожения отходов, где часть разведенных олигомеров высокого молекулярного веса уничтожают, а другую их часть направляют на рециркуляцию в петлю рециркуляции, расположенную после разделительного устройства, при этом скорости потока в петле составляют от 1 до 50 м 3/ч.

Изобретение относится к способу олигомеризации нормальных бутенов, включающему: (а) подачу водорода и потока смеси С4, содержащего диметиловый эфир, бутадиены, нормальные бутены и органические соединения серы, в первый реактор с дистилляционной колонной, содержащий слой катализатора гидрирования; (b) одновременно в указанном первом реакторе с дистилляционной колонной: (i) контактирование указанного потока смеси С4 и водорода с указанным катализатором гидрирования, и тем самым селективное гидрирование части указанных бутадиенов, и (ii) фракционирование полученной смеси диметилового эфира и смеси C4 в указанном слое катализатора гидрирования; (с) удаление части указанного диметилового эфира из указанного реактора с дистилляционной колонной как головного продукта; (d) удаление указанной смеси С4 из указанного реактора с дистилляционной колонной как кубового продукта, причем указанный кубовый продукт имеет более низкое содержание диметилового эфира и бутадиена; (е) подачу указанного кубового продукта в реактор с неподвижным слоем, содержащий хемосорбционный катализатор, который селективно адсорбирует органические соединения серы, тем самым удаляя часть указанных органических соединений серы; и (f) извлечение потока, выходящего из указанного реактора с неподвижным слоем, в качестве потока С4, содержащего нормальные бутены; (g) подачу выходящего потока во второй реактор с дистилляционной колонной, содержащий слой цеолитного катализатора ZSM-57; (h) контактирование в указанном втором реакторе с дистилляционной колонной указанных нормальных бутенов с указанным цеолитным катализатором ZSM-57 при температуре между 240 и 320°F и давлении между 300 и 400 ф/кв.д, тем самым приводя нормальные бутены в каталитическую реакцию с образованием олигомеров и одновременно разделением и извлечением указанных олигомеров.

Изобретение относится к способу переработки смесей алифатических спиртов, содержащих глицерин в количестве 27-86 мас.%, путем проведения реакции кросс-конденсации при температуре 300-350°С, давлении инертного газа 1-5 МПа, удельной скорости подачи смеси алифатических спиртов на катализатор 0,4-0,8 дм 3/ч·дм3кат, причем в качестве катализатора используют оксид вольфрама, оксид рения, нанесенные на -оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид вольфрама 1,2-6,7, оксид рения 0,9-1,3, -оксид алюминия - остальное.
Изобретение относится к способу получения олефинов путем температурной обработки жидкого или газообразного углеводородного сырья, в качестве которого используют предельный углеводород линейного строения CnH2n+2, где: n>1, или смесь таких углеводородов, взятых в любых сочетаниях, характеризующемуся тем, что объемный нагрев смеси катализатора с сырьем производят селективно в присутствии гранулированного твердого катализатора, а именно: необходимую для протекания реакции энергию подводят, преимущественно, к катализатору, в объеме частиц которого энергия выделяется в виде теплоты, причем в качестве источника энергии используют СВЧ излучение, а в качестве катализатора - материал, имеющий более высокую, чем углеводородное сырье, способность поглощать СВЧ излучение.
Изобретение относится к способу получения катализатора для превращения оксигенатов в олефины. .

Изобретение относится к способу олигомеризации н-бутенов, который характеризуется тем, что включает подачу н-бутенов в реактор с дистилляционной колонной с катализаторами, состоящими из слоя цеолитного катализатора ZSM-57, контактирование указанных н-бутенов с указанным цеолитным катализатором ZSM-57 в условиях олигомеризации при давлении от 300 до 400 ф/кв.д и температуре в диапазоне от 240 до 320°F, таким образом каталитическое взаимодействие с указанными н-бутенами с образованием олигомеров и одновременным разделением и извлечением указанных олигомеров.
Изобретение относится к вариантам способа получения углеводородов, имеющих число атомов углерода в цепи Cn, где n 2 и n 20, включающим:образование галогенированного углеводорода, при реакции углеводородного реагента, имеющего число атомов углерода в цепи Cm, где m n, m 1 и m 10 с галогенирующим агентом;образование углеводородного продукта, имеющего число атомов углерода в цепи Cn, где n 2 и n 20, при контакте галогенированного углеводорода с каталатическим реагентом оксида металла;выделение углеводородного продукта; ирегенерирование каталитического реагента.
Изобретение относится к способу получения разветвленных олефинов, который включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем указанные парафины, по меньшей мере часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,7 до 2,5, и ответвления включают метальные и, необязательно, этильные ветви, указанная изопарафиновая композиция получена путем гидроизомеризации парафина, а указанные разветвленные олефины имеют содержание четвертичных углеродов 0,5% или менее, причем парафины получены способом Фишера-Тропша.

Изобретение относится к способу обработки отработанного катализатора процесса превращения сырья, содержащего оксигенат, в олефины
Наверх