Способ совместного получения изобутена и бутадиена


 


Владельцы патента RU 2452723:

Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Нижнекамскнефтехим-Дивинил" (RU)

Изобретение относится к способу совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С4-углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3. При этом способ характеризуется тем, что в качестве С4-углеводродов используют смесь углеводородов следующего состава, мас.%: изобутан 15÷45, н-бутан 15÷60, н-бутены 20÷45. Использование настоящего способа позволяет получать изобутен и бутадиен в одном реакторе с высокими выходами. 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к способу получения изобутена и бутадиена-1,3 каталитическим дегидрированием бутан-изобутан-бутеновой фракции на алюмохромовом катализаторе, при повышенной температуре, разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарного изобутена и бутадиена-1,3.

Известны способы получения олефиновых углеводородов дегидрированием при повышенных температурах соответствующих индивидуальных парафиновых углеводородов в присутствии каталитических составов на основе благородных металлов (патенты США №№3531543, 4786625, 4886928 и европейский патент №351067), а также на основе оксидов металлов в присутствии промоторов, в большинстве случаев это нанесенный Сr2О3 (патенты США №№2945823, 2956030, 2991255 и патент Великобритании №2162082).

Известен способ получения олефиновых углеводородов (изобутилена или пропилена) дегидрированием на алюмохромовом катализаторе соответствующих парафиновых углеводородов, таких как изобутан и пропан (патент РФ №2127242, кл. С07С 5/333, опубл. 1999 г.). Процесс дегидрирования осуществляют при температуре от 450 до 800°С, давлении от 0,1 до 3 атм. абс. и объемной скорости газа от 100 до 1000 ч-1. Недостатком является невозможность получения двух целевых продуктов, таких как изобутилен и бутадиен, в одном процессе за один проход.

Известны способы получения изобутилена, бутадиена-1,3 и н-бутиленов дегидрированием соответственно изобутана и н-бутана (Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г. «Химия и технология мономеров для синтетических каучуков». - Л.: Химия. 1981. С.155; Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М. «Технология нефтехимического синтеза». - М.: Химия. 1985. с.109-110; «Справочник нефтехимика»/ Под ред. С.К. Огородникова. т.2, - Л.: Химия. 1978. С.350-357).

Известен способ получения олефиновых углеводородов (Патент РФ №2156233, МПК С07С 5/333, опубл. 20.09.2000). По данному способу получение олефиновых углеводородов осуществляют путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов на катализаторе, содержащем Сr2О3, В2О3, оксид калия, нанесенных на оксид алюминия с удельной поверхностью менее 200 м2/г. Дегидрирование осуществляют при 530÷620°С, атмосферном или несколько большем атмосферного давлении, объемной скорости газа 100-500 час-1 и времени пребывания катализатора в реакционной зоне 5-25 мин.

Однако все вышеприведенные способы могут быть использованы в производствах по получению непредельных углеводородов олефинового или диенового ряда только по отдельности.

Наиболее близким является способ получения изобутилена и бутадиена-1,3 каталитическим дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре, разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарных изобутилена и бутадиена-1,3 (патент РФ №2376274, МПК С07С 11/09, опубл. 20.12.2009). В данном патенте описано раздельное дегидрирование сырьевых фракций и общая переработка отходящих побочных продуктов. Дегидрированию подвергают бутан-бутиленовую фракцию и процесс проводят на стационарном Al-Сr-м таблетированном катализаторе при Т=580°С под остаточным давлением - 0,016 атм, объемная скорость - 230 час-1. Недостатком данного изобретения является то, что используют два сырьевых потока для раздельного получения как изобутилена, так и бутадиена-1,3.

Технической задачей предлагаемого изобретения является совместное получение изобутилена и бутадиена-1,3 в одном реакторе за один проход. 2

Поставленная задача решается способом совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С4-углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3, при этом в качестве С4-углеводородов используют смесь углеводородов следующего состава, % масс.: изобутан 15-45, н-бутан 15-60, н-бутены 20-45.

Отличительными признаками изобретения являются использование для совместного получения изобутена и бутадиена сырья состава, мас.%: изобутан 15÷45, н-бутан 15÷60, н-бутены 20÷45.

Процесс осуществляется при температуре 480 - 640°С, давлении не менее 130-180 мм рт.ст. и объемной скорости газа 100-500 час-1. Данный процесс протекает с поглощением тепла.

В литературе не описано совместное получение изобутена и бутадиена в одном реакторе с высокими выходами дегидрированием смешанного сырья следующего состава, мас.%: изобутан: н-бутан: н-бутены 15÷45: 15÷60: 20÷45 соответственно.

При осуществлении процесса совместного дегидрирования смеси С4-углеводородов, содержащей изобутан, н-бутан, н-бутен, относящихся, соответственно, к изопарафиновым, парафиновым, олефиновым углеводородам, важно поддержание устойчивого термодинамического равновесия в системе нескольких одновременно протекающих реакций дегидрирования. Поскольку каждая из реакций дегидрирования является эндотермической, но тепловой эффект реакций отличается, то нарушение и отсутствие термодинамического равновесия в реакционной системе приводит к смещению соответствующих обратимых равновесных реакций в нежелательном обратном направлении со снижением выхода целевых продуктов - изобутена и бутадиена. При этом проведение процесса совместного дегидрирования смеси С4 углеводородов в заявляемом соотношении компонентов в условиях устойчивого термодинамического равновесия позволяет замедлить протекание процессов дальнейшего дегидрирования с образованием ацетиленовых С4 углеводородов.

Только при заявленном соотношении компонентов возможно создание и поддержание стабильного термодинамического равновесия, позволяющего одновременно получать изобутен и бутадиен с максимально высокими выходами с высокой чистотой по бутинам.

Именно заявляемое соотношение компонентов позволяет установить и поддерживать термодинамическое равновесие в одновременно протекающих реакциях дегидрирования как парафинов, изопарафинов, так и олефинов, присутствующих в определенной пропорции, в составе сырья, что позволяет одновременно получить такие ценные мономеры, как изобутен и бутадиен в одном реакторе и на одном катализаторе дегидрирования с минимальным количеством ацетиленовых углеводородов.

Процесс совместного получения изобутена и бутадиена-1,3 дегидрированием изобутан-бутан-бутеновой фракции проводят на алюмохромовом гранулированном катализаторе при обычных условиях дегидрирования: температуре 480-640°С под остаточным давлением не менее 130÷180 мм рт.ст, объемной скорости подачи 100-500 час-1.

Сырье (бутан + бутены + изобутан) состава изобутан 15÷45 мас.%, н-бутан 15÷60 мас.%, н-бутены 20÷45 мас.% в количестве от 75 до 87 т/ч подают в реактор дегидрирования. Дальнейшее разделение полученных продуктов дегидрирования проводят известными методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарного изобутена и бутадиена-1,3.

Практическое осуществление заявляемого способа описано в ниже представленных примерах. Для получения сравнимых результатов все примеры осуществляют при температуре 565°С и объемной скорости подачи сырья 200 час-1, под остаточным давлением не менее 130 мм рт.ст. Все условия для осуществления примеров и достигаемые результаты приведены в таблице.

Определение содержания С4 ацетиленовых углеводородов проводили хроматографическим методом.
№ примера Состав сырья, мас.% Выходы целевых продуктов, % мас. Содержание С4 ацетиленовых углеводородов, мас.%
1 изобутан 15 Изобутен 9,2 0,001
н-бутан 60
н-бутены 25 Бутадиен-1,3 13,5 0,003
2 изобутан 25 Изобутен 11,5 0,0007
н-бутан 35
н-бутены 40 Бутадиен-1,3 13,2 0,001
3 изобутан 40 Изобутен 13,0 0,0009
н-бутан 15
н-бутены 45 Бутадиен-1,3 12,2 0,003
4 изобутан 45 Изобутен 14,5 0,0011
н-бутан 30
н-бутены 25 Бутадиен-1,3 10,2 0,001

Как видно из представленных примеров, использование комплексного сырья со специфическим составом позволяет совместно получать в одном реакторе и на одном катализаторе одновременно два ценных целевых продукта изобутен и бутадиен с максимально высокими выходами до 14,5 мас.% изобутена и 13,5 мас.% бутадиена-1,3.

Способ совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С4-углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3, отличающийся тем, что в качестве С4-углеводродов используют смесь углеводородов следующего состава, мас.%: изобутан 15÷45, н-бутан 15÷60, н-бутены 20-45.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к катализатору получения изобутена путем дегидроизомеризации н-бутана, способу его получения и к способу использования указанного катализатора.

Изобретение относится к области получения диметилтетралина (ДМТ) из 5(о-, м- или п-толил)-пент-1- или-2-ена, или 5-фенил-гекс-1- или-2-ена, используемых в качестве промежуточных для получения нафталиндикарбоновых кислот.
Изобретение относится к катализаторам для дегидрирования парафиновых углеводородов, способам их получения а также к способам получения олефиновых углеводородов каталитическим дегидрированием соответствующих парафиновых С3-С5 углеводородов и может найти применение в химической и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к вариантам способа дегидрирования этилбензола в стирол с использованием рециркулирующего диоксида углерода. .

Изобретение относится к способу гетерогенно катализируемого частичного дегидрирования углеводорода. .

Изобретение относится к вариантам способа получения мономера стирола из этилбензола, один из которых включает стадии: подачи жидкого этилбензола, как исходного материала, в испарительный аппарат, который может превращать жидкий этилбензол в газообразный этилбензол, при этом испарительный аппарат дает верхний погон, содержащий газообразный этилбензол; подачи газообразной смеси в указанный испарительный аппарат, при этом газообразная смесь включает некоторое количество газа, включающего диоксид углерода, достаточное для понижения температуры кипения этилбензола по меньшей мере на 5°С, где по меньшей мере часть газа рециркулируется с процессов каталитической дегидрогенизации или каталитической оксидегидрогенизации; нагревания испарителя, чтобы тем самым превратить жидкий этилбензол в газообразный этилбензол, при этом газообразный этилбензол извлекается в верхних погонах испарителя; и каталитической дегидрогенизации или оксидегидрогенизации этилбензола в испаряемых верхних погонах, чтобы тем самым каталитически получить мономер стирола.

Изобретение относится к получению дегидрированных углеводородов и касается способа непрерывного гетерогенного каталитического частичного дегидрирования по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода в реакторе, выполненном из композиционного материала, который с контактирующей с реакционным объемом стороны В состоит из обладающей особым составом элементов стали В, которая с дальней от реакционного объема стороны А непосредственно или через промежуточный слой меди, никеля или меди и никеля плакирована на сталь А с особым составом элементов, а также частичного окисления дегидрированного углеводорода и самого реактора.
Изобретение относится к способу непрерывного, гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования, по меньшей мере, одного дегидрируемого C2-C4-углеводорода в газовой фазе, включающему порядок работы, при котором к реакционному пространству, окруженному оболочкой, соприкасающейся с реакционным пространством, которая содержит, по меньшей мере, одно первое отверстие для подвода, по меньшей мере, одного исходного газового потока в реакционное пространство и, по меньшей мере, одно второе отверстие для отбора, по меньшей мере, одного потока образующегося газа из реакционного пространства, непрерывно подводят, по меньшей мере, один исходный газовый поток, содержащий, по меньшей мере, один дегидрируемый углеводород, в реакционном пространстве, по меньшей мере, один дегидрируемый углеводород, проводят через, по меньшей мере, один слой катализатора, находящийся в реакционном пространстве, и с получением газового продукта, содержащего, по меньшей мере, один дегидрированный углеводород, не вступивший в реакцию дегидрируемый углеводород, а также молекулярный водород и/или водяной пар, окислительным образом или не окислительным образом, частично дегидрируют с образованием, по меньшей мере, одного дегидрированного углеводорода, из реакционного пространства непрерывно отбирают, по меньшей мере, один поток образовавшегося газа; характеризующемуся тем, что поверхность оболочки на ее стороне, соприкасающейся с реакционным пространством, по меньшей мере, частично в слое толщиной d, по меньшей мере, 1 мм изготовлена из стали S, которая имеет следующий элементный состав: от 18 до 30 вес.% Cr (хрома), от 9 до 36 вес.% Ni (никеля), от 1 до 3 вес.%Si (кремния), от 0,1 до 0,3 вес.% N (азота), от 0 до 0,15 вес.% C (углерода), от 0 до 4 вес.% Mn (марганца), от 0 до 4 вес.% Al (алюминия), от 0 до 0,05 вес.% Р (фосфора), от 0 до 0,05 вес.% S (серы) и от 0 до 0,1 вес.% одного или нескольких редкоземельных металлов, и в остальном Fe и обусловленные процессом ее получения примеси, при этом процентные данные, соответственно, отнесены к общему весу.
Изобретение относится к химической, нефтехимической промышленности и может быть использовано для проведения гетерогенно-каталитических реакций, в частности для проведения дегидрирования парафиновых углеводородов.
Изобретение относится к способу получения разветвленных олефинов, указанный способ включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция получена гидроизомеризацией парафиновой композиции и включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 18, причем указанные парафины, по меньшей мере, часть их молекул, являются разветвленными, где содержание разветвленных парафинов изопарафиновой композиции составляет, по меньшей мере, 50 мас.% от массы изопарафиновой композиции, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,5 до 2,5, и ответвления включают метильные и необязательно этильные ветви, указанные разветвленные олефины имеют содержание четвертичных алифатических углеродов 0,5% или менее, причем указанная парафиновая композиция получена способом Фишера-Тропша.

Изобретение относится к способу выделения и очистки 1,3-бутадиена из смеси преимущественно С4-углеводородов, содержащей 1,3-бутадиен и С4-углеводороды, отличающиеся от него по числу ненасыщенных связей и/или -ацетиленовых протонов, включающему как минимум зону(ы) экстрактивной ректификации с полярным экстрагентом, десорбции и обычной ректификации, характеризующемуся тем, что в качестве указанного экстрагента используют как минимум полярный органический растворитель с температурой кипения выше 120°С, проводят отгонку С4-углеводородов от указанного экстрагента из зон экстрактивной ректификации и десорбции при высоком давлении от 3,5 до 6,5 ата, как минимум в нижнюю часть и/или в кипятильник(и) зоны(зон) экстрактивной ректификации вводят углеводородный промежуточный десорбент с температурой кипения от 27 до 85°С в количестве, обеспечивающем его содержание в кубе(ах) зоны(зон) десорбции высокого давления от 3 до 30% мас.

Изобретение относится к одностадийному способу газофазного получения бутадиена, включающему превращение этанола или смеси этанола с ацетальдегидом в присутствии катализатора, характеризующемуся тем, что взаимодействие проводят в присутствии твердофазного катализатора, содержащего металл, выбранный из группы: серебро, золото или медь, и оксид металла, выбранный из группы оксид магния, титана, циркония, тантала или ниобия.

Изобретение относится к способу получения изобутилена и бутадиена-1,3 каталитическим дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре, разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарных изобутилена и бутадиена-1,3 олефиновых углеводородов C4, непревращенных парафинов и горючих отходов производства: «легких» и «тяжелых» неабсорбированных газов и бутадиен-ацетиленового концентрата, причем смесь «тяжелых» неабсорбированных газов с бутадиен-ацетиленовым концентратом и частью «легких» неабсорбированных газов пропускают через бинарный слой катализаторов гидрирования, один из которых никель-хромовый, а другой алюмопалладиевый, и на выходе получают пропановую фракцию.

Изобретение относится к способу получения 1,2,3,4-тетраалкил-1,4-дииод-1,3-бутадиенов. .

Изобретение относится к способу получения 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиенов. .
Наверх