CS214602B1 - Způsob přípravy suroviny pro pyrolýzu - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy suroviny pro pyrolýzu na jednotkách pro výrobu základních olefinů, který spočívá v tom, že se suroviny pro pyrolýzu, především směsi nasycených uhlovodíků, mísí s produkty ze štěpných rafinerských procesů, včetně s produkty ze samotné pyrolýzy a krakování. Vhodné je suroviny pro pyrolýzu mísit s olefiny s 3 až 5 uhlíkovými atomy, s výhodou butany. Dále je vhodné použitou C4 frakcí předem zbavit 1,3-butadienu a popřípadě i isobutylénu. Způsobem podle vynálezu lze získat surovinu pro zvýšení celkového výtěžku etylénu na vstupující primární ropnou surovinu.

Description

Vynález řeší způsob přípravy suroviny pro pyrolýzu na jednotkách pro výrobu základních olefinů.

Obvyklou surovinou instalovaných pyrolýzních jednotek jsou nasycené uhlovodíkové směsi z primárního a sekundárního zpracování ropy a zemního plynu, a to zejména etan, propan, C₄ uhlovodíky, primární benzín, petrolej, atmosférický i vakuový plynový olej. Pro zvýšení efektivnosti ve využití pyrolýzních produktů je výhodné některé z nich, pokud se bilančně překrývají, zpětně hydrogenovat a vracet jako nástřik do pyrolýzní pece. Byla popsána jednoduchá a efektivní hydrogenace přebytečného propylénu, propadienu, C₄ olfeinů, popřípadě i vyšších pyrolýzních produktů a jejich pyrolýza za účelem zvýšení celkového výtěžku etylénu a šetření ekvivalentního množství ropy, resp. primárních ropných frakcí.

Při tomto způsobu hydrogenace není nutné hydrogenovat olefinické vedlejší produkty úplně, nýbrž jenom do optimálního stupně, což značně usnadní vlastní provedení hydrogenace.

Bylo zjištěno, že lze surovinovou základnu pro pyrolýzu dále rozšířit, což řeší způsob přípravy suroviny pro pyrolýzu na jednotkách pro výrobu základních olefinů podle vynálezu. Podstatou vynálezu je, že se suroviny pro pyrolýzu, především směsi nasycených uhlovodíků, mísí s produkty ze štěpných rafinérských procesů, včetně s produkty ze samotné pyrolýzy a krakování. Výhodné je, jestliže se suroviny pro pyrolýzu mísí s olefiny C₃ až C₅, š výhodou s butény. K dosažení optimálních výsledků je vhodné použitou C₄ frakci předem zbavit 1,3-butadienu a popřípadě i isobutylénu.

Žádoucí při tomto způsobu podle vynálezu je, aby alkeny jdoucí do pyrolýzy neobsahovaly větší podíly dienů a aeetylénů, které jsou hlavním zdrojem tvorby koksu v pyrolýzní peci a z toho vyplývajících technologických obtíží. Tomuto požadavku vyhovují frakce alkenů získané například při katalytickém krakování.

U instalovaných pyrolýzních jednotek je zejména výhodné vracet do pyrolýzy C₄ frakci, zbavenou

1,3-butadienu a s výhodou i isobutylénu. Tato C₄ frakce je koncentrát, n-butenů ve směsi s nasycenými uhlovodíky a při pyrolýze se z ní získá výtěžek etylénu až 44 % hmot., tedy podobný, jako při pyrolýze n-butanu. Rovněž provedený detailní termodynamický výpočet složité chemické rovnováhy pyrolýzy n-butenů ukazuje, ze rovnovážný výtěžek etylénu je analogický jako při pyrolýze n-butanu.

Jak již bylo uvedeno, je žádoucí, aby C₄ frakce jdoucí do pyrolýzy neobsahovala větší podíl acetylénů a diolefinů. Proto může být výhodné tyto obsažené' nežádoucí podíly podle potřeby odstranit hydrógenační rafinací a nebo jejich vliv omezit tím, že se bez úpravy přimísí k vstupujícím primárním nasyceným surovinám, například k propanbutanu nebo primárnímu benzínu.

Způsobem podle vynálezu lze získat výhodně surovinu pro zvýšení celkového výtěžku etylénu na vstupující primární ropnou surovinu a zajistit tak optimální skladbu produktů vycházejících z pyrolýzy. Způsob podle vynálezu je dále obj asněn na několika příkladech.

Přikladl

K úpravě vlastností pyrolýzy C₄ frakce lze využít trubkový reaktor, který byl původně určen k hydrogenační rafinací, při níž se z C₄ frakce před izolacf

1,3-butadienu odstraňovaly diolefiny a acetylén.

Jako surovinu lze dávkovat pyrolýzní frakci C₄ tak, jak.odpadá z dělení pyrolýzních produktů, dále pyrolýzní C₄ frakci po oddělení obsaženého

1,3-butadienu pomocí extraktivní destilace, pomocí dimetylformamidu anebo pyrolýzní frakci C₄ po oddělení butadienu a obsaženého isobutylénu,přičemž obsažený isobutylén byl převeden na metyl-tero-butyléter.

Složení zpracovávané C₄ frakce bylo následující:

Pyrolýzpí C4 frakce	Po oddělení 1,3-butadienu ••(%hmot.)	Po oddělení 1,3-butadienu a isobutylénu ' (% hmot.)
alkany	20,76.	35,03
propadien, metylacetylén a zbytkový 1,3-butadien	0,88	1,52
alkeny	73,36	62,65

Zpracovávaná C₄ obsahovala převážně C₄ uhlovodíky; obsah uhlovodíků C₂ a C₃ byl 4,13, resp. 7,13 % hmot.

Aby bylo možné udržet reakční teplotu v požadováných mezích, byla vstupní C₄ frakce ředěna hydrogenátem tak, aby nedocházelo k přehřátí reakční směsi. Při hydrogenací pyrolýzní C₄ frakce, po oddělení 1,3-butadienu a isobytylénu se pracovalo za těchto podmínek:

Trubkový reaktor obsahující 30 trubek s vnitřním průměrem 57 mm, délky 1 m obsahoval 250 litrů vyřazeného reformovacího katalyzátoru, obsahujícího asi 0,6 % hmot. platiny. Hodinově bylo dávkováno 2330 kg pyrolýzní C₄ frakce, zředěné 3300 kg hydrogenátu a 1650 nM³ vodíku z reformování benzínu obsahujícího 75 obj. % vodíku, 12,1 obj. metanu, 6,9 obj. % etanu a 6 % dalších uhlovodíků.

Reakční teplota byla v rozmezí 60 až 183 °G a vstupní tlak byl 0,45 mPa. Výsledky hydrogenace jsou v následující tabulce:

Teplota hydrogenace °C	60	60 až 100
Stupeň hydrogenace aeetylénů a diolefinů, %	99,5	99,9
Stupeň hydrogenace alkenů, %	35	75

Příklad 2

Podobný výsledek jako v příkladu 1 se získá, provádí-li se'hydrogenace olefinické suroviny v axiálním reaktoru s volně nasypaným katalyzátorovým ložem. Tak například při hydrogenaci na 250 1 loži při 0,45 mPa a teplotě v rozmezí 60 až 100 °C bylo při prakticky úplném odstranění diolefinů a acetylénů dosahováno odstranění alkenů z 57 %. Pracovalo se při prostorové rychlosti alefinů asi 10kg/l/hod.; do této objemové rychlosti není zahrnut recykl nasycených uhlovodíků. Příklad3

Pyrolýzní C₄ frakce po oddělení 1,3-butadienu

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob přípravy suroviny pro pyrolýzu na jednotkách pro výrobu základních olefinů vyznačující se tím, že se suroviny pro pyrolýzu, především směsi nasycených uhlovodíků, mísí s produkty ze štěpných rafinerských procesů, včetně s produkty ze samotné pyrolýzy a krakování.

   a isohutylénu o složení 62,65 % n-alkenů, 35,83 % alkanů a 1,52 % propadienu, metylacetylénu a zbytkového butadienu, byla ředěna obvyklými nástřikovými surovinami pro pyrolýzu. Tak například do primárního benzínu bylo přimíšeno 5 % uvedené zbytkové C₄ frakce a směs poskytla při pyrolýze výtěžek etylénu 29 %. Nebyla pozorována zvýšená tvorba koksu.

   Podobným způsobem byly ředěny i ostatní suroviny (tj. propan-butan, petrolej nebo atmosférický plynový olej), přičemž jako olefinické podíly mohou sloužit i olefiny z katalytického krakování. Ověřovány byly směsi obsahující 35 % alkenů a nebyla zjištěna zvýšená míra koksování.

   VYNÁLEZU
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se suroviny pro pyrolýzu mísí s olefiny s 3 až 5 uhlíkovými atomy, s výhodou butény.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se použitá C₄ frakce předem zbaví

   1,3-butadienu a popřípadě i isobutylénu.