CN1131190C - 乙烷氧化裂解制乙烯工艺 - Google Patents

乙烷氧化裂解制乙烯工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN1131190C
CN1131190C CN 99112828 CN99112828A CN1131190C CN 1131190 C CN1131190 C CN 1131190C CN 99112828 CN99112828 CN 99112828 CN 99112828 A CN99112828 A CN 99112828A CN 1131190 C CN1131190 C CN 1131190C
Authority
CN
China
Prior art keywords
ethane
reaction
gas
ethene
oxidizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 99112828
Other languages
English (en)
Other versions
CN1269341A (zh
Inventor
葛庆杰
于春英
李文钊
徐恒泳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN 99112828 priority Critical patent/CN1131190C/zh
Publication of CN1269341A publication Critical patent/CN1269341A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1131190C publication Critical patent/CN1131190C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

一种乙烷氧化裂解制乙烯工艺，其特征在于：原料气包括乙烷或炼厂气，与氧气或空气、情性气体混合，将原料气中的乙烷选择性地氧化为乙烯，其反应温度为700～900℃，反应压力为0.01～1.0MPa，反应气保留时间为0.6～3.5s，C2H6/O2摩尔比＝0.8～4，情性气体含量10～80%体积百分数。本发明可将乙烷热裂解反应由吸热反应变为放热反应，降低能耗，同时显著提高了乙烷单程转化率和乙烯收率，还可通过调节通氧量来克服反应过程中的结焦现象。

Description

乙烷氧化裂解制乙烯工艺
本发明涉及一种乙烷选择氧化制乙烯的工艺过程。
目前，乙烯的生产仍以乙烷为原料成本最低，而由乙烷制乙烯的传统方法仍然是热裂解法，由于低碳烷烃的特殊稳定性，反应需在高温(850℃)，而且还需在负压(加大量过热蒸汽稀释)条件下进行。从热力学考虑，乙烷热裂解脱氢是一个强吸热反应过程(ΔH298 0＝136kJ/mol，ΔG298 0＝101.1kJ/mol)，故能耗较高。此外，由于乙烷单程转化率低而需循环使用，操作比较复杂。若采用催化裂解，虽然反应温度有所下降，但仍受热力学平衡限制，关键是结焦严重。
本发明的目的在于提供一种乙烷氧化裂解(ΔH298 0＝-105kJ/mol，ΔG298 0＝-127.5kJ/mol)过程，其可将乙烷热裂解反应由吸热反应变为放热反应，降低能耗，同时显著提高了乙烷单程转化率和乙烯收率，还可通过调节通氧量来克服反应过程中的结焦现象。
本发明提供了一种乙烷氧化裂解制乙烯工艺，其特征在于：原料气包括乙烷或炼厂气，与氧气或空气、惰性气体混合，将原料气中的乙烷选择性地氧化为乙烯，其反应温度为700～900℃，反应压力为0.01～1.0MPa，反应气保留时间为0.6～3.5s，C2H6/O2(摩尔比)＝0.8～4，惰性气体含量10～80％(体积百分数)。
本发明可以使原料气中乙烷经氧化裂解后，转化率达97％。反应后含碳产物组成：乙烯占61％，甲烷占11％，CO占23％，乙炔约占4％，CO2约占1％。
本发明与乙烷热裂解法制乙烯相比较，可变吸热反应为放热反应，降低能耗，同时可显著提高乙烷单程转化率和乙烯收率，可通过调节通氧量克服反应过程中的结焦现象。本发明与乙烷催化裂解相比较，虽然反应温度较高，但其可基本解决催化裂解法无法克服的催化剂结碳问题；同样该法可提高乙烷的单程转化率和乙烯单程收率。本发明与乙烷催化氧化脱氢制乙烯相比，在高温条件下乙烷转化率和乙烯收率相当，但其由于不采用催化剂而降低了该工艺过程的成本，同时也避免了催化剂失活，催化剂结碳等问题。尽管催化氧化脱氢制乙烯低温有优势，但目前尚未发现低温高活性，高选择性，稳定性好，抗积碳能力强的工业化催化剂；相对来说，乙烷氧化裂解制乙烯过程的工业化开发更方便。
本发明技术细节由下述实例加以详尽描述，固定床反应器由石英玻璃烧制而成，反应管内径为4～10mm，测温热偶放在反应器的中部。
附图1为乙烷氧化裂解制乙烯反应装置流程图。
实施例1
反应装置流程见附图1。
本反应原料气由20％乙烷，10％氧气和70％氦气组成，反应气停留时间为1.2s，反应温度为700～900℃，反应结果列于表1。
  表1不同反应温度对乙烷氧化裂解制乙烯的影响
反应温度    转化率(％)                 选择性(％)
(℃)          C2H6      CO     CO2   CH4   C2H2 C2H4
700           62.3         21.5   0.9    7.1     --     70.5
750           76.8         22.9   1.1    8.9     --     67.1
800           83.4         23.4   1.1    10.3    --     65.3
850           93.1         23.5   0.9    10.8    1.7    63.1
900           97.3         23.0   0.7    11.4    4.0    60.9
实施例2
本反应原料气采用与实施例1相同的原料气，反应温度为850℃，反应气停留时间为1.0～3.0s，反应结果列于表2。
      表2不同停留时间下乙烷氧化裂解制乙烯的反应结果
停留时间    转化率(％)                选择性(％)
(s)           CH4         CO     CO2  CH4     C2H2 C2H4
1.0           90.9         23.2    1.0   10.2      1.3    64.2
1.2           93.1         23.5    0.9   10.8      1.7    63.1
1.5           93.6         22.0    0.9   9.8       4.7    62.6
2.0           94.8         22.5    0.8   11.2      5.1    60.3
3.0           93.9         24.8    1.1   10.8      3.4    59.8
实施例3
反应温度800℃，原料气停留时间1.5s，采用不同的原料气乙烷氧化裂解的反应结果列于表3。
    表3不同原料气乙烷氧化裂解制乙烯的反应结果
原料气          转化率(％)       选择性(％)
C2H6/O2/He    C2H6 CO    CO2   CH4  C2H4
15.7/14.3/70      95.3    37.9  2.9    11.7   47.6
18/12/70          91.3    36.1  2.6    11.7   49.7
20/10/70          86.8    24.7  1.3    10.4   63.6
21.9/8.1/70       79.5    19.3  0.8    9.7    70.2
23.2/6.8/70       75.1    15.6  0.6    8.7    75.1
实施例4
原料气中C2H6/O2＝2，反应温度800℃，原料气停留时间为1.5s，惰性气体He含量10％～85％，乙烷氧化裂解制乙烯的反应结果列于表4。
      表4 惰性气体含量对乙烷氧化裂解制乙烯的影响
He％        转化率(％)          选择性(％)
(mol％)       C2H6 CO    CO2   CH4   C2H2 C2H4
10            85.1    23.3  0.9    11.1   1.4     63.3
25            87.2    25.1  1.1    10.7   1.2     62.0
55            84.1    22.9  0.9    10.6   1.5     64.1
70            86.8    24.7  1.3    10.4    --     63.6
85            86.4    21.6  1.0    9.6     --     67.9
实施例5
采用与实施例4相同的原料气，反应温度850℃，原料气停留时间为1.5s，惰性气体He含量10％～85％，乙烷氧化裂解制乙烯的反应结果列于表5。
    表5不同惰性气体含量乙烷氧化裂解的反应结果
He％      转化率(％)           选择性(％)
(mol％)    C2H6   CO    CO2   CH4   C2H2 C2H4
10         88.2     21.1   0.7    11.6    2.3    64.3
55         90.9     21.6   0.7    10.4    5.2    62.1
70         93.6     22.0   0.9    9.8     4.7    62.6
85         92.7     22.8   0.7    10.6    1.4    64.4
实施例6
在原料气含70％惰性气体的条件下，反应温度700～800℃，原料气停留时间为1.5s，乙烷氧化裂解工艺和乙烷热裂解工艺的反应结果列于表6。
    表6 乙烷氧化裂解和乙烷热裂解反应结果的比较
温度℃           氧化裂解工艺           热裂解工艺
乙烷转化率(％)  乙烯收率(％) 乙烷转化率(％)  乙烯收率(％)
 700750800     64.3          44.574.7          48.386.8          55.2     1.6           1.612.2          12.036.0          35.2

Claims (1)

1.一种乙烷氧化裂解制乙烯工艺，其特征在于：原料气包括乙烷或炼厂气，与氧气或空气、惰性气体混合，将原料气中的乙烷选择性地氧化为乙烯，其反应温度为700～900℃，反应压力为0.01～1.0MPa，反应气保留时间为0.6～3.5s，C2H6/O2摩尔比＝0.8～4，惰性气体含量10～80％体积百分数。
CN 99112828 1999-04-07 1999-04-07 乙烷氧化裂解制乙烯工艺 Expired - Fee Related CN1131190C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 99112828 CN1131190C (zh) 1999-04-07 1999-04-07 乙烷氧化裂解制乙烯工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 99112828 CN1131190C (zh) 1999-04-07 1999-04-07 乙烷氧化裂解制乙烯工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1269341A CN1269341A (zh) 2000-10-11
CN1131190C true CN1131190C (zh) 2003-12-17

Family

ID=5276083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 99112828 Expired - Fee Related CN1131190C (zh) 1999-04-07 1999-04-07 乙烷氧化裂解制乙烯工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1131190C (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012101092A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the production of ethylene oxide
CN108947938A (zh) 2011-01-24 2018-12-07 国际壳牌研究有限公司 环氧乙烷的制备方法
CN103087765B (zh) * 2011-10-28 2015-09-16 中国石油化工股份有限公司 一种低碳烯烃的生产方法
CN103030493B (zh) * 2012-12-12 2015-02-18 清华大学 一种利用乙烷制备乙烯和乙炔的方法
WO2018024650A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Ethylene production process and chemical complex
AR116926A1 (es) 2018-11-02 2021-06-30 Shell Int Research Separación de efluente de deshidrogenación oxidativa de etano

Also Published As

Publication number Publication date
CN1269341A (zh) 2000-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108017496B (zh) 生产烯烃和芳烃的装置及其方法
EP4036073A1 (en) Low-carbon alkane dehydrogenation process method, device, and reaction system
CN101062885A (zh) 一种增产丙烯的催化转化方法
CN1206319C (zh) 一种耦合的石油烃类催化裂解制取低碳烯烃的方法
CN102838116A (zh) 一种焦炉煤气与二氧化碳制一氧化碳的方法
CN1324337A (zh) 烯烃的制造方法
CN102464532B (zh) 低碳烯烃的制备方法
CN1131190C (zh) 乙烷氧化裂解制乙烯工艺
CN1955255A (zh) 一种石油烃催化裂解催化剂及其应用
EP1707549B1 (en) Process for simultaneous production of benzene and ethylene by conversion of acetylene
CN101029250A (zh) 利用轻质烃类原料催化裂解制备低碳烯烃的方法及装置
CN1083092A (zh) 石油烃的催化热裂解方法
CN1915931A (zh) 由甲醇或二甲醚生产丙烯的方法
CN101279881B (zh) 催化裂解石脑油生产乙烯和丙烯的方法
CN100351217C (zh) 生产苯、乙烯和合成气的方法
CN111056901B (zh) 甲醇催化转化制芳烃的反应系统及其反应方法
CN1915934A (zh) 生产丙烯的方法
CN1282634C (zh) 一种烃类气相氧化裂解制低碳烯烃并联产一氧化碳的方法
CN1915937A (zh) 高收率丙烯、乙烯的生产方法
CN113926395B (zh) 甲醇催化转化制芳烃的反应装置及方法
CN1884444A (zh) C4烃类和/或催化汽油芳构化移动床反应器耦合方法和系统
CN111056902B (zh) 甲醇制芳烃过程副产氧化物回炼的反应系统
CN114751827A (zh) 一种合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的方法
CN1915932A (zh) 增产丙烯的生产方法
CN108017482B (zh) 含有含氧化合物的原料转化制芳烃的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee