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Hydrogénation sélective de composés fortement insaturés dans des charges hydrocarbonées.
La présente demande est une suite partielle des documents USSN 07/933 753, établi le 24 août 1992 et USSN 08/079 975 établi le 21 juin 1993, qui est une suite du document USSN 07/833 360 établi le 10 février 1992, à présent abandonné.
Arrière-plan de l'invention.
Domaine de l'invention.
La présente invention concerne l'hydrogénation sélective de dioléfines et de composés acétyléniques dans une charge riche en oléfines. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé faisant usage d'un catalyseur d'hydrogénation dans une structure qui sert de catalyseur et de structure de distillation pour la réaction et la séparation simultanées des réactifs et des produits de réaction.
Technique antérieure.
Les charges mixtes de raffinerie contiennent souvent un large spectre de composés oléfiniques. Ceci est particulièrement vrai pour les produits provenant de procédés de craquage catalytique ou de craquage thermique.
Ces composés insaturés comprennent l'éthylène, l'acétylène, le propylène, le propadiène, le méthylacétylène, les butènes, le butadiène, les amylènes, les hexènes, etc.
Beaucoup de ces composés sont utiles, particulièrement comme charges de départ pour les produits chimiques. L'éthylène est, particulièrement, récupéré. En outre, le propylène et les butènes sont utiles. Cependant, les oléfines ayant plus d'une double liaison et les composés acétyléniques (ayant une triple liaison) ont moins d'usage et sont nocifs pour beaucoup de procédés chimiques au cours desquels on utilise des composés à double liaison unique, par exemple la
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polymérisation. Parmi le type d'hydrocarbures considérés, l'élimination des composés fortement insaturés est intéressante comme traitement préalable de la charge, puisque l'on a fréquemment constaté que ces composés sont nuisibles dans la majorité des procédés de traitement, de stockage et d'utilisation de ces charges.
Les coupes de C4 sont des sources d'alcanes et d'alcènes pour l'alcoylation paraffinique afin de produire des composants en Cg de mélange d'essence et comme charges pour la production d'éthers.
La coupe de raffinerie de Cs est utile comme stock de mélange d'essence et comme source d'isoamylène pour former un éther par réaction avec des alcools inférieurs. Le t-amylméthyléther (TAME) est rapidement devenu utile pour les raffineurs suite au Clean Air Act récemment ratifié, qui établit certaines nouvelles limites dans la composition de l'essence. Certaines de ces exigences sont : (1) inclure une certaine quantité de"oxygénats" tels que le méthyl-t-butyléther (MTBE), le TAME ou l'éthanol ; (2) réduire la quantité d'oléfines dans l'essence, et (3) réduire la pression de vapeur (volatilité).
Les Cg dans la charge d'une unité de TAME sont contenus dans une coupe unique de"naphta léger"qui contient tous les composés compris entre C5 et Ca et des composés supérieurs.
Ce mélange peut facilement contenir 150 à 200 composants et donc, l'identification et la séparation des produits sont difficiles. Plusieurs des composants mineurs (dioléfines) dans la charge réagissent lentement avec l'oxygène au cours du stockage pour produire une "gomme"et d'autres matières indésirables. Cependant, ces composants réagissent également très rapidement dans le procédé du TAME pour former une matière jaune, à odeur nauséabonde et goudronneuse. Il semble donc souhaitable d'éliminer ces composants que la coupe de"naphta léger" soit utilisée seulement pour les mélanges de l'essence en
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elle-même ou comme charge pour le procédé de TAME.
L'utilisation d'un catalyseur particulaire solide comme partie d'une structure de distillation dans un réacteur combiné à une colonne de distillation, pour différentes réactions est décrite dans les brevets U. S. n : (étherification) 4 232 177 ; 4 307 254 ; 4 336 407 ; 4 504 687 ; 4 918 243 ; et 4 978 807 ; (dimérisation) 4 242 530 ; (hydratation) 4 982 022 ; (dissociation) 4 447 668 ; et (alcoylation aromatique) 4 950 834 et 5 019 669. En outre, les brevets U. S. nO 4 302 356 et 4 443 559 décrivent des structures catalytiques qui sont utiles comme structures de distillation.
L'hydrogénation est la réaction de l'hydrogène avec une liaison multiple carbone-carbone pour"saturer"le composé. Cette réaction est connue depuis longtemps et est habituellement réalisée à des pressions supérieures à la pression atmosphérique et à températures modérées au moyen d'un large excès d'hydrogène sur un catalyseur métallique. Parmi les métaux connus pour catalyser la réaction d'hydrogénation, on trouve le platine, le rhénium, le cobalt, le molybdène, le nickel, le tungstène et le palladium. D'une manière générale, les formes commerciales de catalyseur utilisent des oxydes supportés de ces métaux.
L'oxyde est réduit en la forme active avant utilisation avec un agent réducteur ou pendant utilisation par l'hydrogène de la charge. Ces métaux catalysent également d'autres réactions, plus spécialement la déshydrogénation à températures élevées. En outre, ils peuvent favoriser la réaction des composés oléfiniques avec eux-mêmes ou d'autres oléfines pour produire des dimères ou oligomères lorsque le temps de séjour est augmenté.
L'hydrogénation sélective de composés hydrocarbonés est connue depuis quelque temps. Peterson et al., dans"The Sélective Hydrogénation of Pyrolysis Gasoline", présenté à la Petroleum Division of the American Chemical Society en septembre 1962, discutent l'hydrogénation sélective de dioléfines en C4 et
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supérieures. Boitiaux et al., dans"Newest Hydrogenation Catalyst", Hydrocarbon Processing, mars 1985, présentent une revue générale non limitative de différentes utilisations des catalyseurs d'hydrogénation, y compris l'hydrogénation sélective d'une charge riche en propylène et d'autres coupes.
Les hydrogénations classiques en phase liquide telles que mises en oeuvre actuellement nécessitent des pressions partielles en hydrogène élevées, habituellement supérieures à 1 378 960 Pa (200 psi) et plus fréquemment, dans un intervalle de plus de 2 747 920 Pa (400 psi) ou davantage. Dans une hydrogénation en phase liquide, la pression partielle en hydrogène est essentiellement la pression du système.
Le brevet U. S. nO 2 717 202 attribué à Bailey discute un procédé à contre-courant pour l'hydrogénation du lard, réalisée dans une pluralité de chambres verticales indépendantes au moyen d'un catalyseur pompé dans des conditions de pression non décrites. Le brevet U. S nO 4 221 653 attribué à Chervenak et al., décrit une hydrogénation concourante pour l'utilisation d'un lit à bouillonnement à pressions extrêmement élevées. La demande de brevet anglais nO 835 689 décrit une hydrogénation concourante à pression élevée, sur lit à écoulement de fractions en C2 et en C3 pour éliminer les acétylènes.
Le brevet U. S. nO 5 087 780 attribué à Arganbright décrit un procédé pour l'hydroisomérisation de butènes au moyen d'un catalyseur à l'oxyde de palladium supporté sur de l'alumine, placé dans une structure de catalyse et de distillation dans un réacteur catalytique de distillation. L'hydrogénation des diènes est également observée sous une pression partielle en hydrogène élevée, supérieure à 482 636 Pa absolus (70 psia), mais pas aux alentours de 68 948 Pa absolus (10 psia).
Un avantage du présent procédé est que les dioléfines (diènes) et les composés acétyléniques contenus dans la charge hydrocarbonée mise en contact avec le catalyseur sont convertis en oléfines ou alcanes avec très
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peu si pas de formation d'oligomères ou peu si pas de saturation des mono-oléfines.
Apercu de l'invention.
La présente invention concerne l'introduction d'une charge hydrocarbonée contenant des composés fortement insaturés qui comprend des dioléfines et des acétylènes ainsi qu'une charge d'hydrogène à une pression partielle en hydrogène de mise en oeuvre d'au moins environ 689,48 Pa absolus (0,1 psia) à moins de 482 636 Pa (70 psia), de préférence moins de 344 740 Pa absolus (50 psia) dans un réacteur à colonne de distillation contenant un catalyseur d'hydrogénation qui est un composant d'une structure de distillation et l'hydrogénation sélective d'une partie des composés fortement insaturés.
Dans l'intervalle des pressions partielles en hydrogène telles que définies, on n'utilise pas plus d'hydrogène que ce qui est nécessaire pour maintenir le catalyseur (plus probablement pour réduire l'oxyde métallique du catalyseur et le maintenir à l'état d'hydrure) et hydrogéner les composés fortement insaturés, puisque l'excès d'hydrogène est habituellement ventilé. Cela correspond, de préférence, à une pression partielle en hydrogène dans l'intervalle d'environ 689,48 Pa à 68 948 Pa absolus (0,1 à 10 psia) et même, avantageusement, pas supérieure à 48 263,6 Pa absolus (7 psia). On a obtenu des résultats optimaux dans l'intervalle entre 3447,4 et 34 474 Pa manométriques (0,5 et 5 psig) de pression partielle en hydrogène.
La charge hydrocarbonée comprend, typiquement, des composés aliphatiques en C2 à C9 ou en C4 à CH, qui peuvent être de coupes étroites ou comprendre un domaine de teneurs carbonées. L'invention consiste en la découverte qu'une hydrogénation réalisée dans une colonne de distillation catalytique nécessite seulement une fraction de la pression partielle en hydrogène nécessaire pour les procédés en phase liquide qui sont la forme de mise en
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oeuvre commerciale antérieure pour ce type de charge, mais donnent le même résultat ou de meilleurs résultats. Ainsi, le capital d'investissement et les dépenses de mise en oeuvre pour la présente hydrogénation sont sensiblement inférieurs aux mises en oeuvre commerciales précédentes.
Sans limiter le cadre de l'invention, on propose que le mécanisme qui produit Inefficacité du présent procédé est la condensation d'une partie des vapeurs dans le système de réaction, ce qui condense suffisamment d'hydrogène dans le liquide condensé pour obtenir le contact intime nécessaire entre l'hydrogène et les composés fortement insaturés en présence du catalyseur ce qui résulte en leur hydrogénation.
Les composés fortement insaturés peuvent être présents en quantités très faibles, à savoir, quelques parties par million jusqu'à des quantités majeures, à savoir plus de 90% en poids. La présente invention peut être utilisée pour éliminer les impuretés ou pour convertir des quantités des produits des composés fortement insaturés en mono-oléfines ou alcanes, suivant le souhait.
Le débit en hydrogène doit être ajusté à la pression partielle décrite, de telle sorte qu'il soit suffisant pour supporter la réaction d'hydrogénation et remplacer la perte en hydrogène du catalyseur, mais maintenu inférieur à la pression conduisant à l'hydrogénation des mono-oléfines, ce que l'on entend par"la pression partielle en hydrogène de mise en oeuvre"qui est l'expression utilisée ici.
Comme on peut facilement l'apprécier, la quantité du composé fortement insaturé dans la charge hydrocarbonée est un facteur à considérer dans le choix de la pression partielle en hydrogène optimale, puisqu'au moins une quantité stoechiométrique d'hydrogène doit être présente dans le système pour permettre la réaction. Lorsque les composés fortement insaturés sont des impuretés, présentes en parties par million, le domaine inférieur de pression partielle en hydrogène est un excès, mais il est nécessaire
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à cause de la rareté du réactif sélectif. De même, la nature de cette réaction entre un gaz et un liquide et le besoin apparent à condenser l'hydrogène dans le liquide rendent un excès d'hydrogène en pressions partielles, un mode préféré de mise en oeuvre.
Une caractéristique supplémentaire du procédé est qu'une partie des mono-oléfines contenues dans la charge ou produites par l'hydrogénation sélective des dioléfines peut être isomérisée en produits plus souhaitables.
L'isomérisation peut être obtenue avec la même famille de catalyseurs que ceux utilisés pour les hydrogénations. D'une manière générale, les vitesses relatives de réaction pour différents composés sont dans l'ordre de plus rapides à plus lentes : (1) hydrogénation des dioléfines ; (2) isomérisation des mono-oléfines, et (3) hydrogénation des mono-oléfines.
On a montré, d'une manière générale, que dans une charge contenant des dioléfines, les dioléfines seront hydrogénées avant que ne se produise l'isomérisation. On a également montré que des pressions totales très faibles peuvent être utilisées pour des résultats optimaux dans certaines des présentes hydrogénations, de préférence dans l'intervalle de 344 740 à 1 034 220 Pa manométriques (50 à 150 psig) avec les mêmes excellents résultats. Des pressions plus élevées et plus faibles dans le large intervalle peuvent être utilisées avec des résultats satisfaisants.
Brève description des dessins.
La Fig. 1 est un organigramme simplifié d'une forme de réalisation de la présente invention ; la Fig. 2 est un organigramme simplifié d'une deuxième forme de réalisation de la présente invention ; la Fig. 3 est un organigramme simplifié d'une troisième forme de réalisation de la présente invention, et la Fig. 4 est un organigramme simplifié d'une
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quatrième forme de réalisation de la présente invention.
Description détaillée et formes de réalisation préférées.
Bien que les réactions d'hydrogénation aient été décrites comme réversibles à températures élevées, au-dessus d'environ 482, 2 C (900 F) (voir par exemple l'article de Peterson cité ci-dessus) dans les conditions de température utilisées dans la présente invention, l'hydrogénation n'est pas réversible. Dans la mise en oeuvre classique d'un procédé où le catalyseur sert de composant de distillation, l'équilibre est perturbé de manière constante, ce qui entraîne la réaction vers l'achèvement, à savoir, la réaction a une force d'avancement augmentée parce que les produits de réaction sont éliminés et ne peuvent contribuer à une réaction inverse (principe de LeChatelier).
Dans le présent procédé où il n'y a pas de réaction réversible, on ne peut tirer aucun avantage de l'élimination des produits de la réaction pour augmenter la force d'avancement de la réaction. De manière similaire, le faible rendement des hydrogénations en phase vapeur antérieures ne suggère pas l'utilisation de la réaction de type distillation. Ainsi, il est inattendu que la distillation catalytique soit avantageuse pour l'hydrogénation non réversible.
On pense que dans la présente réaction, la distillation catalytique est un avantage, d'abord parce que la réaction est mise en oeuvre en même temps que la distillation, les produits initiaux de réaction et d'autres composants de charge sont éliminés de la zone de réaction aussi vite que possible, réduisant ainsi la probabilité des réactions secondaires. Deuxièmement, parce que tous les composants sont en ébullition, la température de la réaction est contrôlée par le point d'ébullition du mélange à la pression du système. La chaleur de réaction crée simplement une plus grande ébullition, mais n'augmente pas la température à une pression donnée. Il en résulte qu'un grand pouvoir de contrôle de la vitesse de la réaction et de la
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distribution des produits peut être réalisé en régulant la pression du système.
De même, l'ajustement du débit (temps de séjour = inverse de la vitesse spatiale horaire du liquide) donne un contrôle supplémentaire de la distribution des produits et contrôle jusqu'à un certain degré les réactions secondaires telles que l'oligomérisation. Un autre avantage que cette réaction peut tirer de la distillation catalytique est que l'effet de lavage qui est produit par le reflux interne sur le catalyseur réduit ainsi la formation de polymère et la cuisson. Un reflux interne situé dans l'intervalle de 0,2 à 20 L/D (poids de liquide juste en dessous du lit catalytique par rapport au poids de distillat) donne d'excellents résultats et pour les charges en C3 à C,, habituellement dans l'intervalle de 0,5 à 4 L/D.
De manière assez surprenante, la faible pression partielle en hydrogène utilisée dans le système de distillation ne résulte pas en un manque d'hydrogénation auquel on se serait attendu sur base de la pression partielle en hydrogène élevée observée dans les systèmes en phase liquide qui sont habituellement utilisés. Tel qu'observé précédemment, le phénomène de condensation qui est un facteur constant dans une distillation est supposé résulter en une disponibilité en hydrogène identique ou meilleure qu'à pression élevée dans la phase liquide, à savoir, l'hydrogène est introduit dans le liquide, de sorte que l'hydrogénation se produise.
Dans une forme de réalisation, la présente invention comprend l'hydrogénation sélective de composés acétyléniques et des dioléfines contenus dans une charge riche en propylène, pour purifier la charge et obtenir des quantités plus élevées de propylène. La charge riche en propylène est introduite dans un réacteur à colonne de distillation dans une zone de réaction-distillation contenant un catalyseur à l'oxyde de palladium supporté sous la forme d'une structure de distillation catalytique. L'hydrogène est fourni de manière nécessaire afin de réaliser la réaction et, on suppose, à réduire l'oxyde et
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le maintenir à l'état d'hydrure.
On pensait précédemment que l'état d'hydrure était l'état actif, cependant, les quantités très faibles d'hydrogène présent, qui donnent d'excellents résultats peuvent indiquer le contraire. Dans tous les cas, l'état du catalyseur concerne la théorie des mécanismes, qui n'est pas le sujet de la présente invention. Le réacteur à colonne de distillation est mis en oeuvre à une pression telle que le mélange réactionnel soit en ébullition dans le lit du catalyseur. Si souhaité, une charge de queue contenant des matières à point d'ébullition plus élevé peut être extraite pour réaliser une séparation complète.
Dans une forme de réalisation avec des C,, au moyen de la pression partielle en hydrogène telle que citée, la présente invention comprend un procédé pour l'hydrogénation sélective des dioléfines et des composés acétyléniques contenus dans une charge riche en propylène, comprenant les étapes de : (a) introduction : (1) d'une première charge comprenant du propylène, des dioléfines et des composés acétyléniques, et (2) d'une deuxième charge contenant de l'hydrogène, dans un réacteur à colonne de distillation, dans une zone d'introduction ; (b) de manière simultanée, dans le réacteur à colonne de distillation :
(i) mise en contact des première et deuxième charges dans une zone de réaction-distillation avec un catalyseur d'hydrogénation capable d'agir comme structure de distillation pour ainsi faire réagir essentiellement toutes les dioléfines et tous les composés acétyléniques avec l'hydrogène pour former le propylène et d'autres produits hydrogénés dans un mélange réactionnel, et (ii) séparation du propylène contenu dans la première charge et du propylène formé par la réaction des dioléfines et des composés acétyléniques à partir du mélange réactionnel par distillation fractionnée, et
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(c) extraction du propylène séparé à l'étape (b) (ii) ainsi que le propane et les composés plus légers, y compris l'hydrogène n'ayant pas réagi, du réacteur à colonne de distillation comme fractions de tête.
Facultativement, le procédé peut comprendre l'extraction de tout composé en C4 ou à point d'ébullition plus élevé du réacteur à colonne de distillation comme fractions de queue. Il n'y a pas de perte significative en propylène par l'hydrogénation.
Dans une forme de réalisation en Ce, au moyen de la pression partielle en hydrogène telle que donnée, la présente invention comprend l'introduction d'une coupe de naphta léger comprenant un mélange d'hydrocarbures ainsi qu'une charge d'hydrogène vers un réacteur à colonne de distillation contenant un catalyseur d'hydrogénation qui est un composant d'une structure de distillation et l'hydrogénation sélective des dioléfines contenues dans le naphta léger. De manière simultanée, les composés les plus légers, y compris l'hydrogène n'ayant pas réagi, sont distillés et séparés comme fractions de tête du produit de naphta léger partiellement hydrogéné.
En outre, et de manière simultanée à l'hydrogénation sélective et à la distillation, une partie des mono-oléfines en C5 sont isomérisées en une charge plus souhaitable pour la production de t-amylméthyléther (TAME) par la réaction de l'iso-oléfine avec du méthanol. Essentiellement toutes les dioléfines sont converties en les mono-oléfines avec une hydrogénation très faible des mono-oléfines.
Dans une forme de réalisation supplémentaire utilisant le naphta léger, le courant d'introduction est, de manière prédominante, une charge en C5 et le produit de naphta léger est extrait comme produit de queue. Les produits de tête sont passés dans un condenseur dans lequel tous les produits condensables sont condensés et une partie est refluée vers le sommet de la colonne. On peut utiliser des rapports de reflux de 0,5 à 20 : 1 pour les différentes formes de réalisation.
Dans une autre forme de réalisation utilisant le
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courant d'introduction de naphta léger et la pression partielle en hydrogène telle que donnée, le courant d'introduction comprend un courant plus large en C ; à Cg, les Cg sont séparés des composants en C6+ dans la section inférieure d'un réacteur à colonne de distillation. Les composants en C6+ sont extraits comme charge de queue alors que les C5 sont mis en ébullition dans la section supérieure du réacteur à colonne de distillation qui contient la structure de distillation catalytique, qui réalise l'hydrogénation sélective des dioléfines.
Les C5 hydrogénés sont prélevés comme fractions de tête ainsi que l'excès d'hydrogène et sont passés vers le condenseur dans lequel tous les produits condensables sont condensés et ensuite séparés des produits non condensables (principalement l'hydrogène), par exemple dans un séparateur à tambour à reflux. Une partie du liquide provenant du séparateur est retournée vers le réacteur à colonne de distillation comme reflux et le reste est extrait comme produit, qui peut être directement chargé vers une unité de TAME.
Si désiré, une section supplémentaire de distillation inerte peut être utilisée au-dessus de la structure de distillation catalytique avec un tirage inférieur latéral des produits enCg pour éliminer l'excès d'hydrogène ainsi que tout autre composant léger tel que l'air, l'eau, etc., qui peuvent troubler l'unité de TAME en aval.
Dans la forme de réalisation avec le naphta léger, la présente invention est un procédé pour l'hydrogénation sélective des dioléfines contenues dans un naphta léger, comprenant les étapes de : (a) introduction : (1) d'une première charge comprenant un naphta léger comprenant des dioléfines, et (2) d'une deuxième charge contenant de l'hydrogène, dans un réacteur à colonne de distillation dans une zone d'introduction ;
(b) de manière simultanée dans le réacteur à colonne de distillation :
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(i) mise en contact des première et deuxième charges dans une zone de réaction-distillation avec un catalyseur d'hydrogénation capable d'agir comme structure de distillation, pour faire réagir ainsi essentiellement toutes les dioléfines avec l'hydrogène, pour former des pentènes et d'autres produits hydrogénés dans un mélange réactionnel, et (ii) mise en oeuvre du réacteur à colonne de distillation à une pression telle qu'une partie du mélange soit vaporisée par la chaleur exothermique de la réaction ;
(c) extraction d'une partie du liquide provenant de l'étape (b) (ii) du réacteur à colonne de distillation comme fractions de queue, et (d) extraction des vapeurs de l'étape (b) (ii) ainsi que tout hydrogène n'ayant pas réagi du réacteur à colonne de distillation en tant que fractions de tête.
Les dioléfines contenues dans la coupe en Cg ont un point d'ébullition plus élevé que les autres composés et donc, peuvent être concentrées dans la zone catalytique alors que les mono-oléfines sont isomérisées et éliminées dans la partie supérieure de la colonne. Les réactions intéressantes des composés en C5 sont :
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(1) isoprène (2-méthylbutadiène-l, 3) + hydrogène pour faire 2-méthylbutène-l et 2-méthylbutène-2 ; (2) cis-et trans-l, 3-pentadiènes (cis-et transpipérylènes) + hydrogène pour faire pentène-1 et pentène-2 ; (3) 3-méthylbutène-l en 2-méthylbutène-2 et 2-méthylbutène-l ; (4) 2-méthylbutène-l en 2-méthylbutène-2 ; (5) 2-méthylbutène-2 en 2-méthylbutène-l, et (6) 1,3-butadiène en butène-l et butène-2.
Les deux premières réactions éliminent les composants non souhaitables alors que la troisième est avantageuse pour une introduction dans un réacteur de TAME. Le 3-méthylbutène-l ne réagit pas avec le méthanol pour produire du TAME sur le catalyseur à acide sulfonique alors
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que les deux 2-méthylbutènes le font.
La présente invention réalise le procédé dans une colonne garnie de catalyseur, que l'on peut supposer contenir une phase vapeur et un peu de phase liquide comme dans toute distillation. Le réacteur à colonne de distillation est mis en oeuvre à une pression telle que le mélange réactionnel soit en ébullition dans le lit du catalyseur. Le présent procédé est mis en oeuvre à une pression de tête du réacteur à colonne de distillation dans l'intervalle compris entre 0 et 2 413 180 Pa manométriques (0 et 350 psig), de préférence 1 723 700 (250) ou moins et des températures dans cette même zone de réaction-
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distillation dans l'intervalle de 4, 44 à 148, 89 C (40 à 300 F), de préférence 43, 33 à 132, 22 C (110 à 270 F) aux pressions partielles en hydrogène nécessaires.
La vitesse spatiale horaire de la masse d'introduction (WHSV), qui est définie ici par le poids unitaire de charge par heure entrant dans la colonne de distillation-réaction par poids unitaire de catalyseur dans les structures de distillation catalytique peuvent varier dans une large mesure, avec les autres paramètres de mise en oeuvre, par exemple entre 0,1 et 35.
Les avantages de l'utilisation d'un réacteur à colonne de distillation dans le présent procédé d'hydrogénation sélectif sont la meilleure sélectivité de la transformation de dioléfines en oléfines, la conservation de la chaleur et la séparation par distillation qui peut éliminer certains composés non souhaitables, par exemple des contaminants soufrés lourds, de la charge avant l'exposition au catalyseur et la distillation peut concentrer les composés souhaités dans la zone catalytique.
Un"taux de mousse"est maintenu de préférence au travers du lit catalytique par contrôle des vitesses d'extraction des produits de queue et/ou de tête, ce qui améliore l'efficacité du catalyseur tout en diminuant le poids nécessaire de catalyseur. Comme on peut l'apprécier, le liquide est en ébullition et l'état physique est
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réellement une mousse ayant une densité plus élevée que celle que l'on observerait normalement dans une colonne de distillation remplie, mais inférieure à celle du liquide sans les vapeurs d'ébullition, comme décrit dans le brevet U. S. n 5 221 441 qui est incorporé ici. A la base, le mode par mousse appelé"phase liquide continue (LPC)"signifie ci-après que l'écoulement de liquide provenant de la partie de distillation catalytique a été restreint, de sorte que la vapeur montante crée une mousse.
En effet, la phase continue est le liquide plutôt que la vapeur comme c'est habituel dans une distillation. Le résultat est le contact augmenté du liquide avec la matière catalytique pendant la distillation et une meilleure hydrogénation sélective.
La température dans le réacteur est déterminée par le point d'ébullition du mélange liquide présent à toute pression donnée. La température dans les parties inférieures de la colonne reflète la constitution de la matière dans cette partie de la colonne, qui est supérieure à celle dans la partie supérieure ; à savoir, à pression constante, un changement de la température du système indique un changement de la composition dans la colonne. Pour changer la température, on fait varier la pression. Le contrôle de la température dans la zone de réaction est donc réalisé par une variation de la pression ; en augmentant la pression, la température du système augmente et vice versa.
Comme décrit, la matière catalytique utilisée dans le procédé d'hydrogénation se trouve sous une forme qui sert de garniture de distillation. De manière vague, la matière catalytique est un composant d'un système de distillation fonctionnant comme catalyseur et garniture de distillation, à savoir, une garniture pour une colonne de distillation ayant une fonction de distillation ainsi qu'une fonction catalytique.
Le système de réaction peut être décrit comme hétérogène, puisque le catalyseur reste sous forme d'une entité distincte. Tout catalyseur d'hydrogénation approprié peut être utilisé, par exemple les métaux du groupe VIII du
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tableau périodique des éléments, (ou des composés de métaux du groupe VIII) comme composant catalytique principal, seuls ou avec des promoteurs et modifiants tels que palladium/or, palladium/argent, cobalt/zirconium, nickel de préférence déposé sur un support tel que l'alumine, de la brique réfractaire, de la pierre ponce, du carbone, de la silice, une résine ou analogues.
Une matière catalytique préférée comprend de l'oxyde de palladium, de préférence à 0,1 à 5,0% en poids, supporté sur un support approprié tel que de l'alumine, du carbone ou de la silice, par exemple des extrudats d'alumine à 0,32 cm (1/8"). Dans une structure de distillation catalytique préférée, la matière catalytique particulaire est placée sur un plateau poreux ou un tamis qui contient le catalyseur et fournit des surfaces de distillation, sous la forme d'une structure de treillis métallique telle qu'une structure tubulaire de treillis métallique ou tout autre structure similaire.
Une structure catalytique préférée pour la présente réaction d'hydrogénation comprenant une matière tubulaire, flexible, semi-rigide à réseau ouvert telle qu'un treillis en acier inoxydable, comprend une matière catalytique particulaire de l'une des nombreuses formes de réalisation récemment développées en association avec le présent procédé.
Une des structures catalytiques nouvelles développées pour une utilisation dans les hydrogénations est décrite dans le brevet U. S. nO 5 266 546 qui est incorporé ici dans son entièreté. Brièvement, la nouvelle structure catalytique est une structure de distillation catalytique comprenant une matière flexible, semi-rigide, tubulaire, à réseau ouvert telle qu'un treillis en acier inoxydable, comprenant une matière catalytique particulaire, la matière tubulaire ayant deux extrémités et ayant une longueur située dans l'intervalle d'environ une demi à deux fois le diamètre de la matière tubulaire, une première extrémité étant fixée le long d'un premier axe pour former un premier joint et une
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deuxième extrémité étant fixée le long d'un deuxième axe pour former un deuxième joint,
où le plan du premier joint le long de l'axe de la matière tubulaire et le plan du deuxième joint le long de l'axe de la matière tubulaire se coupent l'un l'autre à un angle d'environ 15 à 900.
Le brevet U. S nO 4 242 530 et le brevet U. S. nO 4 443 559 qui sont incorporés ici, décrivent un catalyseur supporté dans une pluralité de poches d'une courroie en toile ou de structures tubulaires en treillis, qui sont supportées dans le réacteur à colonne de distillation par un treillis ouvert, noué en acier inoxydable en les tordant ensemble en une hélice. Le document USSN 08/075 328 établi le 11 juin 1993, qui est incorporé ici, décrit plusieurs autres structures appropriées dans la technique antérieure et décrit de nouvelles structures appropriées pour le présent procédé.
La matière catalytique particulaire peut être une poudre, de petits morceaux ou fragments irréguliers, de petites billes et analogues. La forme particulière de la matière catalytique de la structure n'est pas critique tant qu'une surface spécifique suffisante soit fournie pour permettre une vitesse de réaction raisonnable. La taille des particules catalytiques peut être prédéterminée pour chaque matière catalytique (puisque la porosité ou la surface spécifique interne disponible peut varier pour différentes matières et bien sûr, affecter l'activité de la matière catalytique).
Pour les présentes hydrogénations, les structures catalytiques préférées pour la garniture sont celles utilisant la structure la plus ouverte de plateaux ou tamis perméables.
Se référant à présent à la Fig. 1, on y voit un organigramme simplifié schématique d'une forme de réalisation préférée en Cg. On y montre un réacteur à colonne de distillation 10 contenant une garniture de catalyseur d'hydrogénation approprié comme partie d'une structure de distillation 12 telle que le dispositif en
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treillis décrit ci-dessus. La colonne peut également avoir une structure de distillation standard 14. Le naphta léger est introduit par la conduite 1 dans le réacteur à colonne de distillation 10, en dessous de la garniture catalytique. L'hydrogène est introduit sous forme d'un gaz par la conduite d'écoulement 2 au bas ou près du bas du lit de la garniture catalytique.
Le courant d'introduction de C5 et l'hydrogène sont introduits de préférence dans le réacteur à colonne de distillation de manière séparée ou ils peuvent être mélangés avant l'introduction. Un courant d'introduction mixte est introduit en dessous du lit catalytique ou à l'extrémité inférieure du lit. L'hydrogène seul est introduit en dessous du lit catalytique et la charge en C, est introduite, de préférence, en dessous du lit. Bien que l'hydrocarbure soit de préférence introduit en dessous du lit pour maintenir les impuretés lourdes telles que les composés soufrés à l'extérieur, il peut être introduit jusqu'à un tiers du lit.
La pression choisie est telle qu'elle maintienne les diènes et les autres composés fortement insaturés dans le lit catalytique, tout en permettant au propylène et aux produits plus légers de distiller sous forme de fraction de tête.
La chaleur est ajoutée par le bas via la conduite d'écoulement 4, par circulation au travers du rebouilleur 40 et retour vers la colonne via la conduite d'écoulement 13. Lorsque la réaction a commencé, la chaleur de la réaction qui est exothermique provoque une vaporisation supplémentaire du mélange dans le lit. Les vapeurs sont prélevées comme fraction de tête par la conduite d'écoulement 3 et passent vers le condenseur 20 où sensiblement toutes les matières condensables sont condensées jusqu'à une température de 37, 78 C (100OF). Les produits de tête sont alors passés vers le tambour de reflux 30 où la matière condensée est récoltée et séparée des produits non condensables tels que l'hydrogène n'ayant pas réagi.
Une partie de matières condensées récoltées dans le tambour de reflux sont retournées vers le sommet du réacteur
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à colonne de distillation 10 via la conduite d'écoulement 6. Le produit distillé, extrait par la conduite 9, est une charge d'introduction appropriée par un réacteur de TAME. La matière non condensable est ventilée du tambour à reflux par la conduite d'écoulement 7 et dans un but d'économie, l'hydrogène peut être recyclé vers le réacteur (non présenté).
Le produit de queue ne contenant essentiellement pas de dioléfines en Cg est extrait par la conduite d'écoulement 8 et peut être envoyé vers un mélangeur d'essence comme essence stable. Le procédé est avantageux parce que la chaleur élevée de l'hydrogénation est absorbée par la vaporisation d'une partie du liquide, de sorte qu'un contrôle de la température est réalisé en ajustant la pression du système. Tout excès d'hydrogène est extrait des produits de queue. Dans le cas de Cet les composants non hydrogénés sont moins volatils et tendent à rester dans le réacteur pendant une période plus longue, ce qui aide à une réaction plus complète.
Dans la Fig. 2, on présente une deuxième forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le naphta léger est introduit dans la colonne 10 au-dessus de la structure de distillation catalytique 12 par la conduite d'écoulement 1'. Sinon l'arrangement est identique à celui de la Fig. 1.
La Fig. 3 illustre une troisième forme de réalisation dans laquelle la colonne comprend une structure de distillation classique supplémentaire 216 au-dessus de la structure de distillation catalytique 12 pour séparer tous les C4 et les matières plus légères, l'hydrogène et d'autres composants à point d'ébullition plus faible des Cet qui sont extraits sous forme de charge latérale par la conduite d'écoulement 209.
EXEMPLE 1. -
Dans cet exemple, la charge hydrocarbonée est riche en propylène telle qu'une coupe en C3 provenant d'une installation de gaz d'une unité de craquage catalytique
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fluide ou d'un craqueur sous pression. Une analyse typique d'une telle charge est donnée au tableau II ci-dessous.
Le catalyseur est du PdO à 0,3% en poids sur des extrudats d'Al (alumine) de 0,32 cm (1/8"), un catalyseur d'hydrogénation vendu par United Catalysts, Inc., et appelé G68F. Les propriétés physiques et chimiques typiques du catalyseur sont fournies par le fabricant et sont les suivantes :
TABLEAU I
EMI20.1
<tb>
<tb> Appellation <SEP> G68F
<tb> Forme <SEP> Sphères
<tb> Taille <SEP> nominale <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 6
<tb> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> 0,3
<tb> palladium
<tb> Support <SEP> Alumine <SEP> de <SEP> pureté <SEP> élevée
<tb>
On suppose que le catalyseur est de l'hydrure de palladium qui est produit pendant la mise en oeuvre.
Le débit en hydrogène vers le réacteur doit être suffisant pour maintenir le catalyseur sous la forme active, parce que de l'hydrogène est perdu du catalyseur par l'hydrogénation. Le débit en hydrogène doit être ajusté à la pression partielle décrite, de sorte qu'elle soit suffisante pour supporter la réaction d'hydrogénation et remplacer l'hydrogène perdu du catalyseur, mais être maintenue inférieure à celle nécessaire pour l'hydrogénation du propylène et pour prévenir la submersion de la colonne. D'une manière générale, le rapport molaire de l'hydrogène aux composés acétyléniques dans la charge vers le lit fixé est d'environ 1,05 à 2,5, de préférence de 1,4 à 2,0.
La présence d'une charge en hydrogène comme décrit ici n'affecte pas de manière nuisible la mise en oeuvre physique du système de distillation catalytique.
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TABLEAU II
EMI21.1
<tb>
<tb> Composant <SEP> % <SEP> Mole
<tb> Méthane <SEP> 0,000
<tb> Ethylène <SEP> 0,000
<tb> Ethane <SEP> 0,075
<tb> Propylène <SEP> 82,722
<tb> Propane <SEP> 11,118
<tb> Méthylacétylène <SEP> 2,368
<tb> Propadiène <SEP> 1,304
<tb> cyclo-C3 <SEP> 0,048
<tb> Isobutane <SEP> 0,000
<tb> Isobutène <SEP> 0,015
<tb> Butène-1 <SEP> 0,242
<tb> Butadiène <SEP> 1,529
<tb> n-Butane <SEP> 0,112
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 0,008
<tb> Vinylacétylène <SEP> 0,013
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 0,000
<tb> Cs <SEP> et <SEP> plus <SEP> lourds <SEP> 0,000
<tb> Total <SEP> 100,000
<tb> Propylène/propane <SEP> 7,440
<tb>
La charge contenant le propylène et l'hydrogène peuvent être introduits dans le réacteur à colonne de distillation de manière séparée ou ils peuvent être mélangés avant l'introduction.
Un courant d'introduction mixte est introduit en dessous du lit catalytique ou à l'extrémité inférieure du lit. L'hydrogène seul est introduit en dessous du lit catalytique et la charge en C3 est de préférence introduite en dessous du lit. L'introduction d'hydrocarbures dans le lit peut résulter en une certaine désactivation du catalyseur par les impuretés. La pression choisie est telle
EMI21.2
qu'elle maintienne les diènes et acétylènes dans le lit catalytique alors qu'elle permet au propylène et aux composants plus légers à distiller comme fraction de tête.
Tout hydrogène n'ayant pas réagi se trouve dans la fraction de tête avec les C3.
L'unité pilote utilisée est une colonne de laboratoire de 2,54 cm (1 pouce) et d'une hauteur de 4,57 m (15 pieds). On place le catalyseur, 240 g de PdO à 0,3% en poids sur des extrudats d'alumine de 0,32 cm (1/8"), dans
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des poches d'une garniture de distillation sous forme de treillis pour former les structures catalytiques de distillation décrites dans le brevet U. S. nO 5 266 546 incorporé ici. Les structures catalytiques de distillation sont placées au niveau de 3,08 m (10 pieds) centraux de la colonne, les 0,77 m (2,5 pieds) inférieurs et supérieurs étant chargés d'une garniture de distillation inerte. La charge riche en propylène et l'hydrogène sont amenés vers la colonne et la chaleur ajoutée pour initier la réaction.
La pression de tête est maintenue entre 1 654 752 et 2 413 180 Pa manométriques (240 et 315 psig). Dans l'unité pilote, on ne prélève pas de queue et une quantité à l'équilibre de C4+ d'environ 15% en volume est présente dans la partie inférieure de la colonne, comme indiqué par une température constante d'environ 600C (140 F). La température constante indique également qu'il n'y a pas formation de matières plus lourdes, produites suite à une oligomérisation quelconque. S'il y avait des diènes résiduels, la température de queue augmenterait par la formation de produits plus lourds, indiquant ainsi une élimination totale sélective des diènes et des acétylènes.
Dans des unités industrielles ou à échelle plus grande, un tirage des fractions de queue devrait probablement être compris pour réaliser la séparation des C4+ du produit propylène. Le tableau III ci-dessous donne les résultats de l'unité pilote.
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TABLEAU III
EMI23.1
<tb>
<tb> Période <SEP> de <SEP> charge, <SEP> h <SEP> 220 <SEP> 221 <SEP> 237 <SEP> 239 <SEP> 241 <SEP> 335 <SEP> 336
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 315 <SEP> 315 <SEP> 300 <SEP> 280 <SEP> 280 <SEP> 280 <SEP> 280
<tb> Température <SEP> du <SEP> bas, <SEP> F <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140
<tb> Charge
<tb> Débit, <SEP> livres/h <SEP> (liquide) <SEP> 6,0 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP> 11,0
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2, <SEP> SCF/h <SEP> (gaz) <SEP> 4,0 <SEP> 4,0 <SEP> 4,0 <SEP> 4,0 <SEP> 5,0 <SEP> 8,0 <SEP> 10,0
<tb> Rapport <SEP> "2 <SEP> acétylène <SEP> 1, <SEP> 4S2 <SEP> 1, <SEP> 451 <SEP> 1,468 <SEP> 1,493 <SEP> 1, <SEP> 867 <SEP> 1,602 <SEP> 2,002
<tb> MA¯+ <SEP> PO <SEP> dans <SEP> ta <SEP> charge, <SEP> X <SEP> en <SEP> moles <SEP> 3,
<SEP> 708 <SEP> 3, <SEP> 708 <SEP> 3,690 <SEP> 3, <SEP> 690 <SEP> 3, <SEP> 690 <SEP> 3,690 <SEP> 3, <SEP> 690
<tb> C'82, <SEP> 3740 <SEP> 82, <SEP> 3740 <SEP> 82,3740 <SEP> 82, <SEP> 3740 <SEP> 82, <SEP> 3740 <SEP> 82, <SEP> 3740 <SEP> 82, <SEP> 3740
<tb> C <SEP> +MA+PD <SEP> 86,082 <SEP> 86, <SEP> 082 <SEP> 86,064 <SEP> 86,064 <SEP> 86,064 <SEP> 86,064 <SEP> 86, <SEP> 064
<tb> du <SEP> 2.7 <SEP> 2,7 <SEP> 2,6 <SEP> 2,6 <SEP> 2,7 <SEP> 2,6 <SEP> 2,6
<tb> Analyse <SEP> du <SEP> produit <SEP> de <SEP> tête, <SEP> X <SEP> en <SEP> moles
<tb> Ethane <SEP> 0, <SEP> 065 <SEP> 0, <SEP> 030 <SEP> 0,080 <SEP> 0, <SEP> 052 <SEP> 0,052 <SEP> 0,068 <SEP> 0, <SEP> 069
<tb> Propylène <SEP> 86, <SEP> 460 <SEP> 86, <SEP> 184 <SEP> 87,221 <SEP> 86,379 <SEP> 85, <SEP> 583 <SEP> 87, <SEP> 355 <SEP> 87, <SEP> 421
<tb> Propane <SEP> 11, <SEP> 717 <SEP> 11, <SEP> 304 <SEP> 11,074 <SEP> 12,
<SEP> 041 <SEP> 12, <SEP> 353 <SEP> 10, <SEP> 687 <SEP> 10, <SEP> 957
<tb> Méthylacétylène <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,212 <SEP> 0,013
<tb> Propadiène <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,470 <SEP> 0, <SEP> 064
<tb> Cyclo-C3 <SEP> 0,049 <SEP> 0, <SEP> 054 <SEP> 0, <SEP> 045 <SEP> 0, <SEP> 044 <SEP> 0, <SEP> 051 <SEP> 0, <SEP> 043 <SEP> 0, <SEP> 045
<tb> Isobutane <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,000
<tb> Isobutène <SEP> 0,014 <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP> 0, <SEP> 007 <SEP> 0, <SEP> 012 <SEP> 0, <SEP> 009 <SEP> 0, <SEP> 085
<tb> Butène-1 <SEP> 0, <SEP> 845 <SEP> 1, <SEP> 369 <SEP> 0, <SEP> 831 <SEP> 0, <SEP> 781 <SEP> 0, <SEP> 856 <SEP> 0, <SEP> 394 <SEP> 0,
<SEP> 739
<tb> n-Butane <SEP> 0, <SEP> 127 <SEP> 0, <SEP> 207 <SEP> 0,117 <SEP> 0, <SEP> 105 <SEP> 0, <SEP> 151 <SEP> 0,077 <SEP> 0, <SEP> 076
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 0, <SEP> 544 <SEP> 0, <SEP> 950 <SEP> 0,472 <SEP> 0,466 <SEP> 0, <SEP> 600 <SEP> 0, <SEP> 116 <SEP> 0,292
<tb> Vinylacétylène <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 0, <SEP> 185 <SEP> 0,327 <SEP> 0,144 <SEP> 0. <SEP> 155 <SEP> 0, <SEP> 237 <SEP> 0, <SEP> 031 <SEP> 0.
<SEP> 056
<tb> C5 <SEP> et <SEP> plus <SEP> lourds <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000
<tb> X <SEP> KAPO <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,682 <SEP> 0,077
<tb>
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EXEMPLE 2.-
Le catalyseur est du palladium à 0,34% sur des sphères de Al203 (alumine) de 3 à 8, vendu par United Catalysts Inc., et appelé G68C.
Les propriétés physiques et chimiques typiques du catalyseur telles que fournies par le fabricant sont les suivantes :
TABLEAU IV
EMI24.1
<tb>
<tb> Appellation <SEP> G68C
<tb> Forme <SEP> Sphère
<tb> Taille <SEP> nominale <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 8
<tb> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> 0,3 <SEP> (0,27-0, <SEP> 33)
<tb> palladium
<tb> Support <SEP> Alumine <SEP> de <SEP> pureté <SEP> élevée
<tb>
On suppose que le catalyseur est de l'hydrure de palladium qui est produit au cours de la mise en oeuvre. Le débit en hydrogène vers le réacteur doit être suffisant pour maintenir le catalyseur sous sa forme active parce que de l'hydrogène est perdu du catalyseur par l'hydrogénation.
La "quantité de mise en oeuvre d'hydrogène", le terme utilisé ici, est déterminé en considérant que les C, doivent être au moins à 1,0, de préférence plus de 2,0, par exemple environ 10 moles d'hydrogène par mole de dioléfine.
Une colonne en acier 310 de 7,62 cm (3 pouces) de diamètre et de 9,14 m (30 pieds) de haut, avec un rebouilleur 340, un condenseur 320 et un système de reflux 330 et 306 est utilisé comme représenté à la Fig. 4. Les 4,57 m (15 pieds) centraux sont garnis d'une structure catalytique de distillation 312 comprenant le catalyseur, du palladium à 0,34% en poids sur de l'alumine sphérique de 0,32 cm (1/811), qui est contenu dans les poches d'une courroie en fibres de verre et tordue avec un treillis en acier inoxydable. La colonne est purgée par de l'azote et
<Desc/Clms Page number 25>
la pression augmentée jusqu'à 137 896 Pa manométriques (20 psig). La charge de naphta léger qui a été préfractionnée pour éliminer la majorité des matières en C6+ est introduite dans la colonne par la conduite 301 à 50 livres par heure.
Lorsqu'un taux inférieur est obtenu et que le liquide se situe au niveau désiré dans la colonne, on commence à prélever une fraction de queue par la conduite 308 et la circulation du rebouilleur commence par les conduites 304 et 313. On ajoute la chaleur vers le rebouilleur 340 jusqu'à ce que l'on observe de la vapeur au sommet de la colonne, mis en évidence par une température uniforme de 176, 4 C (130 F) tout au long de la colonne. On commence l'écoulement d'hydrogène vers le bas de la colonne, à environ 8 à 10 SCFH par la conduite 302. La pression de la colonne est alors contrôlée pour maintenir une
EMI25.1
température au bas d'environ 518, 4 C (320 F) et une température du lit catalytique d'environ 410, 4 C (260 F).
La pression de la fraction de tête est donc maintenue à environ 1 378 960 Pa absolus (200 psig). La fraction de tête est prélevée par la conduite 303 et partiellement condensée dans le condenseur 320 et toutes les matières condensables sont collectées dans le tambour à reflux 330 et retournées vers le sommet de la colonne comme reflux par la conduite 306. Les produits non condensables sont ventilés du tambour par la conduite 307. La fraction de queue liquide est extraite par la conduite 308. Les résultats sont données au tableau V ci-dessous, dans lequel les analyses des charge et queue sont comparées.
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TABLEAU V
EMI26.1
<tb>
<tb> Composant, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> de <SEP> queue <SEP> % <SEP> de <SEP> variation
<tb> Légers <SEP> 0,073 <SEP> 0, <SEP> 000-100
<tb> Diméthyléther <SEP> 0,003 <SEP> 0, <SEP> 002-36
<tb> Isobutane <SEP> 0,488 <SEP> 0, <SEP> 093-81
<tb> Méthanol <SEP> 0, <SEP> 058 <SEP> 0, <SEP> 000-100
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 4,573 <SEP> 3, <SEP> 304-28
<tb> 3-Méthylbutène-l <SEP> 1,026 <SEP> 0,270-74
<tb> Isopentane <SEP> 31,974 <SEP> 32,066 <SEP> 0
<tb> Pentène-1 <SEP> 2,708 <SEP> 0, <SEP> 962-64
<tb> 2-Méthylbutène-1 <SEP> 6,496 <SEP> 4,012-38
<tb> n-Pentane <SEP> 3,848 <SEP> 4,061 <SEP> 6
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0,147 <SEP> 0, <SEP> 002-99
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 6, <SEP> 995 <SEP> 9,066 <SEP> 30
<tb>
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EMI27.1
<tb>
<tb> Composant,
<SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> de <SEP> queue <SEP> % <SEP> de <SEP> variation
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0,138 <SEP> 0, <SEP> 094-32
<tb> Cis-pentène-2 <SEP> 3,886 <SEP> 3, <SEP> 723-4
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 11, <SEP> 634 <SEP> 14,083 <SEP> 21
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,142 <SEP> 0, <SEP> 002-98
<tb> cis-pipérylène <SEP> 0,095 <SEP> 0, <SEP> 003-97
<tb> Cyclo-C5 <SEP> 0,001 <SEP> 0,058-47
<tb> C6+ <SEP> 25,603 <SEP> 28,198 <SEP> 10
<tb> Total <SEP> 100, <SEP> 000 <SEP> 100, <SEP> 000
<tb>
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EXEMPLE 3.-
Pendant l'expérience de l'exemple 2, la pression supérieure est ajustée pour faire varier la température du lit catalytique.
A des températures inférieures, la conversion des dioléfines est inférieure, mais la différence principale est que l'isomérisation du 3-méthylbutène-l est affectée de manière plus dramatique. Le tableau VI cidessous compare les conversions des dioléfines et du 3-méthylbutène-1 par rapport à la température de mise en oeuvre.
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TABLEAU VI
EMI29.1
<tb>
<tb> Température <SEP> Pression <SEP> Heures <SEP> Conversion, <SEP> % <SEP> en <SEP> moles
<tb> moyenne <SEP> OF <SEP> supérieure <SEP> STM
<tb> psig <SEP> Isoprène <SEP> t-Pip <SEP> c-Pip <SEP> 3-Méthylbutène-l
<tb> 230 <SEP> 130 <SEP> 200 <SEP> 65 <SEP> 57 <SEP> 65 <SEP> 17
<tb> 250 <SEP> 145 <SEP> 300 <SEP> 97 <SEP> 95 <SEP> 95 <SEP> 55
<tb> 265 <SEP> 200 <SEP> 600 <SEP> 100 <SEP> 99 <SEP> 99 <SEP> 80
<tb>
<Desc/Clms Page number 30>
EXEMPLE 4.Charqes de C4.
Cette série d'expériences démontre l'élimination inattendue de diènes à partir de courants de C4 à pressions partielles en hydrogène extrêmement faibles. Elle démontre également que les pressions totales inférieures sont également appropriées. Les expériences sont réalisées suivant deux modes. Dans un mode, une distillation classique, on utilise une phase de vapeur continue. Dans l'autre mode, on utilise un mode préféré de phase continue liquide"LPC".
Le réacteur utilisé pour l'expérience 1 est une colonne de 7,62 cm (3 pouces) de diamètre contenant une garniture de catalyseur sur 6,09 m (20 pieds), contenant 28,317 dm3 (1 pied cubique) de matière catalytique (du palladium à 0,5% sur de l'alumine 8 à 12, produit E144SDU de Calcicat, Catalyst and Performance Chemicals Division, Mallinckrodt, Inc. ), avec 1,40 m (4,5 pieds) d'anneau en acier de 1,59 cm (5/8") au-dessus et 4,72 m (15,5 pieds) d'anneau Pall en acier de 1,59 cm (5/8") en dessous du lit catalytique.
Au cours de l'expérience 2, on utilise une colonne de 7,62 cm (3 pouces) de diamètre contenant 6,09 m (20 pieds) d'une garniture de catalyseur, contenant 28,317 dm3 (1 pied cubique) de matière catalytique (palladium à 0,5% sur de l'alumine 8 à 12, produit E144SDU de Calcicat, Catalyst and Performance Chemicals Division, Mallinckrodt, Inc. ), avec 1,40 m (4,5 pieds) d'anneau Pall en acier de 1,59 cm (5/8") au-dessus et 7,62 m (25 pieds) de fil antibuée et 15,24 m (50 pieds) d'anneau Pall en acier de 1,59 cm (5/8") en dessous du lit catalytique. On charge le catalyseur dans des chemises de fil tubulaires de 2,54 cm (1 pouce) placées en diagonale sur le fil antibuée et entourées autour d'un ballon d'environ 7,62 cm (3 pouces) de diamètre.
L'hydrocarbure est introduit dans la colonne en dessous du catalyseur. Pour commencer, la pression supérieure est établie à 827 376 Pa manométriques (120 psig)
<Desc/Clms Page number 31>
et le rebouilleur est chargé avec la charge d'hydrocarbure à environ 9,07 kg (20 livres) par heure, le rebouilleur étant placé à 10%, ce qui est conservé pendant 15 minutes, puis le débit d'introduction est ajusté pour maintenir des taux inférieurs de 50 à 75% jusqu'à ce que la température de tête se situe à 200 de la température de queue, puis on augmente le débit d'addition d'hydrocarbure à 45,35 kg (100 livres) par heure. Lorsque la pression différentielle atteint 6894,8 Pa (1,0 psi), on commence l'écoulement en hydrogène à 424,76 dm3 standard par heure (15 scfh).
On chauffe les fractions inférieures jusqu'à une température uniforme de 71, 11 C (1600F), puis un écoulement de reflux moyen est commencé. La pression supérieure est choisie et la distillation-réaction est réalisée. Les conditions et résultats de charge des hydrocarbures en C4 pour chaque expérience sont donnés aux tableaux VII et VIII.
Les expériences réalisées suivant le mode LPC permettent l'élimination de tous les diènes, alors qu'une distillation classique laisse quelques parties par million dans les mêmes conditions. Le débit interne de reflux est rapporté comme le rapport du liquide immédiatement en dessous de la garniture de catalyseur par rapport au distillat (L/D). Les données montrent que le mode LPC conduit à une meilleure élimination des diènes.
<Desc/Clms Page number 32>
TABLEAU VII
Exemple 4, expérience 1, partie 1.
41 heures de charge.
Conditions.
EMI32.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 2, <SEP> 3
<tb> Source <SEP> de <SEP> charge <SEP> Craquage <SEP> catalytique <SEP> fluide <SEP> (FCC) <SEP> de
<tb> raffinerie
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 100
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 15
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 120
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 93
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 0, <SEP> 73
<tb> Mode <SEP> Classique
<tb>
<Desc/Clms Page number 33>
Résultats.
EMI33.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Ethylène <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0,01 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,00
<tb> Ethane <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 0,01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,69
<tb> Propylène <SEP> 0, <SEP> 27 <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 0,00 <SEP> 2,61
<tb> Propane <SEP> 0,48 <SEP> 0,44 <SEP> 0,00 <SEP> 3,34
<tb> Isobutane <SEP> 31,38 <SEP> 32,63 <SEP> 0,18 <SEP> 31,70
<tb> Isobutène <SEP> 14,21 <SEP> 14,77 <SEP> 0,74 <SEP> 11, <SEP> 41
<tb> Butène-l <SEP> 12,82 <SEP> 4,59 <SEP> 1,07 <SEP> 3,25
<tb> 1, <SEP> 3-Butadiène <SEP> 0, <SEP> 2788 <SEP> 0,0030 <SEP> 0, <SEP> 0199 <SEP> 0,0000
<tb> n-Butane <SEP> 9, <SEP> 37 <SEP> 10,13 <SEP> 8,55 <SEP> 4,95
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 17,13 <SEP> 24,69 <SEP> 25, <SEP> 56 <SEP> 11, <SEP> 49
<tb> 2,
2-Diméthylpropane <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,08
<tb> Méthylcyclopropane <SEP> 0,02 <SEP> 0,02 <SEP> 0,02
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 12,50 <SEP> 12,20 <SEP> 53,01 <SEP> 4,91
<tb> Cg <SEP> 1,26 <SEP> 0, <SEP> 27 <SEP> 10,58 <SEP> 0,06
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,01 <SEP> 0,18 <SEP> 0,21
<tb> Total <SEP> 100, <SEP> 00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb> Livres/h <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 93,0 <SEP> 5 <SEP> 1,8
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 155 <SEP> 188
<tb>
<Desc/Clms Page number 34>
Transformation des composants.
EMI34.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,28 <SEP> 30 <SEP> ppm
<tb> Isobutane <SEP> 31,4 <SEP> 31,0
<tb> n-Butènes <SEP> 42,5 <SEP> 43,0
<tb> n-Butane <SEP> 9,4 <SEP> 10,0
<tb> % <SEP> de <SEP> butène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-butènes <SEP> 30,2 <SEP> 10, <SEP> 2
<tb>
<Desc/Clms Page number 35>
TABLEAU VII (suite)
Exemple 4, expérience 1. partie 2.
102 heures de charge.
Conditions.
EMI35.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 1,5
<tb> Source <SEP> de <SEP> charge <SEP> Craquage <SEP> catalytique <SEP> fluide <SEP> (FCC) <SEP> de
<tb> raffinerie
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 100
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 10
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 120
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 93
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 0,74
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb> I
<tb>
<Desc/Clms Page number 36>
Résultats.
EMI36.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Ethylène <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Ethane <SEP> 0,20 <SEP> 0,02 <SEP> 0,00 <SEP> 0,70
<tb> Propylène <SEP> 0,27 <SEP> 0,25 <SEP> 0,00 <SEP> 2,13
<tb> Propane <SEP> 0,48 <SEP> 0,47 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 2,52
<tb> Isobutane <SEP> 31,38 <SEP> 32,97 <SEP> 0,21 <SEP> 23,22
<tb> Isobutène <SEP> 14,21 <SEP> 14,82 <SEP> 0,81 <SEP> 8,18
<tb> Butène-1 <SEP> 12,82 <SEP> 3,67 <SEP> 1,15 <SEP> 1,92
<tb> 1,3-Butadiène <SEP> 0,2788 <SEP> 0,0000 <SEP> 0,0211 <SEP> 0,0000
<tb> n-Butane <SEP> 9,37 <SEP> 9,93 <SEP> 8,84 <SEP> 3,43
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 17,13 <SEP> 25,37 <SEP> 25,71 <SEP> 8,29
<tb> 2,2-Diméthylpropane <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,
08
<tb> Méthylcyclopropane <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0,02 <SEP> 0,02
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 12,50 <SEP> 12,20 <SEP> 52,25 <SEP> 3,46
<tb> C <SEP> 1,26 <SEP> 0,28 <SEP> 10,70 <SEP> 0,00
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0,01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,20 <SEP> 0,00
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb> Livres/h <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 93, <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> 2,0
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 155 <SEP> 188
<tb>
<Desc/Clms Page number 37>
Transformation des composants.
EMI37.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,28 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> Isobutane <SEP> 31,4 <SEP> 31,2
<tb> n-Butènes <SEP> 42,5 <SEP> 42,6
<tb> n-Butane <SEP> 9,4 <SEP> 9,8
<tb> % <SEP> de <SEP> butène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-butènes <SEP> 30,2 <SEP> 8, <SEP> 2
<tb>
<Desc/Clms Page number 38>
TABLEAU VII (suite)
Exemple 4, expérience 1, partie 3.
161 heures de charge.
Conditions.
EMI38.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 0, <SEP> 8
<tb> Source <SEP> de <SEP> charge <SEP> Craquage <SEP> catalytique <SEP> fluide <SEP> (FCC) <SEP> de
<tb> raffinerie
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 100
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 5
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 120
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 93
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 0, <SEP> 74
<tb> Mode <SEP> Classique
<tb>
<Desc/Clms Page number 39>
Résultats.
EMI39.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Ethylène <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,00
<tb> Ethane <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,64
<tb> Propylène <SEP> 0, <SEP> 27 <SEP> 0,25 <SEP> 0,00 <SEP> 1,96
<tb> Propane <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0,46 <SEP> 0,00 <SEP> 2,24
<tb> Isobutane <SEP> 31,38 <SEP> 32,84 <SEP> 0,47 <SEP> 20,08
<tb> Isobutène <SEP> 14,21 <SEP> 14,87 <SEP> 0,87 <SEP> 7,12
<tb> Butène-1 <SEP> 12,82 <SEP> 10,32 <SEP> 1,20 <SEP> 4,26
<tb> 1,3-Butadiène <SEP> 0, <SEP> 2788 <SEP> 0,0262 <SEP> 0,0227 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> n-Butane <SEP> 9,37 <SEP> 9,52 <SEP> 8,71 <SEP> 2,87
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 17,13 <SEP> 19,35 <SEP> 25, <SEP> 66 <SEP> 5,71
<tb> 2,2-Diméthylpropane <SEP> 0,
00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,08
<tb> Méthylcyclopropane <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0,02
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 12,50 <SEP> 12,08 <SEP> 52,60 <SEP> 2,96
<tb> C <SEP> 1,26 <SEP> 0,24 <SEP> 10,23 <SEP> 0,00
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0,01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,12 <SEP> 0,00
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb> Livres/h <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 92,7 <SEP> 5 <SEP> 2, <SEP> 3
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 156 <SEP> 188
<tb>
<Desc/Clms Page number 40>
Transformation des composants.
EMI40.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,28 <SEP> 262 <SEP> ppm
<tb> Isobutane <SEP> 31, <SEP> 4 <SEP> 30, <SEP> 9
<tb> n-Butènes <SEP> 42,5 <SEP> 43,0
<tb> n-Butane <SEP> 9,4 <SEP> 9,3
<tb> % <SEP> de <SEP> butène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-butènes <SEP> 30,2 <SEP> 22,6
<tb>
<Desc/Clms Page number 41>
TABLEAU VII (suite)
Exemple 4, expérience 1. partie 4.
198 heures de charge.
Conditions.
EMI41.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 1,5
<tb> Source <SEP> de <SEP> charge <SEP> Craquage <SEP> catalytique <SEP> fluide <SEP> (FCC) <SEP> de
<tb> raffinerie
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 100
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H, <SEP> scfh <SEP> 10
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 120
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 93
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 0,74
<tb> Mode <SEP> Classique
<tb>
<Desc/Clms Page number 42>
Résultats.
EMI42.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Ethylène <SEP> 0,02 <SEP> 0,01 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Ethane <SEP> 0,20 <SEP> 0,01 <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 64
<tb> Propylène <SEP> 0,27 <SEP> 0,25 <SEP> 0,03 <SEP> 2, <SEP> 08
<tb> Propane <SEP> 0,48 <SEP> 0,46 <SEP> 0,05 <SEP> 2,42
<tb> Isobutane <SEP> 31,38 <SEP> 32,97 <SEP> 3,92 <SEP> 20,74
<tb> Isobutène <SEP> 14, <SEP> 21 <SEP> 14,90 <SEP> 2,43 <SEP> 7,27
<tb> Butène-l <SEP> 12,82 <SEP> 7, <SEP> 29 <SEP> 2, <SEP> 61 <SEP> 3,26
<tb> 1,3-Butadiène <SEP> 0,2788 <SEP> 0,0105 <SEP> 0,0509 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> n-Butane <SEP> 9,37 <SEP> 9,64 <SEP> 8,81 <SEP> 2,90
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 17,13 <SEP> 21,91 <SEP> 24,64 <SEP> 6,32
<tb> 2,2-Diméthylpropane <SEP> 0,00 <SEP> 0,
00 <SEP> 0,07
<tb> Méthylcyclopropane <SEP> 0,02 <SEP> 0,02 <SEP> 0,02
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 12,50 <SEP> 12,29 <SEP> 47,97 <SEP> 2,97
<tb> C <SEP> 1,26 <SEP> 0,23 <SEP> 9,22 <SEP> 0,00
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0,01 <SEP> 0,01 <SEP> 0,17 <SEP> 0,00
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 00
<tb> Livres/h <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 93,0 <SEP> 5 <SEP> 2, <SEP> 1
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 156 <SEP> 188
<tb>
<Desc/Clms Page number 43>
Transformation des composants.
EMI43.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,28 <SEP> 105 <SEP> ppm
<tb> Isobutane <SEP> 31,4 <SEP> 31,3
<tb> n-Butènes <SEP> 42,5 <SEP> 42,6
<tb> n-Butane <SEP> 9,4 <SEP> 9,5
<tb> % <SEP> de <SEP> butène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-butènes <SEP> 30, <SEP> 2 <SEP> 16, <SEP> 4
<tb>
<Desc/Clms Page number 44>
TABLEAU VIII
Exemple 4. expérience 2. partie 1.
138 heures de charge.
Conditions.
EMI44.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 1,5
<tb> Source <SEP> de <SEP> charge <SEP> Craquage <SEP> catalytique <SEP> fluide <SEP> (FCC) <SEP> de
<tb> raffinerie
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 56
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 15
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 125
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 37
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 4,72
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 45>
Résultats.
EMI45.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Ethylène <SEP> 0,03 <SEP> 0,03 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Ethane <SEP> 0,22 <SEP> 0,11 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 14
<tb> Propylène <SEP> 0,24 <SEP> 0, <SEP> 31 <SEP> 0,00 <SEP> 0,68
<tb> Propane <SEP> 0,53 <SEP> 0,68 <SEP> 0,00 <SEP> 1,18
<tb> Isobutane <SEP> 28,17 <SEP> 39,45 <SEP> 0,01 <SEP> 33,16
<tb> Isobutène <SEP> 15, <SEP> 05 <SEP> 21,03 <SEP> 0,0032 <SEP> 16,91
<tb> Butène-1 <SEP> 13,91 <SEP> 7,81 <SEP> 0,01 <SEP> 5,99
<tb> 1,3-Butadiène <SEP> 0,3441 <SEP> 0,0000 <SEP> 0,0000 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> n-Butane <SEP> 8,65 <SEP> 7,34 <SEP> 12,86 <SEP> 5,04
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 17,76 <SEP> 16, <SEP> 71 <SEP> 40,71 <SEP> 11,43
<tb> 2,2-Diméthylpropane <SEP> 0,00 <SEP> 0,
<SEP> 00 <SEP> 0,04
<tb> Méthylcyclopropane <SEP> 0,02 <SEP> 0,01 <SEP> 0, <SEP> 03
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 13, <SEP> 55 <SEP> 6, <SEP> 51 <SEP> 40,84 <SEP> 4,26
<tb> Cg <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> 0,02 <SEP> 5,47 <SEP> 0,00
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,01 <SEP> 0, <SEP> 05
<tb> Total <SEP> 100, <SEP> 00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 56, <SEP> 0 <SEP> 37, <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 4,0
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 164 <SEP> 182
<tb>
<Desc/Clms Page number 46>
Transformation des composants.
EMI46.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> Isobutane <SEP> 28,2 <SEP> 28,5
<tb> n-Butènes <SEP> 45,2 <SEP> 43,9
<tb> n-Butane <SEP> 8,7 <SEP> 8,7
<tb> % <SEP> de <SEP> butène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-butènes <SEP> 30, <SEP> 8 <SEP> 12, <SEP> 8
<tb>
<Desc/Clms Page number 47>
TABLEAU VIII (suite)
Exemple 4, expérience 2, partie 2.
173 heures de charge.
Conditions.
EMI47.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 1,5
<tb> Source <SEP> de <SEP> charge <SEP> Craquage <SEP> catalytique <SEP> fluide <SEP> (FCC) <SEP> de
<tb> raffinerie
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 56
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 15
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 125
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 32
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 5,46
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 48>
Résultats.
EMI48.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Ethylène <SEP> 0,03 <SEP> 0,03 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,02
<tb> Ethane <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,29
<tb> Propylène <SEP> 0,24 <SEP> 0,33 <SEP> 0,00 <SEP> 0,77
<tb> Propane <SEP> 0,53 <SEP> 0, <SEP> 74 <SEP> 0,00 <SEP> 2,56
<tb> Isobutane <SEP> 28,17 <SEP> 43,97 <SEP> 0,01 <SEP> 43,60
<tb> Isobutène <SEP> 15, <SEP> 05 <SEP> 23,39 <SEP> 0,0541 <SEP> 5,45
<tb> Butène-l <SEP> 13,91 <SEP> 7,20 <SEP> 0,22 <SEP> 19,75
<tb> 1,3-Butadiène <SEP> 0,3441 <SEP> 0, <SEP> 0000 <SEP> 0,0024 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> n-Butane <SEP> 8,65 <SEP> 5,24 <SEP> 15,64 <SEP> 3,88
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 17,76 <SEP> 13,92 <SEP> 42,32 <SEP> 8,80
<tb> 2,2-Diméthylpropane <SEP> 0,
<SEP> 00 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 03
<tb> Méthylcyclopropane <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,03
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 13,55 <SEP> 5,07 <SEP> 37,33 <SEP> 3,22
<tb> C <SEP> 1,53 <SEP> 0,00 <SEP> 4,35 <SEP> 0,00
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Total <SEP> 100, <SEP> 00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 56, <SEP> 0 <SEP> 32, <SEP> 2 <SEP> 19 <SEP> 4,9
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 164 <SEP> 182
<tb>
<Desc/Clms Page number 49>
Transformation des composants.
EMI49.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,3 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> Isobutane <SEP> 28,2 <SEP> 29,1
<tb> n-Butènes <SEP> 45,2 <SEP> 44,9
<tb> n-Butane <SEP> 8,7 <SEP> 8,6
<tb> % <SEP> de <SEP> butène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-butènes <SEP> 30,8 <SEP> 13, <SEP> 3
<tb>
<Desc/Clms Page number 50>
EXEMPLE 5.Courants de naphta FCC léger.
On utilise les mêmes procédés que ceux décrits à l'exemple 4, cependant, le catalyseur est du G68C-1, un produit à 0,4% de palladium sur de l'alumine 7 à 12 de United Catalyst, Inc. On charge 9,14 m (30 pieds) de garniture catalytique [42, 47 dm3 (1,5 pied cubique) de matière catalytique préparée sous forme d'une structure de distillation comme décrit à l'exemple 4, dans une colonne de 7,62 cm (3 pouces), avec 1,52 m (5 pieds) d'anneaux Pall en acier 1,59 cm (5/811) et 3,05 m (10 pieds) d'espace libre au-dessus et 0,91 m (3 pieds) de fil antibuée et 15,24 m (50 pieds) d'anneaux Pall en acier 1,59 cm (5/8") en dessous. On réalise la distillation pour prélever une tête de C. hydrotraités et les composants les plus lourds comme queue.
Les charges, conditions et résultats pour chacune des trois expériences sont donnés aux tableaux IX à XI.
Les résultats de l'expérience 3 à 74 heures de charge, qui est réalisée à une pression partielle en hydrogène faible et à un WHSV élevé de 20 sont inférieurs à ceux attendus. En augmentant la pression partielle en hydrogène jusqu'à seulement 30 337,12 Pa absolus (4,4 psia) à 272 heures de charge dans un mode de distillation classique, l'élimination du diène est améliorée de 10 fois.
<Desc/Clms Page number 51>
TABLEAU IX
Exemple 5, expérience 1.
99 heures de charge.
Conditions.
EMI51.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 4,5
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 219
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2, <SEP> scfh <SEP> 20
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 125
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 47
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 2,11
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 52>
Résultats.
EMI52.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> C4 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Isobutane <SEP> 0,00 <SEP> 0,02 <SEP> 0,00 <SEP> 0,02
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 0,33 <SEP> 1,52 <SEP> 0,04
<tb> 3-Méthylbutène-1 <SEP> 0,28 <SEP> 0, <SEP> 27 <SEP> 0, <SEP> 06
<tb> Isopentane <SEP> 7,40 <SEP> 32,40 <SEP> 2,32 <SEP> 33,23
<tb> Pentène-l <SEP> 1,07 <SEP> 1,47 <SEP> 0, <SEP> 34
<tb> 2-Méthylbutène-l <SEP> 1,81 <SEP> 4, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 60
<tb> n-Pentane <SEP> 3,82 <SEP> 17,65 <SEP> 1, <SEP> 62
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0,1761 <SEP> 0,0000 <SEP> 0, <SEP> 0595
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 2,45 <SEP> 14,99 <SEP> 1, <SEP> 02
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0,02 <SEP> 0,04 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 21,
62
<tb> Cis-pentène-2 <SEP> 1,36 <SEP> 4,86 <SEP> 0, <SEP> 59
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 3,28 <SEP> 17,93 <SEP> 1, <SEP> 69
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,18 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 10
<tb> Cis-pipérylène <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 04
<tb> Cyclopentène <SEP> 0,29 <SEP> 0, <SEP> 26 <SEP> 0,26
<tb> Inconnus <SEP> 2 <SEP> 5,12 <SEP> 4,12 <SEP> 11,26
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 72,36 <SEP> 0,38 <SEP> 79, <SEP> 97
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100,0 <SEP> 100, <SEP> 00
<tb> Livres/h <SEP> 218,8 <SEP> 47,0 <SEP> 171,9 <SEP> 0,00
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 256 <SEP> 417
<tb>
<Desc/Clms Page number 53>
Transformation des composants.
EMI53.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 1,91 <SEP> 17 <SEP> ppm
<tb> 2MB1 <SEP> + <SEP> 2MB2 <SEP> 22,9 <SEP> 24,2
<tb> Isopentane <SEP> 33,4 <SEP> 32,5
<tb> Pentènes <SEP> 22,0 <SEP> 22,6
<tb> n-Pentane <SEP> 17,2 <SEP> 18,8
<tb> % <SEP> de <SEP> 3-MB-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> isoamylènes <SEP> 5,23 <SEP> 1,63
<tb> % <SEP> de <SEP> pentène-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-pentènes <SEP> 22, <SEP> 0 <SEP> 9, <SEP> 5
<tb>
<Desc/Clms Page number 54>
TABLEAU X
Exemple 5. expérience 2, partie 1.
45 heures de charge.
Conditions.
EMI54.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 4,8
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 217
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2, <SEP> scfh <SEP> 20
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 125
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 42
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 2,22
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 55>
Résultats.
EMI55.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> C4 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Isobutane <SEP> 0,03 <SEP> 0,16 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,32
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 1,46 <SEP> 7,33 <SEP> 0,00
<tb> 3-Méthylbutène-l <SEP> 0,21 <SEP> 0,20 <SEP> 0,00
<tb> Isopentane <SEP> 7,85 <SEP> 38,92 <SEP> 0,08 <SEP> 34,49
<tb> Pentène-1 <SEP> 0,76 <SEP> 1,04 <SEP> 0,02
<tb> 2-Méthylbutène-1 <SEP> 1,37 <SEP> 3,08 <SEP> 0,06
<tb> n-Pentane <SEP> 3,56 <SEP> 13,79 <SEP> 0,73
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 101 <SEP> 0,0000 <SEP> 0,0110
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 2, <SEP> 08 <SEP> 10,77 <SEP> 0,42
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 01
<tb> Cis-pentène-2 <SEP> 1,15 <SEP> 3,
50 <SEP> 0,29 <SEP> 16,97
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 2,87 <SEP> 13,90 <SEP> 0,91
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,11 <SEP> 0,00 <SEP> 0,04
<tb> Cis-pipérylène <SEP> 0,04 <SEP> 0,00 <SEP> 0,01
<tb> Cyclopentène <SEP> 0,31 <SEP> 0,43 <SEP> 0,23
<tb> Inconnus <SEP> 2 <SEP> 6, <SEP> 49 <SEP> 6,01 <SEP> 6,46
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 71,58 <SEP> 0, <SEP> 83 <SEP> 90,71
<tb> Total <SEP> 100, <SEP> 00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 217, <SEP> 3 <SEP> 41,9 <SEP> 175,4 <SEP> 0,00
<tb> 1
<tb> Température, <SEP> F <SEP> 260 <SEP> 406
<tb>
<Desc/Clms Page number 56>
Transformation des composants.
EMI56.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 1,21 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> 2MB1 <SEP> + <SEP> 2MB2 <SEP> 20,8 <SEP> 21,6
<tb> Isopentane <SEP> 38,4 <SEP> 40,3
<tb> Pentènes <SEP> 19,6 <SEP> 18, <SEP> 9
<tb> n-Pentane <SEP> 17,4 <SEP> 17,3
<tb> % <SEP> de <SEP> 3-MB-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> isoamylènes <SEP> 4,80 <SEP> 0,94
<tb> % <SEP> de <SEP> pentène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-pentènes <SEP> 19, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 1
<tb>
<Desc/Clms Page number 57>
TABLEAU X (suite)
Exemple 5, expérience 2, partie 2.
201 heures de charge.
Conditions.
EMI57.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 2,9
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 219
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2, <SEP> scfh <SEP> 20
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 75
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 41
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 2,50
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 58>
Résultats.
EMI58.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> C4 <SEP> 0,00 <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Isobutane <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0,15 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,30
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 1, <SEP> 48 <SEP> 6,85 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> 3-Méthylbutène-l <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> 0,32 <SEP> 0,00
<tb> Isopentane <SEP> 7,85 <SEP> 36,28 <SEP> 0,03 <SEP> 42,53
<tb> Pentène-1 <SEP> 0,76 <SEP> 1, <SEP> 18 <SEP> 0, <SEP> 01
<tb> 2-Méthylbutène-1 <SEP> 1,37 <SEP> 3,94 <SEP> 0, <SEP> 04
<tb> n-Pentane <SEP> 3,56 <SEP> 15,98 <SEP> 0,58
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0,1013 <SEP> 0, <SEP> 0000 <SEP> 0,0085
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 2,08 <SEP> 12,08 <SEP> 0,33
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0,05 <SEP> 0,
<SEP> 00
<tb> Cis-pentène-2 <SEP> 1,15 <SEP> 3,88 <SEP> 0,23 <SEP> 18,14
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 2,87 <SEP> 13,81 <SEP> 0,76
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,11 <SEP> 0,00 <SEP> 0,04
<tb> Cis-pipérylène <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0,00 <SEP> 0,01
<tb> Cyclopentène <SEP> 0, <SEP> 31 <SEP> 0,42 <SEP> 0,20
<tb> Inconnus <SEP> 2 <SEP> 6,49 <SEP> 4,49 <SEP> 6,35
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 71,58 <SEP> 0,54 <SEP> 91,42
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 219,0 <SEP> 41,0 <SEP> 175,7 <SEP> 2,6
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 212 <SEP> 359
<tb>
<Desc/Clms Page number 59>
Transformation des composants.
EMI59.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 1,21 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> 2MB1 <SEP> + <SEP> 2MB2 <SEP> 20, <SEP> 8 <SEP> 20,9
<tb> Isopentane <SEP> 38,4 <SEP> 38,6
<tb> Pentènes <SEP> 19,6 <SEP> 20,5
<tb> n-Pentane <SEP> 17,4 <SEP> 18,2
<tb> % <SEP> de <SEP> 3-MB-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> isoamylènes <SEP> 4,80 <SEP> 1,50
<tb> % <SEP> de <SEP> pentène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-pentènes <SEP> 19,0 <SEP> 6, <SEP> 0
<tb>
<Desc/Clms Page number 60>
TABLEAU XI
Exemple 5, expérience 3. partie 1.
44 heures de charge.
Conditions.
EMI60.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 2,7
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 295
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H <SEP> scfh <SEP> 20
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 100
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 55
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 2,65
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 61>
Résultats.
EMI61.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> C4 <SEP> 0,02 <SEP> 0,07 <SEP> 0,00
<tb> Isobutane <SEP> 0,07 <SEP> 0,27 <SEP> 0,00 <SEP> 0,49
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 1,41 <SEP> 0,00 <SEP> 0,00
<tb> 3-Méthylbutène-l <SEP> 0,25 <SEP> 0,73 <SEP> 0,00
<tb> Isopentane <SEP> 8, <SEP> 66 <SEP> 36,35 <SEP> 0,20 <SEP> 26,57
<tb> Pentènes-l <SEP> 0,87 <SEP> 2,09 <SEP> 0,02
<tb> 2-Méthylbutène-l <SEP> 1,83 <SEP> 6,60 <SEP> 0,05
<tb> n-Pentane <SEP> 1,51 <SEP> 6,42 <SEP> 0,12
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 0537 <SEP> 0,0024 <SEP> 0,0000
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 2,58 <SEP> 13,00 <SEP> 0,21
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0,03 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> Cis-pentène-2 <SEP> 1,42 <SEP> 5,13 <SEP> 0,22 <SEP> 28,
45
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 3,93 <SEP> 15,45 <SEP> 1,12
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,06 <SEP> 0,00 <SEP> 0,02
<tb> cis-pipérylène <SEP> 0,03 <SEP> 0,00 <SEP> 0,01
<tb> Cyclopentène <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0,05 <SEP> 0,04
<tb> Inconnus <SEP> 2 <SEP> 7, <SEP> 50 <SEP> 6,65 <SEP> 7,69
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 69,71 <SEP> 7,12 <SEP> 90,28
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100, <SEP> 00 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 294,9 <SEP> 55, <SEP> 0 <SEP> 236, <SEP> 9 <SEP> 3,1
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 240 <SEP> 388
<tb>
<Desc/Clms Page number 62>
Transformation des composants.
EMI62.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,68 <SEP> 53 <SEP> ppm
<tb> 2MB1 <SEP> + <SEP> 2MB2 <SEP> 27,1 <SEP> 27,7
<tb> Isopentane <SEP> 40,7 <SEP> 39,7
<tb> Pentènes <SEP> 22,9 <SEP> 24,4
<tb> n-Pentane <SEP> 7,1 <SEP> 7,1
<tb> % <SEP> de <SEP> 3-MB-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> isoamylènes <SEP> 4,23 <SEP> 2, <SEP> 61
<tb> % <SEP> de <SEP> pentène-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-pentènes <SEP> 17, <SEP> 8 <SEP> 9, <SEP> 2
<tb>
<Desc/Clms Page number 63>
TABLEAU XI (suite)
Exemple 5. expérience 3, partie 2.
74 heures de charge.
Conditions.
EMI63.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 1,5
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 295
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 10
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 100
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 52
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 2,56
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 64>
Résultats.
EMI64.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> C4 <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 0,00
<tb> Isobutane <SEP> 0,07 <SEP> 0,29 <SEP> 0,00 <SEP> 0,68
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 1, <SEP> 41 <SEP> 6,44 <SEP> 0,00
<tb> 3-Méthylbutène-l <SEP> 0,25 <SEP> 1,13 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Isopentane <SEP> 8, <SEP> 66 <SEP> 39,14 <SEP> 0,20 <SEP> 32,86
<tb> Pentènes-l <SEP> 0,87 <SEP> 3,65 <SEP> 0,02
<tb> 2-Méthylbutène-l <SEP> 1,83 <SEP> 8,35 <SEP> 0,05
<tb> n-Pentane <SEP> 1,51 <SEP> 5,84 <SEP> 0, <SEP> 12
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 0537 <SEP> 0,0417 <SEP> 0,0000
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 2,58 <SEP> 10,45 <SEP> 0,21
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0,03 <SEP> 0,07 <SEP> 0,02
<tb> Cis-pentène-2 <SEP> 1,42 <SEP> 5,11 <SEP> 0,
22 <SEP> 0,00
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 3,93 <SEP> 13,09 <SEP> 1,12
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,06 <SEP> 0,03 <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> Cis-pipérylène <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0,05 <SEP> 0,01
<tb> Cyclopentène <SEP> 0,06 <SEP> 0,06 <SEP> 0,04
<tb> Inconnus <SEP> 2 <SEP> 7,50 <SEP> 5,29 <SEP> 7,69
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 69,71 <SEP> 0,90 <SEP> 90,28
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100,00 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 295,1 <SEP> 52,0 <SEP> 241,2 <SEP> 2,0
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 236 <SEP> 383
<tb>
<Desc/Clms Page number 65>
Transformation des composants.
EMI65.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0,68 <SEP> 1263 <SEP> ppm
<tb> 2MB1 <SEP> + <SEP> 2MB2 <SEP> 27,1 <SEP> 27, <SEP> 5
<tb> Isopentane <SEP> 40,7 <SEP> 42, <SEP> 4
<tb> Pentènes <SEP> 22,9 <SEP> 21,9
<tb> n-Pentane <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> 6,5
<tb> % <SEP> de <SEP> 3-MB-l <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> isoamylènes <SEP> 4, <SEP> 23 <SEP> 4,02
<tb> % <SEP> de <SEP> pentène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-pentènes <SEP> 17, <SEP> 8 <SEP> 17, <SEP> 6
<tb>
<Desc/Clms Page number 66>
TABLEAU XI (suite)
Exemple 5. expérience 3, partie 3.
272 heures de charge.
Conditions.
EMI66.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 4,4
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 295
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 30
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 100
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 53
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 2,43
<tb> Mode <SEP> Classique
<tb>
<Desc/Clms Page number 67>
Résultats.
EMI67.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> C4 <SEP> 0,02 <SEP> 0,08 <SEP> 0,00
<tb> Isobutane <SEP> 0,07 <SEP> 1,03 <SEP> 0,00 <SEP> 1,58
<tb> Autres <SEP> C4 <SEP> 1, <SEP> 41 <SEP> 11,21 <SEP> 0,00
<tb> 3-Méthylbutène-1 <SEP> 0,25 <SEP> 0,91 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> Isopentane <SEP> 8,66 <SEP> 42,05 <SEP> 0,60 <SEP> 26,14
<tb> Pentène-1 <SEP> 0,87 <SEP> 2,11 <SEP> 0, <SEP> 14
<tb> 2-Méthylbutène-1 <SEP> 1,83 <SEP> 6,24 <SEP> 0, <SEP> 36
<tb> n-Pentane <SEP> 1,51 <SEP> 5,06 <SEP> 0,63
<tb> 2-Méthylbutadiène-l, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 0537 <SEP> 0,0057 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> Trans-pentène-2 <SEP> 2,58 <SEP> 9,32 <SEP> 0, <SEP> 98
<tb> Inconnu <SEP> 1 <SEP> 0,03 <SEP> 0,06 <SEP> 0,02
<tb> cis-pentène-2 <SEP> 1,42 <SEP> 3,98 <SEP> 0,
60 <SEP> 18, <SEP> 29
<tb> 2-Méthylbutène-2 <SEP> 3,93 <SEP> 11,56 <SEP> 1,87
<tb> Trans-pipérylène <SEP> 0,06 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 03
<tb> cis-pipérylène <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0,01 <SEP> 0, <SEP> 01
<tb> Cyclopentène <SEP> 0,06 <SEP> 0,04 <SEP> 0, <SEP> 04
<tb> Inconnus <SEP> 2 <SEP> 7,50 <SEP> 5,29 <SEP> 13,06
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 69,71 <SEP> 1,11 <SEP> 81,65
<tb> Total <SEP> 100, <SEP> 00 <SEP> 100,00 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 295,0 <SEP> 53, <SEP> 0 <SEP> 238,1 <SEP> 4,00
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 233 <SEP> 369
<tb>
<Desc/Clms Page number 68>
Transformation des composants.
EMI68.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 126 <SEP> ppm
<tb> 2MB1 <SEP> + <SEP> 2MB2 <SEP> 27, <SEP> 1 <SEP> 25,7
<tb> Isopentane <SEP> 40,7 <SEP> 43,1
<tb> Pentènes <SEP> 22,9 <SEP> 22,6
<tb> n-Pentane <SEP> 7,1 <SEP> 7, <SEP> 3
<tb> % <SEP> de <SEP> 3-MB-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> isoamylènes <SEP> 4,23 <SEP> 3,17
<tb> % <SEP> de <SEP> pentène-1 <SEP> du <SEP> total <SEP> des <SEP> n-pentènes <SEP> 17,8 <SEP> 11,2
<tb>
<Desc/Clms Page number 69>
EMI69.1
EXEMPLE 6.Charges de C3'
On utilise les mêmes procédés que ceux décrits à l'exemple 4, cependant le catalyseur de l'expérience 1 est du G68C, un produit à 0,3% de palladium sur de l'alumine 3 à 6, de United Catalyst, Inc.
On prépare 6,10 m (20 pieds) de garniture de catalyseur [28, 317 dm3 (1,0 pied cubique) de matière catalytique sous forme de structures de distillation comme décrit dans le brevet U. S. nO 5 266 546,
EMI69.2
qui sont des treillis tubulaires d'environ 5, 08 cm (2") de long et 5, 08 cm (2") de diamètre, ayant les extrémités fixées à 900 l'une par rapport à l'autre. La garniture de catalyseur est placée dans une colonne de 7,62 cm (3 pouces), avec 1, 52 m (5 pieds) d'anneau Pall en acier à 1,59 cm (5/811) et 3,05 m (10 pieds) d'espace libre au-dessus et 0,91 m (3 pieds) de fil antibuée et 15,24 m (50 pieds) d'anneaux Pall en acier à 1,59 cm (5/811) en dessous. On utilise les mêmes structures et colonne dans l'expérience 2, mais le catalyseur est le G68H de United Catalyst, (0,3% de palladium et 0,3% d'argent sur alumine).
On réalise la distillation pour prélever une tête de Ce hydrotraités et les composants plus lourds comme queue. Les charges, conditions et résultats pour chacune des trois expériences sont donnés aux tableaux XII et XIII.
<Desc/Clms Page number 70>
TABLEAU XII
Exemple 6, expérience 1.
213 heures de charge.
Conditions.
EMI70.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 6,4
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 90
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2, <SEP> scfh <SEP> 34
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 250
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 82
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 0,88
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 71>
Résultats.
EMI71.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Méthane <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,06
<tb> Ethylène <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,45
<tb> Ethane <SEP> 0,05 <SEP> 0,03 <SEP> 0,00
<tb> Propène <SEP> 85, <SEP> 43 <SEP> 88,88 <SEP> 22,85 <SEP> 78,94
<tb> Propane <SEP> 9, <SEP> 93 <SEP> 11,02 <SEP> 8,81 <SEP> 7,20
<tb> Méthylacétylène <SEP> 1,99 <SEP> 0,0000 <SEP> 7,66
<tb> Propadiène <SEP> 0,81 <SEP> 0,0000 <SEP> 5,45
<tb> Cyclopropane <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0,04 <SEP> 0,34
<tb> Isobutane <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,10
<tb> Isobutène <SEP> 0,01 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,27
<tb> Butène-1 <SEP> 0,21 <SEP> 0,00 <SEP> 6, <SEP> 30 <SEP> 0,13
<tb> Butadiène <SEP> 1,37 <SEP> 0,00 <SEP> 25,
59
<tb> n-Butane <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 2,56
<tb> Vinylacétylène <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,22
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 0,01 <SEP> 0,00 <SEP> 2,34
<tb> cis-butène-2 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,00 <SEP> 1,12
<tb> C <SEP> 0,04 <SEP> 0,00 <SEP> 0,75 <SEP> 0,04
<tb> C <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 13, <SEP> 51
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,01 <SEP> 0,05
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100,0 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 56,0 <SEP> 37,1 <SEP> 15 <SEP> 4, <SEP> 1
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 113 <SEP> 216
<tb>
<Desc/Clms Page number 72>
Transformation des composants.
EMI72.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 4,2 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> Propylène <SEP> 85,4 <SEP> 85,8
<tb> Propane <SEP> 9,9 <SEP> 10,8
<tb> C6 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 65
<tb>
<Desc/Clms Page number 73>
TABLEAU XIII
Exemple 6. expérience 2.
152 heures de charge.
Conditions.
EMI73.1
<tb>
<tb>
Pression <SEP> partielle <SEP> en <SEP> hydrogène, <SEP> psia <SEP> 5,2
<tb> Débit <SEP> d'introduction, <SEP> livre/h <SEP> 90
<tb> Débit <SEP> de <SEP> H2'scfh <SEP> 34
<tb> Pression, <SEP> psig <SEP> 250
<tb> Distillat, <SEP> livre/h <SEP> 84
<tb> Débit <SEP> interne <SEP> de <SEP> reflux <SEP> 1,27
<tb> Mode <SEP> LPC
<tb>
<Desc/Clms Page number 74>
Résultats.
EMI74.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> Tête, <SEP> % <SEP> en <SEP> Queue, <SEP> % <SEP> Ventilation,
<tb> en <SEP> poids <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Méthane <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 01
<tb> Ethylène <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0, <SEP> 54
<tb> Ethane <SEP> 0,05 <SEP> 0,03 <SEP> 0,00
<tb> Propène <SEP> 85,43 <SEP> 88,94 <SEP> 22,17 <SEP> 74,14
<tb> Propane <SEP> 9,93 <SEP> 10,12 <SEP> 10,13 <SEP> 6,47
<tb> Méthylacétylène <SEP> 1,99 <SEP> 0, <SEP> 0000 <SEP> 8,70
<tb> Propadiène <SEP> 0,81 <SEP> 0,0000 <SEP> 5,90
<tb> Cyclopropane <SEP> 0,05 <SEP> 0,03 <SEP> 0,43
<tb> Isobutane <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,39
<tb> Isobutène <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,34
<tb> Butène-1 <SEP> 0,21 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 6,08 <SEP> 0,13
<tb> Butadiène <SEP> 1,37 <SEP> 0,00 <SEP> 30,
<SEP> 57
<tb> n-Butane <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 3,02
<tb> Vinylacétylène <SEP> 0,00 <SEP> 0,00 <SEP> 0,25
<tb> Trans-butène-2 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,70
<tb> Cis-butène-2 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,00 <SEP> 0,22
<tb> C5 <SEP> 0,04 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 0,83 <SEP> 0,04
<tb> C <SEP> 0,00 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> 8,76
<tb> Plus <SEP> lourds <SEP> 0,05 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 1,52
<tb> Total <SEP> 100,00 <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100,00
<tb> Livres/h <SEP> 90,0 <SEP> 83, <SEP> 9 <SEP> 3,5 <SEP> 2,8
<tb> Température, <SEP> OF <SEP> 113 <SEP> 171
<tb>
<Desc/Clms Page number 75>
Transformation des composants.
EMI75.1
<tb>
<tb>
Composant <SEP> Charge, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diènes <SEP> 4,2 <SEP> 0 <SEP> ppm
<tb> Propylène <SEP> 85,4 <SEP> 86,1
<tb> Propane <SEP> 9,9 <SEP> 10,0
<tb> C6 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 42
<tb>