Способ получения этилена
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Соеетскиз
Социалистическил
Республик
Зависимый от патснта ¹
Заявлено 25.VI.1969 (№ 1342469i23-4) Ч. 1,л. С 10g 9,46
С 07с 3,32
С 07с 11;04
Приоритет 25Х1.1968, ¹ 156456, Франция
Номитет по делам изобретений и открытий при Соеете Министров
СССР
Опубликовано 03,XI.1972. В!Оллстснь № 34
УДК 665.644(088.8) Дата опубликования описания 1,11.1973
Авторы изобретения
Иностранцы
Мишель Сэнэс, Пьер Лонорэ и Жан Кибель (Франция) Иностранная фирма
«Сосьете Шимик де ля Гранд Паруас, Азот э Продюи (Францня) Заявитель
Шимик»
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНА
Изобретение касается способа получения этилена.
Известен способ получения этилена крекингом углеводородов в присутствии водяного пара при температуре 850 С и избыточном давлении 0,2 — 0,5 ати в кипящем слое инертного теплоносителя. Недостатком способа является не очень высокий выход этилена—
3,5 о!о
С целью устранення указанного недостатка предло>кено процесс крекинга проводить в пссвдоожи>конном слое катализатора на основе одного или нескольких окислов редкоземсльны«металлов с добавлением смеси огнеупорны«окислов, содержащей окислы магния и циркония, и процесс проводить при давлеш!и нс более 50 бар. )Келательно процесс вести прп температуре 650 †9 С и применять смесь огнеупорны.; окислов с добавлением смеси окислов кальция, кремния, ал!Оминия, железа, калия, «рома, причем пористая удельная поверхность катализатора на«одится в пределах 0,02 — 10 л! !г с гранулометрпей ÷àстиц от 50 л!к до 5 л1,11.
Способ позволяет получать смеси, богатые этиленом, исходя из разны«углеводородов, как, например, легкие нефтяные фракции, легкие и тяжелые пафты, тяжелые углеводороды, например жидкие топлива и парафиновые дистилляты, содержащие до 3 — 4% серы, при разны« рабочи« давления«.
Катализатор, применяемый по предложенному способу, включает не менее одного окисла металлов группы, составленной из редкоземельны«металлов, содержание которых, считая на окись, составляет 1 — 4%, в соединении со смесью огнеупорны«окислов, богатых магнезией (30 — 60%) и цнрконием (25 — 40%).
10 При этом все редкоземельные металлы пригодны. Выбирают, в частности, неоднм, церий и лантан.
11скоторые катализаторы могут содержать несюльшое ко111чество восстанавлпвающегося
15 окпсла, например закпсп п окиси железа.
Восстанавлпвающпйся окнсел придает нм хоров!ую стабпльпость в отношении этилена. Такнс кагалнзаторы предпочтительно включают
50 — 70 вес. % магнезии — самую большую
20 ElpoIIopEIEIIQ Огнеупорны«окислов, максима Ibнос содер>канне глинозема в окисле 20 вес. %.
Стабильные каталитические составы, используемые для производства этилена путем крекннга в присутствии водяного пара, приго25 товлены днффундированием раствора в массу, получепную предпочтительно спеканием при высокoil температуре, по меньшей мере равной 1300 С.
Согласно нзобретеншо крекш1г во флюпдн30 знрованном слое под давлением 1 — 50 бар, 358849 содсрькящсй 520 лл катализатора, т. е. 640 г с гряну iollcTI)IIc11 оТ 250 jlo 630 мк, обрабатыв IQT легкую нефтяную фракцию, имеющую брутто-формулу С„-6 Н)з )ь, названную легкой няфтой, плотностью 0,66, включающей 20 ррт серы. преимущественно 5 — 30, ведут lip«»eco»oм процентном содержании пара Н О:С 0,5 — 4, предпочтительно 1 — 3.
Суспензия каталитического слоя осуществляется реагентами реакции крскинга. Дл11 улучшения процесса смесь риформинга подают на флюидизироваш1ый каталитический слой при температуре в пределах от 200 до
600 С, предпочтительно 250 — 550 С. Температура флlоидизировянного сло11 находится» пределах 650 — 900 С, предпоч)нтсльно от 700 до 850 С.
Преимуществом предложе)шого способа я»ляется повышение выхода этилена 1о 39%.
Кроме "îãî,,способ упрощает процесс за счет исключения стадии очистки углеводородного сырья, регенерации и циркуляции катализатора впе зоны риформи1гга. Рсциркуляция или добавление метана или этапа повышает выход этилена.
Ниже приведены примеры, которые иллюстрируют изобретение, не ограничивая его.
П р и мер 1. В реакционной трубке с внутренним диаметром 80 л1л и высотой 480 л.и, (в вес. %):
54,5
7,87
0,54
0,74
15 50!,60
1,75
0,48
0,99
Состав катализатора
Магнезия
Известь
Кремнезем
Закись железа
Глннозез1
Цирконий
Окись калия
Окись хрома
Окись железа
15
Испытания проводят при атмосферном давлении.
Расход углеводородов и водяного пара, процентное содержание нара, температура каталитического слоя, а также состав выходящего газа приведены» табл. 1.
Таблица 1
Расход, расход на входе мл(л
Состав реформированного газа, Температура слоя, Н,О
С газа "" на выходе, л час
НО (жидкий) моль атом
СО
СО, сн, С2нв бензина
0,3
0,3
0,3
0,3
0,6
0,2
1,9
1,7
3,1
1,5
1 4
1,4
О,б
1,0
0,9
6,4
6,5
6,4
6,4
6,9
6,3
6,1
6,6
8,1
7,1
7,9
6,1
11,5
1,1
1,0
0,8
0,8
1,1
1,9
1,1
1,7
0.9
0.7
0,9
0,8
1,5
5,0
3,8
4,2
0,4
10,2
«) Остатка нет.
I Ipo»o:tIIT ряд II«11»ITaIIIIII прп атмосферном да»ленни.
Рясхоч углеводорода и водяного паря, водорода, кзота, процентное содержание пара, температура каталитического слоя и состав выходящего газа приведены в табл. 2.
Пример 3. В реакционной трубке с внутре1шим диаметром 80 л1ги и высотой 860 лл, содержащей 800 м,г катализатора, указанного
» i. ðèìåðå 2„с гранулометрпей от 250 до
6)")0) п)к о )173I)H i LIBBIQT жидкое Tollливо, HXIOIo:цее бРУтто-фоРмУлУ С)ь,вНзз., мол. »ес. 220, плот,)ость 0,826, содержащее 0,35,р серы. Проводя ряд испытаний при атмосферном давле11Н И.
П р и м с р 2. В реакционной трубке с внутренним диаметром 80 л1л п высотой 480 лл, содержяп:ей 520 л1л, т. е. 640 г катализатора с гряпулометрией от 250 до 630 л11с, обрабатываю-, легкую нефтяную фр)IIIII»o, как в при1ере 1.
Состав катализатора (в вес. % ):
Окись неодима
Магнезия
Кремнезем
Цирконий
Известь
Глинозем
2,1
36,0
16,8
43,8
1,0
0,3
380
562
562
562
562
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1.3
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
730
208
236
236
234
248
224
256
242
238
224
347
331
146
19,4
20,9
19,7
20,5
17,7
18,1
16,7
17,1
19,4
17,6
13,9
17,1
16,5
17,8
17,2
13,1
1,9
1,8
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
1,8
1,8
1,8
1,8
1.8
1,3
1,5
1,5
1,5
26,3
28,1
26,9
27,7
24,2
24,7
23,5
24,0
25,4
24,4
25,3
24,6
19,0
21,1
20,9
18,9
45,1
41,4
43,9
42,1
47,6
48,0
12,7
47,7
20,3
46,5
19,0
48, 1
45,9
44,6
44,9
58,8
358849
Таблица 2
Расход на выходе
Состав реформированного газа, о
Расход на входе
Н,О
Температура, НгО „ газносиО (жидкий) цл/л тель, л/час бензин, мл/л газ, моль атом
СО, остаток CO
СН, СгН4
H2+) Сг л, час
1,5 17,7
20
7,1
5,7
6,6
5,2
4,3
4,8
5.1
237
232
221
251
239
274
274
274
238
183,8
176,5
236
Есть
Нет
То же
Легкие
То же
r (Нг)ь, l г)5,1 (Нг)а 1 (Нг)з,o
6,2
7,9
4,9
3,7
4,0
3,1
6,5 л
З
2,3
Нет
То же
7,7 14,6
7,3 14,6
6,9 17,7
6.8
7,2
15,5
15,9 (г)5,7
8,1 15,6
Расход углеводорода, водяного пара, водорода, процентное содержание пара, температура каталитического слоя и состав выходящего газа приведены в табл. 3.
Таблица 3
Расход на выходе
Расход на входе, мл/час
Состав реформированного газа, Температура
НО
С остаток, мл/час слоя, сс
ЖИДКОГО топлива газ, л/час
СН, Нг0
iX г
CO CO, Нг
С,Н, С,Н, 3,86
2,65
1,85
1,85
1,85
1 ° 85
271
271
271
271
17,5
20,9
24,7
25,3
23,2
22,0
2,2 12.8
2,4 11,5
1,8 10,4
1,9 9,6
2,1 11.7
2,0 i 11,7
Нет
14,5
24
31,5
32,7
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
12
17
12
91
133
177
177
177
177
7,6
9,0
9,5
9,5
7,2
9,4
138
163
16
170
20. 3
21,6
25,1
26,1
24,8
25,0
1,2
1,5
2,1
2,0
1,0
1,8
46
42
24,7
35,1
36,3
Предмет изобретения ния, и процесс ведут прп давлении не более
50 бар.
2. Способ llо и. 1, отличаюlцийся тем, что процесс ведут при температуре 650 — 900 С.
3, Способ по п. 1, отличающийся тем, что п)Зименяют смесь Огнеупорнь1х Окислов с доОВВлением смеси ОкислОВ кальция, кремния, 10 алюминия, железа, калия, хрома.
-:1. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пористая удельная поверхность катализатора находится в пределах 0,02 — 10 л"/а с гранулометрией частиц от 50 л1к до 5 м.н.
1. Способ получения этилена крекингом углеводородов в присутствии водяного пара при повышенной температуре в псевдоожиженном слое теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода этилена и упрощения процесса, в качестве теплоносителя используют катализатор на основе одного или нескольких окислов редкоземельных металлов с добавлением смеси огнеупорных окислов, содержащей окислы магния и цирко304
244
244
314
314
314
314
314
314
304
304
300
432
478
478
432
420
1,4
1,9
1,9
1,5
1,4
1,2
1,2
1,2
1,2
1,3
1,3
1,3
1,3
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
753
753
753
753
753
753
753
753
800
7,6
6,7
7,5
6,9
6,3
6,3
7,1
8,0
12,9
4,0
2,5
3,9
1,6
4,8
5,8
4,8
5,0
5,0
5.2
7,1
19,3
20,1
19,9
21,3
21,5
21,6
23.3
24.2
15,3
23,9
22,4
22,2
20,3
18,8
1,4
1,3
1,5
1.6
1,9
1,8
1,7
1,1 (2.0
2,1
1,8
2,2
2,0
1,6
1,6
1,8
1,7
1,7
1,8,5
19,8
22,0
22.,5
22,8
22,9
22,2
11,5
25,0
26,4
24,4
25,9
21.9
16,9
16,9
20,8
17,9
17,7
16,7
46,6
45,3
44,7
42,8
43,6
42,3
39,6
32,4
51,2
39,6
17,3
3,4
5,2
46,0
51,8
51,8
45,3
47,3
49,3
36,1