Способ получения олефинов
Союз Соввтскии
Социалистическии
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< 910727 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 11Ð780 (2! ) 2958392/23-04 с нрнсоедкненнем заявки №вЂ” (23 }Приоритет—
Опубликовано 0703Я, Бюллетень ¹ 9
Дата опубликования описания 070382 (53)M. Кл.
С 10 С 9/36
)Ъеудерстиаииый кеиятет
СССР ро делан иаебретеиий и открытий (53) УДК 662. 75 (088. 8).
С. П. Гориславец, В. И. Дмитриев, Д. В. Иулик :: и P. И. Хисматуллин.(72) Авторы изобретения
I
1 (7l) Заявитель
Институт газа АН Украинской CCP (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ
Изобретение относится к получению углеводородов, в частности этилена и низших олефинов, терми ческим крекингом (пиролизом) .
Известен способ пи роли за у гле водородного сырья путем предварительного нагрева его в конвективной зоне в присутствии разбавителя и последующего высокотемпературного нагрева и разложения в радиантной зоне 1 1).
Известный способ применим, в основном, для пиролиза газообразных видов сырья. Переработка жидкого сырья приводит к высокой степени коксообразования и низким выходам эти15 лена и низших олефинов вследствие значительной степени конверсии сырья при предварительном нагреве до температуры начала пиролиза в конвективной зоне.
Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения олефинов пиролизом у гле водородного сыр ья, которое предварительно нагревают в конвективной зоне до 300-400 С без разбавителя, : затем смеши вают. с перегретым до
700-900 С разбавителем и подвергают высокотемпературному нагреву, при котором происходит разложение сырья(2).
Однако, хотя процесс предваритель-е ного нагрева и испарения сырья в конвективной зоне протекает без разбавителя, парцильное давление паров сырья относительно низкое (абсолютное давление в конвективной зоне составляет, 4 - 5 ат), что, согласно принципу Ле-Шателье способствует протеканию реакций разложения компонентов сырья. температура предварительного нагрева относительно невелика (до 500 С), но время нагрева значительно (1-2 с). За это время относительно большое количество сырья (7-10 мас.r.) разлагается с образованием широкой гаммы углеводородов, включая низшие олефины, Про"
3 91072 дукты разложения, попадая в радиантную зону с высокой температурой, претерпевают вторичные превращения с обр аз о вани ем .тяжелых . смол и кокса.
Кроме того, процесс испарения сырья в конвективной зоне протекает в большом объеме жидкости. При этом происходят его частичное. осмоление и реакции уплотнения с образованием предшественников кокса - тяжелых 1о ароматических и других. углеводородов.
С утяжелени ем . пиролизуемого сыр ья упомянутые недостатки, усугубляются и для пи роли з а вакуумных дистиллят о в и сырых нефтей известный способ не <$ может быть применен. Пример 1 . По способу-прототипу осуществляют: а) пиролиз легкого прямогонного бензина ($> = 0,703, И = 92,8, ес
= 77,8 С).
Сырье нагревают в конвективной зоне до 300 С и затем смешивают с перео гретым до 900 С водяным паром в весовом соотношении 1:0,5. 3а счет смешения температура парогазовой смеси о поднимается до 630 С. Затем. смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 870 С. Время контакта 0.11 с.
Цель изобретения - увеличение выхода целевых продуктов и снижение кок сообр азо вания .
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения олефинов пиролизом жидкого углеводородного сырья путем его предварительного нагрева с последующим смешением с перегретым разбавителем и дальнейшим высокотемпературным- нагревом сырья предварительный нагрев сырья ведут при давлении 14,8-30,5 ат до температуры 242-523 С с последующим его дросселированием.
Для каждого газа (в том числе и углеводородов) существует такая критическая температура, BbliUc которой он никаким повышением давления не может быть переведен в жидкость.
3$
Давление насыщенных паров, соответствующее критической температуре, является критическим давлением. В ° критической точке исчезает граница между газообразным и жидким состоя46 нием. Так же, как и индивидуальным углеводородом,, каждой нефтяно" фрак ции соответствует. строго определенное значение критических температуры и давления.
Так, например, критические температура и давление для легкого прямогонного бензина (P= 0,703, И = 92,8, tcP = 77,8 С)составляют соответственно 242 С и 30,5 ат; для газойля (f = 0,818, М = 179,2, tcp.= 223,1 С) 394оС и 20,4 ат; для вакуумного дистиллят а (P = О, 91 3, 8 297 6,,„ = 344,6 С) 523 С и
14,8 ат.
$$
Вследст вие от н оси тел ь но высокого давления сырье в процессе предварительного нагрева находится в едком
7 4 состоянии и поэтому скорость всех реакций разложения пренебрежительно мала, а скорость нагрева относительно велика. Вследствие этого степень конверсии исходного сырья на выходе из конвективной зоны практически равна О. Кроме того, испарение сырья происходит мгновенно (при дросселировании)и при смешении с перегретым разбавителем температура парогазовой смеси поднимается до температуры начала пиролиза и при дальнейшем высокотемпературном нагреве происходит интенсивное разложение (пиролиз). Таким образом, предлагаемый способ позволяет избежать длительных стадий испарения и нагрева сырья, в процессе которых образуются предшественники кокса и расходуются целевые продукты.
Способ осуществляется следующим образом.
Сырье в жидком виде при критическом давлении 14,8-30,5 ат (в зависимости от вида сырья) поступает в конвектив-, ную зону и эа 0,2-0,4 с его нагревают до критической температуры (242523ОC) . На выходе иэ конвективной эоны сырье дросселируют до давления
2-3 ат, испаряют и смешивают. в заданном соотношении с перегретым до 900 С
Ф разбавителем (в данном случае - водяным паром). При смешении температура парогазовой смеси повышается до
500-600 С, после чего в радиантной зоне ее подвер гают высокотемпературному нагреву (до 850-900 С), в результате которого происходит пиролиз. Время пребывания парогазовой смеси в радиантной зоне 0,1-0,2 с.
Способ позволяет увеличить выходы этилена, низших олефинов и свести до минимума коксообразование при пиролиэе жидкого углеводородного сырья.
9107
5 б) пиролиэ газойля (g = О, 818, М = 179,2 > tcp = 223 1оГ
Сырье нагревают в конвективной зоне до 300 С и затем смешивают с перегретым до 900оС водяным паром в весовом соотношении.1:0,8. За счет смещения температура парогазовой смеси поднимается до 600 С.. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 870 С. Время контакта 0,11с. 10 в) пиролиз вакуумного дистиллята (= 0,913, М = 297,6, асср = 344,6 C).
Сырье нагревают в конвективной зоне до 300 С и смешивают с перегретым до 900.оC водяным паром в соотношении 19
1:1,2 . Температура парогазовой смеси о после смешения 590 С. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 850 С. Время контакта 0,11 с.
Пример 2 . По предложенному 20 способу осуге ствляют: а) пиролиэ легкого прямогонного бензина (f = 0 703, М = 92 8, асср
= 77,8 C).
Сырье нагревают в конвекти.вной. зоне при критическом давлении 30,5 ат до критической температуры 242Р С, затем дросселируют до давления 3,2 ат о и смешивают с перегретым до 900 С водяным паром в соотношении 1:0,5.
Температура парогазовой смеси после смешения 650 С. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до
870оС. Время контакта 0,11 с.
6) пиролиз газойля (ф = 0,818, M = 1792, ср= 223 l C) °
Сырье нагревают в конвективной зоне при критическом давлении 20,4 ат
Из приведенных в таблице результатов пиролиза видно, что предложенный способ позволяет увеличить выходы этилена, суммы низших олефинов и снизить коксообразование при пиролизе бензина на 2,90; 2,76 и 0,45 абс. 4 соответственно; при пиролизе газойля35 на 3,56; 3,59 и 0,72 абс.9 соответственно; при пиролизе вакуумного дистиллята - на 3,82; 4,62 и 1,01 абс. соот вет ст венно.
Компоненты
Выход, мас.Ф на сырье, при раэпоеении вакуумного яистнллята бензина, р » 0,703 гаэой примеру 1 по примеру В.
l римеру
1,03
1 ° 16 <, t7
t,22
1,34
t;32 на
6 ° 09
8,4t
10,04
t0,0
t2,73
13,99 сн
2 ° 74
1,96
I 80
3.Л7
3,61
5,t2 сунь
31,76
22,97
28,20
19,15
33, 06
30, 16 с н
0,26
0,4t
0,49
0,43
0,69
G,27
0,22
0,38
0 31
0,41
0,48
t0,t3
t0,60
14,82
t 4,60
»,16
t7>70 сн по примеру 1 по примеру 2 до критической температуры 394еg, затем дросселируют до давления 3,2 ат и смешивают с перегретым до 900 С водяным паром в соотношении I 0, &, Температура парогазовой смеси после о смешения 550 С. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву .до 870 С. Время контакта 0,11 с. ! в) пиролиэ вакуумного дистиллята (P = 0,913, М = 297,6, асср = 344 С).
Сырье нагревают в конвективной зоне при критическом давлении 14,8 ат до критической температуры 523 С, затем дросселируют до давления 3,8 ат и смешивают с перегретым до 900 С водяным паром в соотношении 1:1,2.
Температура парогазовой смеси после смешения 555оС. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 850 С. Время контакта 0,11 с, В таблице приведены материальные балансы разложения исследованных видов сырья (по известному и предложенному способам).
1, 910727
Продолжение таблицы
Выход, мас.т, на сырье, при разложении
Компоненты, Р 0,703
1 по пример
0,41
0,41
0,18
Ъ
3.90
0,29
0,22
0 ° 18
3. 97
4,97
4,65
4,62
4,56
5.92
С4 НЬ
5,22
5,37
7,40
7,01
0,74
0,94
0,56
0,33
0,62
Всего газа до С<
68,21
78,6
82,4
71,4
54,67
59 с8
Сумма низасих олеФиноа и
G. тадиен
59,45
62,21
56,60
52,99
40с91
"5с53
Гхробензил тФракцил до
200 С) 19,24
16,20
19, 1 1
24,48
18, 35 24,60
Тлжелое топлию (Фракцкл свыше
200 С) 10, 12
11,65
1,74
1 с 30
19,03.1, 82
0,18
0,81
0,90
0,10
Ос55
Кокс
100,0 100, 0 100,0
Sce ro
Формула изобретения
Составитель Н. Ьогданова
Редактор Л. Веселовская Техред Т.йаточка Корректор В. Синицкая
Заказ 1027/1 . Тираж 524
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Под пи сное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Способ получения олефинов пироли- М зом жидкого углеводородного сырья путем его предварительного нагрева с последующим смешением с перегретым разбавителем.и дальнейшим высокотемпературным. нагревом, о т л и ч а - 4в ю шийся тем, что, с целью уве,личения выхода целевых продуктов и уменьшения коксообразования.. предварительный нагрев сырья ведут при дав100,0 ! ленни 14,6-30,5 ат до температуры
242-523 С "с последующим дросселированием.
Источники инФормации. принятые во внимание при экспертизе
1. Клименко А. П. Получение этилена из нефти и газа. M., Гостоптехиздат, 1962, с, 2 35.
2. Авторское свидетельство СССР
H 427978, кл. C 10 G 9/14, 1974 (прототип).



