EP0589112A1 - Process for the preparation of a fraction rich in tertiary amyl methyl ether free from olefins and of a paraffinic fraction rich in n-pentane - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
Definitions
- the invention relates to a process for the simultaneous production of a cut rich in tertioamyl ether (TAME) in particular) and a cut rich in n-pentane, from a C5 cut containing isopentenes, cyclopentene and cyclopentadiene.
- TAME tertioamyl ether
- C5 steam cracking cuts which may contain up to 15% of the mixture of 2-methyl-butene-1, 2-methyl-butene-2, 3-methyl-butene-1.
- this cut can simultaneously contain up to 30% of diolefins in the form of isoprene, pentadiene and cyclopentadiene.
- the C5 cuts of steam cracking differ from the C5 cuts of catalytic cracking by the presence of cyclopentadiene and cyclopentene in significant quantities (see Table 1). It has been found that, surprisingly, the use of a C5 cut of steam cracking instead of a C5 cut of catalytic cracking makes it possible to obtain an isopentene distribution even closer to the thermodynamic equilibrium conditions.
- the olefinic compounds are not separated from the paraffinic compounds, in particular because of the high cost of separation.
- the product obtained is a mixture of paraffins, olefins, and tertioamylalkylether (TAME, for example).
- US Pat. No. 4,361,422 describes such a process, in which more precisely a charge constituted by a C5 cut, and more particularly a C5 cut from steam cracking, is subjected to advanced hydrogenation so as to hydrogenate the diolefins (and in particular the cyclopentadiene) and to substantially conserve the etherifiable mono-olefins.
- the catalyst used contains 0.2 to 2% by weight of palladium on a support, for example alumina or silica, and the operation is carried out between 50 and 200 ° C, with an outlet temperature of at least 120 ° C, under a pressure of 5 to 6 bars and at an hourly liquid charge rate of 0.50 to 10 volumes per volume of catalyst.
- the product obtained containing up to 10% alcohol is sent to the fuel pool. After adding 0.15 g / l of Pb, it has a NOM index of 87.5 to 88.
- the invention relates to a process for the simultaneous production of a fraction rich in tertioamylalkyl ether and cyclopentene and of a paraffinic fraction rich in n-pentane, from a charge constituted by a fraction containing C5 hydrocarbons, rich in olefins and containing isopentenes, cyclopentene and cyclopentadiene, process in which the charge is subjected to an isomerizing hydrogenation by passage of said charge with hydrogen in contact with at least one supported catalyst containing at least one noble metal of GVIII , at a temperature of 20 ° C to 150 ° C, a pressure of 5 to 100 bars, the effluent obtained is then subjected to etherification by an alcohol, process in which typically the hydrogenation is carried out in the presence of 2 at 400 ppm of at least one sulfur
- the very advanced hydrogenation stage of the section C coupe arriving via the line (4) makes it possible to supply the etherification unit (2) with a charge free from diolefins and linear olefins (5) as described in Examples 3 and 4 below.
- the isomerization of methyl-butenes-1 carried out during this step (1) leads to the production of a large amount of methyl-2-butene-2.
- the performances of the etherification unit (2) are improved by the use of such a cut both from the point of view of the ether yield and from the point of view of the lifetime of the catalyst.
- This catalyst is advantageously constituted by 0.2 to 2% by weight of palladium deposited on a support, which is for example an alumina or a silica.
- a support which is for example an alumina or a silica.
- Another particularly interesting catalyst (described in US Pat. No. 4,490,481) consists of 0.03 to 1% by weight of gold on a support, it is resistant to sulfur.
- the product (6) obtained in this etherification step is sent to a separation column (3) operating under a pressure of 1 to 8 bars. At the head is obtained a section essentially containing saturated molecules (7) which will constitute a better quality filler for steam cracking compared to a section still containing olefins.
- the bottom product of column (8) consisting of a mixture of TAME and cyclopentane has, surprisingly, an improved quality compared to a mixture containing residual olefins, in particular as regards the octane numbers sought ( NOR) and motor (NAME).
- the hydrogenation step is carried out on a cut C5 - 200 ° C which, after depentanization by line (9) in column (10), will provide a cut C5 free of diolefins and d 'linear olefins (5) to the etherification unit (2) which will be followed by a separation column (3).
- a product C6 + (generally C6 - 200 ° C) will be drawn from column 10.
- This cut also has a sulfur content of 10 ppm.
- C coupe and methanol is passed from bottom to top on a fixed bed of catalyst of the ion exchange resin type in its acid form; these are crosslinked sulfonic polystyrene resins which are in the form of micro-beads from 0.15 to 0.40 mm in diameter.
- the fixed catalyst bed is placed in a tubular reactor maintained under substantially isothermal conditions.
- the catalyst was impregnated with methanol.
- reactive isoamylene means the sum of 2-methyl-butene-1 and 2-methyl-butene-2.
- the operation is carried out continuously for a hundred hours.
- the conversion of reactive isoamylenes is 65%, but there is a gradual increase in the pressure drop in the reactor.
- this pressure drop reaches 3 bar, the test is stopped and the catalyst discharged: the catalyst grains are agglomerated; in fact these grains are embedded in a gangue formed by the polymerization of the diolefins of the filler.
- the same C5 cut of steam cracking is methoxylated after having been freed by selective hydrogenation of its diolefinic compounds.
- This selective hydrogenation is carried out as follows: the raw C5 cut is passed over a fixed bed of catalyst consisting of 0.3% by weight of palladium deposited on a tetragonal gamma alumina in the form of beads; the specific surface of this alumina is 60 m2 / g.
- the fixed catalyst bed is placed in a tubular reactor maintained under substantially isothermal conditions. Before use, the catalyst is reduced at atmospheric pressure under a stream of hydrogen at 100 ° C for 2 hours.
- the load processing conditions are as follows: Pressure: 25 bar Temperature : 80 ° C Charge volume flow rate per catalyst volume and per hour: 5 Flow rate of hydrogen in moles per mole of hydrocarbon charge: 0.5
- the distillate contains 38.9% olefins, which makes it unattractive to use as a steam cracker filler.
- the same C5 cut of steam cracking gasoline is always methoxylated after having been rid of it by a thorough hydrogenation of its linear and cyclic olefins and diolefins.
- the isoamylenes are not affected by this hydrogenation but for these products a mixture is obtained, the composition is close to that expected under thermodynamic equilibrium conditions.
- the treatment conditions for this hydrogenation which is carried out in the same apparatus and with the same catalyst as those already described in Example 2, are as follows: Pressure: 25 bar Temperature : 120 ° C Volume flow rate of the charge per volume of catalyst and per hour: 4 Flow rate of hydrogen in moles per mole of hydrocarbon charge: 0.7
- the TAME composition of the effluent is 22.0%, which is higher than those which resulted from the conditions described in Examples 1 (6.6% by weight) and 2 (19.8% by weight).
- the TAME composition of the effluent is 21.6% which is higher than those which resulted from the conditions described in Examples 1 (6.6% by weight) and 2 (19.8% by weight).
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Abstract
Description
L'invention concerne un procédé pour l'obtention simultanée d'une coupe riche en tertioamyléther (TAME) en particulier) et d'une coupe riche en n-pentane, à partir d'une coupe C₅ contenant des isopentè!nes, du cyclopentène et du cyclopentadiène.The invention relates to a process for the simultaneous production of a cut rich in tertioamyl ether (TAME) in particular) and a cut rich in n-pentane, from a C₅ cut containing isopentenes, cyclopentene and cyclopentadiene.
Les procédés de cracking tels que le vapocraquage, la viscoréduction, la cokéfaction, le craquage catalytique fournissent des coupes C₅ riches en oléfines. Certaines d'entre elles peuvent contenir des proportions importantes de méthyl-butènes (isopentènes).Cracking processes such as steam cracking, visbreaking, coking, catalytic cracking provide C₅ cuts rich in olefins. Some of them may contain significant proportions of methyl butenes (isopentenes).
C'est le cas notamment des coupes C₅ de vapocraquage qui peuvent contenir jusqu'à 15 % du mélange méthyl-2 butène-1, méthyl-2 butène-2, méthyl-3 butène-1. D'autre part, cette coupe peut contenir simultanément jusqu'à 30 % de dioléfines sous forme d'isoprène, de pentadiène et de cyclopentadiène. Une composition typique de cette coupe est donnée dans le tableau 1.
A partir d'une coupe C₅ de craquage catalytique il est possible d'hydrogèner les dioléfines en oléfines (à l'exception des méthylbutènes) comme cela est décrit dans le brevet US-A-4 724 274 de la demanderesse. La réaction a lieu par passage de la charge à traiter (coupe C₅ de craquage) avec de l'hydrogène et avec 2 à 50 ppm en poids (exprimé en soufre par rapport à la charge) d'au moins en composés du soufre, au contact d'un catalyseur supporté contenant au moins un métal noble du groupe VIII, à une température de 20 à 150°C et une pression de 5 à 100 bar.From a C₅ catalytic cracking cut it is possible to hydrogenate the diolefins to olefins (with the exception of methylbutenes) as described in patent US-A-4,724,274 of the applicant. The reaction takes place by passing the feed to be treated (C₅ cracking cut) with hydrogen and with 2 to 50 ppm by weight (expressed as sulfur relative to the feed) of at least sulfur compounds, contact with a supported catalyst containing at least one noble metal from group VIII, at a temperature of 20 to 150 ° C and a pressure of 5 to 100 bar.
De plus, au cours de cette étape d'hydrogénation il est possible pour ce qui concerne les isopentènes, d'isomériser le méthyl-3 butène-1 et le méthyl-2 butène-1 en méthyl-2 butène-2, pour atteindre une répartition de ces produits dans des proportions proches de l'équilibre thermodynamique. Le tableau 2 donne cette composition à l'équilibre.
Les coupes C₅ de vapocraquage se distinguent des coupes C₅ de craquage catalytique par la présence de cyclopentadiène et de cyclopentène en quantité notable (voir tableau 1). Il a été trouvé que, de manière surprenante, l'utilisation d'une coupe C₅ de vapocraquage au lieu d'une coupe C₅ de craquage catalytique permet d'obtenir une répartition des isopentènes encore plus proche des conditions d'équilibre thermodynamique.The C₅ cuts of steam cracking differ from the C₅ cuts of catalytic cracking by the presence of cyclopentadiene and cyclopentene in significant quantities (see Table 1). It has been found that, surprisingly, the use of a C₅ cut of steam cracking instead of a C₅ cut of catalytic cracking makes it possible to obtain an isopentene distribution even closer to the thermodynamic equilibrium conditions.
Il est par ailleurs connu que des coupes riches en méthyl butènes (isopentènes) sont des charges de choix pour les procédés d'éthérification des iso-oléfines à 5 atomes de carbone encore appelées isoamylènes par un alcool (par exemple méthanol) pour produire un tertioamylalkyléther (par exemple du tertioamylméthyléther) (TAME). Cet éther pourra être avantageusement utilisé en mélange dans les carburants automobiles pour en améliorer les indices d'octane recherche (NOR) et moteur (NOM). Ces procédés d'éthérification sont décrits dans divers brevets par exemple US-A-4 336 407.It is also known that cuts rich in methyl butenes (isopentenes) are feedstocks of choice for the processes for the etherification of iso-olefins with 5 carbon atoms also called isoamylenes by an alcohol (for example methanol) to produce a tertioamylalkyl ether (e.g. tertioamylmethylether) (TAME). This ether could advantageously be used as a mixture in automotive fuels to improve the research octane (NOR) and engine (NOM) indices. These etherification processes are described in various patents, for example US-A-4,336,407.
De manière générale, avant l'étape d'éthérification on ne sépare pas les composés oléfiniques des composés paraffiniques à cause notamment du coût élevé de la séparation.In general, before the etherification step, the olefinic compounds are not separated from the paraffinic compounds, in particular because of the high cost of separation.
Après éthérification le produit obtenu est un mélange de paraffines, d'oléfines, et de tertioamylalkyléther (TAME, par exemple).After etherification the product obtained is a mixture of paraffins, olefins, and tertioamylalkylether (TAME, for example).
On notera que seules les isoléfines présentes dans la charge à étherifier sont transformées en éther. En effet, les oléfines linéaires et cycliques ainsi que les molécules saturées sont réfractaires à la réaction d'éthérification.It will be noted that only the isolated fines present in the feed to be etherified are transformed into ether. Indeed, linear and cyclic olefins as well as saturated molecules are refractory to the etherification reaction.
Le brevet US-A 4 361 422 décrit un tel procédé, dans lequel plus précisément une charge constituée par une coupe C₅, et plus particulièrement une coupe C₅ de vapocraquage, est soumise à une hydrogénation poussée de façon à hydrogéner les dioléfines (et notamment le cyclopentadiène) et à sensiblement conserver les mono-oléfines éthérifiables. Le catalyseur utilisé contient 0,2 à 2 % en poids de palladium sur un support, par exemple l'alumine ou la silice, et on opère entre 50 et 200°C, avec une température de sortie d'au moins 120°C, sous une pression de 5 à 6 bars et à un débit horaire de charge liquide de 0,50 à 10 volumes par volume de catalyseur.US Pat. No. 4,361,422 describes such a process, in which more precisely a charge constituted by a C₅ cut, and more particularly a C₅ cut from steam cracking, is subjected to advanced hydrogenation so as to hydrogenate the diolefins (and in particular the cyclopentadiene) and to substantially conserve the etherifiable mono-olefins. The catalyst used contains 0.2 to 2% by weight of palladium on a support, for example alumina or silica, and the operation is carried out between 50 and 200 ° C, with an outlet temperature of at least 120 ° C, under a pressure of 5 to 6 bars and at an hourly liquid charge rate of 0.50 to 10 volumes per volume of catalyst.
L'effluent obtenu, pratiquement exempt de dioléfines, mais contenant des mono-oléfines, est soumis à une éthérification par un excès d'alcool (le méthanol par exemple).The effluent obtained, practically free of diolefins, but containing mono-olefins, is subjected to etherification by an excess of alcohol (methanol for example).
Le produit obtenu contenant jusqu'à 10 % d'alcool est envoyé en pool carburant. Il présente après addition de 0,15 g/l de Pb un indice NOM de 87,5 à 88.The product obtained containing up to 10% alcohol is sent to the fuel pool. After adding 0.15 g / l of Pb, it has a NOM index of 87.5 to 88.
Le mélange obtenu qui entrait directement dans la composition d'un carburant automobile compte tenu de ses propriétés avait cependant l'inconvénient d'introduire des composés oléfiniques dans le carburant final. Or il est connu que si les oléfines ont généralement des indices d'octane recherche (NOR) assez élevés leurs indices d'octane moteur (NOM) sont très bas. Le développement et la commercialisation de moteurs de plus en plus performants et sophistiqués, ainsi que la suppression du plomb dans les carburants, rendue nécessaire par l'introduction des pots catalytiques, ont entraîné une sévérisation des spécifications d'indices d'octane notamment moteur des carburants automobile. Les contraintes liées à la protection de l'environnement demandent une réduction de la teneur en oléfines des carburants. Ainsi il devient désavantageux d'introduire ces oléfines résiduelles dans les carburants.The mixture obtained, which went directly into the composition of an automotive fuel given its properties, however, had the drawback of introducing olefinic compounds into the final fuel. However, it is known that if the olefins generally have fairly high research octane numbers (NOR) their motor octane numbers (NOM) are very low. The development and marketing of increasingly efficient and sophisticated engines, as well as the elimination of lead in fuels, made necessary by the introduction of catalytic converters, have led to a tightening of the octane index specifications, in particular engine automotive fuels. The constraints linked to environmental protection require a reduction in the olefin content of fuels. Thus it becomes disadvantageous to introduce these residual olefins into the fuels.
Cette évolution a entraîné l'apparition de colonnes de séparation en aval des unités d'éthérification de manière à séparer les oléfines et les paraffines de l'éther produit. Dans un tel schéma, la pratique courante consiste à utiliser l'éther pour les carburants et à recycler le mélange de paraffines et d'oléfines vers l'unité de vapocraquage de manière à produire d'autres composés valorisables tels que éthylène et propylène. Néanmoins, il est connu de l'homme de l'art que les rendements en éthylène et propylène obtenus lors vapocraquage dépendent éminemment de la qualité de la charge à craquer.This development has led to the appearance of separation columns downstream of the etherification units so as to separate the olefins and paraffins from the ether produced. In such a scheme, the current practice consists in using ether for fuels and in recycling the mixture of paraffins and olefins towards the steam cracking unit so as to produce other valuable compounds such as ethylene and propylene. Nevertheless, it is known to those skilled in the art that the yields of ethylene and propylene obtained during steam cracking depend eminently on the quality of the charge to be cracked.
Il est généralement admis que les rendements en éthylène et propylène sont nettement meilleurs lorsque la charge craquée est composée de molécules saturées telles que les isoparaffines, ou mieux les normal paraffines.It is generally accepted that the yields of ethylene and propylene are clearly better when the cracked charge is composed of saturated molecules such as isoparaffins, or better still normal paraffins.
On a maintenant trouvé un nouveau procédé, qui par association d'étapes d'hydrogénation, d'éthérification et de séparation permet de manière avantageuse d'améliorer la valorisation de la coupe C₅. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de production simultanée d'une coupe riche en tertioamylalkyléther et cyclopentène et d'une coupe paraffinique riche en n-pentane, à partir d'une charge constituée par une coupe contenant des hydrocarbures en C₅, riche en oléfines et contenant des isopentènes, du cyclopentène et du cyclopentadiène, procédé dans lequel la charge est soumise à une hydrogénation isomérisante par passage de ladite charge avec l'hydrogène au contact d'au moins un catalyseur supporté contenant au moins un métal noble du GVIII, à une température de 20°C à 150°C, une pression de 5 à 100 bars, l'effluent obtenu est ensuite soumis à une éthérification par un alcool, procédé dans lequel de façon caractéristique l'hydrogénation est effectuée en présence de 2 à 400 ppm d'au moins un composé du soufre (ppm en poids de soufre par rapport à la charge) et d'hydrogène dans le rapport molaire H2/HC = 0,55 à 1, l'effluent obtenu qui est pratiquement exempt de dioléfines, cyclopentène et n-pentènes est soumis à une éthérification par un alcool suivie d'une séparation dudit alcool du produit contenant l'éther, la fraction ainsi obtenue est alors distillée sous 1 à 8 bars, en une coupe paraffinique légère contenant le n-pentène et une coupe plus lourde contenant plus de 90 % en poids de tertioamylalkyléther et cyclopentène. Les figures 1 et 2 représentent les deux variantes de cette association.We have now found a new process, which by combining steps of hydrogenation, etherification and separation advantageously improves the enhancement of the C₅ cut. More specifically, the invention relates to a process for the simultaneous production of a fraction rich in tertioamylalkyl ether and cyclopentene and of a paraffinic fraction rich in n-pentane, from a charge constituted by a fraction containing C₅ hydrocarbons, rich in olefins and containing isopentenes, cyclopentene and cyclopentadiene, process in which the charge is subjected to an isomerizing hydrogenation by passage of said charge with hydrogen in contact with at least one supported catalyst containing at least one noble metal of GVIII , at a temperature of 20 ° C to 150 ° C, a pressure of 5 to 100 bars, the effluent obtained is then subjected to etherification by an alcohol, process in which typically the hydrogenation is carried out in the presence of 2 at 400 ppm of at least one sulfur compound (ppm by weight of sulfur relative to the feed) and of hydrogen in the molar ratio H2 / HC = 0.55 to 1, the effluent obtained which is practically free of diolefins, cyclopentene and n-pentenes is subjected to etherification with an alcohol followed by separation of said alcohol from the product containing ether, the fraction thus obtained is then distilled under 1 to 8 bars, in a section light paraffinic containing n-pentene and a heavier cut containing more than 90% by weight of tertioamylalkylether and cyclopentene. Figures 1 and 2 show the two variants of this association.
Dans la version illustrée sur la figure 1 l'étape d'hydrogénation très poussée de la coupe C₅ arrivant par la conduite (4) permet de fournir à l'unité d'éthérification (2) une charge exempte de dioléfines et d'oléfines linéaires (5) telle que décrit dans les exemples 3 et 4 ci-après. De plus, l'isomérisation des méthyl-butènes-1 effectuée lors de cette étape (1) conduit à la production d'une quantité importante de méthyl-2 butène-2.In the version illustrated in FIG. 1, the very advanced hydrogenation stage of the section C coupe arriving via the line (4) makes it possible to supply the etherification unit (2) with a charge free from diolefins and linear olefins (5) as described in Examples 3 and 4 below. In addition, the isomerization of methyl-butenes-1 carried out during this step (1) leads to the production of a large amount of methyl-2-butene-2.
De manière surprenante, les performances de l'unité d'éthérification (2) sont améliorées par l'utilisation d'une telle coupe tant du point de vue du rendement en éther que du point de vue de la durée de vie du catalyseur.Surprisingly, the performances of the etherification unit (2) are improved by the use of such a cut both from the point of view of the ether yield and from the point of view of the lifetime of the catalyst.
Ce catalyseur est avantageusement constitué par 0,2 à 2 % en poids de palladium déposé sur un support, qui est par exemple une alumine ou une silice. Un autre catalyseur (décrit dans le brevet US-A-4 490 481) particulièrement intéressant est constitué par 0,03 à 1 % en poids d'or sur un support, il est résistant au soufre.This catalyst is advantageously constituted by 0.2 to 2% by weight of palladium deposited on a support, which is for example an alumina or a silica. Another particularly interesting catalyst (described in US Pat. No. 4,490,481) consists of 0.03 to 1% by weight of gold on a support, it is resistant to sulfur.
Le produit (6) obtenu dans cette étape d'éthérification est envoyé dans une colonne de séparation (3) fonctionnant sous une pression de 1 à 8 bars. On obtient en tête une coupe contenant essentiellement des molécules saturées (7) qui constituera une charge de meilleure qualité pour le vapocraquage comparée à une coupe contenant encore des oléfines.The product (6) obtained in this etherification step is sent to a separation column (3) operating under a pressure of 1 to 8 bars. At the head is obtained a section essentially containing saturated molecules (7) which will constitute a better quality filler for steam cracking compared to a section still containing olefins.
Le produit de fond de colonne (8) constitué d'un mélange de TAME et de cyclopentane présente, de manière surprenante, une qualité améliorée par rapport à un mélange contenant des oléfines résiduelles, notamment en ce qui concerne les indices d'octane recherche (NOR) et moteur (NOM).The bottom product of column (8) consisting of a mixture of TAME and cyclopentane has, surprisingly, an improved quality compared to a mixture containing residual olefins, in particular as regards the octane numbers sought ( NOR) and motor (NAME).
Dans la deuxième version illustrée sur la figure 2 l'étape d'hydrogénation est effectuée sur une coupe C₅ - 200°C qui après dépentanisation par la conduite (9) dans la colonne (10), fournira une coupe C₅ exempte de dioléfines et d'oléfines linéaires (5) à l'unité d'éthérification (2) qui sera suivie d'une colonne de séparation (3). Par la conduite (11) on soutira de la colonne 10, un produit C₆+ (généralement C₆ - 200°C).In the second version illustrated in FIG. 2, the hydrogenation step is carried out on a cut C₅ - 200 ° C which, after depentanization by line (9) in column (10), will provide a cut C₅ free of diolefins and d 'linear olefins (5) to the etherification unit (2) which will be followed by a separation column (3). Via line (11), a product C₆ + (generally C₆ - 200 ° C) will be drawn from
Les exemples suivants non limitatifs, illustrent l'invention :The following nonlimiting examples illustrate the invention:
On se propose dans cet exemple de décrire la réaction de méthoxylation d'une coupe C₅ brute issue d'une unité de vapocraquage. La composition de cette coupe est donnée ci-dessous :
Cette coupe a par ailleurs une teneur en soufre de 10 ppm. Pour effectuer cette méthoxylation, on fait passer de bas en haut, le mélange coupe C₅ et méthanol sur un lit fixe de catalyseur de type résine échangeuse d'ions sous sa forme acide ; il s'agit de résines polystyrène sulfoniques réticulées qui se présentent sous la forme de micro-billes de 0,15 à 0,40 mm de diamètre. Le lit fixe de catalyseur est disposé dans un réacteur tubulaire maintenu dans des conditions sensiblement isothermes.This cut also has a sulfur content of 10 ppm. To carry out this methoxylation, the mixture cuts C coupe and methanol is passed from bottom to top on a fixed bed of catalyst of the ion exchange resin type in its acid form; these are crosslinked sulfonic polystyrene resins which are in the form of micro-beads from 0.15 to 0.40 mm in diameter. The fixed catalyst bed is placed in a tubular reactor maintained under substantially isothermal conditions.
Avant l'emploi, le catalyseur a été imprégné de méthanol.Before use, the catalyst was impregnated with methanol.
Les conditions de traitement de ce mélange sont les suivantes :
Par isoamylène réactif on entend la somme du méthyl-2 butène-1 et du méthyl-2 butène-2.By reactive isoamylene means the sum of 2-methyl-butene-1 and 2-methyl-butene-2.
L'opération est effectuée de façon continue pendant une centaine d'heures. La conversion des isoamylènes réactifs est de 65 % mais l'on observe une augmentation progressive de la perte de charge dans le réacteur. Lorsque cette perte de charge atteint 3 bar, le test est arrêté et le catalyseur déchargé : les grains de catalyseur sont agglomérés ; en fait ces grains sont noyés dans une gangue formée par la polymérisation des dioléfines de la charge.The operation is carried out continuously for a hundred hours. The conversion of reactive isoamylenes is 65%, but there is a gradual increase in the pressure drop in the reactor. When this pressure drop reaches 3 bar, the test is stopped and the catalyst discharged: the catalyst grains are agglomerated; in fact these grains are embedded in a gangue formed by the polymerization of the diolefins of the filler.
Le tableau suivant donne les compositions moyennes typiques (en % poids) de la charge et de l'effluent du réacteur au cours de l'expérience.
Dans cet exemple, on méthoxyle la même coupe C₅ de vapocraquage après l'avoir débarrassée par hydrogénation sélective de ses composés dioléfiniques. Cette hydrogénation sélective est effectuée de la manière suivante : on fait passer la coupe C₅ brute sur un lit fixe de catalyseur constitué de 0,3 % poids de palladium déposé sur une alumine gamma tétragonale sous forme de billes ; la surface spécifique de cette alumine est de 60 m²/g. Le lit fixe de catalyseur est disposé dans un réacteur tubulaire maintenu dans des conditions sensiblement isothermes. Avant l'emploi, le catalyseur est réduit à pression atmosphérique sous courant d'hydrogène à 100°C pendant 2 heures. Les conditions de traitement de la charge sont les suivantes :
Le produit hydrogéné à la composition (en % poids) suivante :
Ce produit est additionné de méthanol et les oléfines réactives sont méthoxylées dans les conditions déjà décrites dans l'exemple 1.Methanol is added to this product and the reactive olefins are methoxylated under the conditions already described in Example 1.
On constate lors de cette expérience qui a duré 500 heures, sans signe de désactivation du catalyseur, que la perte de charge dans le réacteur n'a pas évolué : au déchargement du réacteur, on ne trouve pas de trace des polymères décrits dans l'exemple 1.It is noted during this experiment which lasted 500 hours, without sign of deactivation of the catalyst, that the pressure drop in the reactor has not changed: when the reactor is unloaded, there is no trace of the polymers described in the example 1.
Par ailleurs, la conversion des isoamylènes réactifs est très voisine de celle déjà donnée dans l'exemple 1. La composition en TAME de l'effluent est de 19,8 % poids alors qu'elle n'était que de 6,6 % poids dans l'exemple 1.Furthermore, the conversion of reactive isoamylenes is very close to that already given in Example 1. The composition in TAME of the effluent is 19.8% by weight whereas it was only 6.6% by weight in Example 1.
Le tableau suivant donne la composition typique (en % poids) de la charge et de l'effluent du réacteur au cours de l'expérience.
Le mélange effluent du réacteur est ensuite lavé à l'eau pour éliminer le méthanol résiduel puis séparé par distillation en deux coupes dont les compositions (en % poids) sont les suivantes :
On obtient ainsi une coupe riche en TAME qui peut être directement incorporée dans un pool essence, ses indices d'octane NOR et NOM sont respectivement de :
Le distillat contient 38,9 % d'oléfines, ce qui le rend peu intéressant à utiliser comme charge de vapocraqueur.The distillate contains 38.9% olefins, which makes it unattractive to use as a steam cracker filler.
Dans cet exemple, on méthoxyle toujours la même coupe C₅ d'essence de vapocraquage après l'avoir débarassée par une hydrogénation poussée de ses oléfines et dioléfines linéaires et cycliques. Les isoamylènes ne sont pas affectés par cette hydrogénation mais pour ces produits on obtient un mélange dont la composition est proche de celui attendu dans des conditions d'équilibre thermodynamique. Les conditions de traitement pour cette hydrogénation qui s'effectue dans le même appareillage et avec le même catalyseur que ceux déjà décrits dans l'exemple 2, sont les suivantes :
Le produit hydrogéné a la composition (en % poids) suivante :
Ce produit est additionné de méthanol et les oléfines réactives sont méthoxylées dans les conditions décrites dans l'exemple 1.Methanol is added to this product and the reactive olefins are methoxylated under the conditions described in Example 1.
On constate lors de cette expérience qui a duré 500 heures sans signe de désactivation du catalyseur, que la perte de charge dans le réacteur n'a pas évolué ce qui était déjà le cas dans l'exemple 2. Au déchargement, le catalyseur est retrouvé dans le même état que celui décrit dans l'exemple 2, on ne trouve pas trace des polymères décrits dans l'exemple 1.It is noted during this experiment which lasted 500 hours without sign of deactivation of the catalyst, that the pressure drop in the reactor has not changed which was already the case in Example 2. On unloading, the catalyst is found in the same state as that described in Example 2, there is no trace of the polymers described in Example 1.
Par ailleurs, la conversion des isoamylènes réactifs est très voisine de celle déjà donnée dans les exemples 1 et 2.Furthermore, the conversion of reactive isoamylenes is very close to that already given in Examples 1 and 2.
La composition en TAME de l'effluent est de 22,0 % ce qui est supérieur à celles qui résultaient des conditions décrites dans les exemples 1 (6,6 % poids) et 2 (19,8 % poids).The TAME composition of the effluent is 22.0%, which is higher than those which resulted from the conditions described in Examples 1 (6.6% by weight) and 2 (19.8% by weight).
Le tableau suivant donne la composition typique (en % poids) de la charge et de l'effluent du réacteur au cours de l'expérience.
Le mélange effluent du réacteur est ensuite lavé à l'eau pour éliminer le méthanol excédentaire, puis séparé par distillation en deux coupes dont les compositions (en % poids) sont les suivantes :
On obtient ainsi une coupe riche en TAME et cyclopentane dont les indices d'octane sont excellents (NOR = 105,3 et NOM = 96) et qui peut être directement valorisée dans un pool essence. Le distillat qui contient 87,4 % de composés saturés dont 53,2 % de n-pentane est une charge excellente pour le vapocraqueur.A cut rich in TAME and cyclopentane is thus obtained, the octane numbers of which are excellent (NOR = 105.3 and NOM = 96) and which can be directly valued in a petrol pool. The distillate which contains 87.4% of saturated compounds including 53.2% of n-pentane is an excellent filler for the steam cracker.
On part dans cet exemple de la coupe totale d'essence de vapocraquage comprenant la coupe C₅ mais de point final d'ébullition égal à 200°C. Cette essence est d'abord traitée dans une étape d'hydrogénation dont le but est d'éliminer la totalité des composés dioléfiniques et styréniques ainsi que les pentènes et les cyclopentènes. On réalise cette hydrogénation dans le même appareillage que dans les exemples 2 et 3 et en utilisant le même catalyseur mais les conditions opératoires choisies sont les suivantes :
Le produit obtenu est ensuite envoyé dans une colonne à distiller d'où l'on soutire les coupes suivantes :
- Une coupe C₆ - 200°C en fond.
- Une coupe C₅ en tête dont la composition (en % poids) est la suivante :
- A C₆ cut - 200 ° C at the bottom.
- A C₅ cut at the top, the composition (in% by weight) is as follows:
Ce produit est additionné de méthanol et les oléfines réactives sont méthoxylées dans les conditions décrites dans l'exemple 1.Methanol is added to this product and the reactive olefins are methoxylated under the conditions described in Example 1.
On constate lors de cette expérience qui a duré 500 heures sans signe de désactivation du catalyseur, que la perte de charge dans le réacteur n'a pas évolué ce qui était déjà le cas dans les exemples 2 et 3.It is noted during this experiment, which lasted 500 hours without sign of deactivation of the catalyst, that the pressure drop in the reactor has not changed, which was already the case in Examples 2 and 3.
Au déchargement le catalyseur est retrouvé dans le même état que celui décrit dans les exemples 2 et 3, on ne trouve pas de trace de polymères comme décrits dans l'exemple 1.On unloading, the catalyst is found in the same state as that described in Examples 2 and 3, there is no trace of polymers as described in Example 1.
La conversion des isoamylènes réactifs est très voisine de celle déjà donnée dans les exemples 1, 2 et 3.The conversion of reactive isoamylenes is very close to that already given in Examples 1, 2 and 3.
La composition en TAME de l'effluent est de 21,6 % ce qui est supérieur à celles qui résultaient des conditions décrites dans les exemples 1 (6,6 % poids) et 2 (19,8 % poids).The TAME composition of the effluent is 21.6% which is higher than those which resulted from the conditions described in Examples 1 (6.6% by weight) and 2 (19.8% by weight).
Le tableau suivant donne la composition typique (en % poids) de la charge et de l'effluent du réacteur au cours de l'expérience.
Le mélange effluent du réacteur est ensuite lavé à l'eau pour éliminer le méthanol excédentaire, puis séparé par distillation en deux coupes dont les compositions (en % poids) sont les suivantes :
On obtient ainsi une coupe riche en TAME et cyclopentane dont les indices d'octane sont excellents (NOR = 105 et NOM = 95,5) et qui peut être directement valorisée dans un pool essence. Le distillat qui contient 87 % de composés saturés dont 53,7 % de n-pentane est une charge excellente pour le vapocraqueur.A cut rich in TAME and cyclopentane is thus obtained, the octane numbers of which are excellent (NOR = 105 and NOM = 95.5) and which can be directly valued in a petrol pool. The distillate which contains 87% of saturated compounds including 53.7% of n-pentane is an excellent filler for the steam cracker.
Claims (6)
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