CS206644B1 - Selective hydrogenation method of unsaturated c2-fractions - Google Patents

Selective hydrogenation method of unsaturated c2-fractions Download PDF

Info

Publication number
CS206644B1
CS206644B1 CS783479A CS347978A CS206644B1 CS 206644 B1 CS206644 B1 CS 206644B1 CS 783479 A CS783479 A CS 783479A CS 347978 A CS347978 A CS 347978A CS 206644 B1 CS206644 B1 CS 206644B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
catalyst
temperature
reactor
unsaturated
concentration
Prior art date
Application number
CS783479A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Eberhard Grasshoff
Angelika Heilmann
Horst Meyer
Siegfried Queck
Rainer Schubert
Reiner Dehner
Gerhard Hesse
Gerd Liebich
Jochen Nelles
Christel Salzer
Rainer Schoedel
Joerg Striegler
Original Assignee
Eberhard Grasshoff
Angelika Heilmann
Horst Meyer
Siegfried Queck
Rainer Schubert
Reiner Dehner
Gerhard Hesse
Gerd Liebich
Jochen Nelles
Christel Salzer
Rainer Schoedel
Joerg Striegler
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 Eberhard Grasshoff, Angelika Heilmann, Horst Meyer, Siegfried Queck, Rainer Schubert, Reiner Dehner, Gerhard Hesse, Gerd Liebich, Jochen Nelles, Christel Salzer, Rainer Schoedel, Joerg Striegler filed Critical Eberhard Grasshoff
Publication of CS206644B1 publication Critical patent/CS206644B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/148Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
    • C07C7/163Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound by hydrogenation
    • C07C7/167Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound by hydrogenation for removal of compounds containing a triple carbon-to-carbon bond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/50Silver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/612Surface area less than 10 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/61310-100 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/65150-500 nm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/66Pore distribution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

(54) Způsob selektivní hydrogenace nenasycených C2 — frakcí(54) A method for the selective hydrogenation of unsaturated C2 - fractions

Vynález se týká způsobu selektivní hydrogenaoe nenasycených C2—frakcí, tedy heterogenního, . katalyzovaného, chemického procesu, pomocí něhož se v rámci technického získávání etylenu ze štěpných plynů pyrolýzy benzínu maximálně odstraňuje acetylen, obsažený v surové frakci a rušící při zpracování olefinů, aniž by došlo k podstatné ztrátě etylenu.The invention relates to a method of selectively hydrogenaoe unsaturated C 2 -fractions, a heterogeneous,. Catalyst, a chemical process which, in the process of recovering ethylene from the gasoline pyrolysis fission gases, maximally eliminates the acetylene contained in the crude fraction and interferes with olefin processing without substantially losing ethylene.

Výroba etylenu jako meziproduktu pro výrobu plastických hmot dosáhla obrovského technického významu. Získává se s výhodou dělením a rafinací štěpných plynů z pyrolýzy benzínu. Jako téměř univerzální způsob rafinace se ukázala být selektivní hydrogenace acetylenické vazby. Od takovýchto selektivních hydrogenačních procesů se vyžaduje, aby se při nich odstranil acetylen přítomný zpravidla v surové frakci v množství 0,3 až 2,0 % na méně než 3 ppm, aniž by se hydrogenovala podstatná množství etylenu, přítomného ve velkém přebytku.The production of ethylene as an intermediate for the production of plastics has reached enormous technical importance. It is preferably obtained by separating and refining the fission gases from the pyrolysis of gasoline. Selective hydrogenation of the acetylenic bond has proved to be an almost universal method of refining. Such selective hydrogenation processes are required to remove the acetylene present as a rule in the crude fraction in an amount of 0.3 to 2.0% to less than 3 ppm without hydrogenating substantial amounts of ethylene present in a large excess.

Z energetických důvodů a proto, aby se objem tvorby polymerů na katalyzátoru udržel co možná nejmenší, požaduje se všeobecně co nejhlubší pracovní teplota, protože jak je známo, tvorba polymerů, nezávisle na použitém systému katalyzátoru, se se stoupající teplotou stává stále více příznivější a urychluje se desaktivace katalyzátoru. Kromě toho stoupají ztráty při přebytku vodíku se zvyšující se teplotou extrémně rychle, a to i tehdy, , když jsou přítomny moderátory, jako kysličník ulhelnatý, zvyšující selektivitu. Přesto poskytuje selektivní hydrogenace acetylenu v tzv. nenasycených C2—frakcích na paláidiových katalyzátorech, tj. ve vsázkovém produktu, který obsahuje vedle acetylenu, etylenu a etanu ještě kysličník uhelnatý, metan a velký přebytek vodíku, řadu technologických předností při úpravě dělení směsi štěpného plynu.For energy reasons and in order to keep the polymer formation volume on the catalyst as low as possible, generally the lowest working temperature is required because, as is well known, polymer formation, independently of the catalyst system used, becomes more and more favorable as temperature increases with catalyst deactivation. In addition, losses due to excess hydrogen with increasing temperature increase extremely rapidly, even when moderators, such as ultraviolet oxide, are present, increasing selectivity. Nevertheless a selective hydrogenation of acetylene in the so-called. -Fractions unsaturated C 2 to paláidiových catalysts, i.e., in a batch of the product, which in addition to acetylene, ethylene and ethane, more carbon monoxide, methane and a large excess of hydrogen, a number of technological advantages in adjusting the separation of the mixture of the cracked gas .

Je známo, že se hydrogenační proces provádí při teplotách 50 až 200 °C, tlacích 1 ;105 až 40.105 Pa> s výhodou 25.105 až 35.105 Pa a zatíženích až 10 000 v/wh, přičemž teplota reaktoru je směrem nahoru omezena asi 150 °C.It is known that the hydrogenation process is carried out at temperatures from 50 to 200 ° C and pressures of 1, 10 5 to 40 105 Pa> preferably 25.10 5 and 35.10 5 Pa and loads up to 10 000 V / wh, wherein the reactor temperature is delimited upwards by about 150 [deg.] C.

Pro tento způsob se používají katalyzátory s koncentrací paládia až asi 0,5 % hmot. Je známo, že vedení teploty takovýchto procesů v přítomnosti velkého přebytku vodíku je kritické (V. K. Lam a L. Lloyd, Oil Gas Journal 1972) March 27 (66 až 70).Catalysts with a palladium concentration of up to about 0.5% by weight are used for this process. Temperature management of such processes in the presence of a large excess of hydrogen is known to be critical (V. K. Lam and L. Lloyd, Oil Gas Journal 1972) March 27 (66-70).

Z tohoto důvodu se u známých technických řešení vzestup teploty v loži katalyzátoru i v přítomnosti kysličníku uhelnatého omezuje na hodnotu pod 30 °C, někde až na hodnotu pod 21 °C. Požadovaná koncentrace kysličníku uhelnatého se pohybuje mezi 0,1 až asi 1,0%·For this reason, in known technical solutions, the temperature rise in the catalyst bed, even in the presence of carbon monoxide, is limited to below 30 ° C, somewhere below 21 ° C. The required concentration of carbon monoxide is between 0.1 and about 1.0% ·

Aby se zvýšila provozní stabilita takovýchto postupů, je známo, že se pro zvýšení selektivity katalyzátory zpracovávají promotory, například stříbrem a kysličníky železa nebo mědí a stříbrem. Vzrůst selektivity dosažený zpracováním promotory je omezen a spojen s úbytkem aktivity.In order to increase the operational stability of such processes, it is known that promoters, for example silver and iron oxides or copper and silver, are treated with catalysts to increase selectivity. The increase in selectivity achieved by promoter processing is limited and associated with a decrease in activity.

Známé způsoby se týkají také makroporézních, povrchově chudých paládiových katalyzátorů. Ovšem aktivita navržených katalyzátorů s povrchy pod 15 m2/g, zejména pod 10 m2/g je poměrně malá. Tak paládiový nosič na korundovém nosiči, zpracovaný promotory stříbrem a kysličníkem železa, vyžaduje sám za nepřítomnosti kysličníka uhelnatého, provozní teploty již minimálně 100 °C. V patentové literatuře·se ukazuje, že katalyzátory paládium-alfa hliník na nosiči s 0,0045 % hmot. paládia a se specifickým povrchem 11 m2/g nebo méně přes velký přebytek vodíku a nepřítomnost kysličníku uhelnatého, odbourávají při teplotách 90 až 95 °C teprve 90 % acetylenu, ale již 0,5 až 1,0 % etylenu hydrogenují.The known methods also relate to macroporous, surface-poor palladium catalysts. However, the activity of the proposed catalysts with surfaces below 15 m 2 / g, in particular below 10 m 2 / g, is relatively low. Thus, the palladium carrier on the corundum carrier, treated with silver and iron oxide promoters, requires itself, in the absence of carbon monoxide, an operating temperature of at least 100 ° C. It is shown in the patent literature that supported palladium-alpha aluminum catalysts with 0.0045 wt. palladium and with a specific surface area of 11 m 2 / g or less, despite a large excess of hydrogen and the absence of carbon monoxide, only 90% of the acetylene is decomposed at 90 to 95 ° C, but already 0.5 to 1.0% of the ethylene is hydrogenated.

Dále je ještě známo provádět selektivní hydrogenační proces v trubkovém reaktoru plněném katalyzátorem, přičemž proud plynu se vede zdola vzhůru a stav chladivá v plášti reaktoru se reguluje tak, aby vždy podle provozních podmínek a vlastností katalyzátoru větší nebo menší horní část dávky katalyzátoru v trubkách, popřípadě i v horním brýdovém prostoru reaktoru, se strany pláště, nebyla obklopena chladicí kapalinou. Tímto způsobem je dolní, maximálně isotermně vedený stupeň a horní v podstatě adiabeticky pracující stupeň spojen v jednom a témže reaktoru. Značný nedostatek těchto principů způsobu Spočívá v tom, že jsou oproti obvyklým typům podstatně nákladnější.It is also known to carry out a selective hydrogenation process in a catalyst-filled tubular reactor, wherein the gas flow is conducted from the bottom up and the coolant state in the reactor jacket is controlled so that depending on the operating conditions and catalyst properties Even in the upper vat space of the reactor, the sides of the shell were not surrounded by coolant. In this way, the lower, maximum isothermally guided stage and the upper substantially adiabetically operating stage are combined in one and the same reactor. A considerable drawback of these process principles is that they are substantially more expensive than conventional types.

Kromě toho je známo, že uvedení do chodu zejména čerstvých katalyzátorů je problematické. Tyto mají sklon v důsledku vysoké hydrogenace olefinů se nadměrně zahřívat (W. K. Lam a L. Lloyd, Oil Gas J. 1972) March 27 (66 až 77). Tento nedostatek se může zmírnit předběžným zpracováním katalyzátoru kysličníkem uhelnatým ve speciálním spouštěcím procesu. Je také známo, že se počáteční selektivita paládiových katalyzátorů zlepšuje speciálním zpracováním vodíkem při tlaku minimálně 5.105 Pa a teplotě, která se pohybuje minimálně 30 °C nad normální provozní, teplotou.In addition, it is known that starting fresh catalysts, in particular, is problematic. These tend to overheat due to high olefin hydrogenation (WK Lam and L. Lloyd, Oil Gas J. 1972) March 27 (66-77). This deficiency can be alleviated by pretreating the catalyst with carbon monoxide in a special start-up process. It is also known that the initial selectivity of palladium catalysts is improved by special treatment with hydrogen at a pressure of at least 5 bar and a temperature which is at least 30 ° C above normal operating temperature.

Cíl vynálezu spočívá v tom, že se má vyvinout způsob selektivní hydrogenace nenasycených C2—frakcí, pomocí něhož by se snížila oproti známým způsobům ztráta etylenu. Kromě toho je cílem vynálezu zvětšit oblast stability hydrogenačního procesu, a tím ve srovnání se známými způsoby podstatně zvýšit provozní bezpečnost procesu, jakož i zkrátit fázi uvádění do chodu a snížit pro toto charakteristickou nestabilitu.Objective of the invention consists in that it should provide a method for the selective hydrogenation of unsaturated C 2 -fractions whereby diminishing over known methods ethylene losses. In addition, it is an object of the present invention to increase the stability of the hydrogenation process, thereby substantially increasing the process safety of the process as compared to known methods, as well as shortening the start-up phase and reducing this characteristic instability.

Vynález si klade za základní úlohu vyvinout způsob selektivní hydrogenace nenasycených C2—frakcí s optimálním vedením procesu při použití paládiového katalyzátoru na nosiči s vysokou vlastní selektivitou, protože hlavní příčiny ztrát etylenu a omezené oblasti stability procesu s ohledem na provozní parametry spočívají jednak na katalyzátoru a jednak v podmínkách procesu. Jak je známo katalýzu jí paládiové katalyzátory jak hydrogenaci acetylenu tak také etylenu. Vysoká selektivita těchto katalyzátorů při vhodných podmínkách se uskutečňuje tím, že rovnováha chemisorpce i v přítomnosti velkého přebytku olefinů leží prakticky úplně na straně acetylenu, takže tento se hydrogenuje s vysokou selektivitou. Jestliže obsah acetylenu ale klesne pod určitou mezní koncentraci, jejíž absolutní hodnota mj. závisí také na použitém katalyzátoru a podmínkách procesu, dochází ve zvyšující sé míře k hydrogenaci etylenu.The invention object of the provide a process for the selective hydrogenation of unsaturated C 2 -fractions with optimum process using a palladium supported catalyst having high intrinsic selectivities because the main cause of the loss of ethylene and reduced the stability of the process with regard to operating parameters is based both on the catalyst and both in process conditions. As is known, catalysis of palladium catalysts by both hydrogenation of acetylene and ethylene. The high selectivity of these catalysts under suitable conditions is achieved by the fact that the chemisorption equilibrium, even in the presence of a large excess of olefins, is practically entirely on the acetylene side, so that it is hydrogenated with high selectivity. However, if the acetylene content falls below a certain limit concentration, the absolute value of which, inter alia, also depends on the catalyst used and the process conditions, the hydrogenation of ethylene occurs to an increasing extent.

Tento stav se vzhledem k tomu, že se požaduje úplné odstranění acetylenu, dosáhne a překročí při technických podmínkách v každém případě. Ztráta etylenu se zvýší i tehdy, když difuzní pochody na nebo ve výliscích katalyzátoru určují nebo spoluurčují průběh reakce.This state is achieved and exceeded under technical conditions in any case, since complete acetylene removal is required. The loss of ethylene also increases when diffusion processes on or in the catalyst moldings determine or co-determine the course of the reaction.

Kysličník uhelnatý zvyšuje selektivitu procesu, protože zabraňuje podstatně silněji hydrogenaci etylenu než acetylenu. Jeho (účinek je ovšem závislý ná teplotě. Klesá rychle se zvyšující se teplotou, takže velké teplotní gradienty v loži katalyzátoru způsobují zhoršení selektivity , a stability procesu a v extrémním případě jsou dokonce příčinou velmi vysoké hydrogenace etylenu, v důsledku čehož se hydrogenační proces dostává mimo kontrolu.Carbon monoxide increases the selectivity of the process by preventing substantially more hydrogenation of ethylene than acetylene. Its (temperature-dependent effect, however, decreases rapidly with increasing temperature, so that large temperature gradients in the catalyst bed cause a deterioration in selectivity and process stability, and in extreme cases even cause very high ethylene hydrogenation, leaving the hydrogenation process out control.

Vynález si proto klade za základní úlohu použít katalyzátor, který by v důsledku své struktury pórů a rozdělení aktivních složek vyloučil maximálně difúzní procesy, a tím připustil, bez sníženi své aktivity, ve srovnání se známými katalyzátory, velké teplotní gradienty, jakož i uspořádání způsobu tak, aby teplotní gradient přípustný s ohledem na katalyzátor, který se nutně dostavuje jako důsledek hydrogenace acetylenu, se využil pro způsob optimálně, a tím se dosáhlo vysoké efektivity a stability hydrogenačního procesu. Další úloha vynálezu spočívá v tom, že podmínky uvedení do chodu se mají uspořádat tak, aby se v krátké době při podmínkách procesu nebo minimálním zvýšení koncentrace kysličníku uhelnatého dosáhlo požadovaného odstranění acetylenu a vysoké selektivity.It is an object of the present invention to provide a catalyst which, by virtue of its pore structure and the distribution of the active ingredients, avoids maximum diffusion processes and thereby permits, without reducing its activity, large temperature gradients compared to known catalysts, In order to achieve a high efficiency and stability of the hydrogenation process, the temperature gradient permissible with respect to the catalyst necessarily occurring as a result of the hydrogenation of acetylene is utilized optimally for the process. A further object of the invention is that the start-up conditions are to be arranged in such a way that the desired acetylene removal and high selectivity are achieved in a short time under process conditions or with a minimum increase in carbon monoxide concentration.

Pro selektivní hydrogenaci nenasycené C2— frakce, 'která obsahuje 0,3 až 2,0 % hmot. acetylenu, minimálně. 1 % hmot. vodíku a zpravidla 1 000 až 2 000 obj. ppm kysličníku uhelnatého, v trubkovém reaktoru s chladicím pláštěm, při tlaku 1 .105 až 40.105 Pa, prostorové rychlosti 2 500 až 10 000 v/wh a teplotě reaktoru 35 až 150 °C, se tyto úlohy podle vynálezu vyřeší tím, že se trubkový reaktor, naplněný katalyzátorem, s koncentrací kysličníku uhelnatého v nenasycené C2—(frakci mezi obsahem,, podmíněným procesem až 5 000 v/ppm, jakož i prostorovou rychlostí minimálně 3 000 v/vh uvede do· provozu, přičemž se použije makroporézní a popřípadě 0,0005 až 0,25 % hmot. mědi, niklu, stříbra a/nebo železa nebo sloučenin těchto prvků promotovaný paládiový katalyzátor na nosiči se specifickým povrchem maximálně 50 m2/g, u něhož minimálně 33 % pórovitosti připadá na póry s poloměrem větším než 500 AE a koncentrací paládia 0,005 až 0,1 % hmot., přičemž se rychlost proudění nenasycených C2—frakcí trubkou pro katalyzátor pohybuje mezi 0,3 až 3,0 m/s a poměr světlé šířky trubky reaktoru k průměru, popřípadě výšce výlisků katalyzátoru se pohybuje mezi 8 až 25 a vstupní teplota reaktoru se během 1 až 6 hodin zvýší až blízko pod teplotu rozběhnutí katalyzátoru nebo až k této teplotě a potom se popřípadě za mezivřazení prodlevy 30 až 60 minut, v podstatě při konstantní vstupní teplotě, nastaví postupným zvyšováním tlaku chladivá požadované odstranění acetylenu a změny teploty v reaktoru se provádí rychlostí maximálně 20 °C/h, přičemž teplotní rozdíl mezi výstupem z reaktoru a vstupem do reaktoru, jakož i mezi kterýmkoliv místem v loži katalyzátoru a chladicím prostředím činí 0 až 60 °C.For the selective hydrogenation of an unsaturated C 2 - fraction, "which contains 0.3 to 2.0 wt%. acetylene, at least. 1 wt. hydrogen, and generally 1,000 to 2,000 vol. ppm of carbon monoxide, in a tubular reactor with cooling jacket, at a pressure of 1 · 10 5 to 40 10 5 Pa, a space velocity of 2,500 to 10,000 v / wh and a reactor temperature of 35 to 150 ° C To solve these problems according to the invention, a catalyst-filled tubular reactor having a concentration of carbon monoxide in unsaturated C2 - (fraction between the content of the conditional process up to 5000 v / ppm and a space velocity of at least 3000 v / vh) putting into operation using macroporous and optionally 0.0005 to 0.25% by weight of copper, nickel, silver and / or iron, or a compound of these elements, a supported palladium catalyst with a specific surface area of at most 50 m 2 / g, wherein at least 33% porosity with pores attributable to a radius greater than 500 AE palladium concentration from 0.005 to 0.1 wt.%, whereby the flow velocity of unsaturated C 2 -fractions tube catalysis or is between 0.3 to 3.0 m / s and the ratio of the reactor head tube to the diameter and / or height of the catalyst moldings is between 8 to 25 and the inlet temperature of the reactor is increased to near below the catalyst start-up temperature within 1 to 6 hours; to this temperature, and optionally, with intermediate interruptions of 30 to 60 minutes, at substantially constant inlet temperature, the desired coolant removal is set by gradually increasing the pressure of the coolant and the temperature changes in the reactor are carried out at a maximum rate of 20 ° C / h. from the reactor and the inlet to the reactor as well as between any point in the catalyst bed and the cooling medium is 0 to 60 ° C.

Výhodné provedení způsobu podle vynálezu zahrnuje výměník tepla, předehříýač, trubkový reaktor, chladič a odlučovač oleje. Kromě toho umožňuje napájení studené surové frakce mezi předehřivač a reaktor a Obtok výměníku tepla horkou, rafinovanou nenasycenou' C2-frakcí. Příznivým dimenzováním trubky pro katalyzátor v reaktoru se ukázala být světlá šířka 25 až 55 mm, s výhodou 40 až 51 mm a délka 4 000 až 8 000 mm. Ve výměníku tepla se studená nenasycená C2frakce předehřívá horkým proudem hydrogenovaného produktu, vycházejícím z reaktoru. Pomocí předehřívače a popřípadě přidávkování dílčího proudu studené surové frakce se nastaví požadovaná vstupní teplota reaktoru. Trubky reaktoru jsou asi z 90 % naplněny katalyzátorem a se strany pláště jsou chlazeny vroucí kapalinou. Páry chladivá se kondenzují v brýdovém chladiči a tečou přes zásobník zpět do chladicího pláště reaktoru. Stav chladivá se reguluje tak, aby vrstva nasypaného katalyzátoru v trubkách byla v celé výši se strany pláště obklopena chladicí kapalinou. Teplota reaktoru se reguluje především pomocí tlaku chladivá. Chladivo má' mít co možná nízký bod varu a velké výparné teplo. Příznivým se ukázalo být chlazení kapalnými, nízkomolekulárními frakcemi uhlovodíků nebo metanolem a při teplotách převyšujících podstatně 100 °C směsemi metanolu s vodou. Horká rafinovaná nenasycená C2-frakce odevzdává zpravidla nejdříve část svého tepla studené surové frakci a po intenzivním ochlazení se z ní odstraní v Gruenově odlučovači oleje velmi malá množství oligomerů.A preferred embodiment of the process according to the invention comprises a heat exchanger, a preheater, a tubular reactor, a cooler and an oil separator. Besides allowing supply of cold raw fraction between the preheater and the reactor and the heat exchanger bypass hot refined unsaturated ° C for 2 -fractions. A favorable dimensioning of the catalyst tube in the reactor has been shown to be a clear width of 25 to 55 mm, preferably 40 to 51 mm and a length of 4000 to 8000 mm. In the heat exchanger, the cold unsaturated C 2 fraction is preheated by a hot stream of hydrogenated product leaving the reactor. The desired inlet temperature of the reactor is set by means of a preheater and, if necessary, the addition of a partial stream of cold raw fraction. The reactor tubes are about 90% filled with catalyst and are cooled by boiling liquid from the sides of the jacket. The refrigerant vapor is condensed in the vapor cooler and flows through the reservoir back into the reactor jacket. The state of the coolant is controlled so that the bed of catalyst in the tubes is completely surrounded by coolant from the side of the housing. The temperature of the reactor is controlled primarily by means of refrigerant pressure. The refrigerant should have a low boiling point and a high evaporation heat. Cooling with liquid, low molecular weight hydrocarbon or methanol fractions and at temperatures well above 100 ° C with methanol-water mixtures has proven to be beneficial. The hot refined unsaturated C 2 -fractions gives normally first part of its heat to the cold raw fraction and after intensive cooling is removed from it in the oil separator Gruenově very small amounts of oligomers.

S výhodou se způsob podle vynálezů provádí při tlaku 25.105 Pa až 35.105 Pa a prostorové rychlosti 3 000 až 7 000 v/vh. Použitý nosič katalyzátoru sestává z velké části nebo úplně z alfa kysličníku hlinitého. Póry nemají sestávat z více než 10 % svého objemu z pórů, s poloměrem pod 100 AE. Katalyzátor obsahuje celkem 0,0005 až 0,25 % hmot. promotorů, sestávajících ze železa nebo prvků první vedlejší skupiny Mendělejovova periodického systému. S výhodou se používá katalyzátor, který má specifický povrch 3 až 15 m2/g a zejména 3 až 10 m2/g, který neobsahuje žádné póry s poloměry pod 100 AE, u něhož minimálně 75 % objemu pórů připadá na póry s poloměry přes 500 AE, který obsahuje 0,01 až 0,05 % hmot. paládia, jakož i 0,003 až 0,05 hmot. niklu, mědi a/nebo stříbra nebo jejich kysličníků a 0,03 až 0,2 % •hmot. kysličníku železitého a kysličníku železnatého a železitého. Kromě toho se paládium ve výhodném katalyzátoru podle vynálezu nachází v maximálně 1,5 mim, s výhodou ale až 1,0 mm silné periferní vrstvě výlisku katalyzátoru a je přítomno nezávisle na hloubce vniknutí aktivních složek ve výlisku nosiče 'katalyzátoru ve srovnatelně homogenní a za podmínek reakce stabilní struktuře.Preferably the process is conducted at a pressure of 25.10 5 Pa and 35.10 5 Pa and a space velocity of 3000 to 7000 v / vh. The catalyst support used consists largely or entirely of alpha alumina. The pores should not consist of more than 10% of their volume from pores with a radius below 100 AE. The catalyst contains a total of 0.0005 to 0.25 wt. promoters consisting of iron or elements of the first side group of the Mendeleyov periodic system. Preferably, a catalyst having a specific surface area of 3 to 15 m 2 / g and in particular 3 to 10 m 2 / g is used, which contains no pores with radii below 100 AE, in which at least 75% of the pore volume AE, which contains 0.01 to 0.05 wt. % palladium as well as 0.003 to 0.05 wt. % nickel, copper and / or silver or their oxides and 0.03 to 0.2 wt. ferric oxide and ferrous oxide. In addition, the palladium in the preferred catalyst of the present invention is present in a maximum of 1.5 mimes, but preferably up to 1.0 mm, of the peripheral layer of the catalyst compact and is present independently of the depth of penetration of the active components in the catalyst support compact. reaction stable structure.

Optimální koncentrace paládia v katalyzátoru se řídí podmínkami způsobu. Při vysokém zatížení a vysokých koncentracích acetylenu se s výhodou pohybuje v horní části uvedené oblasti. Kromě toho potřebná provozní teplota katalyzátoru se může snížit zvýšením obsahu paládia. Jestliže katalyzátor, použitý podle vynálezu, neobsahuje žádné promotory, je paládium v něm přítomné rozděleno po celém nosiči a/nebo jestliže se specifioký povrch pohybuje nad 20 m2/g jsou výhodné koncentrace paládia pod 0,040 % hmot. Se zvyšujícím se obsahem paládia, zvětšujícím se specifickým povrchem, zejména nad 20 m2/g a zvětšující se hloubkou vniknutí paládia se zhoršuje za srovnatelných podmínek bilance etylenu při způsobu a zvyšují se požadavky s ohledem na dodržení teplotních podmínek, zejména při nižší, v normálním případě proces podmiňující koncentraci kysličníku uhelnatého, tj. klesá stabilita hydrogenačního procesu. Při použití katalyzátorů se specifickými povrchy nad 50 m2/g nebo koncentrací paládia nad 0,1 % hmot. jsou ztráty etylenu hydrogenačním procesem za technických podmínek nevyhnutelné, vedení teploty je kritické a chování při rozbíhání procesu neuspokojivé. Hydrogenační procesy se s takovýmito katalyzátory i při velmi vysokých koncentracích kysličníku uhelnatého dají jen velmi těžko ovládat nebo se nedají ovládat vůbec. Kromě toho je selektivita katalyzátoru nepříznivě ovlivněna mikropóry.The optimum palladium concentration in the catalyst is governed by the process conditions. At high loads and high acetylene concentrations, it preferably moves at the top of said region. In addition, the required operating temperature of the catalyst can be reduced by increasing the palladium content. If the catalyst used according to the invention contains no promoters, the palladium present therein is distributed throughout the support and / or if the specific surface area is above 20 m 2 / g, palladium concentrations below 0.040% by weight are preferred. With increasing palladium content, increasing specific surface area, especially above 20 m 2 / g and increasing penetration depth of palladium, the ethylene balance of the process deteriorates under comparable conditions and the requirements with respect to temperature compliance, especially at lower, normally, process that determines the concentration of carbon monoxide, ie the stability of the hydrogenation process decreases. When using catalysts with specific surfaces above 50 m 2 / g or palladium concentrations above 0.1% by weight. the loss of ethylene by the hydrogenation process under technical conditions is unavoidable, the temperature conduction is critical and the start-up behavior is unsatisfactory. Hydrogenation processes with such catalysts, even at very high concentrations of carbon monoxide, are difficult to control or cannot control at all. In addition, the selectivity of the catalyst is adversely affected by micropores.

Rozměr výlisků katalyzátoru se řídí především podle světlé šířky trubky pro katalyzátor. Bylo zjištěno, že nejpříznivější poměr vnitřního průměru trubky k průměru, popřípadě výšce výlisku katalyzátoru se pohybuje mezi 8 až 25, s výhodou mezi 10 až 15.The size of the catalyst compacts is determined primarily by the clear width of the catalyst tube. It has been found that the most favorable ratio of the inner diameter of the tube to the diameter or height of the catalyst compact is between 8 and 25, preferably between 10 and 15.

Podle způsobu podle vynálezu proudí vsázkový produkt rychlostí 0,3 až 3,0 m/s, s výhodou 0,5 až 2,0 m/s, trubkami katalyzátoru. Nejdůležitější určovací veličiny pro dimenzování trubek reaktoru jsou koncentrace acetylemu v surové frakci, oblast zatížení, kterou lze čekat a výkon chladicího systému. Se snižujícím se zatížením katalyzátoru, klesajícím chladicím výkonem a zvyšující se koncentrací acetylenu se musí pro dosažení optimálních výsledků zvyšovat rychlost proudění. Při koncentracích acetylenu nad 1 % hmot. by neměla klesnout pod 0,8 m/s a s výhodou by se měla pohybovat mezi 1,0 až 2,0 m/s.. V těchto případech je kromě toho výhodné, když je dbáno o dostatečně rychlé odvádění hydrogenačního tepla srovnatelně malým průměrem trubky.According to the process of the invention, the feed product flows at a rate of 0.3 to 3.0 m / s, preferably 0.5 to 2.0 m / s, through the catalyst tubes. The most important determinants for sizing the reactor tubes are the acetylemic concentration in the crude fraction, the load area to be expected and the cooling system performance. As the catalyst load decreases, the cooling capacity decreases and the acetylene concentration increases, the flow rate must be increased for optimum results. At acetylene concentrations above 1 wt. In such cases, it is furthermore advantageous if a sufficiently rapid dissipation of the hydrogenation heat with a comparatively small pipe diameter is ensured.

Nejlepší výsledky byly za použití způsobu podle vynálezu ^dosaženy tehdy, když bylo usilováno o co možná největší teplotní rozdíl mezi výstupem z reaktoru a vstupem do reaktoru. Bylo zjištěno, že při použití shora popsaného katalyzátoru může tento rozdíl činit až 4- 60 °C, aniž by došlo ke ztrátám etylenu nebo aniž by se hydrogenační proces stal nestabilním. I při negativních hodnotách tohoto teplotního rozdílu až do —15 °C nebyl výsledek ovlivněn nebo nebyl podstatně ovlivněn, když se koncentrace acetylenu v nenasycené surové C2-frakci pohybovala pod 1,0 % hmot. Nad —15 °C docházelo při konstantní koncentraci kysličníku uhelnatého se zvyšujícími se negativními teplotními gradienty a zvyšující se koncentrací acetylenu, zejména nad 1,0 % hmot., ke ztrátám acetylenu, zejména nad 1,0 % hmot. ke ztrátám etylenu a klesala stabilita procesu. S výhodou se vstupní teplota při způsobu podle vynálezu pohybuje 50 až 5°C pod výstupní teplotou. Kromě toho se podle vynálezu vstupní teplota reaktoru udržuje až 20 °C pod teplotou spouštění katalyzátoru, přičemž pod pojmem teplota spouštění katalyzátoru se rozumí teplota, při které katalyzátor za daných podmínek procesu právě začíná hydrogenovat acetylen. Během fáze uvádění do chodu a u katalyzátorů s relativně malou aktuelní hladinou aktivity, se vstupní teplota reaktoru udržuje s výhodou při teplotě spouštění nebo nad ní. Při nepřetržitém provozu, zejména v přítomnosti katalyzátoru s vysokou aktuelní hladinou aktivity, se vstupní teplota pohybuje s výhodou až 20 °C pod teplotou spouštění. Axiální a radiální teplotní gradient mezi kterýmkoliv místem v loži katalyzátoru s teplotou chladivá nesmí podle vynálezu překročit + 60 °C. Teplotní rozdíl, nejpříznivější pro speciální případ použití, závisí především na aktuelní hladině aktivity použitého katalyzátoru a rozměrech reaktoru. Při velkých světlých šířkách trubek pro katalyzátor a při velmi aktivních katalyzátorech by .neměl, v zájmu výtěžku etylenu á stability procesu překročit s výhodou 45 °C a během spouštění čerstvých katalyzátorů při koncentracích kysličníku uhelnatého 2000 obj. ppm s výhodou 30 °C.The best results were achieved using the process according to the invention when a temperature difference between the reactor outlet and the reactor inlet was sought as much as possible. It has been found that using the catalyst described above, this difference can be as high as 4-60 ° C without loss of ethylene or without the hydrogenation process becoming unstable. Even at negative values of this temperature difference up to -15 ° C, the result was not affected or not significantly affected when the acetylene concentration in the unsaturated crude C 2 fraction was below 1.0 wt%. Above -15 ° C, acetylene losses, in particular above 1.0% by weight, occurred at a constant concentration of carbon monoxide with increasing negative temperature gradients and increasing concentrations of acetylene, especially above 1.0% by weight. losses of ethylene and decreased process stability. Preferably, the inlet temperature of the process of the invention is 50 to 5 ° C below the outlet temperature. In addition, according to the invention, the inlet temperature of the reactor is kept up to 20 ° C below the catalyst start-up temperature, the catalyst start-up temperature being the temperature at which the catalyst just begins to hydrogenate acetylene under given process conditions. During the start-up phase and for catalysts with a relatively low current activity level, the reactor inlet temperature is preferably maintained at or above the start-up temperature. In continuous operation, especially in the presence of a catalyst with a high current activity level, the inlet temperature is preferably up to 20 ° C below the lowering temperature. According to the invention, the axial and radial temperature gradient between any point in the catalyst bed with the coolant temperature must not exceed + 60 ° C. The temperature difference most favorable to the particular application depends mainly on the actual activity level of the catalyst used and the reactor dimensions. At large clear tube widths for catalysts and very active catalysts, it should preferably not exceed 45 ° C for ethylene yield and process stability, and during start-up of fresh catalysts at concentrations of 2000 ppm carbon monoxide preferably 30 ° C.

Především tímto vedením teploty, ve srovnání s dosud známými způsoby, přes přípustně velké teplotní gradienty, se dosáhne zřetelně lepší selektivity a značně vyšší stability hydrogenačního procesu.In particular, this temperature control, in comparison with the known methods, despite permissible large temperature gradients, results in a markedly better selectivity and a considerably higher stability of the hydrogenation process.

Každá změna vstupní teploty reaktoru se provádí malými kroky, přičemž se vcelku nepřekročí 20 °C/h a s výhodou 10°C/h, nezávisle na tom, zda se jedná o zvýšení nebo snížení teploty. Teplota chladivá se podle vynálezu rovněž mění pouze v malých krocích, přičemž v tomto případě změna nepřekročí vcelku 10 °C/h a s výhodou 5 °C/h. S přibývající provozní dobou katalyzátoru se může zvýšit rychlost teplotních změn.Each change in the inlet temperature of the reactor is carried out in small steps, generally not exceeding 20 ° C / h and preferably 10 ° C / h, irrespective of whether the temperature is increased or decreased. The temperature of the refrigerant according to the invention also changes only in small steps, in which case the change does not exceed in total 10 ° C / h and preferably 5 ° C / h. As the catalyst operating time increases, the rate of temperature change may increase.

Obzvláště pečlivě se musí teplota zvyšovat při spouštění čerstvých katalyzátorů, popřípadě v oblasti okolo a nad teplotou spouštění použitého katalyzátoru při opětovném spouštění reaktorů. Podstatné při tom je dále to, že změny teplot nebo koncentrací kysličníku uhelnatého se provádí s co možná nejpečlivější analytickou kontrolou hydrogenačního procesu.Particularly carefully, the temperature must be increased when starting fresh catalysts, optionally in the region around and above the starting temperature of the catalyst used when restarting the reactors. It is also essential that changes in the temperature or concentration of carbon monoxide are carried out with the greatest possible analytical control of the hydrogenation process.

Spouštění reaktoru, naplněného čerstvým katalyzátorem, se podle vynálezu provádí s koncentrací kysličníku uhelnatého v surové frakci, která se pohybuje mezi proces podmiňující koncentrací a maximálně 5 000 obj. ppm, s výhodou mezi proces podmiňující koncentrací a 3 500 obj. ppm. Při opětovném uvádění katalyzátoru do chodu se s výhodou používá obsah kysličníku uhelnatého mezi proces podmiňující koncentrací a maximálně 3 000 obj. ppm. Koncentrace kysličníku uhelnatého nejpříznivější pro konkrétní případy závisí především na dimenzování reaktoru, složení surové frakce, výkonu chladicího systému, jakož i aktuelní aktivitě a selektivitě použitého katalyzátoru. Při· relativně vnitř•ních průměrech trubek pro katalyzátor, při vysoké koncentraci acetylenu v nenasycené C2 — surové frakci, při malém výkonu chladicího systému, při malém zatížení a/nebo u katalyzátoru s vysokou aktivitou je v zájmu krátké doby uvádění do chodu, stability procesu a výtěžku etylenu výhodné zvýšit obsah kysličníků uhelnatého v surové frakci během fáze uvádění do chodu přechodně uvnitř mezí, stanovených podle vynálezu.According to the invention, the start-up of the fresh catalyst catalyst is carried out with a concentration of carbon monoxide in the crude fraction which varies between the conditioning process and a maximum of 5000 ppm, preferably between the conditioning process and 3500 ppm. When restarting the catalyst, the carbon monoxide content is preferably used between the conditional concentration process and a maximum of 3000 ppm by volume. The concentration of carbon monoxide that is most favorable for the particular case depends primarily on the reactor design, the composition of the crude fraction, the performance of the cooling system as well as the actual activity and selectivity of the catalyst used. At relatively internal diameters of the catalyst tubes, at high acetylene concentration in the unsaturated C 2 - crude fraction, at low cooling system performance, at low load and / or at high activity catalyst, stability is of interest for short start-up times process and ethylene yield advantageously increase the carbon monoxide content of the crude fraction during the start-up phase transiently within the limits determined according to the invention.

Prostorová rychlost se nesmí při rozjíždění procesu pohybovat pod 3 000 v/vh. S výhodou se ve fázi spouštění minimálně část nenasycené C2-frakce, procházející reaktorem, vrací zpět, aby toto zatížení dosáhlo při minimální spotřebě k surové frakci.The space velocity must not be below 3,000 v / vh when starting the process. Preferably, during the start-up phase, at least a portion of the unsaturated C 2 fraction passing through the reactor is returned to achieve this load with minimum consumption to the crude fraction.

Při uvádění procesu do chodu se podle vynálezu nenasycená C2-frakce přivádí do reaktoru' s teplotou 5 až 30 °C, s výhodou 15 až 30 °C. Potom se během 1 až 6 h, s výhodou během 2 až 3 h, zvyšuje vstupní teplota malými kroky až na teplotu spouštění. S výhodou se zvyšování teploty krátce pod nebo při teplotě spouštění na 30 až 60 minut přeruší, až se teplotní spád v reaktoru co nejvíce vyrovná. Jakmile se acetylen v malém rozsahu zhydrogenuje, zvyšuje se teplota reaktoru v malých krocích nad tlak chladivá a za pečlivé analytické kontroly, až se obsah acetylenu pohybuje pod 3 ppm. Potom co se hydrogenační proces stabilizoval, redukuje se, pokud je to nutné, koncentrace kysličníku uhelnatého postupně podle údajů bilance etylenu až na hodnotu podmiňující proces. Jakmile se stane zřetelným hydrogenování etylenu, sníží se v souladu s obsahem kysličníku úhelnatého teplota v reaktoru.When putting into operation the process according to the invention, the unsaturated C 2 -fractions fed to the reactor at 5 to 30 ° C, preferably 15-30 ° C. Thereafter, the inlet temperature is increased in small steps up to the lowering temperature within 1 to 6 hours, preferably within 2 to 3 hours. Preferably, the temperature rise is shortly below or at the starting temperature for 30 to 60 minutes until the temperature gradient in the reactor is as equal as possible. Once the acetylene has been hydrogenated to a small extent, the reactor temperature rises in small increments above the refrigerant pressure and under careful analytical control until the acetylene content is below 3 ppm. After the hydrogenation process has stabilized, the carbon monoxide concentration is reduced, if necessary, according to the ethylene balance data, down to the process conditioning value. As soon as the hydrogenation of ethylene becomes apparent, the reactor temperature decreases in accordance with the carbon monoxide content.

Způsob podle vynálezu má oproti dosud známým způsobům řadu podstatných předností, které se projevují mimořádně příznivě na ekonomii a stabilitě hydrogenačního procesu, jakož i investičním nákladu potřebném pro jeho realizaci. V důsledku vlastní velké selektivity použitých katalyzátorů a s tímto způsobem souhlasícími podmínkami je, ve srovnání se známými způsoby, přípustný velmi vysoký teplotní rozdíl v loži katalyzátoru, popřípadě mezi ložem katalyzátoru a chladicím prostředím, aniž by reaktor měl sklon k samostatnému probíhání, popřípadě hydrogenaci etylenu. Zcela v protikladu se ztráty etylenu u způsobu podle vynálezu pohybují zřetelně pod dosud obvyklými ztrátami. Tím je koncentrace moderátoru nezbytná v surové frakci nižší, aniž by docházelo k odchylkám ve složení nenasycené C2-frakce, podmíněným procesem a/nebo při kolísání parametrů způsobu ke značným ztrátám etylenu, popřípadě se acetylen již dostatečně nehydrogenoval. U až dosud známých způsobů musí být naproti tomu, jak již bylo uvedeno, tato teplotní diference omezena na teplotní rozdíl pod 30 °C, v nejčastějších případech dokonce na 21 °C a níže, aby se ztráty etylenu udržely v mezích a dosáhlo se dostatečné stability procesu. Zpravidla je nutno kromě toho požadovat ještě zvýšenou koncentraci moderátoru.The process according to the invention has a number of significant advantages over the known processes, which have an extremely favorable effect on the economy and stability of the hydrogenation process, as well as the investment costs required for its implementation. Owing to the inherent high selectivity of the catalysts used and the conditions which are to be accepted in this manner, a very high temperature difference in the catalyst bed or between the catalyst bed and the cooling medium is permissible compared to the known processes without the reactor being prone to separate or hydrogenate ethylene. By contrast, ethylene losses in the process according to the invention are clearly below conventional losses. This moderator concentration necessary in the raw fraction lower, without causing variations in the composition of an unsaturated C 2 -fractions, conditional process and / or variations in the process parameters to significant losses of ethylene or acetylene is sufficiently nehydrogenoval. In the known methods, on the other hand, as already mentioned, this temperature difference must be limited to a temperature difference below 30 ° C, in most cases even 21 ° C and below, in order to keep the ethylene losses within limits and achieve sufficient stability process. As a rule, an increased moderator concentration is also required.

Další podstatná přednost způsobu podle vynálezu, která vyplývá z vysokých přípustných teplotních gradientů uvnitř trubek pro katalyzátor v radiálním a axiálním směru, z vysoké vlastní selektivity použitých katalyzátorů a z podmínek odpovídajících tomuto způsobu spočívá v tom, že se může provádět v obvyklých, vhodně dimenzovaných trubkových reaktorech a popřípadě i mezioperačně chlazených lůžkových reaktorech, Se stejnou nebo lepší účinností s ohledem na provozní výsledky než u principů způsobů uváděných v patentové literatuře, které vyžadují speciální reaktory s vysokým investičním nákladem a komplikované vedení procesu se zvýšenou poruchovostí. Výhodné dále je, že způsob podle vynálezu poskytuje po krátké době uvedení do chodu, při minimálních ztrátách etylenu, popřípadě vsázky suroviny a minimální dodatečné spotřebě kysličníku uhelnatého, selektivně hydrogenovanou nenasycenou C2-frakci odpovídající čistoty i(acetylen 3 ppm).Another important advantage of the process according to the invention, which results from the high permissible temperature gradients inside the catalyst tubes in the radial and axial direction, the high intrinsic selectivity of the catalysts used and the conditions corresponding to this process, is that it can be carried out in conventional suitably sized tubular reactors. and possibly even in-process cooled bed reactors, with the same or better efficiency with respect to operating results than with the principles of the methods disclosed in the patent literature, which require special reactors with high investment costs and complicated process management with increased failure rate. It is furthermore advantageous that the process according to the invention provides a selectively hydrogenated unsaturated C 2 fraction of corresponding purity i (acetylene 3 ppm) after a short start-up time, with minimum losses of ethylene or feedstock and minimum additional consumption of carbon monoxide.

Několik účelných a výhodných variant provedení způsobu podle vynálezu je popsáno v následujících příkladech.Several useful and preferred embodiments of the process according to the invention are described in the following examples.

Příklad 1Example 1

Do pokusného reaktoru se vsadí 7,2 1 katalyzátoru. Reaktor je část pokusného zařízení, sestávajícího z předehřívače, reaktoru, chladicího systému a odpovídajících měřicích a regulačně technických zařízení, včetně přístrojů pro indikaci měřených veličin. Trubkový reaktor je obklopen chladicím pláštěm a má světlou šířku 51 mm (vnější průměr 57 mm, sílu stěny 2,9 mm). Výška náplně katalyzátoru činí 3500 mm. Předehřívač je poháněn nízkotlakou párou. Chladicí systém sestává z chladicího pláště reaktoru, vodního chladiče a zásobníku chladicí kapaliny. Jako chladicí prostředí slouží vroucí metanol. Potřebná nenasycená C2-frakce se odebírá přímo z technického zařízení pro výrobu etylenu. Zvýšené koncentrace kysličníku uhelnatého se mohou záměrně nastavit dodatečným napájením kysličníku uhelnatého na vstupu pokusného zařízení.7.2 l of catalyst are charged into the test reactor. A reactor is a part of a test facility consisting of a preheater, a reactor, a cooling system and corresponding measuring and control equipment, including instruments for indicating measured quantities. The tubular reactor is surrounded by a cooling jacket and has a clear width of 51 mm (outer diameter 57 mm, wall thickness 2.9 mm). The catalyst charge height is 3500 mm. The preheater is powered by low pressure steam. The cooling system consists of a reactor cooling jacket, a water cooler and a coolant reservoir. Boiling methanol serves as a cooling medium. Required unsaturated C 2 -fractions were taken directly from the technical equipment for the production of ethylene. Increased carbon monoxide concentrations can be deliberately adjusted by additionally supplying carbon monoxide at the inlet of the test apparatus.

Vstupní teplota reaktoru se reguluje přes předehřívač a teplota chladivá tlakem metanolu v chladicím systému pomocí množství chladicí vody v kondenzátoru metanolu. Analýza se provádí pomocí obvyklých chromatografických metod.The reactor inlet temperature is controlled through the preheater and the coolant temperature by the methanol pressure in the cooling system using the amount of cooling water in the methanol condenser. Analysis is carried out by conventional chromatographic methods.

Použitá nenasycená C2-frakce měla následující průměrné složení v % hmot.:Use of an unsaturated C 2 -fractions had the following average composition in% by wt .:

acetylen 0,75 % etylen 50,0 etan 13,5 vodík 1,65 metan 34,8 kysličník uhelnatý 1 000 až 1 800 ppm/obj.acetylene 0.75% ethylene 50.0 ethane 13.5 hydrogen 1.65 methane 34.8 carbon monoxide 1 000 to 1 800 ppm / volume

Katalyzátor je charakterizován následujícími daty:The catalyst is characterized by the following data:

sypná hmotnost průtlak složení struktura nosiče pórovitost, celkem r 100 A 100r500 A r 500 A specifický povrch forma katalyzátoru rozdělení paládiabulk density burst composition carrier structure porosity, total r 100 A 100r500 A r 500 A specific surface catalyst form palladium distribution

0,90 kg/1 173 + 40.105 Pa0.90 kg / 1 173 + 40.10 5 Pa

Pd 0,034 % hmot. CuO 0,020 % hmot. Fe2O3 0,028 % hmot. materiál nosiče zbytek alfa kysličník hlinitýPd 0.034 wt. CuO 0.020 wt. % Fe 2 O 3 0.028 wt. support material residue alpha alumina

0,37 cm3/g 0,0 cm3/g 0,04 cm3/g 0,33 cm3/g 8,4 m2/g tablety s průměrem0.37 cm 3 / g 0.0 cm 3 / g 0.04 cm 3 / g 0.33 cm 3 / g 8.4 m 2 / g tablets with a diameter

4,56 i 0,15 mm a výškou 4,6 ± mm asi 0,8 mm silná periferní vrstva4.56 and 0.15 mm and a height of 4.6 ± mm about 0.8 mm thick peripheral layer

Před uvedením do chodu byl reaktor naplněný katalyzátorem propláchnut inertním plynem dusíkem a v nenasycené surové C2 — frakci byla dodatečným přidáním kysličníku uhelnatého zvýšena koncentrace kysličniku uhelnatého na 3 ÓOÓ ppm. Potom byla při vstupní teplotě 30 °C a tlaku 28,7. 105 Pa vnesena do reaktoru nenasycená C2-frakce. Rychlost proudění trubkou pro katalyzátor činila 0,45 m/s a zatížení 3 500 v/vh. Po malých krocích byla vstupní teplota během 2 hodin zvýšena až na 60 °C. Při této teplotě započala hydrogenační reakce, jak bylo prokázáno zvyšujícím se tlakem chladivá a výsledky analýz. Za analytické kontroly byla po malých krocích zvýšena vstupní teplota až na 70 °C a tlak ohladiva na 0,2.105 až 0,25 . 105 Pa. Za těchto podmínek byl acetylen od-, bourán již na 2 ppm. Ztráty etylenu se při tom neobjevily. Potom co se ustavily stabilní .provozní podmínky byla koncentrace kysličníku uhelnatého redukována postupně na hodnotu podmiňující proces, tj. 1 600 až 1 800 ppm. Při tom' byla, jakmile analýzy prokázaly malé ztráty etylenu, souběžně s tímto snížena i teplota reaktoru.Prior to commissioning, the catalyst-filled reactor was purged with inert nitrogen gas, and the unsaturated crude C 2 fraction was increased by an additional addition of carbon monoxide to a concentration of 300 ppm of carbon monoxide. It was then at an inlet temperature of 30 ° C and a pressure of 28.7. 10 5 Pa is introduced into the reactor unsaturated C2-fraction. The catalyst tube flow rate was 0.45 m / s and the load was 3,500 v / vh. In small steps, the inlet temperature was raised to 60 ° C over 2 hours. At this temperature, the hydrogenation reaction started, as evidenced by increasing refrigerant pressure and analysis results. Under analytical control, the inlet temperature was increased to 70 ° C and the polishing pressure to 0.2.10 5 to 0.25 in small increments. 10 5 Pa. Under these conditions, the acetylene was already decomposed to 2 ppm. Ethylene losses did not occur. After stable operating conditions were established, the carbon monoxide concentration was gradually reduced to a process conditioning value, i.e. 1600 to 1800 ppm. At the same time, once the analyzes showed a small loss of ethylene, the reactor temperature was lowered simultaneously.

Charakteristické výsledky této fáze jsou shrnuty v tabulce 1, řádek 1 až 4.The characteristic results of this phase are summarized in Table 1, lines 1 to 4.

Potom byly podmínky procesu měněny uvnitř následujících mezí:Then the process conditions were changed within the following limits:

Tlak 28.10s až 30.105 Pa teplota 45 až 120 °C tlak chladivá 1,05.10® až 4,75.10® Pa zatížení 2 200 až 7 000 v/vhPressure 28.10 s to 30.10 5 Pa temperature 45 to 120 ° C refrigerant pressure 1,05.10® to 4,75.10® Pa load 2,200 to 7,000 v / vh

Tabulka 1Table 1

teplota vstupu reaktoru °C temperature entry reactor Noc: 2 ° C tlak chladivá Pa/cm2 coolant pressure Pa / cm 2 zatížení v/vh load v / vh končen. CO obj. — ppm ended. WHAT vol - ppm bilance C2H4 (vztaženo na vsazený 0,¾) ±%balance C 2 H 4 (relative to the stake 0, ¾) ±% 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 70 70 0,2 .10® 0,2 .10® 3 500 3 500 3 000 3 000 (-1,15 (-1.15 70 70 0,25.10® 0,25.10® 3 500 3 500 2 500 2 500 -0,98 -0.98 70 70 0,25.10® 0,25.10® 3 500 3 500 2 000 2 000 -1,27 -1.27 70 70 0,25.10® 0,25.10® 3 500 3 500 1700 1700 -0,70 -0.70 70 70 4,0 .10® 4,0 .10® 3 500 3 500 1700 1700 ; 0,0 ; 0.0 72 72 0,3 .10® 0,3 .10® 4 400 4 400 1700 1700 -1,41 -1.41 82 82 0,8 .10® 0,8 .10® 5 800 5 800 2 000 2 000 -0,82 -0.82 82 82 0,75.10® 0,75.10® 5 800 5 800 1700 1700 - 0,71 - 0,71 88 88 1,25.10® 1,25.10® 7 000 7 000 1700 1700 -0,29 -0.29 60 60 0,90.10® 0.90.10® 5 800 5 800 1700 1700 -0,66 -0.66 50 50 0,90.10® 0.90.10® 5 800 5 800 1700 1700 -1,34 -1.34 45 45 0,92.10® 0,92.10® 5 800 5 800 1800 1800 -1,28 -1.28 45 45 2,3 .10® 2,3 .10® 5 800 5 800 1 800 1 800 -1,06 -1.06 45 45 3,95.10® 3,95.10® 5 800 5 800 1800 1800 b 1,63 b 1.63

Systematickým měněním teploty reaktoru pomocí tlaku chladivá byly mimo jiné při konstantní, proces podmiňující koncentraci kysličníku uhelnatého testovány stabilita procesu a sklon katalyzátoru k „proběhnutí“ (tj. k prohydrogenování). Charakteristické hodnoty jsou shrnuty v tabulce 1. Po provozní době 142 hodin byl proces přerušen a znovu uveden do chodu za podmínek v podstatě analogických shora popsaným podmínkám. Koncentrace kysličníku uhelnatého v surové frakci činila 2 050 ppm. Stabilní provozní podmínky byly dosaženy již po 4,5 hodinách. Zbytkový obsah acetylenu se pohyboval okolo 1 ppm. Bylo dosaženo, vztaženo na vsazený etylen, výtěžků etylenu mezi 0,93 až 1,4%.The process stability and the tendency of the catalyst to "run" (i.e., prohydrogenation) were tested, among other things, at a constant, process conditional on the concentration of carbon monoxide, by systematically varying the reactor temperature by means of refrigerant pressure. The characteristic values are summarized in Table 1. After an operating time of 142 hours, the process was interrupted and restarted under conditions substantially analogous to those described above. The concentration of carbon monoxide in the crude fraction was 2050 ppm. Stable operating conditions were reached after 4.5 hours. The residual acetylene content was about 1 ppm. Ethylene yields of between 0.93 and 1.4% were achieved based on the ethylene charged.

Příklad 2Example 2

7,2 1 katalyzátoru podle příkladu 1 bylo vsazeno do pokusného zařízení, popsaného v příkladě 1. Uvedení do chodu se provádělo analogicky jako v příkladě 1 se zatížením 5 800 v/vh, rychlostí proudění trubkami pro katalyzátor 0,8 m/s a koncentrací kysličníku uhelnatého 2 500 obj.-ppm. Pro zkoušení časového průběhu aktivity katalyzátoru byly podmínky relativně vysokou provozní teplotou vědomě zostřeny. Koncentrace kysličníku uhelnatého, podmiňujícího proces, kolísala mezi 1 000 až 1 300 obj.-ppm. Stabilita hydrogenačního procesu a probíhání katalyzátoru byla vícekráte testována po různých pracovních dobách analogicky jako v příkladě 1. Dále byl reaktor v průběhu pokusu šestkrát plánovitě zastaven a uváděn do chodu. Uvádění do chodu se provádělo podle příkladu 1 při zatíženích 2 200 až 7 000 v/vh a koncentraci kysličníku uhelnatého 1 000 až 2 500 obj.-ppm. Charakteristické výsledky jsou shrnuty v tabulce 2. Zbytkový obsah acetylenu činil ve všech případech < 2 ppm. Po efektivní provozní době 774 byl pokus přerušen, aniž byl oproti 100. provozní hodině seznatelný úbytek aktivity.7.2 liters of the catalyst of Example 1 were charged to the experimental apparatus described in Example 1. The start-up was performed analogously to Example 1 with a load of 5,800 v / vh, a catalyst tube flow rate of 0.8 m / s and an oxide concentration. carbon monoxide 2,500 vol.- ppm. To test the catalyst activity over time, conditions were relatively deliberately sharpened by the relatively high operating temperature. The concentration of the carbon monoxide conditioning the process varied between 1,000 to 1,300 vol / ppm. The stability of the hydrogenation process and the running of the catalyst were tested several times after various working times in analogy to Example 1. Further, the reactor was stopped and started six times in the course of the experiment. The start-up was carried out according to Example 1 at loads of 2,200 to 7,000 v / vh and a carbon monoxide concentration of 1,000 to 2,500 vol / ppm. The characteristic results are summarized in Table 2. The residual acetylene content was in all cases <2 ppm. After an effective operating time of 774, the experiment was discontinued without a noticeable loss of activity over the 100th operating hour.

Tabulka 2Table 2

provozní doba v hodinách operating time in hours teplota vstupu reaktoru °C reactor inlet temperature ° C •+2 u • + 2 u zatížení v/vh load v / vh konc. CO v obj.— ppm conc. CO in vol. - ppm o ** i—Η Γ ) o ** i — Η Γ) íbď+i + λ B íbď + i + λ (B) 103 103 95 95 1,6 .10® 1,6 .10® 5 800 5 800 2 300 2 300 + 1,4 + 1,4 138 138 94 94 3,35.10® 3,35.10® 5 800 5 800 2 000 2 000 ± o ± o 190 190 95 95 1,15.10® 1,15.10® 5 800 5 800 1000 1000 + 1,02 + 1.02 269 269 95 95 1,9 .10® 1.9 .10® 5 800 5 800 2 000 2 000 + 1,14 + 1.14 404 404 113 113 2,2 .10® 2,2 .10® 5 800 5 800 2 500 2 500 + 0,65 + 0.65 412 412 93 93 3.5 .10® 3.5 .10® 5 800 5 800 1200 1200 -0,55 -0.55 570 570 98 98 1,5 .10® 1,5 .10® 7 000 7 000 1100 1100 + 1,24 + 1.24 613 613 85 85 0,85.10® 0,85.10® 2 900 2 900 1200 1200 + 0,86 + 0.86 647 647 85 85 4,0 .10® 4,0 .10® 2 900 2 900 1000 1000 -1,79 -1.79 708 708 103 103 4,0 .10® 4,0 .10® 2 200 2 200 1000 1000 -3,18 -3.18 729 729 95 95 1,5 .10® 1,5 .10® 5 800 5 800 1000 1000 -0,96 -0.96 753 753 100 100 ALIGN! 1,75.10® 1,75.10® 7 000 7 000 1000 1000 -0,63 -0.63 770 770 106 106 2,3 .10® 2,3 .10® 5 800 5 800 2 500 2 500 h 0,08 h 0.08

Příklad 3Example 3

Katalyzátor, charakterizovaný v tabulce 3, byl použit v pokusném zařízení, popsaném v příkladě 1, k selektivní hydrogenaci technické nenasycené C2-frakce. Při tom byly koncentrace kysličníku uhelnatého měněny mezi 1 730 až 6 300 obj.-ppm. zatížení mezi 2 800 až 7 000 v/vh, vstupní teplota reaktoru mezi 67 až-104°C a tlak chladivá mezi 0,3. 10® až 2,55.10® Pa/cm2. Tlak v reaktoru kolísal mezi 26,8.10® až 28,3.10® Pa/cm2.The catalyst, as described in Table 3, was used in the experimental apparatus described in Example 1 to selectively hydrogenate the technical unsaturated C2-fraction. The carbon monoxide concentrations were varied between 1,730 to 6,300 vol / ppm. load between 2800-7000 v / vh, reactor inlet temperature between 67-104 ° C and refrigerant pressure between 0.3. 10® to 2.55.10® Pa / cm 2 . The pressure in the reactor varied between 26.8 x 10 3 and 28.3 x 10 3 Pa / cm 2 .

Provedení pokusu odpovídalo provedení popsanému v příkladě 1. Charakteristické výsledky jsou shrnuty v tabulce 4. Zbytkový obsah acetylenu byl ve všech případech 2 ppm.The experimental design was as described in Example 1. The characteristic results are summarized in Table 4. The residual acetylene content was in all cases 2 ppm.

Tabulka 3Table 3

katalyzátor pro catalyst for příklad 3 Example 3 příklad 4 Example 4 příklad 5 Example 5 sypná hmotnost v kg/1 bulk density in kg / l 0,84 0.84 0,86 0.86 1,05 1.05 průtlak v Pa/cm2 burst in Pa / cm 2 (382 ± 80) . . 10® Pa (382 ± 80). . 10® Pa (301 ± 85) . . 10® Pa (301 ± 85). . 10® Pa (185 + 105). . 10® Pa (185 +105). . 10® Pa složeni v % hmot. % composition Pd CuO Fe2O3 Pd CuO Fe 2 O 3 0,032 0,018 0,044 0,032 0.018 0,044 0,025 0,017 o,o§ 0,025 0.017 o, o§ 0,035 0,1 0,035 0.1 materiál nosiče material carriers zbytek residue zbytek residue zbytek residue rentgenová struktura nosiče X-ray structure carriers alfa AI2O3 alpha AI2O3 alfa A12O3 alpha A1 2 O 3 alfa A12O3 s podíly theta a kapa A12O3 alpha A1 2 O 3 with theta and kappa A1 2 O 3 pórovitost v cm3/g celkem poloměry 100 AE poloměry 100 až 500 AE poloměry 500 AEporosity in cm 3 / g total radii 100 AE radii 100 to 500 AE radii 500 AE 0,44 0,0 0,13 0,33 0.44 0.0 0.13 0.33 0,52 0,03 0,09 0,40 0.52 0.03 0.09 0.40 0,35 0,07 0,15 0,13 0.35 0.07 0.15 0.13 specifický povrch v m2/gspecific surface area in m 2 / g 12,0 12.0 11,0 11.0 32 32 rozdělení aktivních složek ve výliscích nosičů distribution of active ingredients in carrier moldings periferní hloubka vniknutí asi 0,6 mm peripheral depth intrusion about 0.6 mm periferní hloubka vniknutí asi 0,8 mm peripheral depth intrusion about 0.8 mm rovnoměr. v celám výlisku nosiče evenness. throughout the carrier molding forma katalyzátoru výška v m průměr v mm form of catalyst height in m diameter in mm tablety 4,70 ± 0,15 4,8 ±0,2 tablets 4.70 ± 0.15 4.8 ± 0.2 tablety 4,75 ± 0,15 4,75 ± 0,45 tablets 4.75 ± 0.15 4.75 ± 0.45 tablety 3,4 ± 0,1 3,6 + 0,2 tablets 3.4 ± 0.1 3.6 + 0.2

Příklad 4Example 4

Katalyzátor, charakterizovaný v tabulce 3, byl vsazen do pokusného zařízení, popsaného v příkladu 1, pro selektivní hydrogenaci technické nenasycené C2-frakce. Vsázková směs obsahovala 1 200 až 2 500 obj.-ipfpm. kysličníku uhelnatého. Ostatní parametry procesu byly měněny uvnitř rozmezí, uvedeného v příkladě 3. Uvedení reaktoru do chodu se provádělo podle příkladu 2. Charakteristické výsledky pokusu jsou shrnuty v tabulce 5, přitom zbytková koncentrace acetylenu se ve všech případech pohybovala okolo 2 ppm.The catalyst, characterized in Table 3, was charged to the experimental apparatus described in Example 1 for the selective hydrogenation of the technical unsaturated C2-fraction. The feed mixture contained 1,200 to 2,500 vol / ipfpm. carbon monoxide. The other process parameters were varied within the range shown in Example 3. The reactor was started according to Example 2. The experimental results are summarized in Table 5, the residual acetylene concentration in all cases being around 2 ppm.

Tabulka 4Table 4

teplota na vstupu reaktoru °C temperature on entry reactor Noc: 2 ° C tlak chladivá Pa/cm2 coolant pressure Pa / cm 2 zatížení v/vh load v / vh koncen- trace CO obj.- ppm koncen- trace WHAT obj.- ppm bilance C2H4 vztaženo na vsazený CaHí ±% balance C2H4 based on CaHi charged ±% 86 86 0,55.10® 0,55.10® 5 800 5 800 6 300 6 300 + 0,08 + 0.08 76 76 0,50.10® 0.50.10® 5 800 5 800 3 600 3 600 + 1,22 + 1,22 72 72 0,53.10® 0,53.10® 5 800 5 800 2 500 2 500 + 0,61 + 0.61 83 83 0,85.10® 0,85.10® 7 000 7 000 2 500 2 500 — 2,02 - 2,02 80 80 0,94.10® 0,94.10® 4 400 4 400 2 400 2 400 — 2,55 - 2,55 80 80 0,95.10® 0.95.10® 2 900 2 900 5 000 5 000 +1,05 +1.05 95 95 2,5 2.5 5 800 5 800 2 600 2 600 — 5,46 - 5,46

Tabulka 5Table 5

teplota reaktoru na vstupu °C temperature reactor on entry Noc: 2 ° C tlak chladivá Pa/cm2 coolant pressure Pa / cm 2 zatížení v/vh load v / vh konc. CO obj.- ppm conc. WHAT obj.- ppm bilance vztaženo na vsazený C2H4 ±%balance based on C 2 H 4 charged ± ±% 90 90 1,7 .10® 1,7 .10® 5 800 5 800 1900 1900 + 1,24 + 1.24 90 90 1,6 .10® 1,6 .10® 5 800 5 800 1700 1700 +1,5 +1,5 90 90 1,5 .10® 1,5 .10® 5 800 5 800 1500 1500 + 0,83 + 0.83 90 90 1,3 .10® 1,3 .10® 4 400 4 400 2100 2100 + 1,19 + 1.19 87 87 1,2 .10® 1,2 .10® 2 900 2 900 2100 2100 + 1.19 + 1.19 93 93 1,55.10® 1,55.10® 7 000 7 000 1500 1500 + 1,32 + 1.32 94 94 3,5 .10® 3,5 .10® 5 800 5 800 1400 1400 — 0,24 - 0,24

Příklad 5Example 5

Katalyzátor, charakterizovaný v tabulce 3, byl vsazen do pokusného reaktoru, podle příkladu 1. Uvedení do chodu se provádělo analogicky jako v příkladě 1, ale s koncentrací kysličníku uhelnatého 1 600 obj.-ppm. Další provedení pokusu odpovídalo příkladu 3 a 4. Výsledky shrnuté v tabulce 6 jsou charakteristické pro tento pokus. Acetylen byl ve všech případech odbourán na 3 ppm. Hydrogenační reakce započne při 57 °C.The catalyst, as described in Table 3, was charged to the experimental reactor of Example 1. The start-up was carried out analogously to Example 1, but with a carbon monoxide concentration of 1600 vol .- ppm. Another embodiment of the experiment corresponded to Examples 3 and 4. The results summarized in Table 6 are characteristic of this experiment. Acetylene was in all cases degraded to 3 ppm. The hydrogenation reaction is started at 57 ° C.

Tabulka 6Table 6

teplota na vstupu reaktoru °C temperature on entry reactor Noc: 2 ° C tlak chladivá Pa/cm2 coolant pressure Pa / cm 2 zatížení v/vh load v / vh konc. CO obj. — ppm conc. WHAT vol - ppm bilance c2h4 vztaženo na vsazený C2H4 ±%balance c 2 h 4 relative to the set C 2 H 4 ±% 72 72 0,35.10® 0,35.10® 3 500 3 500 1600 1600 + 0,62 + 0.62 76 76 0,80.10® 0.80.10® 5 800 5 800 1800 1800 + 0,94 + 0.94 85 85 0,95.10® 0.95.10® 5 800 5 800 1200 1200 + 0,78 + 0.78 86 86 1,5 .10® 1,5 .10® 5100 5100 1200 1200 — 0,52 - 0,52 85 85 2,5 .10® 2,5 .10® 5 100 5 100 1250 1250 — 1,5 - 1,5 87 87 2,95.10® 2,95.10® 5 800 5 800 1300 1300 — 4,36 - 4,36

Příklad 6 — srovnávací příklad Pro srovnání s výsledky obsaženými v příkladech 1 až 5 podle vynálezu bylo do pokusného zařízení, použitého v příkladě 1, vsazeno 7,2 1 průmyslově vyrobeného a při selektivní hydrogenaci nenasycené C2-frakce vysoušeného katalyzátoru a podle principu použitého v příkladech 1 až 5 a testováno v podstatě za analogických podmínek.Example 6 - Comparative Example For comparison with the results contained in the Examples 1-5 of the invention were in the experimental apparatus used in Example 1 is charged with 7.2 1 and industrially produced in the selective hydrogenation of unsaturated C2 -fractions be dried and the catalyst according to the principle used in Examples 1 to 5 and tested essentially under analogous conditions.

Srovnávací katalyzátor je charakterizován následujícími daty:The comparison catalyst is characterized by the following data:

sypná hmotnost průtlak složení Pdbulk density burst composition Pd

CuO Εθ2θ3 NiOCuO Εθ2θ3 NiO

0,75 kg/10.75 kg / l

356.105 ± 290 . ΙΟ3 * 356.10 5 ± 290. ΙΟ 3 *

Pa/cm2 Pa / cm 2

0,034 % hmot.0.034 wt.

0,01 0,54 > 0,015 struktura nosiče směs, sestávající z alfa a theta kysličníku hlinitého objem pórů, celkem 0,60 cm3/g pro r < 100 A 0,25 cm3/g pro 100 < r < 500 A 0,25 cm3/g pro r > 500 A specifický povrch tvar katalyzátoru0.01 0.54> 0.015 carrier structure mixture consisting of alpha and theta alumina pore volume, total 0.60 cm 3 / g for r <100 A 0.25 cm 3 / g for 100 <r <500 A 0 25 cm 3 / g for r> 500 A specific surface shape of the catalyst

0,10 cm1 2/g 82 m2/g tablety s průměrem 6,0 + 0,8 mm s výškou 3,2 i 1,1 mm0.10 cm 1 2 / g 82 m 2 / g tablets with a diameter of 6.0 + 0.8 mm with a height of 3.2 and 1.1 mm

Při uvedení do chodu byla do reaktoru vsazena surová frakce s obsahem kysličníku uhelnatého 3 000 ppm a teplotou 25 °C. Zatížení činilo 5 800 v/vh. Vstupní teplota byla po malých krocích zvýšena během 3 hodin až na 60 °C a na této teplotě udržována 1 hodinu, až se výstupní teplota reaktoru maximálně vyrovnala. Potom byla teplota dále zvyšována rychlostí 6 °C/h. Při 72 °C se rozběhla hydrogenační reakce. Požadované odbourání acetylenu na 3 ppm bylo dosaženo asi 7,5 hodin po době práce reaktoru s nenasycenou C2-frakcí při vstupní teplotě 80 °C a tlaku chladivá 0,8.105 Pa/cm2. Ostatní parametry byly měněny v rozmezí uvedeném v příkladě 1. Byly získány charakteristické hodnoty shrnuté v tabulce 7.Upon commissioning, a crude fraction having a carbon monoxide content of 3,000 ppm and a temperature of 25 ° C was charged to the reactor. The load was 5,800 v / vh. The inlet temperature was increased to 60 ° C in small increments over a period of 3 hours and maintained at that temperature for 1 hour until the reactor outlet temperature reached the maximum level. Then the temperature was further increased at a rate of 6 ° C / h. The hydrogenation reaction was started at 72 ° C. The desired degradation of acetylene to 3 ppm was achieved about 7.5 hours after the unsaturated C 2 -fraction reactor was operated at an inlet temperature of 80 ° C and a coolant pressure of 0.8.10 5 Pa / cm 2 . The other parameters were varied within the range given in Example 1. The characteristic values summarized in Table 7 were obtained.

Uvedení katalyzátoru s koncentrací kysličníka uhelnatého pod 2 000 ppm do chodu nebylo možné, protože měl silný sklon k proběhnutí. Kromě toho byla dosažená stabilita procesu, ve srovnání s příklady 1 až 5, podstatně menší. Již relativně malé zvýšení teploty reaktoru (zejména nad tlak chladivá), popřípadě snížení koncentrace kysličníku uhelnatého vedlo k příliš rychle se zvyšujícím ztrátám etylenu a nakonec dokonce k proběhnutí reaktoru. Zejména zjevné je to při srovnání výsledků shrnutých v tabulce 8, vzhledem ke stabilitě procesu a proběhnutí katalyzátorů.Starting a catalyst with a carbon monoxide concentration below 2000 ppm was not possible because it had a strong tendency to run. In addition, the process stability achieved compared to Examples 1 to 5 was considerably less. A relatively small increase in the reactor temperature (especially above the refrigerant pressure), or a decrease in the carbon monoxide concentration, led to too rapidly increasing losses of ethylene and ultimately even to the reactor run-out. This is particularly evident when comparing the results summarized in Table 8, given the stability of the process and the running of the catalysts.

Claims (15)

PREDMET vynálezuOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob selektivní hydrogenace nenasycených C2-frakcí, které vedle etylenu, etanu a metanu obsahují ještě 0,3 až 2,0 % hmot. acetylenu, „nejméně 1,8 % hmot.CLAIMS 1. A process for the selective hydrogenation of unsaturated C2-fractions containing, in addition to ethylene, ethane and methane, 0.3 to 2.0 wt. % of acetylene; vodíku a 1 000 až 2 000 obj.-ppm kysličníku uhelnatého, při tlaku 1.105 až 40.105 Pa, prostorové rychlosti 2 500 až 10 000 v/vh a teplotě reaktoru 35 až 150 °C, vyznačující se tím, že se trubkový reaktor, naplněný katalyzátorem s koncentrací kysličníku uhelnatého v nenasycené C2-fnakcí pohybující se mezi obsahem podmíněným procesem až 5 000 v/ppm, jakož i prostorovou rychlostí minimálně 3 000 v/vh, uvede do provozu, přičemž se použije makroporézríí a popřípadě 0,0005 až 0,25 % hmot. mědi, niklu, stříbra a/nebo železa nebo sloučenin těchto prvků promotovaný paládiový katalyzátor na nosiči se specifickým povrchem maximálně 50 m2/g, u něhož minimálně 33% pórovitosti připadá na póry s poloměrem větším než 500 AE a koncentrací paládia 0,005 až 0,1 % hmot., přičemž se rychlost proudění nenasycených C2-frakcí trubkou pro katalyzátor pohybuje mezi 0,3 až 3,0 m/s a poměr světlé šířky trubky reaktoru k průměru, popřípadě výšce výlisků katalyzátoru se pohybuje mezi 8 až 25 a vstupní teplota reaktoru se během 1 až 6 hodin zvýší až blízko pod teplotu rozběhnutí katalyzátoru nebo až k této teplotě a potom se popřípadě za mezivřazení prodlevy 30 až 60 minut, v podstatě při konstantní vstupní teplotě, nastaví postupným zvyšováním' tlaku chladivá požadované odstranění acetylenu a změny teploty v reaktoru se provádí rychlostí maximálně 20 °C/h, přičemž teplotní rozdíl mezi výstupem reaktoru a vstupem do reaktoru, jakož i mezi kterýmkoliv místem v loži katalyzátoru a chladicím prostředí činí 0 až 60 °C.hydrogen and 1000 to 2000 volume of the draw-ppm of CO at a pressure of 1.10 5 to 40.10 5 Pa, a space velocity of 2,500 to 10,000 v / vh and a reactor temperature of 35-150 ° C, characterized in that the tubular reactor filled with a catalyst having a concentration of carbon monoxide in the unsaturated C 2 -factor ranging between a process-dependent content of up to 5,000 v / ppm and a space velocity of at least 3,000 v / vh is put into operation using macroporous pores and optionally 0.0005 to 0.25 wt. copper, nickel, silver and / or iron or compounds of these elements, a supported palladium catalyst on a support having a specific surface area of 50 m 2 / g or more and having a porosity of more than 500 AE with at least 33% porosity and a palladium concentration of 0,005 to 0; 1% by weight, wherein the flow rate of the unsaturated C2-fractions through the catalyst tube is between 0.3 to 3.0 m / s and the ratio of the clear tube width to the diameter or the height of the catalyst moldings is between 8 to 25 and the reactor inlet temperature is increased to near or below the catalyst start-up temperature over 1 to 6 hours, and then optionally, with intermediate interruptions of 30 to 60 minutes, at substantially constant inlet temperature, the desired coolant removal and temperature change of the reactor is carried out at a maximum rate of 20 ° C / h, the temperature difference between the outlets of the reactor and the reactor uptake and inlet to the reactor as well as between any point in the catalyst bed and the cooling medium is 0 to 60 ° C. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že nosič katalyzátoru sestává v podstatě z alfa kysličníku hlinitého.2. The process of claim 1 wherein the catalyst support consists essentially of alpha alumina. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se použije katalyzátor se specifickým povrchem 3 až 15 m2/g, s výhodou 3 až 10 m2/g, jehož minimálně 75% objemu pórů připadá na póry s poloměry nad 500 AE.Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a catalyst having a specific surface area of 3 to 15 m 2 / g, preferably 3 to 10 m 2 / g, of which at least 75% of the pore volume is attributed to pores with radii above 500 AE. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se použije katalyzátor obsahující 0,01 až 0,05 % hmot. paládia a jako promotory 0,003 až 0,05 % hmot. niklu, mědi a/nebo stříbra nebo jejich kysličníků, jakož i 0,03 až 0,2 % hmot. kysličníku železitého nebo kysličníku železitého a železnatého.4. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the catalyst comprises from 0.01 to 0.05 wt. % palladium and as promoters 0.003 to 0.05 wt. % of nickel, copper and / or silver or their oxides, and 0.03 to 0.2 wt. ferric oxide or ferric oxide. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se použije katalyzátor s paládiem, obsaženým v periferní vrstvě výlisku katalyzátoru, maximálně 1,5 mm a s výhodou maximálně 1,0 mm silné.Process according to Claims 1 to 4, characterized in that a catalyst with a palladium contained in the peripheral layer of the catalyst compact of at most 1.5 mm and preferably at most 1.0 mm is used. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije katalyzátor obsahující 0,005 až 0,05 % hmot. paládia na nosiči, sestávajícím v podstatě z alfa kysličníku hlinitého, se specifickým povrchem 15. až 50 m2/g, přičemž minimálně 33 % objemu pórů připadá na póry s poloměry nad 500 AE.6. A process according to claim 1, wherein the catalyst comprises from 0.005 to 0.05 wt. % of palladium on a support consisting essentially of alpha alumina with a specific surface area of 15 to 50 m 2 / g, with at least 33% of the pore volume attributable to pores with radii above 500 AE. 7. Způsob podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že poměr vnitřního průměru trubky pro katalyzátor k poměru, popřípadě výšce výlisků katalyzátoru se pohybuje mezi 10 až 15.7. The method of claims 1 to 6, wherein the ratio of the internal diameter of the catalyst tube to the ratio or height of the catalyst moldings is between 10 and 15. 8. Způsob podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že rychlost proudění nenasycené C2 8. Process according to claims 1-7, characterized in that the flow speed unsaturated C2 -frakce trubkami pro katalyzátor činí 0,5 až 2,0 m/s.the catalyst tube fraction is 0.5 to 2.0 m / s. 9. Způsob podle bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že teplota na kterémkoliv místě lože katalyzátoru se pohybuje maximálně až 45 °C nad teplotou chladicího prostředí.9. The process of claims 1-8 wherein the temperature at any point in the catalyst bed is at most 45 [deg.] C above the temperature of the cooling medium. 10. Způsob podle bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že rozdíl mezi výstupní teplotou reaktoru a vstupní teplotou reaktoru se pohybuje mezi + 50 až -f- 5 °C.10. The process of claims 1 to 9 wherein the difference between the reactor inlet temperature and the reactor inlet temperature is between +50 to -f-5 ° C. 11. Způsob podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že se teplota vstupu reaktoru udržuje až 20 °C pod teplotou naskočení použitého katalyzátoru, přičemž teplota naskočení je teplota při které katalyzátor za daných podmínek procesu právě začne hydrogenovat acetylen.11. The process of claims 1 to 10, wherein the reactor inlet temperature is maintained at up to 20 [deg.] C. below the catalyst start-up temperature, wherein the start-up temperature is the temperature at which the catalyst just begins to hydrogenate acetylene under given process conditions. 12. Způsob podle bodů 1 až 11, vyznačující se tím, že při uvádění čerstvých katalyzátorů do chodu nebo při opětovném uvádění katalyzátorů do chodu se koncentrace kysličníku uhelnatého v surové frakci pohybuje mezi koncentrací podmiňující proces a maximálně 3 500 obj.-ppm, prostorová rychlost činí minimálně 3 000 v/vh, s výhodou 3 500 až 4 000 v/vh, vstupní teplota reaktoru se během 1 až 6 hodin, s výhodou během 2 až 3 hodin, zvýší po malých krocích až pod teplotu naskočení katalyzátoru nebo až na tuto teplotu.12. A process according to any one of claims 1 to 11, wherein the concentration of carbon monoxide in the crude fraction is between the process conditioning concentration and a maximum of 3500 vol. is at least 3,000 v / vh, preferably 3,500 to 4,000 v / vh, the inlet temperature of the reactor is increased in small steps up to or below the catalyst feed temperature in 1 to 6 hours, preferably 2 to 3 hours temperature. 13. Způsob podle bodů 1 až 12, vyznačující se tím, že při opětovném uvádění katalyzátoru do chodu se koncentrace kysličníku uhelnatého v surové frakci pohybuje mezi obsahem podmiňujícím proces a 3 000 obj.-ppm.13. The process of claim 1, wherein the concentration of carbon monoxide in the crude fraction is between the process conditioning content and 3000 vol .- ppm when the catalyst is reactivated. 14. Způsob podle bodů 1 až 13, vyznačující se tím, že vstupní teplota reaktoru se mění po malých krocích, vesměs ale maximálně 20°C/h s výhodou 10°C/h.Process according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the inlet temperature of the reactor varies in small increments, but generally at most 20 ° C / h, preferably 10 ° C / h. 15. Způsob podle bodů 1 až 14, vyznačující se tím, že teplota chladicího prostředí se mění po malých krocích, vesměs ale maximálně o 10 °C/h a s výhodou o maximálně 5 °C/h.Method according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the temperature of the cooling medium varies in small increments, but generally by a maximum of 10 ° C / h and preferably by a maximum of 5 ° C / h.
CS783479A 1977-06-01 1978-05-29 Selective hydrogenation method of unsaturated c2-fractions CS206644B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD19923477A DD131644B1 (en) 1977-06-01 1977-06-01 METHOD FOR THE SELECTIVE HYDROGENATION OF C TWO MINUS FRACTIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS206644B1 true CS206644B1 (en) 1981-06-30

Family

ID=5508571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS783479A CS206644B1 (en) 1977-06-01 1978-05-29 Selective hydrogenation method of unsaturated c2-fractions

Country Status (8)

Country Link
AT (1) AT358546B (en)
BG (1) BG43073A1 (en)
CS (1) CS206644B1 (en)
DD (1) DD131644B1 (en)
DE (1) DE2819791C2 (en)
GB (1) GB1596959A (en)
HU (1) HU186724B (en)
RO (1) RO81336A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297855B6 (en) * 1993-12-08 2007-04-18 Chemical Research & Licensing Company Process of selective hydrogenation of highly saturated compounds

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4404124A (en) 1981-05-06 1983-09-13 Phillips Petroleum Company Selective hydrogenation catalyst
FR2536410B1 (en) * 1982-11-24 1985-10-11 Pro Catalyse PROCESS FOR SELECTIVE HYDROGENATION OF ACETYLENIC HYDROCARBONS OF A CUT OF C4 HYDROCARBONS CONTAINING BUTADIENE
US4551443A (en) * 1984-11-27 1985-11-05 Shell Oil Company Catalysts for the selective hydrogenation of acetylenes
EP0686615B2 (en) 1994-06-09 2007-06-27 Institut Francais Du Petrole Process for the catalytic hydrogenation and catalyst useable in this process
US7521393B2 (en) 2004-07-27 2009-04-21 Süd-Chemie Inc Selective hydrogenation catalyst designed for raw gas feed streams
US7301062B2 (en) 2004-07-27 2007-11-27 Abb Lummus Global Inc. Process for the selective hydrogenation of alkynes and/or dienes in an olefin-containing hydrocarbon stream

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1568262A1 (en) * 1966-03-28 1970-03-05 Catalysts & Chem Inc Selective hydrogenation process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297855B6 (en) * 1993-12-08 2007-04-18 Chemical Research & Licensing Company Process of selective hydrogenation of highly saturated compounds

Also Published As

Publication number Publication date
RO81336A (en) 1983-08-03
DD131644A1 (en) 1978-07-12
ATA332378A (en) 1980-02-15
HU186724B (en) 1985-09-30
DD131644B1 (en) 1980-02-13
AT358546B (en) 1980-09-10
DE2819791C2 (en) 1984-09-13
GB1596959A (en) 1981-09-03
BG43073A1 (en) 1988-04-15
DE2819791A1 (en) 1978-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1070694B1 (en) Process for the alkylation of isoparaffins with olefins
CA3013805C (en) Alkane oxidative dehydrogenation (odh)
CN102264671A (en) Method for efficient use of hydrogen in aromatics production from heavy aromatic oil
WO2006133967A1 (en) Low corrosion in zeolite oligomerisation
US4529738A (en) Process for operating highly exothermic reactions
EP1516036A1 (en) System and process for pyrolysis gasoline hydrotreatment
CS206644B1 (en) Selective hydrogenation method of unsaturated c2-fractions
EP0462094B1 (en) Process for dehydrogenation of paraffin
KR20130138645A (en) Reactor
EP2398754B1 (en) Continuous process to produce hexafluoroisopropanol
CN112723968B (en) Hydrogenation method of alpha, alpha-dimethylbenzyl alcohol hydrocarbon material and isopropylbenzene obtained by hydrogenation method
KR100300493B1 (en) Method for Continuous Isomerization of Olefin by Catalytic Regeneration
CN113200807A (en) Method for preparing high-purity C16 and C18 normal mono-alkane
JP3941666B2 (en) Method for producing alkylcyclohexane solvent
CN112604608A (en) Method for producing epoxide by using suspension bed reactor
RU2680828C1 (en) One-step method of obtaining butadiene
JP3139114B2 (en) Method for hydrorefining naphthalene
CA2553962C (en) Improved olefin plant recovery system employing a combination of catalytic distillation and fixed bed catalytic steps
RU2274631C2 (en) Method for treatment and preparing diolefin hydrocarbons flow
JP3139115B2 (en) Method for hydrorefining naphthalene
CN112642476B (en) Activity control method for in-situ coke removal of aromatic hydrocarbon olefin removal catalyst and application thereof
EP1608610B1 (en) Process for the hydrogenation of alkylaryl ketones
CN110078581B (en) Method for prolonging operation time of OCT reactor in OCU device
CN112573980A (en) Method for preparing isopropyl benzene, isopropyl benzene and propylene oxide
EP1562880B1 (en) Process for the selective hydrogenation of alkynes