Способ получения алкилбензина

Способ получения алкилбензина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АПКИЛБЕНЗИНА алкилированием изопарафина олефинами в присутствии серной кислоты в качестве катализатора при температуре 8-12 С с последующим ее отделением и возвращением в цикл, отделением из углеводородной фазы изопарафина и его рециркуляции, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта при сохранении его качества, углеводородную фазу подвергают ректификации с выделением алкилбензина, циркулирующего изопарафина и тяжелой углеводородной фракции с температурой кипения 122-315 С, которую возвращают в рецикл путем смешения ее с исходными О) углеводородами в количестве 2,510 мас.% от них.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUW

РЕСПУБЛИК ае (и) Всю С 07 С 9/00; С 07 С 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЯ (21) 3559082/23.-04 (22) 29. 12. 82 (46) 07.07.84. Бюл. М 25 (72) О.П.Юрченко, В.Т.Суманов, В.П.Овсянников, С.Н.Хаджиев, А.З.Мельман, Ю.А.Никитин, Ю.А.Кирилин и Б.И.Козлов (53) 547.217.07(088.8) (56) 1. Патент США N9 3846505, кл. 260-683.45, 1975.

2. Патент США Р 4008292, кл. 260-683.43, 1978.

3. Патент Франции 9 236036 кл. С 07 С 9/16, 1978.

4. Патент США У 3515770 кл. 260-683.48, 1970 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛБЕНЗИНА алкилированием изопарафина олефинами в присутствии серной кислоты в качестве катализатора при температуре 8-12 С с последующим-ее отделеО нием и возвращением в цикл, отделением из углеводородной фазы изопарафина и его рециркуляции, о т л и— чающий с я тем, что, с целью повышения выхода продукта при сохранении его качества, углеводородную фазу подвергают ректификации с выделением алкилбензина, циркулирующего иэопарафина и тяжелой углеводородной фракции с температурой кипения

122"315 С, которую возвращают в ре- 19 цикл путем смешения ее с исходными углеводородами в количестве 2,510 мас.Ж от них.

1101440

1О фазы (2) .

Известен способ, согласно которому осуществляют взаимодействие олефина и изопарафина в смеси с HF npu относительно низкой концентрации (74-95 вес.7), декантируют полученную смесь с целью отделения углеводородов от катализатора, затем углеводороды повторно контактируют с концентрированной HP (90-98 вес.7) в присутствии органического разбавите- Ы ля. Вследствие изомеризации низкоок тановых углеводородов улучшается качество алкилпродукта (Э) .

Изобретение относится к способу получения алкилбензина-высокооктанового компонента бензина.

Известны различные способы получения алкилбензина алкилированием изопарафинов олефинами в присутствии кислых катализаторов, использующие с целью улучшения показателей процесса различные варианты рециркуляции потоков углеводородов.

Известен способ получения алкилбензина алкилирования изобутана олефином в присутствии кислого катализатора в двух зонах, причем часть углеводородной фазы, полученной в 15 первой зоне, рециркулируют в ее начало, а другую часть смешивают с новой порцией олефина и катализатора и направляют на алкилирование во вторую зону, в конце которой после отделе- 2р ния катализатора получают целевой алкилбензин (1) .

Известен способ алкилирования углеводородов бутиленом и пропиленом, в, котором изопарафин С,1-С б алкилиру- 2S ют олефином С -С» обрабатывая первый поток изопарафина олефином в первой зоне алкилирования в присутствии

HF в качестве катализатора получают

Из первой зоны алкилирования, отводят первый поток алкилата и разделяют

его на первую фазу катализатора и первую углеводородную фазу. Второй поток иэопарафина алкилируют бутиленом в присутствии HF, отводят из зоны алкилирования второй поток алкилата и разделяют его на вторую фазу катализатора и вторую углеводородную фазу. Вторую углеводородную фазу разделяют на две порции. Первую рецирку 4 лируют на первую стадию алкилирования. Продукт алкилирования выделяют из второй порции второй углеводородной фазы и из первой углеводородной

Однако в указанных технических решениях вторичному контакту с катализатором HF подвергаются продукты реакции, в состав которых входит и целевой продукт. При этом изомеризуются не только низкооктановые углеводороды, улучшая качество алкилпродуктов, но и высокооктановые компоненты, образуя низкооктановые углево дороды. Это явление имеет место как при фтористоводородном, так и при сернокислотном алкилировании. Однако, если при фтористоводородном алкилировании. Однако, если при фтористоводородном алкилировании баланс продуктов изомериэации при повторном контактировании обеспечивает некоторое улучшение качества алкилата, то при сернокислотном алкилировании в результате специфичности иэомеризующего действия серной кислоты имеет место ухудшение качества алкилата.

Таким образом, недостатком укаэан- ных технических решений является нецелесообразность их применения при сернокислотном алкилировании изопара-, финов олефинами, поскольку любое повторное контактирование алкилата с

Н2$04 приводит к ухудшению.его качества.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ получения алкилбензина, заключающийся в том, что в процессах сернокислотного или фтористоводородного алки лирования при температуре 8-12 С низ0 комолекулярный олефин и низкомолекулярный изопарафин смешивают и контактируют с кислотным катализатором, поток алкилата выводят иэ зоны алкилирования,и разделяют на углеводородную и кислотную фазу которую возвращают в рецикл. Часть этой углеводородной фазы (20-60 об.ч.) и отделенный от нее изопарафин рециклизуют, смешивая с исходным сырьем (340 об.ч) перед контактированием с катализатором для повышения сортности целевого продукта-алкилбензина (4j .

Недостатком известного способа является то, что он не дает улучшения качества алкилбензина в случае использования серной кислоты в качестве катализатора. Кроме того, этот способ не обеспечивает повышения выхода целевого продукта-алкилбензина.

3 110144

Цель изобретения — увеличение выхода целевого алкилбенэина при сохранении его качества.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения алкил- g бензина алкилированием изопарафинов олефннами при температуре 8-12 С в о присутствии серной кислоты с последующим отделением серной кислоты и возвращением ее в цикл, углеводород- 1О ную фазу подвергают ректификации с выделением алкилбенэина, циркулирующего изопарафина и тяжелой углеводородной фракции с т.кип. 122-315 С, кото0 рую возвращают в рецикл путем ее сме"15 шения с исходными углеводородами в количестве 2,5-10 мас. . от них.

Таким образом, достигается улучшение выхода целевого алкилбензина (с 201 до 211,7 мас. .) при сохране- 2{) нии его качества.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Олефиновое сырье, циркулирующий иэопарафин в соотношении 1:10 и выде-25 ленную из алкилата тяжелую фракцию с т.кип. 122-315 С контактируют с о циркулирующей серной кислотой и выдерживают в зоне алкилирования при условиях процесса сернокислотного

0 алкилирования (температура 8-10 С,объемное соотношение кислота: углеводороды 1,3-1,5:1, время пребывания . реагентов в зоне реакции 5-10 мин).

Полученную реакционную смесь выво" дят из зоны алкилирования в зону разделения, где отделяют углеводороды от кислоты. Кислоту возвращают в цикл, а углеводороды подвергают фракционированию с выделением цирку- 40 лирующего изобутана, алкилбензина и фракции высококипящих компонентов с т.кип. 122-315. С, возвращаемую в

0 зону реакции путем смешения с.олефиновым сырьем, циркулирующим изобута- 4> ном и циркулирующей серной кислотой.

При этом содержание фракции высококипящих компонентов с т.кип. 122-.

315 С в смеси с олефиновым сырьем и . циркулирующим изобутаном поддерживают не вьппе 10 мас. .3а счет повторного контактирования с серной кислотой побочного Про- дукта алкилирования — фракции высококипящих компонентов с .температурой SS начала кипения не ниже. 120 С, в усло0 виях процесса сернокислотного алкилирования происходит дисгропорциониро0 4 ванне значительной части. углеводородов укаэанной фаркции, в результате чего образуется дополнительное количество высокооктанового низкокипящего компонента алкилбенэина.

Выделение фракции высококипящих компонентов с температурой начала кипения не ниже 120 С объясняется тем, что именно в ней практически отсутствуют высокооктановые компоненты. Эта фракция состоит иэ углеводородов С9 + вьппе, которые имеют октановое число по моторному методу в чистом виде 83,5 пункта, в то время о как фракция с т.выкип. 40-120 С имеет октановое число по моторному методу в чистом виде 91,5-95,0 пунктов.

Следовательно, дополнительный контакт высококилящей фракции с серной кислотой не вызовет превращения ценных высокооктановых углеводородов в низкооктановые.

Введение фракции высококипящих компонентов с температурой начала кипения не ниже 120 С в исходное сырьео смесь олефинового сырья и циркулирующего изобутана, в количестве не более 10 мас. объясняется тем, что превышение этой величины вызовет резкое ухудшение условий основной реакции — алкилирования иэобутана олефинами, эа счет разбавления реакционной смеси и уменьшения концентрации в ней изобутана.

Пример 1. Исходное сырье — смесь олефинового сырья и циркулирую. щего изобутана (углеводородный состав приведен в табл. 1), взятых в массовом соотношении 1: 10, смешивают с выделенной из алкилата фракцией высококипящих компонентов (фракционный состав приведен в табл. 2) с темо пературой начала кипения 172 С в количествее 2, 5 ма с . . в расчете н а исходное сырье. Полученную смесь контактируют с серной кислотой в зоне о алкилирования при 10 С, объемном соотношении кислота: углеводороды

1,3:1, времени пребывания реагентов в зоне реакции 6 мин. Затем из эоны алкилирования выводят реакционную смесь в зону разделения, Где отделяют от углеводородов серную кислоту, возвращаемую в цикл. Углеводороды направляют на фракционирование, где выделяют фракцию высококипящих компо. нентов с температурой начала кипения

172 С, возвращаемую в цикл. При этом. о

1101440

Углеводородный состав

Содержание, мас,X

Этилен

0,02

Пропан

Пропилеи

Изобутан

1,62

0,18.77,32

11,31 н.Бутан

2,13

Бутен-1 и о -Бут ен-1

2,52 транс -Бутен-2

u,èñ-Бутен-2

1,70

1,03 и 30 -Пентан

1,69

0,30 н-Пентан амиленов

0,18

Итого:

100,0

Т а б л и ц а 2

Показатели

Пример 1

Пример 3

Пример 2

Фракционный состав температура начала кио пения, С

122 165

172

107 выкипает при температуре, С

147 180 182 выход алкилбензина составляет

211,7 мас.7. от олефинов.

Пример 2. Исходное сырье смесь олефинового сырья и циркулирую. щего изобутана (табл. 1), взятых в 5 массовом соотношении 1: 10, смешивают с выделенной из алкилата фракцией высококипящих компонентов (табл. 2) с температурой начала кипения 165 С

0 в количестве 5,0 мас.7 в расчете на

10 исходное сырье. Полученную смесь контактируют с серной кислотой в зоне о алкилирования при 10 С, объемном соотношении кислота: углеводороды 1,4-1, времени пребывания реагентов в зоне 1S реакции 5 мин, Затем из зоны алкилирования выводят реакционную смесь в зону разделения, где отделяют от углеводородов серную кислоту, возвращаемую в цикл. Углеводороды направля- 20 ют на фракционирбвание, где выделяют фракцию высококипящих компонентов с о температурой начала кипения 1 65 С, возвращаемую в цикл. При этом выход алкилбензина составляют 209,4 мас.X от олефинов.

П.р и м е р 3. Исходное сырье— смесь олефинового сырья и циркулирующего изобутана (табл. 1) взятых в массовом соотношении 1:10 смешивают 30 с выделенной из алкилата фракцией высококипящих компонентов (табл. 2) о с температурой начала кипения 122 С в количестве 10,0 мас.7 в расчете на исходное сырье. 35

Полученную смесь контактируют с серной кислотой в зоне алкилирования при 10 С, объемном соотношении зоне реакции 10 мин. Затем из зоны алкилирования выводят реакционную смесь в 40 зону разделения, где отделяют от углеводородов серную кислоту, возвращаемую в цикл. Углеводороды направляют на фракционирование, где выделяют фракцию высококипящих компонентов 45 о с температурой начала кипения 122 С возвращаемую в цикл. При этом выход алкилбензина составляет 108,0 мас.7 от олефинов.

В табл. 3 приведены сопоставитель- 50 ные данные и параметры процесса,проводимого по предлагаемому и известному (4) способам.

Как видно из данных табл. 3 предлагаемый способ получения алкилбен5S зина обеспечивает увеличение выхода алкилбенэина на 7-10,7 мас.Ж по сравнению с известным P4) что является весьма важным для промышленного производства крупнотоннажного продукта.

Таблица1

Фракция высококипящих компонентов с температурой начала кипения не ниже 120 С

7 1101440

Поополжение табл. 2

Продолжение табл. 3

Фракция высококипящих компонентов с температурой начала ки- 5 пения не ниже 120 С

Показатели

Массовое соотношение изобутанолефины

Концентрация серной кислоты» мас.7.

Добавка фракции высококиПри- При- Пример 3 мер 2 мер

10:1 10:1 10:1 10:1

50% выкипает при темпера туре,ос

92 92 92 92

206

189 204

907. выкипящих углеводородов в ис пает при температуре, С

220 296 280 ходное сырье, мас.7 от температура конца кипения, С о исходного сырья

Температура начала фракции высококипящих углеводородов, С

Выход алкилбензи2,5 5,0 10,0

226 315 285

0,.757 1 0,7693 0,7726 . го

Плотность,tq

Таблица 3 30

172 165

122

Показатели

Известный (43 способ З5 на с температурой конца кипения 180 С о мас.% от олефинов "

Октановое

211,7 209,4 208 201

Температура в зоне реакции,С 10 о

10 число алкилбензи10 10 на, моторный метод в чистом

Время пребывания

45 реагентов в зоне виде, пункт

91,7 91,8 91,6 91,7 реакции, мин

10 10 + Возвращается в цикл 50 об.ч. угле.

50 водородов после алкилирования на

340 об.ч. исходного сырья. + Выход алкилбензина в расчете на олефины определен без учета легких фракций, выкипающих до 180 С, вносиа

55 мых в зону реакции с фракцией высо1, 1,4: 1 1,3: 1 1,3: 1 кокипящих компонентов.

Вщудц Заказ 4720/14 Тираж 410 Подписное цал gHQ Патент » г Тжгород y .Hpoex Has 4

Объемное соотношение кислота:углеводороды

1,3: