Способ очистки этан-этиленовой фракции от ацетилена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 210679 (2!) 2782157/23-04 (5 )м с присоединением заявки ¹

С 07 С 7/167

С 07 С 5/09

С 07 С 11/04

В Ol J 23/84 (53) УДК 66.074,3 (088. 8) Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300481, Бюллетень No16

Дата опубликования описания 300481

"f

С.T.Ãóëèÿíö, В. П. Кичигин, В. В. Маркйна и -В.С.

i . . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель — / (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭТАН-ЭТИЛЕНОВОИ ФРАКЦИИ

OT АЦЕТИЛЕНА

Изобретение относится к производству низших олефинов, например, этилена и может быть использовано в нефтехимической и химической .промыш- 5 ленности.

В настоящее время к мономерам полимеризации предъявляются очень высокие требования. Так, содержание ацетиленовых углеводородов в этилене . fo регламентируется не выше Зх10 Ъ, что достигается селективным каталитическим гидрированием ацетилена в этан-этиленовой фракции. В качестве катализатора гидрирования ненасыщенных углеводородов широкое исполь"зование нашпи палладиевые, платиновые и никелевые катализаторы (1) .

Известен способ очистки олефинов С и С4. от диолефинов путем се- 20 лективного гидрирования в присутствии никель-вольфрамового катализатора, нанесенного на окись алюминия. Катализатор содержит 4-6 вес.Ъ никеля и

14-16 вес.Ъ вольфрама. Перед использованием катализатор обрабатывают се- = роводородом или сероуглеродом (2).

Однако указанный -катализатор неактивен при гидрировании ацетилена в этан-этиленовой фракции, Известно также использование вольфрам-никель-сульфидного катализатора для гидрогенизационной очистки парафинов (3) .

Однако вольфрам в этих катализаторах содержится в- виде дисульфида, поэтому такой катализатор обладает в основном-крекирующими и изомериэующими свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ очистки этан-этиленовой фракции от ацетилена гидрированием в присутствии катализатора, содержащего

0,18 вес.Ъ палладия на активной окиси алюминия и имеющего удельную поверхност ь 113, 2 м /г.

Оптимальным режимом проведения процесса на указанном катализаторе является:

Температура,OÑ 125-140

Объемная скорость,ч 4000

Мольное соотношение водород-ацетилен, 4:1.

Процесс целесообразно проводить в присутствии 0,006 объем Ъ окиси угле.рода.

При этом достигается почти полное гидрирование ацетилена при незначи825471

Ацетилен С Н2 0,49-0,52

Этилен С2 Н4 66 34-70,2

Этан С 2 Й6 29,0-33,0

В качестве гидрирующего агента применяют электролитический водород.

Для гидрирования используют катализатор, предварительно раздробленный до зерен размера 1,25-2 мм и проактивированный в токе водорода при 280-300 С в течение 5 ч. 35

Процесс гидрирования в присутствии указанного катализатора исследуют при изменении параметров в следующих пределах

Температура (TOC) от 100 до

370 С 4О

Соотношение водород-ацетилен (Н7..С7Н2 от 7:1 до

75:1

Объемная скорость, у„ч. ) от 1200 до

Давление, (Р) Атмосферное

Содержание ацетилена в этан-этиленовой фракции определяют на хроматографе ЛХМ-8МД-5 с пламенно-ионизационным детектором по абсоллютной калибровке, сорбент — активированный уголь СКТ, прокаленный при 850 С без доступа воздуха, фракция 0,250,5 мм. тельных потерях этилена (до

0 5. Ъ) (41.

Однако применение палладиевого катализатора связано с его дороговизной и опять же неполной селективностью процесса. 5

Цель изобретения — упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается 1 способом очистки этан-этиленовой

Фракции от ацетилена каталитическим гидрированием, заключающимся в том, что процесс проводят в присутствии вольфрам-никель-сульфидного катализатора при следующем содержании компонентов, вес.Ъ:

W0g 22-26

Ni 3-3,6

S 7-12

А120 Остальное при 230-260 С и объемном соотношении водород-ацетилен, равном 50-75:1. о

Этан-этиленовая фракция, подвергаемая очистке, имеет следующий состав, Ъ объем:

Содержание этана и этилена определяют на хроматографе ХЛ-6, сорбент — активная окись алюминия.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В кварцевый реактор с электрообогревом, объемом

50 см загружают последовательно

10 см кварца фракции 4 — 5 мм, 3.

5 см 3 катализатора фракций 1,252 мм, имеющего состав, вес.Ъ:

Vl в виде Й О.) 22,0

М 3 0

S 7 0

А12 ОЗ 68,0

Катализатор активируют в потоке водорода (объемная скорость V =600ч. ) в течение 5 ч при 280-300 С. Затем реактор охлаждают. до 230ОС, поток водорода увеличивают до 156,2 мл/мин.

После этого в реактор начинают подавать этан-этиленовую фракцию состава: . С2Н2 0,52Ъ объем, С2Н4 70,2Ъ объем, С2Н6 29,28Ъ объем., со скоростью

416 мл/мин» Сырье смешивают с водородом до реактора (обемное соотношение Н2.С7Н7 -75) . На выходе из реактора получают газ состава: С2 Н2

0,0003Ъ объем, С7Н4 70,9 Ъ объем, С2Н6 29,1Ъ объем.

Пример 2. Процесс гидроочистки проводят как и в примере 1. Катализатор имеет состав, вес.Ъ:

Vl(в видеWO>) 24,4

Йл 3,6

5 8,3

А1 0 65,7

Состав сырья: С Н2 0,52Ъ объем, С Н

67,6Ъ объем, C7Н6 31,88 Ъ объем. Состав гидроочищейного газа: С Н2 отсут2 2 ствует, С Н4 67,7Ъ объем, С2Н632,3Ъ объем.

Пример 3. Процесс гидроочистки проводят, как в примере 1. Катализатор имеет состав, вес.Ъ:

7/ в виде И/Оз 26,0

N» 3 4

5 12,0

А12 Оз 58,6

Состав сырья как и в опыте 2. Состав гидроочищенного газа: С2Н2 0,0003Ъ объем, С2Н< 68,5 Ъ объем, С Н6 31,5Ъ объем.

В табл.1 приведены результаты гидроочистки этан-этиленовой фракции в присутствии вольфрам-никель-сульФидного катализатора. Состав катализатора для данных опытов меняется в вышеуказанных пределах; х х

Х (((0, 33 6

Р(01 M

ch м

° ф о о

+ +

%-(03 Ф

° о

1 + ф

С3 о

+ т-((М

М

Ю rl

1 +

3А

Ю

1 -(Ю

ch а (% Ъ о со («О EO -(\

Ю с-( (Е е

Р (с х о ы ю о х ((( о е х е х ( (d Q ко

Р И е

Ц о и м ( м я) а iD

1О 1О а . сч (М

1О \О

Ю Ю

I н о н

О Н. о е н

О 133 м о о о о о о

М М о о м а (с( о о о о

° Ь Ф о о

01 а о о

Ю г1 о о

° Ь Ь о о

01 (Ю

Ю

С3 3

Ю

Ю о а а м «ч о о

1

Е

Е I

Ф I (О 1 о

1 бР

Р3 1

I е х 1

Х Х I хн( ((3 O

K x

Р О 1

6O l (((1

OOl о

«1

1 3 м i) О (О (ч

LA в . I аъ сР !

Х(ч.

1 о о о о ф

ХI6 6 ((С(Я «Ч (ХО Х

Х(Я Х с(Х(6 Н И (((1Л О ЕО(0 ОХ (;lO ОХХ о — ——

I

1

1

1

1 к-Ч

° ° о а

%-(а () (l а

Ю ) I

1(.3

l0

I& о о а о

<Ч о о

01 СЧ (ч м ч

I Х

I Х

Е(rd а е х о о

30 е ((3 1 х е

Х(3 ! (dI P ! (((!

1. О1

1 а(I Х(I Ш

l I=tl I

rd Cv l о хuw

Е g I (Ц и 1

03 1

1 .1

1 l

I 1

1 I ! 1

I I

I I

I Ф I ( х ! N

1 (.3 1 3

1 1

I 1

Г

1 1

1 1

I 1

1 1

," х

I Cv

1 0 lo

1 I

I 1

I

1

1( х

« 4 (о

1

I !

1

С (I A( х

«Ч

0 1 О

1 .1

I

I о о (Ю (а

1

1

I (1 (1

I

I Ю Ю

% (CO W «h

М ю о о

+ + +

«Ч ««3

М о ц) ю I (3 (825471 о м ф о о

+ + I

1О Ul 3 а о е

«О (- ««3

lA сИ

Ю rl ю о о о

I с е ю о сч )

М

1 ) 1

1 с-(ч-(° ° ° в

) ю о а(Р.) )

I ) ) 3

I о )

1О о о о о о о

CO Ю «(. -(ф

% 1 н -(° °

Ю «A (A 1 о а о (,ч сч м м м ((3 с( а а о

% М о о ч.

+ 1 I

О О О

01 СО М с Ъ

10 LA LA

Ю «(3 ««3

I н м о а тч н о о

Q о О 6 ь 1 ь

C3 O (33 о о о о о о

Ю чФ СЧ

) ) ю -I I

I ) I

) 825471

Т а б л и ц а 2

Н 2.С2Н2

Катализа "op

Содержание

С2Н4 2IG очистки в Ъ объем

Содержание

С Н4 после очистки в Ъ объем.

ЛС Н4. в Ъ объем

"Никель на киз ельг где"

180 4300 2.5:1

0.48

-1.9 ото.

174:1

1,3:1

-1,55

-0,8 — — 4800

0,82 отс

4:1

0,50

-0,2 отс

4,5:1

0,4

0,001

-0,9

ВНИИПИ Заказ,2557/80 Тираж 443 Подписное

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

В табл.2 приведены для сравнения данные гидроочистки этан этиленовой

РД-содепжаший 125 4000

РД-содержащий . 97 2400

Как видно из представленных дан ных, процесс очистки в присутствии вольфрам-никель-сульфидного катализатора целесообразно проводить при

230-260 С и объемном соотношении водород-ацетилен, равном 50-75:1

«1 при скорости подачи сырья 5000 ч

Применение, вольфрам .-никель-сульфидного катализатора дает возможность отказаться от дорогостоящих палладиевых катализаторов, применяемых в промышленности, с одновременным увеличением селективности процесса. Гидроочистка на данном катализаторе не трубует точной дозировки водорода, как это необходимо при гидроочистке на палладий- и платиносодержащих катализаторах и на катализаторе "никель на кизельгуре".

К достоинству вольфрам-никельсульфидного катализатора также следует отнести его высокую механическую прочность — не менее 250 кг/см

Формула изобретения

Способ очистки этан-этиленовой фракции от ацетилена каталитическим гидрированием при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения технолофракции от ацетилена на никель- и палладийсодержащих катализаторах. гии процесса, в качестве катализатора используют вольфрам-никель-сульфидный катализатор при следующем содержании компонентов вес.Ъ:

WOg ° 22-26

Ni 3-3,6

Б 7-12

З5 М,О

Остальное и процесс проводят при 230-26.0 С и объемном соотношении водород-ацетилен, равном 50-75:1..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Савельев Ю.В. и др. Промышленные методы тонкой очистки. низших олефинов . М., ЦНИИТЭНефтехим, 1972, с.5-6.

2. Патент CltIA Р 3696160, кл. 260-677 Н, опублик.1972.

3. Горчаренко А.Д. и др. Каталитическая BRTHBHocTb сульфидных катализаторов в процессе гидрогенизационной очистки жидких парафинов. — "Нефтепереработка и нефтехимия", 1972, Р 11, с.21.

4. Гандман З.Е. и др. Очистка этан-этиленовой фракции процесса пиролиза от ацетилена на палладиевом зз катализаторе. — "Химия и технология топлив и масел", 1974, 9 12, с.10 (прототип)