Способ получения олефиновых углеводородов

 

Союз Советскил

Социалистическил

Республик и П АТЕНЕЙ i"

Зависимый от патента ¹

Заявлено 16.11.1968 (№ 1218736/23-4) МПК С 07с 3/40

Приоритет!! "HTeT по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

Опубликовано 09.V11.1971. Б1оллетень № 22

УДК 547.311(088.8) Дата опубликования описан!Ия 11Л III,1971

Автор изобретения

Иностранец

Роберт Францис Раймонд (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Юниверсал Ойл Продактс Компани» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Олефины низкого молекулярного веса широго применяются в нефтехимической, фармацевтической и полимерной промышленностях.

Так, например, этилен является источником этил- и этилсодержащих сложных веществ, особенно полиэтилена.

Одним из промышленных путей производства легких олефиновых углеводородов является процесс термического крекинга углеводородов и смесей углеводородов с последующим гид- IO рированием полученных при этом жидки.;. продуктов. Однако при термическом крекинге исходного сырья, содержащего ароматические соединения, образуется значительное количество смолистых остатков и кокса, которые 1 при гидрировании не дают желаемых олефиновых продуктов и тем самым снижают выход.

С целью получения максимально возможного выхода олефиновых углеводородов исходное сырье, богатое ароматическими углеводо- 2О родами, подвергают гидрированию в присутствии водородсодержащего газа пиролиза при температуре 66 †4 С и давлении 20 — 70 ат,т1, затем газообразную фазу, отделяют от продуктов реакции гидрирования, а жидкую фа- 25 зу подвергают пиролизу при температуре

649 †10 С, продукты пиролиза разделяют на водородсо.1ерх<ащий газ, направляемый на стадшо гидрирова11ия, целевые олс",.,II. ы С.Св и парафины С.— С„-, жидкие;!ро;1ук1ы о

С6+, возвращаемые на стадию гидрирования в смеси с исходным сырьем.

При проведении стадии гидрирования в жестких реакционных условиях ароматические компоненты, присутствующие в исходных углеводородах, полностью гидрируются до нафтенов (ароматические соединения составля:от менее чем 1 о гидрированного продукта); азот- и серусодержащие примеси, присутству ющие в исходных продуктах, удаляются нз углеводородного сырья, и предварительно гидрпрованные, десульфурированные углеводороды подвергаются ппролитпческому крекингу с образованием моноолсфинов с высоким выходом. Прп гпдрированпи исходного сырья перед стадией пиролитического крек1гнга жпдкуо часть продуктов пиролиза можно возвращать в реакцию гпдрирования.

На чертеже изображена технологическая

c:;ñìà (один из вариантов изобретения), пояс» ".þùàÿ предлагаемый способ.

Сырье. состоящее из смеси тяжелой нефти и фракций, содержащих около 11 об. % apo»атически.; веществ и Около 400 ч./млн, серы вводят по лпппп 1. Затем нефтяной поток смеLUива1от с рециркулятом в линии 2 и с газовым потоком, богатым водородом, в линии 3.

Получаемая смесь по линии 2 поступает в нагреватель 4, в котором температура смеси повышается до 11еобходпмой для обработки аро309505 матических веществ и превращения сернистого соединения в углеводороды и серводород.

Секция для обработки исходного сырья состоит из двух реакторов и сепаратора высокого давления. В первом реакторе 5 температуру поддерживают от 65 до 260 С, во Втором реакторе 6 — в интервале 260 — 427 С. Подогретую смесь по линии 7 подают в реактор 5, ыз которого смесь по линиям 8 и 9 поступает в реактор б. Поскольку протекающие реакции экзотермические, выходящий из реактора 5 поток имеет более высокую температуру, чем температура его при загрузке в реактор. Однако до введения этого потока в реактор 6 его необходимо подогревать.

Катализатор, применяемый при гидрировании, содержит по крайней мере один компонент из группы хрома, молибдена, вольфрама, железа, кобальта, никеля, рутения, родия, палладия, пиридна, осмия и платины. Обычно эти компоненты смешивают с соответствующей огнеупорной неорганической окисью, включающей глинозем, двуокись кремния, двуокись циркония, торий, бор, титан, гафний, стронций и смесь из них.

В зонах реакции поддерживают давление от Я0,4 до 170 атл, об.ьемну.ю скорость жидкости от 0,5 до 10,0. Соотношение водорода и углеводорода, рециркулируемых в линии 3, составляет от 2: 1 до 20: 1. Вытекающий из реактора 6 обработанный поток проходит по линии 10 в сепаратор 11, из которого газовая фаза, богатая водородом, удаляется по линии

3. Сепаратор 11 работает при том же давлении, что и реакторы 5 и б. Все жидкие углеводороды из сепаратора 11 удаляются по линии

12. Давление поддерживают и регулируют с помощью части газовой фазы, богатой водородом, выпускаемой по линии 13 с регулирующим клапаном 14. Остаток газовой фазы после удаления сероводорода рециркулируется по линии 8.

Поскольку поток в линии 12 содержит некоторые растворенные компоненты, включая окись углерода, сероводород, метан и небольшое количество пропана, его пропу.скают через сепаратор низкого давления 15, из которого газовые компоненты удаляются как дымовые газы по линии 16. ЖидкиЙ поток поступает по линии 17 в установку пиролиза 18, где поддерживают температуру 649 — 1093"С, а давление 1 — 2 атм. Вытекающий пиролитический поток направляют по линии 19 в ректификационную колонну 20.

Давление и температура в колонне 20 таковы, что фракция, свободная от гексана и более тяжелых углеводородов, отделяется от вытекающего потока пиролиза для последующей дополнительной сепарации, проводимой в целях выделения олефинового продукта.

Сепаратор 22 позволяет выделить олефиновые углеводороды и поток газов, богатый водородом, направляемый по линии 23. Полученные олефины выводят по линии 24. Обычно поток в линии 23 содержит 70 — 80% водорода, 19 — 28% метана, до i % окиси углерода и

0 2% С -углеводородов. Во многих случаях количество водорода, подаваемого по линиям

23 и 8, достаточно для того, чтобы поддержать реакцию гидрирования, которая происходит в реакторах 5 и б. Г1ри Особых видах сырья для

10 загрузки необходимо добавить водород из соответствующего источника. Водород дополнительно вводят в небольшом количестве. Нижний поток, обычно жидкий, выходящий из ректификационной колонны 20, по линии 2 на15 правляют на стадию гидрирования. Этот поток сОстОит В ОснОВнОм из углеводородоВ С6+.

Поток, богатый парафином, из линии 25 можно подавать в зону пиролиза 18 для дальнейшей конверсии до олефинов низкого молеку20 лярного веса.

Ниже приведен анализ исходного сырья.

Удельный вес при 20 С 0,7783

Дистилляция, С: начальная 135

5% 152

30% 176

50% 191

70% 207

90% 233 конечная 257

Анализ компонентов, об. парафин+ нафтены 86,1 олефины 2,9 ароматические вещества 11,0

35

Сырье имеет средний мол. вес около 155 и загрязнено 380 ч., млн. (r о весу) серы. Сырье для загрузки смешивают с побочным продук40 том пиролиза в количестве 26500 л1час, содержащим около 70,0 об. % ароматических углеводородов и имеющим конечную т. кип. около

182"C. Пиролитическая жидкость содержит значительное количество моно- и диолефина

45 (бромное число 32,6 и диеновое число 23,4)

Общая загрузка в систему реактора составляет 88200 линас.

Входящий поток смешивают с водородом, концентрация которого должна быть

0,257 ня л.

Выделенная фракция имеет следующий состав (мол. %):

Давление в зонах реакции около 54,4 ат.я.; температура слоя катализатора 441 С (темпе55 ратуру измеряют на выходе из второго реактора). Поток, вытекающий из зоны реакции (89000 л час), содержит (в об. %): 99,4 парафина и нафтена, 0,03 олефина и 0,57 ароматических веществ. Концентрация серы менее г0 1 ч., млн, диеновое число менее 0,3 и бромное число около 0,15. Поток, выходящий из зоны термического крекинга, фракционируют.

30950о

Предмет изобретения

С вЂ” олефины включают изобутилы, бутен-1 и бутен-2. Указа.1ную фракцию обрабатывают известным методом, отделяют водородсодеряащий газ и выделяют готовый продукт.

Составитедь Т. Раевская

Редактор Л. К. Ушакова Текред аказ о1 8 1В Изд. ¹ 95-1 Тираж Чтв Подпис ос

ИНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4 5

Т>ипография, пр Сапунова, 2

Легкие неуглеводороды

Водород

Метан

Ацетилен

Этилен

Этан

Пропилеи

Пропан

С -олефины

Бутан

Пента н

0,4

14,3

26,4

0,4

28,0

6,4

13,3

0,9

6>8

0,3

2,8

1. Способ получе1шя олефиновых углеводородов с примене.шем ппролпза исходного сырья, содер кап1его ароматические углеводороды, и п1дрпровашгя> отлн«птщт1сл тем, что, с целью повыгнсш.я выхода олефш1овык углеводородов, ис.;од:1ое сырье подвергают п1дрирован1по с последуlollIEDi пиролизом полученEQ ны при этом ж1 дки: продуктов и рециркуляцией газов ппролпза, богатык водородом, на стадп1о п1дрирова1шя.

2. Способ го п. 1, 0T,ги«аюшпй ся тем, что

;:шдкпе побо,ные продукты ппролиза возвра15 щают на стадшо п1дрирования в смеси с ис::одным сырьем.