Способ получения олефиновых углеводородов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОЮДОВ путем низкотемпературного пиролиза углеводородного сырья в присутствии инициатора, содержащего окись этилена, отличающийс я тем, что, с целью увеличения вьлсода целевых продуктов, процесс ведут в присутствии инициатора, дополнительно содержащего аммиак р количестве 1,0-10,0 об.% на сырье.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1.168584

{su4 С 10 G 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3667585/23-04 (22) 23. 11. 83 (46) 23. 07. 85. Бюл. В 27 (72) Л.И. Кари аухов а и О.В. Воло созар (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете нм. Н. Г.Чернышевского (53) 662. 75 (088. 8) (56) "Нефтехимия". т. 1, 1965, В 5, с. 683-687.

Авторское свидетельство СССР у 1074893/-23-04, кл. С 10 G 47/22, Я982. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУ ПНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ

УГЛЕВОДОРОДОВ путем ниэкотемпературного пиролиза углеводородного сырья в присутствии инициатора, содержащего окись этилена, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов, процесс ведут в присутствии инициатора, дополнительно содержащего аммиак в количестве 1,0-10,0 об.X на сырье.

Таблица1

Таблица2

Концен трация аммиака, об.Х 0

Ускоряющ коэффициен т

Х

К— х, 30,5 33,5

17,4

37,1

30,5

1 11685

Изобретение относится к способу

1 получения олефинов при смягченном режиме пиролиза углеводородов путем введения ускоряющих добавок и может использоваться в нефтехимическом S производстве.

Цель изобретения — увеличение выхода этилена путем использования добавок, ускоряющих процесс пиролиза.

Пример 1. В предварительно откачанном предреакторе готовят смесь пропана с.окисью этилена, которая замораживается в жидком азоте и освобождается от следов кислорода воздуха путем высоковакуумной откачки -4 (до остаточного давления 10 мм рт ст.)

Затем отбирают необходимое количество аммиака, которое предварительно также подвергается двух- трехкратной очистке от следов кислорода. Для лучшего перемешивания пропана, окиси этилена и аммиака перед запуском

Ускоряющая система состава 5Х

СгН,,О +5X NH оказывает наибольшее ускоряющее действие и в 2,2 раза более эффективна, чем при добавке

5Х одной окиси этилена и более эффективна, чем при добавке смеси 5Х С Н О

+5X Нг о

Пример 2. При 475 С, началь- so ном давлении Р =100 торр, времени распада 3 мин и добавке окиси этилена 0,5Х ускоряющий коэффициент К=5,16.

В аналогичных условиях в присутствии ускоряющей системы 0,57 С К, О +

+0 5 K=12 IlpH этом выход олефинов увеличивается в 13,6 раз по сравнению с термически распадом пропана, в то время как добавка

0,5Х СгН40 увеличивает выход олефинов о в указанных условиях только в 5 раз. в реактор смесь неоднократно подвергают замораживанию и размораживанио.

Скорость пиролиза и процент рас- пада пропана определяют как по приросту давления в реакторе, так и хроматографиче схим ме тодом. о

При распаде пропана при 500 С, начальном давлении об =100 торр и времени распада t = 3 мин определяют

Х ускоряющий коэффициент К= — (отношеХ, ние процента распада пропана в присутствии ускоряющих добавок к проценту распада чистого пропана) .

Сравнительные данные по ускорению пиролиза пропана добавками водорода, хлористого водорода, окиси этилена и комбинированной системы состава (1: 1), в количестве 57 СгН О + 5X NH

О г 4 при 500 С Ро =100 торр, t 3 мин представлена в табл. 1.

Пример 3. При 475 С, начальном давлении 100 торр, времейи распада 3 мин и добавке окиси этилена

57 ускоряющий коэффициент К=28,6.

В аналогичных условиях в присутствии ускоряющей системы 5ХСгН О+5ХМН

K=59,3. При этом выход олефинов увеличивается в 46,3 раза по сравнению с термическим распадом пропана, в то время как добавка 5ХС Н О в указанных условиях увеличивает выход олефи.. нов только в 34 раза.

Пример 4. Влияние концентрации аммиака в комбинированной ускоряющей еистеме, содержащей 5ХС» Н„О, на распад пропана при 500 С, Р =100 торр, t=3 мин показано . в табл. 2.

Выход продуктов, об. X

Способ

С Н, СН С,Н, С,Н С Н, С, Hg

Предлагае— мый

15э3 1615 60э9 7ю1 Оэ2 О ° 05

14,7 15,8 62,9 6,17 0,22 0,06

39,1

37,1

Изве стный

Таблица4

Уменьше ние выУскоряющий Понижение ко эффи- темперациент туры пи" ролиза, oC

Способ хода кокса

Изве стный

100 в 53 раз

32,.1

Предлагаемый 37, 1

125 в 8t0 раз э 1

Как видно из табл.2, зависимость ускоряющего коэффициента от концентрации аммиака проходит через максимум. Наибольшее ускорение наблюдается, когда процент добавки аммиака равен проценту добавки окиси этилена (5X табл. 2). Аналогично, с увеличением концентрации аммиака через максимум проходят кривые выхода основных продуктов пиролиза пропана метана, этилена и пропилена. Это о наблюдается как при 500 С, так и при 525 С. о

Пример 5. При 525 .С, начальном давлении P =100 торр, времени распада 3 мин и добавке 5ХС>Н<0

Количество окиси этилена и аммиака, необходимое для максимального ускорения и выхода олефинов, определяют-.ся условиями пиролиза (температура, давленж, время контакта и др.);

С увеличением температуры и при больших концентрациях добавок (больше 5X) эффективность ускоряющего действия добавок уменьшается.

Проведение пиролиэа углеводородов в присуствии добавок аммиака в сочетании с окисью этипена позволяет в 2,5 раза уменьшить расход добавок окиси этилена и понизить температуру пиролиза примерно на

125 С.

Понижение температуры предлагаемым способом приводит к экономии электроэнергии, к уменьшенно процессов обуглероживания печей и увеличенио срока службы оборудования, а также к уменьшению простоев производства из-за необходимости .очистки ипи замены пиролитических печей.

168584 4 ускоряющий коэффициент К=4,7. В аналогичных условиях в присутствии уско ряющей системы (5XC>HqO+1XNH> K=5,1., При эквимолярном соотношении ускоряющих добавок (5XC>H O+5XNH q), имеем наибольшее ускорение при данных условиях К=6,4. С дальнейшим увеличением концентрации аммиака (5XCyH

+10X NH ) ускоряющий коэффициент по1О нижае тся (K=5, 9) .

Пример 6. В табл. 3 приведены количества образующихся олефинов, (раздельно этилена и пропилена) при 550 С, Р =13,1 "10 Па, t=3 мин

15 по предлагаемому способу в сравнении с известным (5XC H<0+5XHg)

Та.блиц а 3

Использование добавок аммиака, кроме того, приводит к ингибированию вторичных процессов и повышению селективности переработки углеволоропного сырья на олефины (табл. 4).