NO166406B - Fremgangsmaate ved omdannelse av hydrocarboner. - Google Patents
Fremgangsmaate ved omdannelse av hydrocarboner. Download PDFInfo
- Publication number
- NO166406B NO166406B NO865319A NO865319A NO166406B NO 166406 B NO166406 B NO 166406B NO 865319 A NO865319 A NO 865319A NO 865319 A NO865319 A NO 865319A NO 166406 B NO166406 B NO 166406B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydrocarbons
- stream
- reaction zone
- benzene
- pipeline
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 67
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 50
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 44
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 43
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 43
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 21
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 8
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 9
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- -1 ortho- Chemical class 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 150000003058 platinum compounds Chemical group 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical class [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/76—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/08—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of gallium, indium or thallium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved omdannelse av hydrocarboner, nærmere bestemt en katalytisk fremgangsmåte som betegnes dehydrocyklodimerisering, hvor to eller flere molekyler av et lett, alifatisk hydrocarbon, som f.eks. propan eller butan, kobles sammen for å danne et aromatisk hydrocarbon som produkt. Også ikke-aromatiske hydrocarboner dannes, spesielt når vesentlige mengder olefiner er tilstede i tilførselsmaterialet.
Det finnes et stort antall publikasjoner hvor det beskrives omdannelse av lette, alifatiske hydrocarboner til aromatiske hydrocarboner. Eksempelvis beskrives i US patentskrift nr. 2 992 283 overføring av propylen til en rekke forskjellige høyeremolekylære hydrocarboner under anvendelse av krystallinsk aluminosilikat som katalysator. I US patentskrift nr. 4 347 394 beskrives overføring av C,.^hydrocarboner til aromater under anvendelse av en ikke-sur zeolitt som bærer en platinaforbindelse. I US patentskrift nr. 4 329 532 beskrives overføring av -olefiner eller blandin-ger av olefiner og paraffiner til aromatiske hydrocarboner. Katalysatoren omfatter et krystallinsk silikat med nærmere angitt sammensetning, krystallittstørrelsesområde og røntgen-diffraksjonsmønster. I US patentskrift nr. 4 444 988 beskrives et prosesskjema for utvinning av produktene fra en lignende prosess hvor det benyttes et C^-C^-olefinisk tilførsels-materiale. Det det legges vekt på i dette patentskrift, er bruk av varmeveksling for å forbedre de økonomiske betingelser ved kondenseringen av hydrocarboner fra avløpsstrømmen fra reaksjonssonen.
I US patentskrift nr. 4 180 689 redegjøres det for overføring av alifatiske C^-Cg-hydrocarboner til aromatiske hydrocarboner ved en fremgangsmåte hvor det benyttes en katalysator omfattende gallium båret på et aluminosilikat. I
US patentskrift nr. 3 761 389 beskrives en forbedret fremgangsmåte for overføring av hydrocarboner i området fra 0.^-hydrocarboner til hydrocarboner med kokepunkt 204,4°C
til aromater over en katalysator av "ZSM-5"-typen. Forbedrin-gen ligger i bruken av to reaksjonstrinn i serie, av hvilke
det første utføres ved strengere driftsbetingelser. Også
i US patentskrift nr. 4 528 412 beskrives katalysatorer, metoder for drift av reaksjonssonen og produktgjenvinnings-metoder for dehydrocyklodimeriseringsprosesser. For en omtale av dehydrocyklodimeriseringsprosessen vises det dessuten til side 191 i bind 18, nr. 2 av 1979-utgaven av "Industrial Engineering Chemistry - Process Design and Development".
Oppfinneren bak den foreliggende oppfinnelse har nu funnet frem til et særpreget prosesstrømningsskjema som øker utbyttet av de rner verdifulle alkylaromatiske hydrocarboner i en dehydrocyklodimeriseringsprosess. Det har også vist seg at oppfinnelsen fører til det uventede resultat at det oppnåes større omdannelse av de tilførte lette hydrocarboner pr. gjennomgang. Dette oppnåes ved at benzen og/eller toluen føres inn i reaksjonssonen i blanding med de tilførte lette hydrocarboner. I henhold til en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen foretas resirkuleringg av benzen og/eller toluen som gjenvinnes fra avløpsstrømmen fra reaksjonssonen.
Med oppfinnelsen tilveiebringes det således en fremgangsmåte ved omdannelse av hydrocarboner, ved hvilken en tilførselsstrøm i dampfase inneholdende et alifatisk C2-C5~ hydrocarbon innføres i en katalytisk reaksjonssone inneholdende en fast katalysator og overføres til aromatiske hydrocarboner omfattende benzen, toluen og xylener, som utvinnes fra en avløpsstrøm fra reaksjonssonen. Den nye fremgangsmåte er særpreget ved at benzen og/eller toluen innføres i reaksjonssonen i en mengde av fra 1,0 til 10,0 mol% av den totale mengde hydrocarboner som innføres i denne, for å øke dannelsen av xylener.
Tegningen viser et forenklet prosessflyteskjema for
en Loretrukken utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og viser fremstilling av Cg-aromater fra propan, med resirkulering av benzen.,
Fremgangsmåter for overføring av lette, alifatiske hydrocarboner til aromatiske eller ikke-aromatiske Cg<+->hydrocarboner har vært gjenstand for et betydelig utviklingsar-beide, slik det vil fremgå av de ovenfor omtalte publikasjoner. Den viktigste nytte man har av fremgangsmåten er for overføring av de billige og i store mengder forekommende C^- og/eller -hydrocarboner til de mer verdifulle aromatiske hydrocarboner og hydrogen, eller for overføring av hydrocarbonene i tilførselsmaterialet til høyeremolekylære alifatiske produkter. Dette kan være ønskelig ganske enkelt for å øke verdien av hydrocarbonene. Det kan også være ønskelig å korri-gere for en overdreven mengde av C^- og -hydrocarbonene eller for å tilfredsstille et behov for de aromatiske hydrocarboner. De aromatiske hydrocarboner er meget anvendelige for fremstilling av et bredt utvalg av petrokjemiske produkter, av hvilke benzen er et av de mest benyttede. De som produkter erholdte aromatiske hydrocarboner er også nyttige som blandebestanddeler i motorbrennstoffer med høyt octan-tall.
Tilførselsmaterialene til en dehydrocyklodimeriseringsprosess er lette, alifatiske hydrocarboner med fra 2 til 4 carbonatomer pr. molekyl. Tilførselsstrømmen kan omfatte én enkelt forbindelse eller en blanding av to eller flere av disse forbindelser. De foretrukne tilførselsmaterialer er propan, propylen, butanene og butylenene, idet mettede forbindelser sterkt foretrekkes. Tilførselsstrømmen til prosessen kan også inneholde en viss mengde °9 C^-hydrocarboner. Det foretrekkes at konsentrasjonen av C,.-hydrocarboner i tilførselsstrømmen til en dehydrocyklodimeriseringsprosess holdes så lav som det er praktisk mulig, fortrinnsvis lavere enn 5 mol%. De foretrukne produkter fra prosessen er aromatiske Cg<+->hydrocarboner. Imidlertid er dehydrocyklodimeriseringsprosesser ikke 100% selektive, og det dannes en viss mengde ikke-aromatiske Cg<+->hydrocarboner også fra mettede tilførselsmaterialer. Når det behandles et tilførselsmateriale som utgjøres av propan og/eller butaner, vil den alt over-veiende mengde av C^+-hydrocarbonene som fåes som produkt, utgjøres av benzen, toluen og de forskjellige xylenisomerer. Det dannes også en liten mengde Cg<+->aromater. Tilstedeværelse av olefiner i tilførselsstrømmen resulterer i en øket dannelse av langkjedede Cg+-hydtocarboner som produkter når det foretrukne katalysatorsystem benyttes. Betydelige olefinkonsentra-sjoner i tilførselsmaterialet kan i betydelig grad redusere dannelsen av aromater...
Oppfinnelsen er rettet inn mot å øke mengden av de verdifulle Cg-alkylaromater, spesielt xylener, som fåes i en dehyd-rocyklodimeriseringsreaksjonssone. Reaksjonssonens utformning og sammensetningen av den katalysator som benyttes i reaksjonssonen, er ikke grunnleggende elementer av oppfinnelsen eller karakteristika som begrenser oppfinnelsen. Like fullt menes det at det vil være nyttig, for å tilveiebringe en bakgrunn for oppfinnelsen, å beskrive det foretrukne reaktorsystem for bruk ved reforming- og dehydrocyklodimeriseringsva-riantene av oppfinnelsen. Dette system omfatter en flertrinns-reaktor med radial strømning og bevegelig skikt, såsom beskrevet i US patentskrifter nr.' 3 652 231, 3 692 496, 3 706 536,
3 785 963, 3 825 116, 3 839 196, 3 839 197, 3 854 887, 3 856 662, 3 918 930, 3 981 824, 4 094 814, 4 110 081 og 4 403 909. I disse patentskrifter beskrives likeledes kataly-satorregenereringssystemer'og diverse aspekter ved driften av bevegelige katalysatorskikt og det for dette formål benyttede utstyr. Dette reaktorsystem har funnet utstrakt kommer-siell anvendelse for reforming av nafthafraksjoner. Det er også beskrevet anvendelse av dette system for dehydrogenering av lette paraffiner.
I det foretrukne reaktorsystem med bevegelig skikt benyttes en kuleformig; katalysator med en diameter på mellom 0,4 og 3,2 mm. Katalysatoren omfatter fortrinnsvis et bærermateriale og en metallisk bestanddel som er avsatt på bærer-materialet såsom ved impregnering eller koutfelning. I de ovenfor anførte publikasjoner påpekes det at trenden for tiden går i retning av å benytte et zeolittisk bærermateriale, og den katalysator sorm i faget betegnes som zeolitt av ZSM-5-typen, angis ofte som et foretruknet materiale. Når det
er riktig sammensatt, synes det som om dette zeolit-
tiske materiale selv har en betydelig virkning på dehydrocyk-lodimeriseringsreaksjonen. For mer informasjon om zeolitthol-dige dehydrocyklodimeriseringskatalysatorer vises det til europeisk patentsøknad nr. 832011422.9. Likevel foretrekkes det å benytte en metallisk komponent i katalysatorsysternet for å øke katalysatorens aktivitet og/eller selektivitet.
Den foretrukne metalliske bestanddel er gallium, som angitt
i det ovenfor omtalte US patentskrift nr. 4 180 689. En dehyd-rocyklodimeriseringsreaksjonssone drives fortrinnsvis ved en temperatur mellom 487 og 593°C og ved et overtrykk som er lavere enn 689 kPa. Hydrogenproduserende reaksjoner begun-stiges vanligvis av lavere trykk, og overtrykk lavere enn 483 kPa ved utløpet fra reaksjonssonen foretrekkes sterkt.
Tegningen illstrerer det foretrukne reaktorsystem for utførelse av oppfinnelsen. En fagmann på området vil legge merke til at strømningsdiagrammet er blitt forenklet gjennom utelatelse av en rekke utstyrsenheter, såsom varmevekslere, prosess-reguleringssystemer, pumper, kondensator- og kjølersysterner for fraksjoneringskolonnene, osv., som ikke er nødvendige for å forstå prosessen. Det vil også lett sees at flyteskje-maet som er vist på tegningen, kan modifiseres i mange hen-seende, uten at man avviker fra den grunnleggende oppfinnel-ses idé. Eksempelvis er antallet varmevekslere som er vist på tegningen, holdt på et minimum for å lette oversikten.
En fagmann på området vil forstå at valget av varmevekslings-metoder som er benyttet for å oppnå nødvendig oppvarmning og kjøling på forskjellige punkter i prosessen, vil kunne varieres meget. I en prosess som er såpass kompleks som denne, finnes det mange muligheter for indirekte varmeveksling mellom forskjellige prosesstrømmer. Avhengig av plasseringen av anlegget for den foreliggende fremgangsmåte og omstendighetene forøvrig kan det være ønskelig å foreta varmeveksling mot damp, varm olje eller prosesstrømmer fra prosessenheter som ikke er vist på tegningen.
Idet det nu vises til tegningen, blir en tilførsels-strøm omfattende propan ført inn i prosessen gjennom rørled-ning 1 og blandet med en resirkulert strøm av aromatisk hydrocarbon tilført gjennom rørledning 2. Denne blanding av det tilførte propan og de resirkulerte aromatiske hydrocarboner strømmer gjennom rørledning 3 og blandes med resirkulert hydrogenrik gass fra rørledning 4. Blandingen av hydrogen, tilført propan og resirkulerte aromatiske hydrocarboner strøm-mer inn i reaksjonssone 6 gjennom rørledning 5. I reaksjonssonen bringes disse materialer i kontakt med en fast dehydro-dimeriseringskatalysator ved hensiktsmessige reaksjonsbetin-gelser for å avstedkomme overføring av i det minste en vesentlig andel av det tilførte propan til aromatiske hydrocarboner. Det dannes også under denne reaksjon en betydelig mengde hydrogen og, som biprodukter ved reaksjonen, en meget mindre mengde methan og ethan.
Det dannes derfor en reaksjonssoneavløpsstrøm som
taes ut gjennom rørledning 7, og som utgjøres av en blanding av restmengder av det tilførte propan, de lette biprodukter methan og ethan, de aromatiske hydrocarboner som ønskes som produkt, resirkulerte aromatiske hydrocarboner og hydrogen. Avløpsstrømmen fra reaksjonssonen føres gjennom en varmegjen-vinningsvarmeveksler som i typiske tilfeller vil være anordnet inn i selve reaksjonssonen, og den føres deretter gjennom en kjølesone, f.eks. gjennom en varmeveksler 8. Den resulterende kjøling må være tilstrekkelig til å avstedkomme partiell kondensasjon av avløpsstrømmen fra reaksjonssonen,
slik at minst 85 mol% av Cg<+->hydrocarbonene kondenseres.
Den resulterende blandingsfaseavløpsstrøm føres inn i damp-væske-separasjonssone 9. En lett gasstrøm bestående hovedsakelig av propan, hydrogen og lette hydrocarboner taes ut fra separa-sjonssonen 9 gjennom rørlending 10. En del av gasstrømmen i rørledning 10 taes ut av prosessen gjennom rørledning 11
som en netto gasstrøm med en strømningshastighet som oppveier dannelsen av hydrogen og/eller lette hydrocarboner i prosessen. Den gjenværende del av gasstrømmen strømmer gjennom rørledning 12 og føres inn i rørledning 4 for å tilbakeføres
til reaksjonssonen som en resirkulert gasstrøm. En gassrense-sone kan, om ønskes, være anordnet i enten rørledning 10 eller rørledning 12 for å fjerne hydrocarboner fra gasstrøm-men og øke hydrogenkonsentrasjonen i den netto gasstrøm eller i den resirkulerte gasstrøm.
Væskefasekondensatet som oppsamles i damp-væske-separa-sjonsbeholderen 9, taes ut gjennom rørledning 13 og innføres i en første fraksjoneringskolonne 14 som drives som en strip-pekolonne, for å fjerne uønskede lette hydrocarboner og opp-løst hydrogen fra den tilførte kondensatstrøm. Sammensetningen av materialet som taes ut over toppen av kolonnen 14,
vil være avhengig av den ønskede sammensetning av toppstrøm-men fra kolonne 18 umiddelbart på nedstrømssiden. Strippekolonnen 14 drives fortrinnsvis som en pentanavdestillerings-kolonne, slik at praktisk talt hele mengden av C,--hydrocarboner som strømmer inn i kolonne 14, taes ut fra kolonnen som en del av den netto toppstrøm i rørledning 15. Dette vil normalt være tilfelle når det ønskes å fremstille benzen av høy renhet egnet for anvendelse som et petrokjemisk til-førselsmateriale. Dersom det imidlertid bare ønskes å benytte de fremstilte aromatiske hydrocarboner som en blandebestand-del for motorbrennstoff, kan C,--hydrocarbonene som er tilstede i kondensatet i rørledning 13, tillates å føres ut som en del av den netto bunnstrøm fra kolonne 14. I dette tilfelle vil strippekolonnen drives som en propanavdestilleringskolonne eller som en butanavdestilleringskolonne. I ethvert tilfelle vil de utskilte lette hydrocarboner i toppstrømmen fra kolonne 14 taes ut gjennom rørledning 15, og denne strøm kan, om ønskes, deles i en resirkulert del som føres gjennom rørled-ning 16, og en lett produktstrøm som taes ut fra prosessen gjennom rørledning 17. Det er også mulig å resirkulere hele den lette fraksjon fra rørledning 15 gjennom rørledning 16.
Den netto bunnstrøm fra kolonne 14 vil fortrinnsvis inneholde alle de CD<,+>-h<y>drocarboner som var tilstede i konden-såtet som ble tilført kolonne 14. Denne strøm føres gjennom rørledning 19 til en kolonne som her betegnes som en "benzen-kolonne". Benzenkolonnens funksjon er å samle praktisk talt alt det innstrømmende benzen i en netto toppstrøm som taes ut gjennom rørledning 27. I det minste en del av dette benzen taes ut gjennom rørledning 30 som en første produktstrøm fra prosessen. Den gjenværende mindre mengde benzen føres gjennom rørledning 31 og inn i rørledning 2 for resirkulering til reaksjonssonen. Den netto bunnstrøm fra kolonne 18 taes ut gjennom rørledning 20 og inneholder praktisk talt alle de C^+-hydrocarboner som ble tilført kolonnen 18. Denne bunn-strøm ledes inn i en toluenkolonne 21. Toluenkolonnens funksjon er å samle praktisk talt alt innstrømmende toluen i en netto toppstrøm som taes ut gjennom rørledning 26. Fortrinnsvis taes alt det toluen som strømmer gjennom rørledning 26 ut fra prosessen gjennom rørledning 28 som en produkt-strøm. Alternativt kan en del av toluenet resirkuleres gjennom en valgfri rørledning 2 9 for derfra å føres inn i reaksjonssonen gjennom rørledning 2.
Den netto bunnstrøm fra kolonne 21 vil inneholde praktisk talt alle de co+-hydrocarboner som føres inn i toluenkolonnen. Denne netto bunnstrøm føres via rørledning 22 inn i en Co„+-produktkolonne 23. Denne kolonne har som funksjon å skille ut fra de innstrømmende hydrocarboner en CoQ-rik netto toppstrøm som taes ut gjennom rørledning 25, og.som inneholder aromatiske Cg-hydrocarboner, såsom ortho-, meta-
og paraxylen. De tilbakeblivende aromatiske Cg -hydrocarboner som er blitt dannet i reaksjonssonen, taes ut fra prosessen som en netto bunnstrøm gjennom rørledning 24. Denne måte å foreta fraksjoneringen på, vil normalt bli benyttet når det ønskes å utvinne en relativt ren strøm av Cg-aromatene. Dette vil være tilfelle for de fleste petrokjemiske anvendel-ser. Imidlertid vil den endelige produktstrøm fra prosessen kunne være bunnstrømmen fra toluenkolonnen 21, og den ville i så fall utgjøres av en blanding av aromatiske Cg- og Cg<+->hydrocarboner.
Det menes at en fagmann på området utformning av pet-roleumraffineringsprosesser og petrokjemiske prosesser vil kunne bestemme gunstige driftsbetingelser, apparaturutform-ninger og driftsprosedyrer for den foreliggende fremgangsmåte ved bruk av standard prosessutformningsmetoder etter at han nu kjenner til det generelle prosesskjema. Det er i faget kjent at det er uønsket å føre forbindelser som kan ha tendens til å fryse eller på annen måte å danne faste stoffer, inn i prosessens lavtemperaturdel. Av denne grunn kan det benyttes en tørkesone. Denne tørkesones funksjon vil være å hindre vann i å strømme inn i lavtemperaturutstyret som benyttes for å oppnå en utgående hydrogengasstrøm av høy renhet. Tørkesonen kreves først og fremst for å fjerne den lille mengde vann som kan være oppløst i en tilførsels-strøm til prosessen og/ eller vann som måtte være tilstede på regenerert katalysator som innføres i prosessen eller som er blitt avgitt fra strippedamp benyttet for tetting av katalysatorpassasjer, osv.
Damp-væske-separasjonssonene som benyttes i prosessen, omfatter fortrinnsvis en passende dimensjonert vertikalt orientert beholder forsynt med en tåkefjerningspute eller annen anordning for fjerning av medreven væske anordnet i den øvre ende. Fraksjoneringssonene som benyttes i prosessen, omfatter fortrinnsvis én enkelt flertrinns fraksjonerings-kolonnne som har bunner av hullplatetypen, og som er av relativt konvensjonell utformning. Eksempelvis kan en hensiktsmes-sig utformet kolonne med 40 bunner funksjonere som strippeko-lonne 14. Om ønskes, kan det imidlertid også benyttes flerko-lonnefraksjoneringssoner av den ene eller den annen utformning for å utvinne spesifikke produktstrømmer. Fraksjonerings-sonen kan f.eks. utformes slik at det foretaes en innledende deling av avløpsstrømmen, eller slik at et tungt hydrocarbon skilles ut i en av de første kolonner. Egnede fraksjonerings-soner vil lett kunne utformes av en fagmann på området. Drifts-betingelsene som kreves i fraksjoneringssonene, er avhengige av forbindelsene som skal skilles ut og av den ønskede separa-sjon. Slik det her benyttes er uttrykket "rik" ment å skulle å angi en konsentrasjon av den angjeldende forbindelse eller klasse av forbindelser som er høyere enn 65 mol%. Fremgangsmåten ved hydrocarbonomdannelse ifølge oppfinnelsen kan således utføres ved at man fører en tilførselsstrøm som omfatter et alifatisk C3~ eller C4-hydrocarbon og en første prosesstrøm som omfatter benzen, inn i en dehydrocyklodimeriseringsreaksjons-sone som holdes ved dehydrocyklodimeriseringsbetingelser og som inneholder en fast katalysator omfattende en zeolitt, og danner en reaksjonssoneavløpsstrøm omfattende benzen, toluen og xylener; separerer reaksjonssoneavløpsstrømmen i en rekke trinn omfattende partiell kondensasjon og frak-sjonert destillasjon og danner en produktstrøm omfattende xylener og en andre prosesstrøm omfattende benzen; og resirku-lerer i det minste en del av den andre prosesstrøm til reaksjonssonen som den ovennevnte første prosesstrøm.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen føres f .eks. benzen til reaksjonssonen, i hvilken et lett, alifatisk hydrocarbon overføres til benzen og andre aromatiske hydrocarboner. Fortrinnsvis resirkuleres benzenet fra reaksjonssoneavløpet, som vist på tegningen. Imidlertid kan det tenkes tilfeller hvor det vil være økonomisk fordelaktig å tilføre benzen fra en annen kilde til reaksjonssonen fremfor å skille ut benzen.fra reaksjonssoneavløpet. Som også vist på tegningen kan det også være ønskelig å resirkulere toluen til reaksjonssonen i blanding med de tilførte hydrocarboner. Det sørges for at mengden av benzen som tilføres reaksjonssonen sammen med tilførselsstrømmen, vil gi en konsentrasjon av aromatisk hydrocarbon i tilførselsstrømmen som er i området fra 1,0 til 10 mol%. Fortrinnsvis er konsentrasjonen av det aromatiske hydrocarbon i tilførselsstrømmen fra 2,5 til 8 mol%.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører to adskilte fordeler. For det første har det gjennom forsøk vist seg at det ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnåes en overraskende økning i omdannelsen av et lett, alifatisk tilførselsmateriale til aromater pr. gjennomgang. For det annet kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes til å endre produktfordelingen av alkylaromatiske hydrocarboner ved å øke mengden av alkylbenzener som dannes i forhold til mengden av benzen. Disse Cg-alkylbenzener er normalt et fore-trukket produkt ved en dehydrocyklodimeriseringsprosess. Eksempelvis har de høyere oktantall enn benzen. De kan også utgjøre en mer ønskelig bestanddel av et motorbrennstoff med bensinkokeområde i tilfeller hvor de ønskes å redusere bensinens benzeninnhold til et minimum. I et petrokjemisk kompleks er verdien av Cg-aromater såsom xylener vanligvis vesentlig større enn verdien av benzen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil derfor medføre betydelige økonomiske fordeler når produktet skal anvendes som motorbrennstoff eller som et råmateriale i den petrokjemiske indstri.
De følgende resultater av et forsøk utført i halvtek-nisk målestokk illustrerer fordelene som oppnåes ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. En propanstrøm av høy renhet ble ført gjennom en dehydrocyklodimeriserings-reaksjonssone som ble drevet under de ovenfor angitte foretrukne betingelser, og som inneholdt en katalysator omfattende gallium på en bærer omfattende en zeolitt. Det ble oppnådd overføring av 60 vekt% av propanet til aromatiske hydrocarboner. I et sammenligningseksempel, hvor den foreliggende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen ble benyttet, ble 6 mol% benzen tilsatt tilførselsstrømmen til anlegget, mens de øvrige betingelser forble uendrede. Resultatet var en uventet økning i den midlere propanomdannelse til 66 vekt%, uten at det fant sted noe tap i den totale aromatselektivitet, regnet på vektbasis. Det viste seg også at det totale antall mol aromater som ble dannet ved fremgangsmåten var mindre, men at det ble dannet mer alkylbenzener når benzen samtidig ble tilført.
Claims (2)
1. Fremgangsmåte ved omdannelse av hydrocarboner, ved hvilken en tilførselsstrøm i dampfase inneholdende et alifatisk C2~C^-hydrocarbon innføres i en katalytisk reaksjonssone inneholdende en fast katalysator og overføres til aromatiske hydrocarboner omfattende benzen, toluen og xylener, som utvinnes fra en avløpsstrøm fra reaksjonssonen, karakterisert ved at benzen og/eller toluen innføres i reaksjonssonen i en mengde av fra 1,0 til 10,0 mol% av den totale mengde hydrocarboner som innføres i denne, for å øke dannelsen av xylener.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det i reaksjonssonen innføres en mengde benzen og/eller toluen som er på fra 2,5 til 8,0 mol% av den totale mengde hydrocarboner som innføres i denne.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/814,830 US4642402A (en) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | Process for conversion of light aliphatic hydrocarbons to aromatics |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO865319L NO865319L (no) | 1987-07-01 |
NO166406B true NO166406B (no) | 1991-04-08 |
NO166406C NO166406C (no) | 1991-07-17 |
Family
ID=25216105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO865319A NO166406C (no) | 1985-12-30 | 1986-12-29 | Fremgangsmaate ved omdannelse av hydrocarboner. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4642402A (no) |
EP (1) | EP0230655B1 (no) |
JP (1) | JPS62190132A (no) |
AU (1) | AU590651B2 (no) |
CA (1) | CA1270859A (no) |
DE (1) | DE3670071D1 (no) |
IN (1) | IN167976B (no) |
NO (1) | NO166406C (no) |
NZ (1) | NZ218702A (no) |
ZA (1) | ZA869589B (no) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4686312A (en) * | 1981-12-23 | 1987-08-11 | Mobil Oil Corporation | Aromatics production |
GB8626532D0 (en) * | 1986-11-06 | 1986-12-10 | British Petroleum Co Plc | Chemical process |
US4854939A (en) * | 1987-12-08 | 1989-08-08 | Mobil Oil Corporation | Aromatization and etherification process integration |
US4879424A (en) * | 1988-09-19 | 1989-11-07 | Mobil Oil Corporation | Conversion of alkanes to gasoline |
US5043502A (en) * | 1990-03-16 | 1991-08-27 | Uop | Production of xylenes from light aliphatic hydrocarbons via dehydrocyclodimerization and methylation |
US5258563A (en) * | 1992-06-11 | 1993-11-02 | Uop | Process for the production of benzene from light hydrocarbons |
US7687674B2 (en) * | 2006-12-28 | 2010-03-30 | Uop Llc | Low temperature process for recovering and producing para-xylene and heat exchange network therefore |
WO2009076393A2 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Shell Oil Company | Process for the conversion of ethane or mixed lower alkanes to aromatic hydrocarbons |
US8809608B2 (en) * | 2008-02-18 | 2014-08-19 | Shell Oil Company | Process for the conversion of lower alkanes to aromatic hydrocarbons |
CN101945840B (zh) * | 2008-02-18 | 2014-07-16 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于乙烷转化成芳烃的方法 |
MY156207A (en) | 2008-02-18 | 2016-01-29 | Shell Int Research | Process for the conversion of ethane to aromatic hydrocarbons |
EA201070974A1 (ru) | 2008-02-20 | 2011-02-28 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ конверсии этана в ароматические углеводороды |
EA022457B1 (ru) | 2009-11-02 | 2016-01-29 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ конверсии смесей низших алканов в ароматические углеводороды |
SG185516A1 (en) | 2010-05-12 | 2012-12-28 | Shell Int Research | Process for the conversion of lower alkanes to aromatic hydrocarbons |
CN103130597B (zh) * | 2011-11-30 | 2016-01-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种促进丁烷转化制芳烃的方法 |
JP5873570B2 (ja) | 2011-12-19 | 2016-03-01 | 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Dalian Institute Of Chemical Physics,Chinese Academy Of Sciences | メタノール及び/又はジメチルエーテルとc4液化ガスの混合転換によりパラキシレンを製造するための触媒及びその製造方法と使用 |
CN103772124B (zh) * | 2012-10-25 | 2015-10-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 由混合碳四和苯生产非苯芳烃的方法 |
US20160176778A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Uop Llc | Process for conversion of light aliphatic hydrocarbons to aromatics |
CA3004330C (en) * | 2015-11-04 | 2020-05-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process and system for making cyclopentadiene and/or dicyclopentadiene |
US11377402B2 (en) * | 2017-05-22 | 2022-07-05 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated aromatics formation and methylation |
US10676410B2 (en) * | 2017-06-22 | 2020-06-09 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Systems and processes for alkane aromatization |
US10487026B2 (en) * | 2018-04-13 | 2019-11-26 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Aromatization process using heavy aromatic circulation |
KR20210053894A (ko) * | 2018-09-03 | 2021-05-12 | 에네오스 가부시키가이샤 | 크실렌의 제조 방법 |
EP3689843A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-05 | Basf Se | A method for producing an aromatic hydrocarbon or a mixture of aromatic hydrocarbons from a low molecular hydrocarbon or a mixture of low molecular hydrocarbons |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US528412A (en) * | 1894-10-30 | Mechanical movement | ||
US2992283A (en) * | 1959-07-30 | 1961-07-11 | Exxon Research Engineering Co | Preparation of aromatic and saturated hydrocarbons |
US3501542A (en) * | 1968-02-29 | 1970-03-17 | Gulf Research Development Co | Dehydrocyclization process |
US3761389A (en) * | 1972-08-28 | 1973-09-25 | Mobil Oil Corp | Process of converting aliphatics to aromatics |
US4180689A (en) * | 1976-12-20 | 1979-12-25 | The British Petroleum Company Limited | Process for converting C3 -C12 hydrocarbons to aromatics over gallia-activated zeolite |
NL190156C (nl) * | 1979-03-14 | 1993-11-16 | Shell Int Research | Werkwijze voor de bereiding van een aromatisch koolwaterstofmengsel. |
NL190157C (nl) * | 1979-03-14 | 1993-11-16 | Shell Int Research | Werkwijze voor de bereiding van aromatische koolwaterstoffen en waterstof. |
DD149210A1 (de) * | 1980-02-15 | 1981-07-01 | Rainer Heinrich | Verfahren zur katalytischen herstellung aromatischer kohlenwasserstoffe |
US4347394A (en) * | 1980-12-10 | 1982-08-31 | Chevron Research Company | Benzene synthesis |
US4490569A (en) * | 1981-05-11 | 1984-12-25 | Mobil Oil Corporation | Process for converting propane to aromatics over zinc-gallium zeolite |
US4444988A (en) * | 1982-07-22 | 1984-04-24 | Mobil Oil Corporation | Use of liquefied propane and butane or butane recycle to control heat of reaction of converting olefins to gasoline and distillate |
US4528412A (en) * | 1984-10-11 | 1985-07-09 | Uop Inc. | Dehydrocyclodimerization process |
-
1985
- 1985-12-30 US US06/814,830 patent/US4642402A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-12-18 AU AU66721/86A patent/AU590651B2/en not_active Ceased
- 1986-12-18 NZ NZ218702A patent/NZ218702A/xx unknown
- 1986-12-19 ZA ZA869589A patent/ZA869589B/xx unknown
- 1986-12-22 IN IN1126/DEL/86A patent/IN167976B/en unknown
- 1986-12-23 DE DE8686118016T patent/DE3670071D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-23 EP EP86118016A patent/EP0230655B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-27 JP JP61316099A patent/JPS62190132A/ja active Pending
- 1986-12-29 CA CA000526340A patent/CA1270859A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-29 NO NO865319A patent/NO166406C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO865319L (no) | 1987-07-01 |
ZA869589B (en) | 1987-08-26 |
AU6672186A (en) | 1987-07-02 |
AU590651B2 (en) | 1989-11-09 |
EP0230655B1 (en) | 1990-04-04 |
EP0230655A1 (en) | 1987-08-05 |
NZ218702A (en) | 1989-04-26 |
CA1270859A (en) | 1990-06-26 |
JPS62190132A (ja) | 1987-08-20 |
US4642402A (en) | 1987-02-10 |
DE3670071D1 (de) | 1990-05-10 |
IN167976B (no) | 1991-01-19 |
NO166406C (no) | 1991-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO166406B (no) | Fremgangsmaate ved omdannelse av hydrocarboner. | |
JP6908708B2 (ja) | 芳香族コンビナートにおける芳香族のメチル化のためのプロセス及び装置 | |
US3996305A (en) | Fractionation of aromatic streams | |
US4191845A (en) | Process for converting unsaturated C4 hydrocarbons into normal butane | |
NO169336B (no) | Fremgangsmaate ved dehydrocyclodimerisering av alifatiske hydrocarboner for fremstilling av c6+-hydrokarboner | |
RU2698722C1 (ru) | Усовершенствованный способ получения олефинов и бтк с использованием реактора крекинга алифатических соединений | |
US4695662A (en) | Light paraffin dehydrogenation process | |
US4806700A (en) | Production of benzene from light hydrocarbons | |
NO162905B (no) | Fremgangsmaate for gjenvinning av hydrogen og hydrocarboner fra avloepsstroemmen i en hydrocarbonomdannelsesprosess. | |
CN108602735B (zh) | 液相isomar工艺集成 | |
EP3259335A1 (en) | Upgrading paraffins to distillates and lube basestocks | |
WO2015123065A1 (en) | Energy efficient fractionation process for separating the reactor effluent from tol/a9+ translakylation processes | |
US20110245555A1 (en) | Tetramer production apparatus and process relating thereto | |
US4795844A (en) | Process for conversion of light olefins to LPG and aromatics | |
KR20170095304A (ko) | 경질 지방족 탄화수소에서 방향족으로의 전환 방법 | |
US20180170834A1 (en) | Removal of feed treatment units in aromatics complex designs | |
EP0224383B1 (en) | Hydrogen-producing hydrocarbon conversion process | |
JPS63196528A (ja) | 異性化/トランスアルキル化兼用帯域を用いたキシレンの製造法 | |
US11377402B2 (en) | Integrated aromatics formation and methylation | |
CA3054154A1 (en) | Treating c8-c10 aromatic feed streams to prepare and recover trimethylated benzenes | |
US9738572B2 (en) | Methods and apparatuses for selective hydrogenation of olefins | |
CN111511706B (zh) | 用于在芳烃联合装置中使芳烃甲基化的方法和设备 | |
US20170002276A1 (en) | Process for conversion of hydrocarbons integrating reforming and dehydrocyclodimerization | |
KR800001697B1 (ko) | 탄화수소 혼합물의 분별 증류법 | |
CN115038682A (zh) | 两床液相异构化方法 |