Способ получения олефинов

 

ОП ИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 356545

% °

l ъ

g г г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено30. 09. 80. (21):3218528/23-04 (й) М. Na.з с присоединением заявки Мо

С 10 С 9/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано07.09.82Бюллетень.È9 33 (Щ МКЕб2 75 (088. 8) \

Дата опубликования описания 07.09.82 с

Кисощзк„ й4-Е)- 0 ГЕЮНЧИ: д;:" =", +<440TKgл

С.Г.Анашкин, В.В.Кафаров, М.P.Tó÷èíñêèé, Ю.В.Родных и В.A.Êóðèöûí (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ

Изобретение относится к технологии получения непредельных углеводородов. путем термической переработки углеводородного сырья в трубчатых печах и может быть исполь- зовано в производстве олефинов в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ получения низших олефинов путем нагревания и термического разложения углеводородных фракций при повышенном до 20 ата, (2 МПа) парциальном давлении углеводородов (1 ).

Недостатками известного способа являются сравнительно низкий выход олефинов и высокий выход парафинов за один проход сырья, а также большое коксо- и смолообразование в зоне реакции и закалочной системе установки..Это снижает производительность пиролиэной установки по целевым продуктам.

Наиболее близким к предложенному по сущности и достигаемому результату является способ получения низших олефинов в обогреваемом трубчатом змеевике, заключающийся в нагревании и термическом разложении сырья .(низших парафинов) в трубчатом реак торе при абсолютном давлении 0,050,3 МПа (23.

Недостатком известного способа является то, что при давлении 0,053 МПа под которым находится сырье, нагреваемое до 750-850 С, происхо-. дит интенсивное разложение низших, парафинов с образованием целевых продуктов, т.е. олефинов, которые к моменту полного разложения сырья в основном превращаются во вторичные продукты (кокс, метан, водород).

Это снижает производительность установки по целевым продуктам.

Цель изобретения — повышение вы1 хода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения олефинов пиролизом низших .параФинов пуТем. нагрева сырья до температуры 750850оС и проведение .термического разложения его при данной температуре . и давлении 0,05-0,3 МПа, нагрев сырья до 700-800 С ведут при давлении 1

4 МПа с последующим догревом его до температуры процесса при давлении термического разложения.

Предлагаемый, способ пиролиэа реализован в трубчатом змеевике, состоящем из двух последовательно связанных

956545 зон входной — высокого давления и реакционной — низкого давления.

Цепной процесс распада этапа при большой глубине реакции, т.е. с учетом влияния продуктов цепной реакции на ее кинетику, описывается химикокинетическим уравнением, порядок которого больше 1.

При температуре реакции 650 С с увеличением давления концентрации этана- увеличивается пропорционально увеличению давления в степени, равной порядку реакции.

Кроме того, при повышенном давле.нии существенно уменьшается скорость процесса из-за возрастания вероятности стабилизации углеводородных радикалов.

Таким образом, при нагреве этана под давлением 1-4 МПа (верхний .предел ограничивается прочностью материала при условии обеспечения достаточной интенсивности теппообмена) до 700-800 С, его конверсия, а также концентрация олефинов и побочных продуктов незначительны.

Резкое и значительное снижение давления реакционной смеси (до 0,050,3 МПа) вызывает увеличение скорос5 ти термического разложения компонентов реакционной смеси, причем основным результатом этого есть превращение этана в этилен. Так как в этом случае скорость образования олефинов

)p становится равной скорости при обычном пиролизе углеводородов только при 700-800 С, время реакции для достижения конверсии этана 70-80%, уменьшается на 30-40%. Это ведет к сни жению количества вторичных реакций и увеличивает производительность процесса по целевым продуктам, т.е. олефинам.

В таблице приведены режим работы и выходы основных продуктов пиролиза этана в печах обычной конструкции (2) и, реконструированной с целью обеспечения возможности нагрева сырья под повышенным давлением.

956545

I

«-«С ) с о

9 I

1 I

1 1

I I

I . I

1 1

«-«(«1 с о о о о о

«-« . и) о с о о о л о

Ф Ф

1

Р3 1

-t а I

Е х 1 а I

И I

l !

I

1 1

«-«LA о с о о о о о сО

I

1

I

I.

1 аl

«у (Ч о о о о

СО

° Ф (Ч

М о о — «

11

1 1

I . t

1 О I !.о о

С»

Ф Ф Г Ъ

° ф С »

С» ь

Ю

С» о

3;! о! о !

«Ф и ) С» с

С»

Ю

О

D

С»

Ю о

М

1 I

1 а I

9 1 и I х

Ol !

1 (Ч с о

«Ф

° гч о о о î Ф

3 е. g

L о

ow e еИ Ц

Z О 9

tlt о хк ем а - ох хх "е хх хх ех е

Е 9 L g Itt I«

Ц Ц Щ ttt

РХ 99 Еб

9<6 аэ ац

ЦЦ ъЕ ео ttt 92

ec а3, ао ео ех ех (М йП б о3 х с х ом е я

Щ с

Itt ttI е ц о цо

1 Е. Q оМ

1 И l

1О! Е!

1 I e

1 !«1

1 Е 1

Ц 1

9 1 а 1

1 I t»

I i

I C I

Я 1

Х I

1-v ° t

1 9 t

1 @ 1

I е 1

I.Х 1 о о а о

CO Ф.

«О «0 (Ч

tll (Ч «-1

Ф Ф «-!.

МЪ 09 сЧ

««» ° !» Ch

«!Ъ (Ч

«-1 М»

N (Ч «-1 м 1 о

«!» (Ч «-4

О«Ф «1 а <Ч ч а !»

Ш !Ч «Ч

1ь a5 е х ф е и

o .I I» e

Н Itt В й

956545

Формула изобретения

Составитель Н. Богданова

Техред Е.Харитончик Корректор Г. Orap

Редактор H. Митровка

Заказ 6516/4 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитата СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из приведенных примеров видно, что выход этилена при пиролизе по предла гаемому способу достигается 59%, а

"по известному способу 50% . Выход этилена при пиролизе по предлагаемому способу достигает 59%, а по известному способу 50%.

В процессе экспериментальных исследований в качестве сырья используют компонент, поступающий из узла разделения продуктов пиролиза, содер- 10 жащий 99% этана. Для достижения требуемого давления жидкого. этана используют насос, установленный на линии подачи сырья в печи. Соотношение паруглеводороды 0,4, расход зтана 2,5т/ч.15

Аналогичные с этаном физические и химические свойства таких парафинов, как пропан, бутан, пептан позволяют сделать вывод о возможности использования их в качестве сырья при реализации предлагаемого способа.

Способ получения олефинов пиролизом низших парафинов путем нагрева исходного сырья до 750-850 С и проведения термического разложения его при данной температуре и давлении 0,050,3 МПа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, нагрев сырья до

700-800 С ведут при давлении 1-4 МПа с последующим догревом его до температуры процесса при давлении терми ческого разложения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 376433, кл. С 10 G 9/00, 1970.

2. Масальский М.Е. и Годик В.М.

Пиролизные установки. "Химия", 1968, с. 11-19, 33, 34 прототип) .