Способ гидрирования фракций олефинов c6-c20

 

Использование: нефтехимия. Проводят гидрирование фракций олефинов С620, полученных в процессе олигомеризации олефинов, в жидкой фазе в одном или нескольких параллельно и/или последовательно работающих реакторах со стационарным каталтизатором на никельсодержащем катализаторе водородсодержащим газом при повышенных температуре и давлении с возвращением до 90 мас.% гидрогенизата в исходную фракцию олефинов. Фракцию олефинов и водородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора путем барботирования водородсодержащего газа через фракцию олефинов, при этом температура водородсодержащего газа не превышает 20oС. Технический результат: повышение конверсии процесса гидрирования. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 ил.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, именно к получению насыщенных олигомеров олефинов, которые могут использоваться как растворители, высокооктановые или высокоцетановые добавки в топлива, компоненты смазок и так далее.

Известна статья Г.А. Гусейновой, описывающая процесс гидрирования олигомеров пропилена (Г.А. Гусейнова. Исследование процесса гидрирования олигомеров пропилена с целью получения белых масел // Нефтепереработка и нефтехимия, М. , 2001, 11, с. 83-87). В этой статье описано проведенное исследование процесса гидрирования олигомеров пропилена на различных промышленных катализаторах.

Но в описанном способе при гидрировании на никельсодержащем катализаторе даже при температуре 165oС происходит частичная деструкция олигомера, уменьшается вязкость продукта. Дальнейшее повышение температуры гидрирования способствует усугублению деструкции.

Известен способ получения насыщенных олигомеров (Заявка ЕР 989106, МПК С 07 С 9/00, опубл. 29.03.2000 г.), включающий стадию олигомеризации С35 олефинов на фосфорнокислотном катализаторе с последующим гидрированием хотя бы части потока олигомеров, содержащего парафины и олефины, на катализаторе гидрирования, например Ni/Al2O3, с образованием насыщенных олигомеров; возврат хотя бы части потока насыщенных олигомеров в зону олигомеризации.

Недостатком данного способа является рецикл насыщенных олигомеров в зону олигомеризации, что вызывает дополнительные затраты на рециркуляцию продукта реакции, и недостаточно высокая конверсия процесса гидрирования.

Известен способ газофазного гидрирования олефинов на катализаторах (Заявка Германии 19719833, МПК С 07 С 5/03, опубл. 19.11.98). Газофазное гидрирование жидкой смеси, содержащей более 50% С620-олефина, проводят водородом или его смесью с инертным газом (10% Аr, N2 или С4) впрыскиванием в газ через сопло жидкой смеси с температурой выше температуры кипения олефинов при давлении впрыскивания на катализаторе, содержащем никель и кремний, при 30-50oС и 0,2-2 МПа.

Недостатком данного способа является необходимость перегрева олефинов до температуры, превышающей температуру их кипения, что ведет к увеличению энергозатрат, и недостаточно высокая конверсия процесса гидрирования.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения изопарафиновых углеводородных растворителей (Патент Польши 153558, МПК С 07 С 5/03, опубл. 31.10.91) путем каталитического гидрирования фракции олигомеров пропилена при 423-523 К, давлении 1-3 МПа и объемной скорости подачи сырья 0,2-2 ч-1 (в расчете на катализатор) водородсодержащим газом (Н2 более 90 об. %) с расходом 100-500 л на 1 л сырья. Применяют при гидрировании катализатор с содержанием 40-50% металлического никеля, 0,5-1,0% оксида цинка и 0,5-1,0% оксида бария, нанесенных на природный алюмосиликат или его смесь с оксидом кремния, обработанный азотной кислотой. Гидрирование олигомеров пропилена проводят в несколько ступеней (например, в проточном реакторе) с возвращением до 90% готового продукта в сырье и/или в реактор.

Недостатком данного способа является недостаточно высокая конверсия процесса гидрирования.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение конверсии процесса гидрирования фракций олефинов С620, полученных в процессе олигомеризации олефинов.

Для решения поставленной задачи предлагается способ гидрирования фракций олефинов С620, полученных в процессе олигомеризации олефинов, проводимый в жидкой фазе в проточном реакторе на никельсодержащем катализаторе водородсодержащим газом при повышенных температуре и давлении с возвращением до 90 мас. % гидрогенизата в исходную фракцию олефинов, причем фракцию олефинов и водородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора путем барботирования водородсодержащего газа через фракцию олефинов, при этом температура водородсодержащего газа не превышает 20oС и гидрирование проводят в одном или нескольких параллельно и/или последовательно работающих реакторах со стационарным катализатором.

Гидрогенизат, подаваемый в исходную фракцию олефинов, может содержать непрореагировавший водород.

Возможна дробная подача водородсодержащего газа в реактор гидрирования - 30-50% от общего количества водородсодержащего газа подают в среднюю часть реактора, 50-70% - в нижнюю часть реактора.

Проведение процесса гидрирования с использованием водородсодержащего газа, температура которого не превышает 20oС, в нескольких каталитических зонах позволяет избежать местного перегрева катализатора, его закоксовывания и повысить конверсию процесса гидрирования. Именно совокупность всех признаков позволяет достичь желаемого результата.

Гидрирование фракций олефинов С620, полученных в процессе олигомеризации олефинов, например, этилена и пропилена, может проводиться электролитическим водородом или водородсодержащим газом, например, метановодородной фракцией с производства этилена следующего состава, об.%: водород - 90,0-99,0; метан - 1,0-10,0; влага - 1,0 ppm, или другой водородсодержащей фракцией.

Гидрирование можно проводить в одном реакторе, имеющем несколько каталитических зон, разделенных инертным материалом, или в реакторах, соединенных между собой последовательно или параллельно-последовательно (т.е. два реактора расположены параллельно, и из них оба потока продукта подаются в третий реактор и т.д.). Между каталитическими зонами возможно дополнительное охлаждение. Процесс гидрирования проводят при температуре 60-300oС и давлении 0,2-4,0 МПа.

Возможно исходную фракцию олефинов, подаваемую на гидрирование, разбавлять растворителем. В качестве растворителя используют рецикловый продукт гидрирования, нефрас, гексан или их смесь.

Все вышесказанное иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 Сырье - гексен (димеры пропилена) смешивают с гидрогенизатом, содержащим непрореагировавший водород в количестве 10 мас.% в расчете на гидрогенизат, и подают в нижнюю часть реактора, в который загружено два слоя катализатора "никель на кизельгуре" (ТУ 38-101396-89). Между слоями катализатора насыпан теплоноситель Т-8 (ТУ 480-1-406-79). Одновременно в реактор подают водородсодержащий газ с температурой, не превышающей 20oС, с производства этилена следующего состава, об.%: водород - 95,2; метан - 4,8; кислород - отс.; азот - отс.; влага - 1,0 ppm (фиг.1).

Процесс гидрирования проводят при температуре 70oС, давлении 0,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1. Соотношение сырье: водород выдерживают равным 1:120 об.%. Водородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора путем барботирования водородсодержащего газа через исходную фракцию. Продукт гидрирования - гексан охлаждается и собирается в приемник и анализируется газохроматографическим методом с использованием хроматографа "Кристалл-2000", на кварцевой колонке, набитой сорбентом СЕ-30. Показатель "бромное число" определяют стандартным бромат-бромитным методом. 90 мас.% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Полученный в процессе гидрирования продукт можно использовать как растворитель в производстве синтетических каучуков, в качестве добавки в топлива.

Результаты опыта представлены в табл.1.

Пример 2 Опыт проводят в условиях примера 1, но водородсодержащий газ подают на гидрирование дробно - 70% от всего взятого водорода подают в нижнюю часть реактора, 30% - в среднюю часть реактора (фиг.2).

Результаты опыта представлены в табл.1.

Пример 3 Опыт проводят в условиях примера 1, но на гидрирование подают гексен-1 (тримеры этилена, ТУ 38-602-09-28-91) в растворителе гексане (50 мас.% гексена-1 и 50 мас.% гексана). Гидрирование проводят электролитическим водородом. Водород подают на гидрирование дробно - 50% от всего взятого водорода подают в нижнюю часть реактора, 50% - в среднюю часть реактора (фиг. 2).

30 мас.% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Полученный в процессе гидрирования продукт можно использовать как растворитель в производстве синтетических каучуков, в качестве добавки в топлива.

Результаты опыта представлены в табл.1.

Пример 4 Опыт проводят в условиях примера 1, но на гидрирование подают гексен-1 (тримеры этилена ТУ 38-602-09-28-91) в растворителе, содержащем 50 мас.% нефраса 65/75 и 50 мас.% гидрогенизата - гексана (50 мас.% гексена-1 и 50 мас.% растворителя).

Гидрирование проводят в двух последовательно соединенных реакторах с промежуточным охлаждением продукта между реакторами (фиг.3). 30 мас.% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Результаты опыта представлены в табл.1.

Пример 5 Опыт проводят в условиях примера 1, на гидрирование подают 50 мас.% гексена-1 (димеры пропилена) в растворителе, содержащем 50 мас.% нефраса 65/75 и 50 мас.% гидрогенизата - гексана.

Гидрирование проводят в двух параллельно работающих реакторах (фиг.4), водородсодержащий газ подают в нижнюю часть реакторов. 50% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Полученный в процессе гидрирования продукт можно использовать как растворитель в производстве синтетических каучуков, в качестве добавки в топлива.

Результаты опыта представлены в табл.1.

Пример 6 Опыт проводят в условиях примера 1, но на гидрирование подают гексен-1 (тримеры этилена ТУ 38-602-09-28-91) и гидрирование проводят в трех реакторах, два из которых работают параллельно, с последующим охлаждением промежуточного продукта и подачей его в третий реактор (фиг.5). 5% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Полученный в процессе гидрирования продукт можно использовать как растворитель в производстве синтетических каучуков, в качестве добавки в топлива.

Результаты опыта представлены в табл.1.

Пример 7 Опыт проводят в условиях примера 6, но на гидрирование подают фракцию C12 олефинов (тетрамеры пропилена, ТУ 38-101260-77). 90% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Гидрирование ведут при температуре 270oС, давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,8 ч-1.

Полученный в процессе гидрирования продукт можно использовать как растворитель в производстве синтетических каучуков, в качестве добавки в топлива, в производстве получения синтетических масел.

Результаты опыта представлены в табл.2.

Пример 8 Опыт проводят в условиях примера 1, но на гидрирование подают фракцию олефинов С20 (пентамеры пропилена ТУ 2411-020-05766801-94) в гексане (10 мас. % фракция олефинов С20 и 90 мас.% гексан) и гидрирование проводят в четырех реакторах, два из которых работают параллельно, полученный промежуточный продукт охлаждают и подают в третий, а затем в четвертый реактор (фиг.6). 30% гидрогенизата возвращают в исходную фракцию, подаваемую на гидрирование.

Полученный в процессе гидрирования продукт можно использовать как растворитель в производстве синтетических каучуков, в качестве добавки в топлива, в производстве получения синтетических масел.

Результаты опыта представлены в табл.3.

Как видно из представленных примеров, предлагаемый способ позволяет проводить гидрирование фракций олефинов C6-C20 с высокой конверсией и получать продукты, используемые как растворители, высокооктановые топливные добавки, основы для светлых масел.

Формула изобретения

1. Способ гидрирования фракций олефинов С620, полученных в процессе олигомеризации олефинов, проводимый в жидкой фазе в проточном реакторе на никельсодержащем катализаторе водородсодержащим газом при повышенных температуре и давлении с возвращением до 90 мас.% гидрогенизата в исходную фракцию олефинов, отличающийся тем, что фракцию олефинов и водородсодержащий газ подают в нижнюю часть реактора путем барботирования водородсодержащего газа через фракцию олефинов, при этом температура водородсодержащего газа не превышает 20С и гидрирование проводят в одном или нескольких параллельно и/или последовательно работающих реакторах со стационарным катализатором.

2. Способ гидрирования фракций олефинов С620 по п.1, отличающийся тем, что в исходную фракцию олефинов подают гидрогенизат, содержащий непрореагировавший водород.

3. Способ гидрирования фракций олефинов С620 по пп.1 и 2, отличающийся тем, что водородсодержащий газ подают на гидрирование дробно 50-70% от общего количества водородсодержащего газа подают в нижнюю часть реактора, 30-50% - в среднюю часть реактора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу гидрирования альфа-метилстирола, содержащегося в альфа-метилстирольной фракции, образующейся при переработке продуктов расщепления гидропероксида кумола

Изобретение относится к производству синтетических каучуков, получаемых растворной полимеризацией, в частности к способам получения гексановых растворителей

Изобретение относится к новым фурилфосфинам формулы I где n обозначает целое число 1 или 2; R1 обозначает гидрофильную группу, выбранную из следующих групп: -SO2M, -SО3М, -СО2М, -PO3M, где М обозначает неорганический или органический катионный остаток, выбираемый из протона, катионов, щелочных или щелочноземельных металлов, аммониевых катионов -N(R)4, где R обозначает водород или C1-С14 алкил, а другие катионы имеют в основе металлы, соли которых с кислотами: фурилсульфиновыми, фурилкарбоновыми, фурилсульфоновыми или фурилфосфоновыми растворимы в воде; m обозначает целое число 1; R2 обозначает гидрофильную группу -SO2M, -SO3M, -СО2M, -РО3M, где M обозначает водород или щелочной металл, соль которого с кислотой фурилсульфиновой, фурилкарбоновой, фурилсульфоновой или фурилфосфоновой растворима в воде, р обозначает целое число от 0 до 2

Изобретение относится к каталитическому гидрированию ненасыщенных углеводородов, а конкретно к способу получения бутанов путем гидрирования водородсодержащим газом бутиленсодержащей фракции

Изобретение относится к способу гидрирования ароматических кетонов, являющихся промежуточными соединениями, используемыми для производства красителей, лаков, смол

Изобретение относится к способу получения дициклобутила, являющегося компонентом топлива для жидкостных ракетных двигателей

Изобретение относится к получению димеров и/или олигомеров алкенов, и/или их смесей с другими углеводородами

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, конкретно к способу гидрирования -метилстирола, содержащегося в -метилстирольной фракции, образующегося при переработке продуктов расщепления гидроперекиси кумола

Изобретение относится к области получения олефиновых углеводородов, получаемых из парафиновых углеводородов дегидрированием на псевдоожиженном катализаторе и применяемых для синтеза изопрена, эфиров или других органических продуктов и может быть использовано в нефтехимической промышленности

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения алк-4Z-енов

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к производству тримеров и тетрамеров пропилена, широко применяемых в качестве сырья в производстве присадок к маслам, пластификаторов, флотореагентов и других поверхностно-активных веществ, а также синтетических масел

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам синтеза олефинов из моногалогензамещенных парафинов, и может найти применение в утилизации хлорорганических отходов, а также в производстве синтетического каучука

Способ гидрирования фракций олефинов c6-c20

Наверх