Способ получения олефинов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советск и к
Социалистические
Республик
<и1960224 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено20. 04. 81 (21) 3277828/23-04 (5l }М. Кл . с присоединением заявки М
С 10 G 11/06
Гееуларстееевй квинтет
СССР пе делен вэебретевий н открытий (23) П риоритет
Опубликовано 23.09.82. Бюллетень М 35
Дата опубликования описания 23.09.82 (53) УДК662.75 (088.8) Ю. Г. Егиазаров, Б. X. Черчес, Н. П. Крутько, (72) Авторы изобретения
M.. 3. Гильдин, В. С. Косов, Г.M. -.А.Иманов и А.С.рфетитррг ";- Институт физико-органической химии АН Белору (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ Изобретение относится к пиролизу дизельных фракций с целью получения ниэкомолекулярных олефинов и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Известен способ получения олефи5 нов пиролизом углеводородного сырья в присутствии катализатора, содержащего станнат калия $ 13. Недостатком этого способа являет ся относительно невысокий выход целевых продуктов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения олефинов пиролизом дизельной фракции, выкипаащей в пределах 235350 С при 770-.790 С, объемной скорости подачи сырья, равой 1,2 ч массовом отношении водяной пар: сырье о 2:1 с использованием катализатора 204 KVO /ïåìçà, что позволяет повысить выход этилена до 30,4-33,0мас.т,. Выход непредельных углеводородов С - С4 составляет при этом 54,855,6 мас. Ф 1 2)..: При использовании в качестве катализатора 204 КЧО /пемза происходит уменьшение коксовых отложений за счет частичной газификации кокса водяным паром. Это приводит к появлению в пирогаэе СО и СО (до 0,71,8 мас,3 в расчете на углерод), а следовательно, к усложнению процесса газоразделения. Следует отметить также, что пемза как носитель обладает относительно невысокой механической прочностью (прочность пемзы на раздавливание: 14-16 кн/см ) . Это создает определенные трудности при испольэовании катализатора в промышленном процессе. Целью. изобретения является снижение коксоотложения. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения олефинов пиролизом. дизельных фракций в присутствии ката. иэатора, в качест960224 3 ве катализатора используют сульфид никеля на керамическом носителе, при следующем соотношении. компонентов катализатора, мас.4: Сульфид никеля 7 1О S Керамический но- ситель До 100 Керамический носитель (КН ) имеет следующий состав, мас.3: SiO< 26; АЦО 72, Fe<0> 0,5; СаО 0,6; Mg0 0,3 16 Прочность керамического носителя на раэдавливание 300 кгlсм, Катализатор готовят известным способом. Твердый носитель пропитывают в одным раствором Ni (NO>) 6, И О, а за- is тем после прокаливания обрабатывают сероводородом для получения сульфида никеля. Навеску водного азотнокислого никеля.берут из расчета, чтобы в готовом влде катализатор содержал 7-10 3 NiS от массы носителя, Проверку каталитической активности полученных образцов катализатора осуществляют на установке проточного р -.типа в интервале температур 740, 790 С, объемной скорости подачи л сырья 1-1,8 ч, массовом соотношении водяной пар: сырье, равном 1-2:1, о Свежепри готовленныи катализатор в количестве 40 см (размер частиц 3-5 мм) загружают в реактор и пропускают сырье и водяной пар в заданных условиях. Продукты реакции анали зируют методом-газожидкостной хроматографии, В качестве сырья испсльзуют дизельную фракцию, выкипающую в прео делах 230-350 С. Характеристика фракции: плотность ;1 0,6540. содержало ние серы 1-2 мас.4, па.i зфино-нафтеновых углеводородов 76,2 мас.i, ароматических углеводородов 23,8 мас.3, Пример 1. 50 г к=рамического носителя помещают в водный раствор азотнокислого никеля, который полу4S чают растворением 16 г Ni(МО ) ° 6Н О в 150 мл дистиллированной воды. Через 2 ч раствор упаривают на водяной бане при постоянном перемешивании носителя с нитратом никеля до сухого состояния. "-.атем полученную основу прокаливают 6 ч при 800 С.При этом нитрат никеля разлагается до оксида никеля. Для получения сульфидированного катализатора носитель с оксидом никеля помещают в кварцевую трубку и пропускают се1оводород в течение 16 ч 1ри 650-750 С. Иа полученном катализаторе, содержащем 10 мас.3 сульфида никеля о на керамическом носителе, при 740 С объемной скорости подачи сырья, равной 1,8 ч и массовом отношении водяной пар: сырье, равном 1:1, выход составляет, мас.1:.этилена 23,6; пропилена 12,7; бутенов и дивинила 9,5; сумма непредельных углеводородов состава С -С+ 45,8. Образование кокса 0,2 мас.3. Газообразование 65,6 мас./. Пример 2, Катализатор готовят по йримеру 1, но при 770 С. Выход составляет,мас./: этилена 31,6; пропилена 16; бутенов и дивинила 9,0; сумма непредельных углеводородов состава С - С 56,6. Образование кокса 0,3 мас.i. Газообразование 77,6 мас.3. Пример 3. Катализатор готовят по примеру 1, но при 790 С. Выход составляет мас./: этилена 34,2; пропилена 14,9; бутенов и дивинила 8,5; сумма непредельных углеводородов состава С - lg 57 6. Образование кокса 0,4 мас.3. Газообразование 81,6 мас.r,. Пример 4. Катализатор готовят по примеру 1, с той лишь разницей, что носитель пропитывают раствором, полученным растворением 11,2 r й1(МО ) 6Н О в 150 мл дистиллированной воды.. На полученном катализаторе, содержащем 7 мас.3 сульфида никеля на керамическом носителе при 740 С, объемной скорости подачи сырья, равной -4 1 ч и массовом отношении водяной пар: сырье, равном 2:1, выход составляет мас.3: этилена 21,5; пропилена 13,0; бутенов и динивила 8,4; сумма непредельных углеводородов состава С - С 42,9. Образование кокса 0,3 мас.3. Газообразование 68,6 мас.3 Пример 5. Катализатор готовят по примеру 4. Условия проведения процесса, как в примере 4, за исключением температуры. Температура процесса равна 770 С. Выход составляет, мас.3: этилена 29,4; пропилена 12,6; бутенов и дивинила 7,2;- сумма непредельных углеводородов состава Со- С 49,2. Образование кокса 0,5 мас. . Газообразование 80,0 мас.7.. Пример 6. Катализатор готовят rip примеру 4. Условия проведения процесса, как в примере 4,за исключени5 960224 d ем температуры. Температура процесса Пирогаз, получаемый по извегтнолв равна 790 С. способу, содержит СО и СО (до .0 7 Выход составляет, мас.Ф: этиле- 1,8 мас.Ф в расчете на углерод).. В на 32,3; пропилена 12,0; бутенов и пирогазе, получаемом по предлагаемо дивинила 6,5; сумма непредельных уг- 3 му способу, отсутствуют СО и Сг .певодородов состава С - С„1. 50,8. Об- что упрощает процесс так как отпаразование кокса 0,6 мас.3. Газообра- дает необходимость очистки пирогаза зование 85,5 мас.Ф. от кислых газов. Экспериментальные результаты по Сульфидникелевый катализатор не пиролизу дизельной фракции в присут" 1О отравляется сернистыми соединениями, ствии катализаторов, содержащих 74 Более того, сера, содержащ; яся в дии 103 NiS/КН, и известного катали- зельных фракциях, необходима для затора приведены в таблице. поддержания постоянства фазового соИз таблицы видно, что наибольший става катализатора. Катализатор, исэффект наблюдается ®ри проведении пи- 15 пользуемый в известном способе, может ролиза дизельной фракции в присутст- отравляться сернистыми соединениями, вии катализатора 10/ NiS/КН при сле- По своей механической прочности о 1 дующих условиях: Т=790 С, V=1,8 ч, катализатор, используемый в предлаводяной пар: сырье =1,1. При этих гаемом способе, превосходит каталиусловиях выход этилена составляет в затор, используемый в известном спо34,2 мас.3, а выход суммы непредель", собе, в 20 раз,поскольку прочность ных углеводородов состава С>- С,1 до- пемзы на раздавливание составляет 14стигает 57,6 мас.3 в расчете на про- 16 кг/см а керамического носителяпущенное сырье. 300 кг/см Технико-экономические преимущест- 25 . Таким образом, предлагаемый спова предлагаемого способа пиролиза соб пиролиза дизельных фракций поздизельных фракций нефти, по сравне- воняет не только увеличить выход цению с известным способом заключают- левых продуктов, но и упрощает прося в том, что использование катализа- цесс за счет отсутствия СО и" СО в тора 7-103 NiS/ÊÍ позволяет увели- ур продуктах пиролиза, меньшего коксочить выход этилена и суммы непредель- образования и значительно более вы" ных углеводородов состава С - С4 на сокой механической прочности исполь1,2 и 2,0 мас.4 соответственно в рас- зуемого катализатора, обеспечиваючете на пропущенное сырье. В качест" щих снижение затрат на очистку пиро- . зе активного компонента используется газа и стабильную работу катализасульфид никеля, который получают на тора с более продолжительным межреоснове азотнокислого никеля. генерационным циклом. При пиролизе дизельной фракции в Внедрение йзобретения в промышленприсутствии сульфидникелевого ката- ность позволит расширить сырьевые релизатора коксовых отложений образует-, сурсы процесса пиролиза с получением ся в 2 раза меньше по сравнению с высоких выходов целевых продуктов и известным способом (0,4 и 0,8 мас.4 даст значительный зкономический эфсоответственно). Мкт. 960224 1 ! I I Ф дФ о ° м о o m М.Е CO л ЪО CD л 4 О л СО л lA С 4 л -Ф л Ю! 1 I I 1 I 1 (1 1 1 л Э о (б (((4Ф lg u о е CD л С Ъ л « OO ЪО CO ъО ъО л л 1 I I ! OO Ю С(Ъ OO -4 (Л 0Ъ СЧ Ф С4 0Ъ «( О л л LC! С LA л О CO л CV л л Ю 0Ъ о C и о CO -з. Ю СЧ Ю ° С Ъ ГП л С4 С Ъ ;1 Ю Г Ъ Ю л С Ъ («Ъ -:й л ОЪ СЧ LA СМ СМ CV I I. I ! I ! CV л Ю - .0 сО л CO Ю л Ю СУЪ л Ю л л Ю л л CD -Ф л а о С.t(l Щ М ((I > 6) З z е с и å и Ф ФР о ((I Е оМ о hC, Я «И ° Е ! i X: hC «й Ю Ю I 1 1 I I 1 I 1 1, 1 1 + 1 ! о 1 1 1 1 I D 1 I уц 1 1 1 1 1 ! I 1 I I 1 ° 1 ! Р I ) 1 I 1 l 1 I 1 1 I О 1 Л: 1 1 ((Ъ I и 1 1 I I ! I I 1 I ч I х. 1 I ! I I Ф (((( о о z n. (II ((! 2 ogu о z О (О (- С(1 z ox К О 7 1 (II I- У 1 zuz ZOO (C I Å CL((I à у О С CL I (О 1 О З 1 (D o (= u * ((IO а (IIO „ с е х о. е л 1- (- 1CO ъО ° л ИЪ ЪО -Ф ((Ъ ((Ъ -4 л СО . СО С(Ъ Л л Lh O CO 0 ЯЭ 9 ( ((I 1 Ю Сб (S 1 960224 10 Керамический ноl ситель До 100 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ю 487927, . С 10 G 11/00, 1976. 2. Адельсон С. В. и др. Каталитический пиролиэ керосиновых и гаэойлевых фракций. ""Химия и технология топлив и масел". 1975, и 8, с-.2-4 (прототип). формула изобретения Способ получения олефинов пиролизом дизельных фракций в присутствии катализатора, о т л и чающий с я 5 теи, что, с целью снижения коксоотло= жения, в качестве катализатора используют сульфид никеля на керамическом носителе при следующем соотношении компонентов катализатора, мас. 3 Сульфид никеля 7 - 10 Заказ 7144/29 Тираж 524 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент",-г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Н. Богданова Редактор О. Половка Техред К. Мыцьо Корректор С. Шекмар