Способ получения дивинила

Способ получения дивинила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИВИНИЛА путем окислительного дегидрирования п-бутанбутиленовых фракций в адиабатическом реакторе при повьппенной температуре в присутствии водяного пара и катализатора, содержащего окислы никеля, ванадия и сурьмы на у -окиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и селективности процесса, используют катализатор, дополнительно содержащий окислы магния и цинка , при следующем соотношении компонентов катализатора мас.%: с Окись никеля 9-11 2,5-4 Пятиокись ванадия (Л 5-9 Трехокись сурьмы Окись цинка , 0,3-0,5 0,1-0,3 Окись магния У-окись алюминия До 100 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что процесс проводят при 57б-590°С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 -А1 (51) 4 С. 0.7 С 11/167 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867901/23-04 (22) 24, 01. 85 (46) 30.11.86. Бюл. У 44 (71) Ордена Трудового Красного

Знамени институт нефтехимических процессов им. Ю.Г.Мамедалиева (72) В,С.Алиев, P.Г.К.Ризаев, В.С.M.Ãàäæè-Касумов, P.M.Òàëüïïèíñкий, А.Г.Азизов, Ж.M.Ñåéôóëëàåâà, Ю.И.Фукс-Рабинович,Э.М.Гусейнова, Л.П.Пилаева, И.П.Свирина, А.П.Ворожейкин, Н.Г.Черкасов, В.П,Кичигин, Е.M.Давыдов, P.3.Сабирова, Л,В.Кислицина, Г;С.Гаврилов, Н.И.Кожин, В.А.Андреев, В.Д.Кандалова и Е.И.Тимковский (53) 547.315.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 6453531 кл. С 07 С 11/167.

Авторское свидетельство СССР

Ф 944269, кл. С 07 С 11/167. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИВИЯИЛА путем окислительного дегидрирования п-бутанбутиленовых фракций в адиабатическом реакторе при повышенной температуре в присутствии водяного пара и катализатора, содержащего окислы никеля, ванадия и сурьмы на ) -окиси алюминия, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и селективности процесса, используют катализатор, дополнительно содержащий окислы магния и цинка, при следующем соотношении компонентов катализатора мас.Х:

Окись никеля 9-1 1

Пятиокись ванадия 2,5-4

Трехокись сурьмы 5-9

Окись цинка ° 0,3-0,5

Окись магния 0,1-0,3 (1 -окись алюминия До 100

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что процесс проводят при 570-590 С.

1273353

Изобретение относится к способам получения дивинила каталитическим одностадийным окислительным дегидрированием Н -бутана либо В -бутанбутиленовых фракций и может найти применение в нефтехимическом синтезе.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта — дивинила и селективности процесса.

Поставленная цель достигается за счет использования катализатора,содержащего мас.Х:

Окись никеля 9-11

Пятиокись ванадия 2,5-11

Трехокись сурьмы 5-9

Окись цинка 0,3-0 5

Окись магния, 0,1-0,3 (-окись алюминия До 100

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Окислительному дегидрированию подвергали углеводородную Н -бутанбутиленовую фракцию следующего состава, мас. :

Н-Бутан .85 0

Н-Бутилены 13,0

i-Бутан 1,44

i-Бутилены 0,56

Процесс проводят в адиабатическом реакторе с многослойным катализатором и посекционной подачей кислорода и водяного пара в каждый слой. Загруз ка катализатора в реактор 100 см (70 г). В ходе процесса кислород исчерпывается полностью. Регулирование времени контакта для создания благоприятных с точки зрения селективности процесса условий осуществляется последовательным (по секциям) снижением загрузки катализатора. Слои разбавляют фарфоровой насадкой с таким расчетом, чтобы высота реакционной зоны сохранялась постоянной независимо от загрузки катализатора.

Контактные газы после прохождения системы охлаждения, конденсации и осушки от водяного пара идентифицируют и анализируют хроматографически.

Выделение дивинила из контактного газа осуществляют азеотропной или экстрактивной дистилляцией, либо,ме.тодом хемосорбции.

Пример 1. Для сравнения проводят процесс на катализаторе состава, выходящего за объем изобретения, включающего следующие компоненты, мас.Х:

Ni0 8,9 гО 2,0

Sb 0 4,5 гпО 02

5 MgO 0,05 — А1 О Остальное

Условия опыта: загрузка катализатора .по секциям 34, 33, 33 см

9 (всего 70 г); объемная скорость

10 сырья в расчете на всю загрузку ка-i, о тализатора 100 ч; температура, С по секциям: 1-580, П-590, Ш-590;

Результаты опыта: конверсия углеводорода (Н-бутана): 42,8Х; выход

15 дивинила на пропущенный углеводород

27,3 мол.Х; селективность по дивинилу 62,8 мол.Х; мольное соотношение углеводород Cg . H70 =- 1:0,87:8; мольное отношение 02:углеводород

20 по секциям: 0 37 0,30; 0,20.

Условия осуществления процесса и результаты сведены в таблицу.

25 Пример 2, Процесс проводят как в примере 1. Состав катализатора, мас.Х:

Ni0 9,0

Ч20, 2,5

30 БЬ,О, 5 0

Zn0 0,3 т.ро 0,1

3- А« Остальное

Условия опыта: загрузка катализатора по секциям: 50, 30,20 см (все35

ro 70 г); состав сырья — как в примере 1; объемная скорость сырья в расчете на всю загрузку катализатора 100 ч ; температура, С, по секциям: 1 — 570, П вЂ” 580, Ш вЂ” 590; мольное соотношение углеводород:

О : Н О = 1:0,95:6; мольное соотношение О углеводород по секциям:

0,45; 0,25; 0,25.

Результаты опыта: конверсия уг- леводорода (Н-бутана) 47,0Х; выход дивинила на пропущенный углеводород

33,0 мол,Х; селективность по дивинилу 70,2 мол.Х

Результаты сведены в таблицу.

Пример 3. Процесс проводят как в примере

Состав катализатора, мас.Х:

Ni0 10,0

7 0 3,0

Б гОз б,5

Zn0 0,4

ИрО 0,2

f- А1,0, Остальное

3 12733

Условия опыта: загрузка катализатора по секциям: 50, 30, 20 см

1 (всего 70 г); состав сырья — как в примере 1; объемная скорость сырья в расчете на всю загрузку катализатора 100 ч ; температура, С, по секциям: 1 — 575, П вЂ” 585, Ш вЂ” 580; ,мольное соотношение углеводород:

О : Н 0 = 1:0,86:5; мольное отношение О углеводород по секциям: 1О

0,36; 0,30; 0,20.

Результаты опыта: конверсия углеводорода (H-бутана) 48,5 ; выход дивинила на прочущенный углеводород35,1 мол. ; селективность по дивини- 5 лу 72,3 мол., Пример 4. Процесс проводят как в примере 1. Используют катализатор состава, мас. :

NiO 1 1,0

2 5 4,0

Sbz0 9,0

ZnO 0,5

М80 0,3 -A

Условия опыта: загрузка катализатора по секциям: 34, 33, 33 см

3 (всего 70 г); состав сырья — как в примере 1; объемная скорость сырья в расчете на всю загрузку катализа- 11

-.1 о тора-100 ч ; температура, С, по секциям: 1 — 580, П вЂ” 580, Ш вЂ” 580; мольное соотношение углеводород:

О: Н О = 1: 1, 15: 7; мольное соотг г ношение О . Углеводород II0 секциям:

0,42; 0,38; 0,35.

Результаты опыта: конверсия углеводорода (н-бутана) 48,7 .; выход дивинила на пропущенный углеводород

34,5 мол.Х; селективность по диви- 4 нилу 70,8 мол. .

Результаты сведены в таблицу. . Пример 5. Процесс проводят как в примере 1 ° Для сравнения используют катализатор следующего со- 45 става, мас. :

NiO 12,0

7 О 5,0

2 3

10,5

Zn0 0,6

М80 0,4

t -А1-, О

Остальное

Условия опыта: загрузка катализатора по секциям: 34, 33, 33 см э (всего 70 г); состав сырья — как в примере 1; объемная скорость сырья в расчете на всю загрузку катализа-1 о тора 100 ч ; температура, С, IIo

53 4 секциям: 1- 570, П вЂ” 575, Ш вЂ” 580; мольное соотношение углеводород:

О : Н О = 1: 1,11:8; мольное отыошение О . углеводород по секциям:

0,45; О ° 40; 0 ° 26 °

Результаты опыта: конверсия углеводорода (й -бутана) 40,4 ; выход дивинила на пропущенный углеводород

28,9 мол,Х; селективность по дивинилу 71,5 мол. ., Результаты сведены в таблицу.

Коэффициент одностадийности в примерах 1-5 (отношение концентрации Н -бутиленов в углеводородной части контактного газа к концентрации н -бутиленов в сырье) 1.

Последующие примеры приведены для демонстрации возможности осуществления процесса в аппарате с меньшим числом секций.

Пример 6. Состав катализатора идентичен приведенному в примере 3. Окислительному дегидрированию подвергают н -бутан-бутиленовую фракцию следующего состава, мас.Х: и -Бутан 76,0

Н -Бутилены 20,0

i-Бутан 2,0

i-Бутилены 1,8

Дивинил 0,2

Условия опыта: загрузка катализатора в секцию: 100 см (70 -); объемная скорость сырья 500 ч температура, С, 580; мольное соото ношение углеводород: О : Н О

1:0,45:8.

Результаты опыта: конверсия углеводорода (И-бутана + Н -бутиленов)

25,ОХ выход дивинила на пропущенную бутанбутиленовую фракцию

20,0 мол. селективность по дивинилу 80,0 мол. ; коэффициент одностадийности 0,95, П р и м е ч а н и е : процесс проводят в односекционном аппарате, Пример 7. Процесс проводят в двухсекционном аппарате. Состав катализатора идентичен приведенному в примере 3.

/словия опыта: загрузка катализатора по секциям: 60, 40 см (всего

70 г); состав сырья — как в примере

6; объемная скорость сырья в расчете на всю загрузку катализатора

250 ч ; температура, С, по секциям: 1 — 585, П вЂ” 590; мольное соотношение углеводород: О : Н O =

1:0,37:7; мольное отношение О . t 273

Результаты сведены в таблицу. 30

Пример 9.Процесс проводится в двухсекционном аппарате. Состав катализатора идентичен приведенному в примере 3.

Условия опыта: загрузка катализа- З5 тора по секциям: 70, 30 см (всего з

70 г); состав сырья — как в примере

6; объемная скорость сырья 250 ч температура, С, по секциям: 1 — 590, П вЂ” 590; мольное соотношение углево- 40 дород: 0 . H 0 = 1:0,55:7; мольное отношение 0 . углеводород по секци-, ям: 1 — 0 40, П вЂ” 0 15.

% углеводород по секциям: 1 — 0,27;

П вЂ” 0,1.

Результаты опыта: конверсия угле-, водорода (H -бутана + Н -бутиленов)

40,6%; выход дивинила на пропущенную бутанбутиленовую фракцию

-32,5 мол. ; селективность по дивинилу 80,0 мол,%; коэффициент одностадийности процесса 0,90.

Результаты сведены в таблицу.

Пример 8, Процесс проводится в односекционном аппарате. Состав катализатора идентичен приведенному в примере 3.

Условия опыта: загрузка катализа- 15 тора в секцию 100 см (всего 70 г); состав сырья — как .в примере 6;

-( объемная скорость сырья 500 ч температура, С, 590; мольное соото ношение углеводород: 0 . Н О =

20 — 1:0,38:7.

Результаты опыта: конверсия угле-водорода (H-бутана + H -бутиленов)

33;3%; выход дивинила на пропущенный углеводород 25,0 мол. ; селек- 25 тивность по дивинилу 75,0 мол. ; коэффициент одностадийности. процесса 0,96.

353 Ь

Результаты опыта: конверсия угле(водорода (Н -бутана + Н -бутиленов)

38,5 ; выход дивинила на пропущенный углеводород 30,0 мол, ; селективность по дивинилу 78 мол. .; коэффициент одностадийности процесса 0,88, Результаты сведены в таблицу, Там же представлены результаты осуществления процесса по известному способу °

Как видно из таблицы, описываемый способ характеризуется высокой эффективностью, На 8 отн. возрастает выход дивинила (35,1 против 32,5 ) и повышается селективность процесса на 6 отн. (72,3 против 68 ) по сравнению с известным способом, Кроме того,значительно возрастает производитепьность системы, снижается удельный расход водяного пара и температура процесса.

Преимуществом предлагаемого способа является высокая устойчивость используемого катализатора к местным перегревам и спеканию. Перегрев катализатора в течение 4 ч при 700 С не снижает его активности. Присутствие магния и цинка в системе катализатора усиливает саморегенерируемость катализатораи,как следствие,позволяет работать в условиях с меньшим количеством кислорода в системе, меньшим количеством водяного пара (повышение селективности связано с меньшей коксуемостью) в менее жестких условиях, меньшее разбавление позволяет работать с сырьем с большим содержанием Н -бутиленов и, как следствие, с меньшим числом секций.

В результате имеет место повышение выхода, селективности по дивинилу, тенденция к уменьшению числа секций и повышению производительности системы.

1273353

СС

1 а

4! I I М Ф й01., ."

N л сО

» (° Т О (Ч (° (Ч м со

» » сч O л л

CO СЧ

» В о

О л

И

» л о о о

» » о о и

00 со л

00 л о сч

О О

Ф

СЧ

О о

» В л м сч о и о

» » о (ч и (Ч М N

ОЪ

CO

И

Ф »

И

С Ъ М о

» о (Ъ о и о

» Ф »

О сО О

СЧ СЧ (Ъ а!

ОМ

Э 9

И

СО ("Ъ

4(Ъ Л

» ф со

Ф са о

» В

N Л ь

». И (Ч (О М

» м

Ф м

Ф о

О (Ч

Ф о (о

Оа

Ю

Ю

Э

О о

f О К

N ф в Э

О О, х

1 Н ф 44»

9 (J k( (4 ах

4C O O g 0 о о о о о о о

О И О

И (Ч И о о о о

О

И о

Ю о о о и

СЧ N о о о и

СЧ С Ъ

Ф » о о

Э й1 х о

w н

Ф м м о о

I 1 !

О Х (-4 ах! м

9 х ы

9 ф

01

Э 9

О О, Х 9 о in (Ъ (Ч

В о о

О CO (Ъ (Ъ

Ф A о о

Ю е

C) О N (\

» ю о

И

» о

9 9 f м

9 х х х

И л с Ъ О

Ф N С Ъ . Ф а В и

О О О О

О О

И -т

» о о

A и

9 Х х к О N с Ъ Ф

Ф о о л и (Ъ Ф

» е о о х о х ю к

Э (4 х

0I

-О 1 ф ac!

3.

8 "а

9 аф :if 6 .

М CO

» О СЧ

N л

С Ъ N (Ъ с 4 и м

A »

СЧ М

Ф N (Ъ (»a

Ф

СЧ сч о

СО О И Л СО! I

И сО О И (! ° I (-( (°

СО О И со, со (л л а о ф о о

О О О

О О О О О

Oa Oa 0Q СО (О

И И И И an (Ч

\ ° (-4

1 1 I I ф X

N5

Й х о и

CO CO

И И

О о ! О(! Oa

Ъ И

И И И о о о со О (О (o о(an

О со

° Ч

W о и о о в о

О И О х а а э

СХ х а х х

gy CJ ("

1 о а

N о ф

» Ф Ф ф ((Ъ о оъ л

) СЧ (Ъ N о х х о к

» о с!

9 х у (Ъ с х (4 и о о и о о

Ф о и о о ф л л ф л 00 СО Оа О(° n an an И И И И И И

0(СЧ М Ф МИ со л сО Оъ о о а

l к ф о

0l (Ъ а

С4

Х CO

В о к

Э

Х И

Э в о

Ф с ((v

9 an х»

Оа

l (J (0 И

1273353

Ь

4 к

oa l I л м чФ в °

Ф м сч сч М м

<ч !

I а Pl

Н

4 а

0l

II

Ol

О к х х о о

C) с О О о о о

Ф Ю ф о

О О сО

О О

Ю Ф т ф г сч сч ev и !

СЧ м

CO

<ч!

- оное

С а

О

3 э

С0

Ю !

Ф

О1

3

1 о о о о о

Ю Ю Ю о

Ф Ф Ф

0I и х

О

Ф4 о о о о о о

C) ь о м

Ф Ф м

В Ф Ф о о о

Ф

2 и

СЧ

Ф о и м

Ю о

1 и й о

a" . 1 о

Ю о ис и! сч

В. В \ о о о

CV

Ф о о о о

an an an а аа в о о о о а о

I !

Ф 1 м !

1 и1 о

О Е ь О"

Хоо х х с

I н л л л

О О <Ч м м an ф О

° — <Ч СЧ л

1О м1

CO лохх ххах

5!о и н н е5

1".

О ХХ х х в ллч и!

4 О

3 о

I

1 в т»

Ф н н о

1 и1 о о в о о

° n О сО о

О ф!

" и н н

Ф о аа

el й

Ю и и а

1 I ! фе л6 4

I" 4 all х очи а

4 I» O O З Х х ч 0s t3 ч

О и О л

1 о а о л о

О О О В О

ЧР и 1 О иЪ О м о о о

О В Î e O м и! О а

an О т ф

О

И

О

Ц .3

В

3 и

Я д! е х»