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La présente invention se rapporte à la production d'hydro- carbures.
Il est connu de produire de l'éthylène et du propylène de même qu'une certaine quantité de butylènes et de butadiène par le cracking de distillats d'hydrocarbures, en phase vapeur, au moyen de va-oeur d'eau surchauffée. Ce procédé beut être exécuté en vaporisant le distillat, en le chauffant, par exemple à 680 C, en le mélangeant avec de la. vapeur d'eau à 900-950 C, en faisant passer le mélange résultant dans une zone, de réaction isolée de dimensions relative- ment petites, quipeut, en fait, consister en une conduite de transfert:
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par exemple sous une pression dépassant légèrement la -pression atmosphérique, en utilisant un temps de contact dans cette zone de 0, 5 à 4 secondes par. exemple et en refroidissant ensuite re.pi- dement le produit. D'ordinaire, la température du préchauffage du distillat et celle de la valeur d'eau sont toutes deux maintenues à un niveau pratiquement constant, et l'intensité de la pyrolyse est réglée en faisant varier le rapport pondéral vapeur d'eau:hydrocar- bure dans la gamme de 2:1 à 0,4:1, par exemple. Le produit obtenu
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par un tel procédé peut contenir environ 01% d'acétyléne.
Suivant la présente invention, dans unprocédé de produc- tion d'éthylène et d'acétylène comme produits principaux et de quantités mineures d'hydrocarbures supérieurs à partir d'un distillat d'hydrocarbures, on vaporise le distillat, on le
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chauffe à au moins 650 C, on le mélange avec de la valeur d'eeu sur- chauffée à au moins 12000C. on fait passer les vapeurs Mixtes'par une zone de réaction isolée avec un temps de contact court et on refrcidit rapidement le produit.
La vapeur d'eau peut être surchauffée à la température désirée, par exemple au moyen d'un réchauffeur à galets, et intro- duite dans la chambre de pyrolyse, qui peut être construite en
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maçonnerie réfractaire, oi? elle est mélangée avec l'hydrocarbure vaporisé, par exemple à 650-700 C. Le temps de contact de pyrolyse appropriés sont de 0, 005 à 0, 25 seconde., de préférence de 0, 05 à 0,15 seconde.
On peut utiliser une gamme étendue de rapports totaux en
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poids, vapeur d' eau:hydrocarbure, -car exemple de 5:1 à l.:10.
Pour obtenir, outre l'éthylène et l'acétylène, des quantités signi. ficatives de propylène, la vapeur d'eau se trouve dans la garnie inférieure de températures, par exemple 1200 à 1300 C, et on utilise des rapports'hydrocarbure;vapeur d'eau relativement élevés -cour obtenir une température mixte de 800 à 900 C. Avec des températures
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de vapeur d'eau sup4rieures à 1300 C, le rendement en éthylène est accru.
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Un courant d'alimentation approprié bour le procédè consiste, par exemple, en une fraction en C4-C8, de pétrole, en substance paraffinique, bouillant à la pression atmosphérique dans la gamme de-12 à 170 C.
Le plus généralement, la vapeur d'eau surchauffée est introduite en un seul point de la zone de pyrolyse, mais, si, on le désire, l'introduction beut être faite en plusieurs points.
EXEMPLE 1. -
On chauffe à 690 C et à la pression atmosphérique, une fraction directe de distillation du pétrole consistant en un naphte bouillant à 50-150 C et on la mélange avec trois fois son propre poids de vapeur d'eau préchauffée à 1370 C, on fait passer le mélange'obtenu dans une zone de cracking réfractaire isolée en utilisant un temps de contact de 0,25 seconde, et on refroidit ensuite rapidement le produit.
Le produit gazeux contient environ 22 moles % d'éthylène et 10 à 11 moles % d'acétylène. En outre, on obtient simultanément des quantités importantes de méthane et d'hydrogène. Les quantités d'éthane, d'hydrocarbures en C3 et C4 et de CO sont peu considérables, EXEMPLE 2.-
On chauffe à 690 C et .à la pression atmosphérique une fraction directe de distillation du pétrole consistant en un naphte bouillant à 50 à 150 C, on la mélange avec trois fois son-- propre poids de vapeur d'eau à 1370 C (surchauffée en la faisant passer dans un tube réfractaire disposé dans un four électrique), on fait passer le mélange dans une zone de cracking réfractaire, ' en utilisant un temps de contact de pyrolyse de 0,1 seconde, calculé sur la base de l'hydrocarbure, et on refroidit immédiate- ment le produit.
La composition du gaz produit, exclusion faite de la matière de départ non transformée, exprimée en termes de la répartition de sa teneur en carbone est comme suit :
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C2H4 27% de la teneur totale en carbone du gaz C2H2 12% de la teneur totale en carbone du gaz @ C3H6 5% de la teneur totale en carbone du gaz C2H6, C3H8) 5% de la teneur totale en carbone du gaz
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G4H$' G4Hla )Il CH4 18% de la teneur totale en carbone du gaz Co 15% de la teneur totale en carbone du gaz C02 18% de la teneur totale en carbone du gaz On obtient également des quantités substantielles (l'hydrogène.
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EX"fi1.1PLE 3.'-
En travaillant d'une manière semblable à celle qui vient d'être décrite, mais en utilisant de la vapeur surchauffée à environ 1270 C,
et un rapport total vapeur d'eau:hydrocarbures de 4,5:1 et un temps de contact de pyrolyse de 0,1 seconde, la compo- sition du produit gazeux obtenu, exprimée de la même façon, est la suivante : C2H4 35% C2H2 9% C3H6 10%
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C2H6' C3 H8 CH$ et C4H10 8% CH4 l7 ô CO 6% Co2 15% REVENDICA-TIONS
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1.- Procédé de production d'éthylène et d'acétylène comme produits principaux et de quantités mineures d'hydrocarbures
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supérieurs, caractérisé en ce qu'on vaporise un distillat d'hydrocar-
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The present invention relates to the production of hydrocarbons.
It is known to produce ethylene and propylene as well as a certain quantity of butylenes and butadiene by the cracking of hydrocarbon distillates, in the vapor phase, by means of superheated water vapor. This process can be carried out by vaporizing the distillate, heating it, for example at 680 C, mixing it with. water vapor at 900-950 C, passing the resulting mixture through an isolated reaction zone of relatively small dimensions, which may in fact consist of a transfer line:
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for example under a pressure slightly exceeding atmospheric -pressure, using a contact time in this zone of 0.5 to 4 seconds per. example and then cooling the product thoroughly. Usually the temperature of the preheating of the distillate and that of the water value are both kept nearly constant, and the intensity of the pyrolysis is controlled by varying the water vapor: hydrocarbon weight ratio. bure in the range of 2: 1 to 0.4: 1, for example. The product obtained
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by such a method can contain about 01% acetylene.
In accordance with the present invention, in a process of producing ethylene and acetylene as the main products and minor amounts of higher hydrocarbons from a hydrocarbon distillate, the distillate is vaporized, vaporized.
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heated to at least 650 C, mixed with water value superheated to at least 12000C. the Mixed vapors are passed through an isolated reaction zone with a short contact time and the product is rapidly cooled.
The water vapor can be superheated to the desired temperature, for example by means of a roller heater, and introduced into the pyrolysis chamber, which can be constructed in.
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refractory masonry, oi? it is mixed with the vaporized hydrocarbon, for example at 650-700 ° C. Suitable pyrolysis contact times are 0.005-0.25 seconds, preferably 0.05-0.15 seconds.
A wide range of total ratios can be used in
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weight, water vapor: hydrocarbon, -car example from 5: 1 to l.:10.
To obtain, besides ethylene and acetylene, significant amounts. For propylene, the water vapor is found in the lower range of temperatures, for example 1200 to 1300 C, and relatively high hydrocarbon: water vapor ratios are used - to achieve a mixed temperature of 800 to 900 C .With temperatures
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of water vapor above 1300 C, the ethylene yield is increased.
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A suitable feed stream for the process consists, for example, of a C4-C8 fraction of petroleum, substantially paraffinic, boiling at atmospheric pressure in the range of -12 to 170 C.
Most generally, the superheated water vapor is introduced at a single point in the pyrolysis zone, but, if desired, the introduction can be made at several points.
EXAMPLE 1. -
A direct petroleum distillation fraction consisting of naphtha boiling at 50-150 C and mixed with three times its own weight of water vapor preheated to 1370 C is heated to 690 C and at atmospheric pressure. pass the resulting mixture through an isolated refractory cracking zone using 0.25 second contact time, and then the product is rapidly cooled.
The gaseous product contains about 22 mole% ethylene and 10-11 mole% acetylene. In addition, large amounts of methane and hydrogen are simultaneously obtained. The quantities of ethane, C3 and C4 hydrocarbons and CO are not very considerable, EXAMPLE 2.-
A direct petroleum distillation fraction consisting of a naphtha boiling at 50 to 150 C is heated to 690 ° C. and at atmospheric pressure, mixed with three times its own weight of water vapor at 1370 ° C. (superheated. by passing it through a refractory tube placed in an electric furnace), the mixture is passed through a refractory cracking zone, 'using a pyrolysis contact time of 0.1 seconds, calculated on the basis of the hydrocarbon , and the product is immediately cooled.
The composition of the produced gas, excluding the unprocessed starting material, expressed in terms of the distribution of its carbon content is as follows:
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C2H4 27% of the total carbon content of the gas C2H2 12% of the total carbon content of the gas @ C3H6 5% of the total carbon content of the gas C2H6, C3H8) 5% of the total carbon content of the gas
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G4H $ 'G4Hla) Il CH4 18% of the total carbon content of the gas Co 15% of the total carbon content of the CO2 gas 18% of the total carbon content of the gas Substantial quantities are also obtained (hydrogen.
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EX "fi1.1PLE 3 .'-
Working in a manner similar to that just described, but using superheated steam at about 1270 C,
and a total water vapor: hydrocarbon ratio of 4.5: 1 and a pyrolysis contact time of 0.1 second, the composition of the gaseous product obtained, expressed in the same way, is as follows: C2H4 35 % C2H2 9% C3H6 10%
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C2H6 'C3 H8 CH $ and C4H10 8% CH4 l7 ô CO 6% Co2 15% CLAIMS
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1.- Process for the production of ethylene and acetylene as main products and minor quantities of hydrocarbons
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higher, characterized in that vaporizes a hydrocarbon distillate