BE562639A - - Google Patents

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BE562639A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • C10G9/36Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   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:

   '     @   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
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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 
 EMI2.5 
 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. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   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 : 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 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 
 EMI4.1 
 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.   
 EMI4.2 
 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% 
 EMI4.3 
 C2H6' C3 H8 CH$ et C4H10 8% CH4 l7 ô CO 6% Co2 15%   REVENDICA-TIONS   
 EMI4.4 
 ------------------------- 
1.- Procédé de production d'éthylène et d'acétylène   comme   produits principaux et de quantités mineures d'hydrocarbures 
 EMI4.5 
 supérieurs, caractérisé en ce qu'on vaporise un distillat d'hydrocar-



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   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:

   '@

 <Desc / Clms Page number 2>

 
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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
 EMI2.2
 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.

 <Desc / Clms Page number 3>

 



   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:

 <Desc / Clms Page number 4>

 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
 EMI4.1
 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.
 EMI4.2
 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
 EMI4.5
 higher, characterized in that vaporizes a hydrocarbon distillate


    

Claims (1)

bures, on le chauffe à au moins 650 C, on le mélange avec de la vapeur d'eau surchauffée à au moins 1200 C, on fait passer les valeurs mixtes dans une zone de réaction isolée avec un temps de contact court, et on.refroidit rapidement le produit* 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé <Desc/Clms Page number 5> en ce que la vapeur d'eau surchauffée est produite au moyen d'un réchauffeur à galets. bures, heated to at least 650 C, mixed with steam superheated to at least 1200 C, the mixed values are passed through an isolated reaction zone with a short contact time, and on. quickly cools the product * 2. - Method according to claim 1, characterized <Desc / Clms Page number 5> in that the superheated steam is produced by means of a roller heater. 3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport pondéral vapeur d'eau:hydrocarbure est de 5:1 à 4:la. 3. - Process according to claim 1 or 2, characterized in that the water vapor: hydrocarbon weight ratio is 5: 1 to 4: the. 4.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on produit également des quantités importantes de propylène en utilisant de la vapeur d'eau à 1200- 1300 C et un rapport vapeur d'eau:hydrocarbure relativement peu élevé donnant une température mixte de 800 à 900 C. 4.- A method according to either of claims 1 to 3, characterized in that also produces large quantities of propylene using steam at 1200-1300 C and a vapor ratio of water: relatively low hydrocarbon giving a mixed temperature of 800 to 900 C. 5. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 Ci, 4, caractérisé en ce que le distillat d'hydrocarbures consiste en une fraction en C4-C8 de pétrole, en substance paraffinique., bouillant à la pression atmosphérique dans la gamme de -12 C à 170 C 6.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1à 5, caractérisé en ce que l'hydrocarbure est préchauffa à 650 à 700 C. 5. - A method according to any one of claims 1 Ci, 4, characterized in that the hydrocarbon distillate consists of a C4-C8 fraction of petroleum, in paraffinic substance., Boiling at atmospheric pressure in the range from -12 C to 170 C 6. A process according to either of claims 1 to 5, characterized in that the hydrocarbon is preheated to 650 to 700 C. 7. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le temps de contact de pyrolyse est de 0,005 à 0,25 seconde. 7. - Method according to either of claims 1 to 6, characterized in that the pyrolysis contact time is 0.005 to 0.25 seconds. 8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le temps de contact est de 0,05 à 0,15 seconde. 8. A method according to claim 7, characterized in that the contact time is 0.05 to 0.15 seconds. 9. - Procédé de production d'acétylène et d'éthylene, en substance comme décrit dans l'exemple 1 ou 2. 9. - Process for the production of acetylene and ethylene, in substance as described in example 1 or 2. 10. - Procédé de production d'acétylène, d'éthylène et de propylène, en substance comme décrit dans l'exemple 3. 10. - Process for the production of acetylene, ethylene and propylene, in substance as described in Example 3. 11.- Acétylène, éthylène ou propylène produits par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10. 11.- Acetylene, ethylene or propylene produced by the process according to any one of claims 1 to 10.
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