Способ получения c2- и c3-олефинов из углеводородов

Изобретение относится к получению С2- и С3-олефинов.Способ ведут путём подачи углеводородов в парообразном состоянии вместе с водяным паром на установку термического крекинга с водяным паром, в которой осуществляют нагрев до температуры 700-1000°С, с получением крекинг-смеси, содержащей от С2- до С6-олефины и от С4- до С6-диолефины. Из крекинг-смеси выделяют первую фракцию, содержащую С2- и С3-олефины, и вторую фракцию, содержащую олефины и диолефины в интервале от С4 до С6. Из, по крайней мере, одной части второй фракции частично экстракцией удаляют диолефины и бутадиен и/или, по крайней мере, у одной части второй фракции диолефины частично превращают в олефины с помощью частичного гидрирования, с получением промежуточного продукта, который содержит, как минимум, 30 мас.% от С4- до С6-олефинов. Этот промежуточный продукт смешивают с водяным паром и подают при температуре 300-700°С в реактор, имеющий насыпной слой из зернистого формселективного катализатора, причем из насыпного слоя отсасывают смесь продуктов, содержащую от С2- до С4-олефины, а из этой смеси продуктов выделяют С2- и С3-олефины. Изобретение позволяет усовершенствовать получение С2- и С3-олефинов. 1 з.п.ф-лы, 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к способу получения С2- и С3-олефинов из углеводородов.

Способ такого рода известен из патента US 5981819, причем используют исходные углеводороды, содержащие от С4- до С7-олефины, и превращают их на формселективном цеолитовом катализаторе.

Задача изобретения состоит в том, чтобы дальше усовершенствовать известный способ и при этом иметь возможность работать со смесью углеводородов, получаемой как промежуточный продукт, который содержит и более высококипящие компоненты. Это удается, согласно изобретению, благодаря тому, что исходные углеводороды в парообразном состоянии совместно с водяным паром подвергают термическому крекингу (Steam cracking), при котором их нагревают до температуры в интервале от 700 до 1000°С, причем получают крекинг-смесь, которая содержит от С2 до С4-олефины и от С4- до С6-диолефины. Из крекинг-смеси выделяют первую фракцию, которая содержит С2- и С3-олефины, и вторую фракцию, которая содержит олефины и диолефины в интервале от С4 до C6. Например, вторая фракция может содержать только С4-олефины или вдобавок к ним еще С4-диолефины, она может, например, состоять и только из C5- и С6-олефинов или вдобавок к ним еще и из С6-диолефинов. Из второй фракции диолефины, по крайней мере, частично удаляют и получают промежуточный продукт, который, как минимум, на 30 вес.% состоит из от С4- до С6-олефинов. Исходную смесь, содержащую от С4- до С6-олефины и водяной пар с входной температурой от 300 до 700°С направляют в реактор, в который засыпан зернистый формселективный катализатор, причем из засыпки вытягивают смесь продуктов, содержащую от С2- до С4-олефины, и из этой смеси продуктов выделяют С2- и С3-олефины. В случае смеси углеводородов, которую направляют на крекинг с водяным паром (Steam cracking), речь идет, например, о нефти или этане.

Из второй фракции, которая содержит олефины и диолефины в интервале от С4 до С6 и которую выделяют из продукта крекинга с водяным паром, нужно вначале отделить диолефины (например, бутадиен, пентадиен, гексадиен) до остаточного содержания, предпочтительно, самое большое 5 вес.%. Это необходимо в связи с тем, что диолефины мешают при дальнейшей переработке, так как они могут вносить вклад в быстрое коксование формселективного катализатора. Для удаления диолефинов из второй фракции существует несколько возможностей, например, их можно удалить экстракцией или же их превращают при частичном гидрировании, хотя бы частично, в олефины (например, бутен, пентен, гексен).

Может оказаться целесообразным, чтобы смесь, как минимум, частично освобожденная от диолефинов, которая здесь названа промежуточным продуктом, была использована полностью или частично для получения третичного бутилметилового эфира (ТБМЭ). Для этой цели можно, по крайней мере, часть промежуточного продукта направить на ТБМЭ-синтез, причем особенно изобутен на одном известном катализаторе при добавлении метанола можно превратить в ТБМЭ. Детали ТБМЭ-синтеза известны (например, способ Снампрогетти или Универсал Ойл Продактс).

Через зернистый формселективный цеолитовый катализатор пропускают, наконец, исходную смесь, которая содержит водяной пар и от С4- до C6-олефины. Что касается цеолитов, то речь идет о цеолитах типа пентазила с атомным соотношением Si:Al в пределах от 10:1 до 200:1. Такой цеолитовый катализатор описан, например, в ЕР-В 0369364. Рекомендуется в реакторах, которые содержат цеолитовый катализатор, работать при относительно низких давлениях в интервале от 0,2 до 3 бар, предпочтительно от 0,6 до 1,5 бар, подробности приведены в патенте US 5981819.

Возможности воплощения способа уточнены с помощью чертежа, где показана блок-схема (схема осуществления) способа.

Исходный углеводород в виде пара, возможно и смесь углеводородов, например нефть, подводят по трубопроводу (1), смешивают с водяным паром из трубопровода (2) и пропускают через установку крекинга с водяным паром (Steam cracker) (3). Установку крекинга с водяным паром обогревают известным способом при сжигании топлива. Причем смесь, подлежащая крекингу, при опосредствованном обогреве в теплообменнике в течение малого времени нагревается до температуры в интервале от 700 до 1000°С. При этих условиях большие молекулы термически расщепляются. В трубопровод (4) отсасывают крекинг-смесь, которая обычно содержит от С2- до С20-олефины и еще более высококипящие компоненты. В дистилляторе (5), который может быть выполнен и многоступенчатым, отделяют от подведенной смеси желательные фракции. Первую фракцию, которая содержит С2- и С3-олефины, отводят через трубопровод (7) и она представляет собой сырой продукт. Вторую фракцию, которая содержит олефины в интервале от С4 до С6, отводят по трубопроводу (8), а тяжелые компоненты попадают в трубопровод (9).

Для того чтобы из второй фракции, поступающей по трубопроводу (8), отделить диолефины и, особенно, бутадиен, по крайней мере, частично, на чертеже показаны две возможности, которые могут использоваться и одновременно. Первый путь ведет через открытый клапан (10) и трубопровод (11) к экстрактору (12), в котором удаляется бутадиен. Этот экстрактор работает по известному способу, например, по способу, лицензированному фирмой BASF. Экстрагированный бутадиен отводят по трубопроводу (13).

Вторая возможность дальнейшей переработки состоит в том, что вторую фракцию из трубопровода (8) полностью или частично подают через открытый клапан (15) и трубопровод (16) на установку по гидрированию (18), в которую по трубопроводу (18) подают газ водород. В установке по гидрировнию, которая работает каталитически по известному способу, диолефины, по крайней мере, частично превращают в олефины. Продукт гидрирования (17) и смесь после экстракции (12) объединяют в трубопроводе (20) и образуют смесь, которая здесь обозначена как промежуточный продукт. Этот промежуточный продукт содержит, по крайней мере, 30 вес.%, предпочтительно 50 вес.%, от С4- до С6-олефины.

Не представляет труда отвести полностью или частично промежуточный продукт из трубопровода (20) через открытый клапан (21) и через трубопровод (22) направить в реактор (23) для того, чтобы получить желательные С2- и С3-олефины. Один из вариантов способа состоит в том, что промежуточный продукт из трубопровода (20) полностью или частично через открытый клапан (25) и трубопровод (26) подают на ТБМЭ синтез (27). С помощью этого синтеза, который осуществляют известным способом, получают ТБМЭ, которое используют в качестве антидетонаторного средства в топливе двигателей внутреннего сгорания. ТБМЭ отбирают в трубопровод (28). Остающуюся смесь газов через трубопровод (29) также подают в реактор (23).

Реактор (23) содержит насыпной слой зернистого, формселективного цеолитового катализатора. При температуре в насыпном слое от 300 до 700°С подаваемый через трубопроводы (22) и (29) исходный материал превращают в значительной мере в С2- и С3-олефины.

Смесь продуктов, которая поступает из реактора (23), отсасывают в трубопровод (30) и охлаждают в холодильнике (31) до температуры от 30 до 80°С, так что вода и бензин конденсируются. Смесь, содержащую конденсат, подают через трубопровод (32) к разделительному устройству (отстойнику) (33). Из разделительного устройства через трубопровод (34) отсасывают воду, а в трубопроводе (35) получают органическую газовую фазу и через трубопровод (36) отсасывают газовый продукт. Газовый продукт содержит целевые продукты этилен и пропилен. Для того чтобы отделить целевые вещества этилен и пропилен, газ из трубопровода (36) подают на разделительную установку, не представленную на чертеже.

Органическую газовую фазу (35) частично конденсируют в дистилляционной колонне и разделяют на газообразную фазу, содержащую С4-олефины, которую отводят через трубопровод (39), и на жидкую фазу, которую отводят через трубопровод (40).

Примеры

Способ осуществляют на установке, соответствующей чертежу, и подают на установку для крекинга с водяным паром (Steam cracker) (3) в один час 89 т нефти, 6 т этана и 42 т водяного пара. Данные примеров частично посчитаны, все составы (в вес.%) приведены без доли водяного пара. Крекинг-смесь, выходящая из установки для крекинга с водяным паром через трубопровод (4) при температуре 380°С, имеет состав (в вес.%), приведенный в столбце А таблицы I:

Таблица I
АБВГДЕЖ
Диолефины6,6-35,60,5--0,8
Олефины:

Этилен
28,952,6--18,5--
Пропилен16,530,8-0,178,4-0,1
1-бутен1,6-15,524,0-8,742,7
Изобутен3,0-28,644,2-30,10,6
2-бутены0,8-7,711,9-28,021,2
Пентены0,8--0,1--0,1
Парафины8,214,712,619,22,731,234,5
Ароматические соединения и нафталины32,5------
H21,11,9--0,4--

После охлаждения и фракционирования получают первую фракцию с составом, приведенным в столбце Б таблицы I и вторую фракцию с составом, приведенным в столбце В. Эту вторую фракцию дальше перерабатывают различными путями, которые описаны в примерах 1-4.

Пример 1

Вторую фракцию при закрытом клапане (15) подают через трубопровод (11) на известное устройство для экстракции бутадиена (12) и в трубопроводе (20) получают промежуточный продукт с составом, приведенным в столбце Г таблицы I. Этот промежуточный продукт подают в реактор (23) со входной температурой 500°С и с весовым соотношением Н2O: У.В.=1,8:1 (У.В.=углеводороды), с цеолитовым катализатором, описанным в патенте US 5981819 (примеры). В трубопроводе (36) получают фракцию продукта с составом, приведенным в столбце Д таблицы I, которую вместе с первой фракцией (столбец Б таблицы I) для получения конечных продуктов этилена и пропилена заданной чистоты пропускают через установку по разложению газа. Если вторую фракцию продукта, которую получают в трубопроводе (39) и которая имеет состав, приведенный в столбце Е таблицы I, добавляют к крекинг-смеси трубопровода (4), то этим повышается выход этилена и пропилена.

Пример 2

Способ осуществляют так же, как в примере 1, только в этом случае промежуточный продукт из трубопровода (20) при закрытом клапане (21) направляют через трубопровод (26) в известную установку ТБМЭ-синтеза (27). Здесь изобутилен с метанолом превращают в ТБМЭ и этот продукт отводят по трубопроводу (28). Остающаяся смесь, которая по трубопроводу (29) устремляется в реактор (23), имеет состав, приведенный в столбце Ж таблицы I. Превращение в реакторе (23) происходит при тех же условиях, что и в примере 1, это относится и к примыкающему отделению этилена и пропилена.

Пример 3

В трубопровод (8) подают вторую фракцию с составом, приведенным в столбце А таблицы II (в вес.%).

Таблица II
АБВГДЕЖ
Диолефины35,5------
Олефины:

Этилен
--18,7--18,5-
Пропилен--79,0-0,178,4-
1-бутен15,631,6-9,643,8-8,8
Изобутен28,628,3-33,20,6-30,1
2-бутены7,726,6-30,936,8-28,0
Пентены-0,2--0,3--
Парафины12,613,32,026,318,42,733,1
Другие вещества--0,3--0,4-

Эту вторую фракцию при закрытом клапане (10) по трубопроводу (16) подают на частичное гидрирование (17) на коммерческом катализаторе Рd/Аl2O3 с неподвижным слоем и водородом, подводимым по трубопроводу (18). Смесь, отобранная после гидрирования, имеет состав, приведенный в столбце Б таблицы II, эту смесь по трубопроводам (20) и (21) подают в реактор (23) и в заключение проводят реакцию в реакторе (23), как показано в примере 1, поток продукта в трубопроводе (36) имеет состав, приведенный в столбце В таблицы II, а в столбце Г приведен состав газовой смеси в трубопроводе (39).

Пример 4

Способ осуществляют как в примере 3 с закрытым клапаном (10), однако держат закрытым и клапан (21) и подают промежуточный продукт из трубопровода (20) - столбец Б таблицы II - на ТБМЭ-синтез (27). После отделения полученного ТБМЭ через трубопровод (29) вытягивают смесь с составом, приведенным в столбце Д таблицы II, подают ее в реактор (23), где проводят реакцию, как описано в примере 1. Состав продукта в трубопроводе (36) приведен в столбце Е таблицы II, а в столбце Ж таблицы II приведен состав продукта в трубопроводе (39).

1. Способ получения С2- и С3-олефинов из углеводородов, направляемых в парообразном состоянии совместно с водяным паром на термический крекинг с водяным паром, где смесь нагревают до температуры в интервале 700-1000°С с получением крекинг-смеси, содержащей от С2- до C6-олефины и от С4- до С6-диолефины, с выделением из крекинг-смеси первой фракции, содержащей C2- и С3-олефины, и второй фракции, содержащей олефины и диолефины от С4 до С6, отличающийся тем, что, по крайней мере, из одной части второй фракции частично экстракцией удаляют диолефины и бутадиен и/или, по крайней мере, у одной части второй фракции диолефины частично превращают в олефины с помощью частичного гидрирования, с получением промежуточного продукта, состоящего, как минимум, на 30 мас.% из от C4- до С6-олефинов, который смешивают с водяным паром и вводят с температурой 300-700°С в реактор, содержащий насыпной слой зернистого формселективного катализатора, причем из насыпного слоя отсасывают смесь продуктов, содержащую от С2- до С4-олефины, и из смеси продуктов выделяют С2- и С3-олефины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть промежуточного продукта, содержащего изобутен, направляют на синтез для получения трет-бутилметилового эфира, а остаточную смесь, получаемую после синтеза, направляют в реактор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтепереработки тяжелого углеводородного сырья с высоким содержанием серы и металлов для получения легких бензиновых фракций и ароматических углеводородов, а именно к конверсионной схеме переработки углеводородного сырья с использованием гидрооблагораживания и пиролиза высококипящих углеводородных фракций с получением растворителей, содержащих ароматические соединения, или газообразных олефинов.

Изобретение относится к нефтехимии , в частности к получению дистиллятных углеводородных фракций (ДУФ). .

Изобретение относится к области нефтехимии и, в частности, к способу получения этилена пиролизом углеводородного сырья

Изобретение относится к способу получения поступающего сырья для установки парового крекинга для получения легких олефинов, включающему пропускание потока поступающего сырья (12), содержащего углеводороды С5-С9 , в том числе нормальные парафины С5-С 9, в адсорбционную установку (20), причем адсорбционная установка (20) содержит адсорбент и работает в режиме избирательной адсорбции нормальных парафинов, и получение потока рафината (22), содержащего углеводороды С6-С 9, не относящиеся к нормальным углеводородам; пропускание потока десорбента (18) в адсорбционную установку (20), работающую в режиме десорбции нормальных парафинов из адсорбента, и получение потока экстракта (24), содержащего нормальные парафины С 6-C9 и парафины С 5; пропускание потока рафината (22) в реактор размыкания цикла (50), где поток рафината (22) вводят в контакт с катализатором для превращения ароматических углеводородов в нафтены и катализатором для конверсии нафтенов в парафины в режиме размыкания цикла с образованием технологического потока после размыкания цикла (52), содержащего н-парафины и изопарафины; пропускание потока экстракта (24) в установку парового крекинга (40) и пропускание, по меньшей мере, части потока после размыкания цикла (56) в установку парового крекинга (40)

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к способу получения олефиновых мономеров для производства полимера. Способ характеризуется тем, что включает следующие стадии: введение в каталитический слой (7) биологического масла, содержащего более 50% жирных кислот таллового масла и до 25% смоляных кислот таллового масла, а также газообразного водорода; каталитическое дезоксигенирование масла водородом в слое (7); охлаждение потока, выходящего из слоя (7), и его разделение на жидкую фазу (10), содержащую углеводороды, и газообразную фазу; и паровой крекинг (4) жидкости (13), содержащей углеводороды, с образованием продукта, содержащего полимеризующиеся олефины. Настоящий способ предоставляет применимый в промышленности процесс, который может использоваться для превращения сырья в основе древесины в олефиновые мономеры, применимые для производства полимеров на основе биологического сырья. 14 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр., 1 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефти с выделением бензиновой, легкой газойлевой, тяжелых газойлевых фракций и остатка, термическую конверсию тяжелых газойлевых фракций с получением тяжелого остатка термической конверсии, бензиновой и легкой газойлевой фракций термической конверсии, гидроочистку суммы легких газойлевых фракций, а также суммы бензиновых фракций с получением соответствующих гидрогенизатов и стабилизацию гидрогенизата суммы легких газойлевых фракций с получением дизельного топлива. Тяжелую газойлевую фракцию предварительно смешивают с рафинатом, а сумму остатков фракционирования и термической конверсии в смеси с фракцией ароматических углеводородов С9+ подвергают гидроконверсии с получением гидрогенизата, который разделяют на бензиновую и легкую газойлевую фракции и остаток, выводимый в качестве котельного топлива для собственных нужд, при этом гидрогенизат суммы бензиновых фракций фракционирования, термической конверсии и гидроконверсии подвергают риформингу и разделению продукта риформинга на ароматические углеводороды и рафинат, а ароматические углеводороды разделяют на бензол, толуол, ксилолы и фракцию ароматических углеводородов С9+, при этом на гидроочистку направляют сумму легких газойлевых фракций фракционирования, термической конверсии и гидроконверсии. Технический результат - расширение ассортимента и выхода светлых продуктов, увеличение выхода дизельного топлива. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам глубокой переработки нефти с получением дизельного топлива. Изобретение относится к способу переработки нефти, включающему фракционирование нефти с получением газа, бензиновой и дизельной фракций, тяжелого газойля и гудрона, каталитическую гидроконверсию гудрона с получением газа, бензиновой и дизельной фракций и тяжелого газойля, а также остатка каталитической гидроконверсии, перерабатываемого с получением концентрата ванадия и никеля, переработку суммы тяжелых газойлей с получением дополнительного количества бензиновых и дизельных фракций, а также переработку суммы дизельных фракций известными способами с получением дизельного топлива. Сумму газов перерабатывают путем очистки от сероводорода и каталитической дегидроциклодимеризацией по меньшей мере части очищенного газа, переработку суммы тяжелых газойлей осуществляют путем термической конверсии совместно с суммой бензиновых фракций и продуктом каталитической дегидроциклодимеризации с получением газа, бензиновой и дизельной фракций и остатка термической конверсии, бензиновую фракцию термической конверсии подвергают каталитической олигомеризации с получением дополнительного количества дизельной фракции и рецикловой бензиновой фракции, при этом каталитической гидроконверсии подвергают гудрон в смеси с остатком термической конверсии, а остаток каталитической гидроконверсии используют совместно с балансовой частью очищенного газа в качестве топлива для получения энергии для собственных нужд, а также в качестве сырья для выработки водорода. Технический результат - переработка нефти с получением в качестве монопродукта дизельного топлива с высоким выходом, а также независимость переработки нефти от сторонних источников электроэнергии и топлива. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к вариантам способа селективного гидрирования. Один из вариантов подразумевает селективное гидрирование диолефинов и соединений серы, содержащихся в пиролизном бензине в качестве исходного материала, характеризующемся некоторой концентрацией диолефинов и некоторой концентрацией органических соединений серы. Причем указанный способ включает: подачу потока углеводородов, который включает указанный пиролизный бензин в качестве исходного материала, в реактор, который имеет единственную секцию стадии реакции гидроочистки, загруженную высокоактивным катализатором гидроочистки, и который работает в условиях селективного гидрирования, в котором указанный поток углеводородов вступает в контакт с указанным высокоактивным катализатором гидроочистки, где указанные условия селективного гидрирования включают температуру на входе в указанный реактор в диапазоне от 100°C до 260°C, рабочее давление в реакторе от 10 бар абс. до 100 бар абс. и среднечасовую скорость подачи сырья в диапазоне от 0,2 до 40 ч-1; отведение из указанного реактора выходящего потока, характеризующегося сниженной концентрацией диолефинов и сниженной концентрацией соединений серы; разделение указанного выходящего из реактора потока на некоторую часть указанного выходящего из реактора потока и оставшуюся часть указанного выходящего из реактора потока; и подачу указанной некоторой части указанного выходящего из реактора потока в указанный реактор в качестве рециркулируемого потока, где весовое отношение указанного рециркулируемого потока к указанному потоку углеводородов превышает 1:1, в котором указанная концентрация диолефинов превышает 3% вес., указанная сниженная концентрация диолефинов составляет менее 10 весовых частей на миллион, и в котором указанная концентрация органических соединений серы превышает 50 весовых частей на миллион и указанная сниженная концентрация органических соединений серы составляет менее 3 весовых частей на миллион, и в котором указанный выходящий из реактора поток на выходе из указанного реактора характеризуется содержанием ароматических соединений, по меньшей мере, 90% вес. от содержания ароматических соединений на входе в реактор. Использование предлагаемого изобретения позволяет свести к минимуму полимеризацию компонентов с высокой реакционной способностью и насыщение ароматических соединений пиролизного бензина как исходного материала. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу получения углеводородных продуктов, включающему: а) приготовление углеводородного потока (С4), который преимущественно содержит разветвленные и неразветвленные углеводороды, каждый содержащий четыре атома углерода. Способ характеризуется тем, что б) извлекают первый и второй парциальные потоки (i-C4, n-С4) из углеводородного потока (С4), причем первый парциальный поток (i-C4) преимущественно содержит разветвленные углеводороды с четырьмя атомами углерода и второй парциальный поток (n-С4) преимущественно содержит неразветвленные углеводороды с четырьмя атомами углерода, и в) проводят паровой крекинг по меньшей мере части первого парциального потока (i-C4) или полученного из него потока при первой, более высокой жесткости крекинга, и по меньшей мере части второго парциального потока (n-С4) или полученного из него потока при второй, более низкой жесткости крекинга, причем первая, более высокая жесткость крекинга приводит к превращению изобутана в первом парциальном потоке, составляющему более 91% и вплоть до 99%, и вторая, более низкая жесткость крекинга приводит к превращению н-бутана во втором парциальном потоке, составляющему менее 92% и более 50%. Использование предлагаемого способа позволяет увеличить количество в продукте высокоценных продуктов. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх