PL27701B1 - Sposób wytwarzania weglowodorów olefinowych przez katalityczne odwodornianie weglowodorów parafinowych. - Google Patents
Sposób wytwarzania weglowodorów olefinowych przez katalityczne odwodornianie weglowodorów parafinowych. Download PDFInfo
- Publication number
- PL27701B1 PL27701B1 PL27701A PL2770136A PL27701B1 PL 27701 B1 PL27701 B1 PL 27701B1 PL 27701 A PL27701 A PL 27701A PL 2770136 A PL2770136 A PL 2770136A PL 27701 B1 PL27701 B1 PL 27701B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- catalyst
- paraffinic hydrocarbons
- dehydrogenation
- hydrocarbons
- alumina
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 41
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 title claims description 28
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 3
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 chromium halide Chemical class 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 9
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N chromium trioxide Inorganic materials O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 4
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940117975 chromium trioxide Drugs 0.000 description 2
- GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N chromium(6+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+6] GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINOVVRCHXVOKB-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxido(dioxo)chromium Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-][Cr]([O-])(=O)=O.[O-][Cr]([O-])(=O)=O.[O-][Cr]([O-])(=O)=O NINOVVRCHXVOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMJNEQWWZRSFCE-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxy-3-oxo-2-(thiophen-2-ylmethyl)propanoic acid Chemical compound CCOC(=O)C(C(O)=O)CC1=CC=CS1 PMJNEQWWZRSFCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCNTUJWBXWAWEJ-UHFFFAOYSA-J aluminum;sodium;dicarbonate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O VCNTUJWBXWAWEJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001647 dawsonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Wynalazek niniejszy dotyczy katali¬ tycznego odwodorniania weglowodorów parafinowych, a zwlaszcza odwodorniania weglowodorów parafinowych, wystepuja- cych normalnie w stanie gazowym, w celu otrzymywania odpowiednich weglowodo¬ rów olefinowych.Sposób wedlug wynalazku mozna zasto¬ sowac do odwodorniania mieszanin weglo¬ wodorów parafinowych dowolnego pocho¬ dzenia; mieszaniny te moga zawierac glów¬ nie weglowodory o wiekszym ciezarze czasteczkowym niz metan, jak gazy ziem¬ ne, mieszaniny gazów otrzymywane przy przemianie olejów weglowodorowych i mieszaniny otrzymywane przez mieszanie gazów weglowodorowych z róznych zródel i z róznych okresów rafinacji olejów.Sposób wedlug wynalazku niniejszego nadaje sie równiez do przeróbki poszcze¬ gólnych weglowodorów parafinowych, jak etanu, propanu, butanu, izobutanu albo mieszanin tychze. Celem wynalazku jest przede wszystkim wytwarzanie jednoolefi- nów, które nadaja sie do polimeryzacji za pomoca takich katalizatorów, jak stale ka¬ talizatory, zawierajace kwasy fosforowe, dzieki czemu weglowodory parafinowe, za¬ wierajace 3 i 4 atomy wegla albo 3 lub 4 atomy wegla w czasteczce, obecne w ga¬ zach, otrzymywanych przy rozszczepianiu oleju weglowodorowego, mozna przemie-mac w jpaliwo silnikowe o korzystnycn wlasciwosciach przeciwstukowych.Wynalazek niniejsfey dotyczy katali¬ tycznego traktowania weglowodorów para¬ finowych, a zwlaszcza tych, które w nor¬ malnych warunkach sa gazami, w tempera¬ turach odpowiednich do przeprowadzenia odwodorniania w obecnosci katalizatorów, skladajacych sie z tlenku glinu i póltora- tlenku chromu.W mysl wynalazku poddaje sie weglo¬ wodory parafinowe, wystepujace normal¬ nie w stanie gazowym, dzialaniu kataliza¬ tora, zawierajacego zasadniczo wieksza czesc tlenku glinu i mniejsza czesc pólto- ratlenku chromu, w temperaturach od 400 — 770PC, Katalizator wedlug wynalazku niniej¬ szego otrzymuje sie dodajac potrzebna ilosc póltoratlenku chromu do tlenku gli¬ nowego, przy czym jako dodatek stosuje sie azotan chromu i kwas chromowy.Tlenek glinu, stanowiacy podstawowy material do wyrobu katalizatorów, stoso¬ wanych do przeprowadzania procesu we¬ dlug niniejszego wynalazku, otrzymuje sie z wystepujacych w przyrodzie tlenków lub rud, jak bauksytu {AI2Os . 2H20) albo we¬ glanów, jak dawsonitu Na3AI(C03)s . 2Al (OH) 3, przez zwykle odwodnienie albo otrzymuje sie go przez wytracenie wodo¬ rotlenku glinu z roztworów siarczanu glinu lub róznych alunów, przy czym wytracony wodorotlenek glinu odwadnia sie przez ogrzewanie, przy czym korzystne jest dal¬ sze traktowanie go za pomoca powietrza lub innych gazów albo innych srodków w Celu aktywacji przed zastosowaniem.Zwykle otrzymuje sie katalizator w ta¬ ki sposób, iz naturalny tlenek glinu albo Wytracony wodorotlenek glinu odwadnia sie W temperaturach powyzej 300°C, jak np. w temperaturach lezacych okolo 600°C — 900^, w celu wytworzenia mieszaniny zawierajacej duzy odsetek aktywnego tlen¬ ku glina Tlenek taki miele sie nastepnie w celu uzyskania granulek o stosunkowo malych wymiarach, które napawa sie zwiazkami, wytwarzajacymi póltoratlenek chromu przy ogrzewaniu do odpowiednich temperatur. Tlenek glinu, otrzymywany przez odwadnianie w temperaturach wyzej wspomnianych, posiada duza zdolnosc absorbowania roztworów i absorbuje z latwoscia potrzebne ilosci zwiazku chromu zastosowanego w wodnym roztworze. Tle¬ nek glinu traktuje sie wodnym roztworem wyzej* wymienionych zwiazków i nastepnie suszy w obecnosci powietrza; przez ogrze¬ wanie zwiazków Cr(NOJ3 lub H2CrO± osiaga sie rozklad tych zwiazków, który prowadzi do wytworzenia Cr03, który to zwiazek równoczesnie laczy sie z tlenkiem glinu tworzac chromian glinu* Al^CrO^)^ rozklada sie, tworzac A/203 oraz Cr203, przy dalszym ogrzewaniu, które przepro¬ wadza sie podczas wstepnego ogrzewania, poprzedzajacego odwodornianie, albo na poczatku procesu odwodorniania weglowo¬ dorów parafinowych. Chromian amonu da¬ je podobne wyniki. Uzycie azotanu chromu jako materialu wyjsciowego do wytwarza¬ nia póltoratlenku chromu w ostatecznie otrzymanym katalizatorze jest korzystne, poniewaz jest on latwo dostepny i ekeno- miczny w uzyciu.Póltoratlenek chromu okazal sie,, mimo iz nie stanowi on skladnika glównego pod wzgledem ilosci w katalizatorze, zasadni¬ czym skladnikiem katalizatora, sluzacego do przeprowadzania sposobu wedlug wyna¬ lazku.Obecnosc póltoratlenku chromu w ilosci mniejszej niz 10% wagowych okazala sie wystarczajaca, a nawet katalizatory, za¬ wierajace póltoratlenek chromu w ilosci od 2— 5%, daja wyniki zadowalajacei zwla* szcza jesli stosuje sie aktywowany tlenek glinu, jako nosnik. A wiec np. katalizator, skladajacy sie z 4% wagowych póltora* tlenku chromu na aktywowanym tlenku glinu, jako nosniku, okazal sie najbardziej ^ 2 -dkuteoznym katalizatorem odwodorniaja- cyrn.Przy przeprowadzaniu procesu odwo¬ dorniania gazów parafinowych wedlug wy¬ nalazku niniejszego stosuje sie staly kata¬ lizator, wytworzony wedlug wyzej wymie¬ cionych sposobów, który jako srodek wy¬ pelniajacy o wielkosci ziarn np, przecho¬ dzacych przez sita, posiadajace 2,4 ¦— 8 oczek na 1 cm2, to znaczy ziarn o srednicy 3,8 — 9,1 mm, albo w postaci malych spra¬ sowanych kawalków, np. w postaci kule¬ czek, umieszcza sie w rurze reakcyjnej al¬ bo w komorze reakcyjnej* Gaz poddawany odwodornianiu podda¬ je sie dzialaniu katalizatora najlepiej po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury, znajdujacej sie przewaznie w granicach 400 — 7WC Zwykle stosuje se jednakze temperatury 900 — 650°C albo tylko 500 — 45O0PC, zwlaszcza przy odwodornianiu pro¬ panu i butanu. Rure katalityczna ogrzewac jest najlepiej od zewnatrz w celu utrzy¬ mania odpowiedniej temperatury reakcji.Cisnienie stosuje sie nizsze od atmosfe¬ rycznego, atmosferyczne albo nieco wyzsze od atmosferycznego, np. 3 —7 atm, chociaz w pewnych przypadkach stosuje sie cis¬ nienie zblizone do atmosferycznego albo ponizej atmosferycznego. Gazy poddaje sie dzialaniu odwodorniajacemu w obecnosci katalizatora w ciagu stosunkowo krótkiego czasu; czas ten waha sie w zaleznosci od rodzaju weglowodorów parafinowych; tem¬ peratury itd. i jest zwykle krótszy niz 50 sekund. Równiez korzystne jest dzialanie trwajace krócej niz 20 sekund, np. 0,5 — 10 sekund.Okazalo sie przy przeprowadzaniu pro¬ cesu odwodorniania wedlug wynalazku ni¬ niejszego, iz najlepsze wyniki osiaga sie traktujac weglowodory parafinowe w sta¬ nie suchym, to znaczy praktycznie biorac w nieobecnosci pary wodnej. Nietylko wy¬ dajnosc procesu otrzymywania odpowied¬ nich olefinów zostaje przez to zwiekszona do maksimum, lecz znacznie wzrasta rów¬ niez trwalosc katalizatora.Katalizatory, stosowane zgodnie z ni¬ niejszym wynalazkiem, posiadaja te cech^ charakterystyczna, iz dzialaja w opisanych warunkach reakcji w sposób taki, ze pro¬ ces odwodorniania czyli odciagania wodo¬ ru z traktowanego materialu urzez usuwa*- nie dwóch atomów wodoru z kazdej cza¬ steczki weglowodoru parafinowego domi* nuje nad procesem demetanizacji, to jest procesem usuwania grup CH% z czasteczek weglowodorów parafimtfwych, jak równiez nad innymi niepozadanymi reakcjami u- bocfcnymi, jak rozrywaniem lanc&cha we¬ glowego czasteczki weglowodoru parafino¬ wego w miejscach, w których zwiazane sa koncowe atomy wegla W takiej czasteczce, wskutek czego otrzymuje sie jedaoolefiay z duza wydajnoscia. A wiec np. w obecno¬ sci katalizatora, zawierajacego okolo 4% wagowych póltoratlenku chromu na akty¬ wowanym tlenku glinu jako nosniku, prze¬ biega rozklad normalnego butanu, praktycz¬ nie biorac, wylacznie w kierunku odwo¬ dorniania. Stopien odwodorniania zostaje powieksaony tak, iz w temperaturze 500°C otrzymuje sie butylen z wydajnoscia 20 — 25% normalnego butanu przy jednorazo¬ wym poddaniu dzialaniu katalizatora, pod¬ czas gdy wydajnosc wynosi 80 .—r 90%, a nawet wiecej, jezeli niepreereagowany bu¬ tan wprowadza sie wielokrotnie do kortiory reakcyjnej. Wyzsfce tetnperatury przyspie¬ szaja odwodorniatiie, lecz równiez potegu¬ ja reakcje uboczne, tak iz w Ostatecznym wyniku butylen otrzymuje sie z mniejsza wydajnoscia. To samo odnosi sie do innych "weglowodorów parafinowych* wystepuja¬ cych normalnie w stanie gazowym.Selektywne dzialanie katalizatora we¬ dlug wynalazku niniejszego oraz unikanie niepozadanych reakcji ubocznych zapew¬ nia dlugotrwalosc katalizatorów. Przy dluzszym uzyciu jednakze katalizatory te traca na aktywnosci wskutek Osadzania — 3 —sie wegla. Stwierdzono, iz pierwotna ak¬ tywnosc katalizatora mozna przywrócic, praktycznie biorac, calkowicie przez wypa¬ lenie wegla z katalizatora za pomoca tle¬ nu albo gazu zawierajacego wolny tlen i poddajac nastepnie katalizator ogrzewaniu w atmosferze redukujacej, najlepiej w o* becnosci wodoru. Podczas gdy przez wypa lanie utlenia sie póltoratlenek chromu na trójtlenek chromu, który, chociaz nietrwa¬ ly w wysokich temperaturach, zostaje u- trwalony w obecnosci tlenku glinu wskutek reagowania z tlenkiem glinu na chromian glinu, to podczas redukcji nastepuje rege¬ neracja katalizatora wskutek tego, iz chro¬ mian glinu przemienia sie na katalizator, skladajacy sie z tlenku glinu i póltoratlen- ku chromu. Okazalo sie, iz mozna przepro¬ wadzic proces utleniania i redukcji katali¬ zatora w naczyniu reakcyjnym w tempera¬ turach, stosowanych do odwodorniama, najlepiej w temperaturze 500 — 600°C.Zbyt wysokich temperatur nalezy unikac, zwlaszcza równiez w okresie utleniania lub wypalania, poniewaz przegrzanie katali¬ zatora oslabia trwale jego aktywnosc. Wy¬ palanie i redukcje mozna przeprowadzac w regularnych odstepach czasu, w ciagu krótkich okresów czasu, np. w ciau xfa — 1 godziny, aczkolwiek i dluzsze dzialanie redukujace, np. w ciagu kilku godzin, oka¬ zalo sie korzystne w pewnych przypad¬ kach o tyle, iz pozwala na stosowanie zregenerowanego katalizatora w ciagu dluzszego czasu przy nieco mniejszej ak¬ tywnosci. Okres stosowania katalizatora waha sie. W praktyce stosowano kilku¬ dniowe okresy pracy przerywane regene¬ racja katalizatora.Wynalazek niniejszy nie ogranicza sie w swym wykonywaniu do zadnego okre¬ slonego urzadzenia i poszczególne czesci urzadzenia oraz jego sprawnosc wahac sie moga w zaleznosci od potrzeb i zadanego produktu. Materialy, uzyte na rury reak¬ cyjne albo komory reakcyjne, zaleza w duzej mierze od temperatur stosowanych do reakcji. Bronz glinowy i niektóre mie¬ szaniny ogniotrwale sa materialem odpo¬ wiednim do tego celu. Komora reakcyjna do przeprowadzania procesu wedlug wyna¬ lazku jest zbudowana tak, iz jest dostoso¬ wana scisle do okresu trwania reakcji i sklada sie np. z szeregu rur o okreslonej po¬ jemnosci, zaopatrzonych w glowice, sluza¬ ce do napelniania i usuwania katalizatora; przez rury te przeprowadza,sie weglowo¬ dory gazowe w okreslonej ilosci. Rury te ogrzewa sie za pomoca odpowiedniego zródla ciepla, jakim jest np. zwykly plo¬ mien lub gorace spaliny. Mozna równiez stosowac elektryczne ogrzewanie oporowe, o ile warunki gospodarcze na to pozwalaja.Pewna liczbe rur stosuje sie do procesu odwodorniania, podczas gdy w pozosta¬ lych rurach przeprowadza sie regeneracje.Podgrzewanie do temperatury reakcji od¬ bywa sie w rurach, ogrzewanych gazami spalinowymi, w których weglowodory ga¬ zowe ogrzewa sie do temperatury reakcji z odpowiednia potrzebna szybkoscia.Po przejsciu przez strefe odwodornia¬ nia lub strefe w której zachodzi reakcja, ochladza sie szybko produkty gazowe, np. za pomoca wymiany cieplnej, do pozada¬ nego stopnia w celu przerwania reakcji, a tym samym dokladnego ustalenia czasu trwania reakcji mieszaniny gazowej i unik¬ niecia niepozadanych reakcji, w takim stopniu, jaki odpowiada maksymalnej pro¬ dukcji zadanych olefinów. Ochlodzone pro¬ dukty odprowadza sie nastepnie do prze¬ chowania albo wprowadza sie je do odpo¬ wiedniego urzadzenia, w którym rozdziela sie je na oddzielne frakcje lub weglowodo¬ ry, np. droga frakcjonowania.Na rysunku przedstawiono tytulem przykladu kilka wykresów, przedstawia¬ jacych rodzaj i przebieg reakcji w proce¬ sie przy zastosowaniu katalizatora.Na fig. 1 przedstawiono wyniki odwo¬ dorniania izobutanu przy jednorazowym - 4 -przejsciu przez katalizator pod cisnieniem atmosferycznym w trzech róznych tempe¬ raturach, mianowicie 500, 550 i 600°C, w róznych okresach czasu dzialania. Wzdluz osi Ts zaznaczono czas styku izobutanu z katalizatorem w sekundach, podczas gdy wydajnosc w przeliczeniu na butyleny, w których izobutylen stanowi 90%, umiesz¬ czono na osi rzednych B. Wyniki, przed¬ stawione na fig. 1 i 2, uzyskano przy po¬ mocy katalizatora otrzymanego nastepuja¬ cym sposobem: 100 czesci wagowych aktywowanego tlenku glinu w postaci granulek, przecho¬ dzacych przez sito posiadajace 2,4 — 4 oczek na 1 cm, dodano do 50 czesci wago¬ wych 10%-owego wodnego roztworu trój¬ tlenku chromu w temperaturze pokojowej.Po mieszaniu w ciagu krótkiego czasu zde- kantowano niewielki nadmiar cieczy i gra¬ nulki suszono najpierw w temperaturze 100°C i nastepnie w 220 — 230aC. Dzieki temu glówna ilosc rozpuszczonego trój¬ tlenku chromu zostala zaabsorbowana przez tlenek glinu. Stosujac tak spreparo¬ wany katalizator przepuszczano izobutan przez wieze, wypelniona tymi granulkami, pod cisnieniem atmosferycznym i w tempe¬ raturze 500 — 600°C z szybkoscia przeply¬ wu 500 — 800 1 na godzine. W temperatu¬ rze tej trójtlenek zostal przemieniony cal¬ kowicie w póltoratlenek chromu.Stwierdzono, jak uwidoczniono na fig. 1, iz kazdej temperaturze odpowiada naj¬ wiekszy stopien odwodorniania, przy czym najwieksza wydajnosc procesu otrzymywa¬ nia izobutylenów, wyrazona w procento¬ wych ilosciach wyjsciowego izobutylenu, wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, podczas gdy nizsze temperatury wymaga¬ ja dluzszego czasu stykania sie w celu o- siagniecia najwiekszej wydajnosci. Pomi¬ mo iz przy zastosowaniu najwyzszych tem¬ peratur mozna osiagnac najwieksze wy¬ dajnosci przy jednorazowym przeplywie weglowodorów, stwierdzono, iz równocze¬ snie osiaga sie wieksza wydajnosc, ogólna przy uzyciu nizszej temperatury i wpfowa* dzaniu z powrotem do procesu niepffce* reagowanych weglowodorów parafinowych.Podobne wyniki otrzymano przy od* wodornianiu normalnego butanu pod ci¬ snieniem atmosferycznym i w temperatu¬ rach 500 i 6Ó0°C, jak uwidoczniono na fig. 2. Na tej figurze zaznaczono czas stykania sie butanu na osi odcietych Ts, a wydaj¬ nosc w przeliczeniu na izomeryczne buty¬ leny w procentach w odniesieniu do trakto¬ wanego normalnego butanu — na osi rzed¬ nych B.Na fig. 3 przedstawiono wydajnosc pro* cesu i aktywnosc katalizatora, wytworzo¬ nego w mysl wynalazku, stosowanego w ciagu dluzszego czasu do odwodorniania propanu w ÓOO^C pod cisnieniem 755 mm slupa rteci podczas stykania sie propanu z katalizatorem w ciagu 2,65 sekund. Ka¬ talizator, stosowany w tym przykladzie, o- trzymano przez zmieszanie 250 czesci wa« gowych aktywowanego tlenku glinu w po* staci granulek przechodzacych przez sito posiadajace 4 — 4,8 oczek na 1 cm z roz¬ tworem zawierajacym w 100 czesciach wa¬ gowych wody 50 czesci wagowych azotanu chromu. Pó zmieszaniu wysuszono granul¬ ki najpierw w temperaturze 100°C w cia¬ gu 2 godzin, po czym ogrzewano do 200 — 250°G w ciagu 12 godzin w celu rozloze¬ nia azotanu i nastepnie ogrzewano w dal¬ szym ciagu do 400 — 500°C w rurze kata¬ litycznej w celu uzyskania produktu osta¬ tecznego. Analiza wykazala sklad nastepu¬ jacy: A1203 — %%, Cr203 — 4%, wody — 0,1%.Na osi odcietych Th zaznaczono czas odwodorniania w godzinach, na osi rzed¬ nych G zaznaczono w procentach wydaj¬ nosc w przeliczeniu na skladniki gazowe.Wydajnosc w przeliczeniu na otrzymany propylen zaznaczono za pomoca krzywej P, — wodór za pomoca krzywej H, a — metan za pomoca linii M. Proces ciagly - 5 —zo&tal przerwany w ciagu krótkiego czasu przez regeneracje katalizatora za pomoca powietrza i wodoru, jak zaznaczono litera R. Jak uwidocznia krzywa dosyc duza wy¬ dajnosc procesu otrzymywania propylenu pozostaje prawie stala po okresie poczat¬ kowym, podczas którego katalizator osia¬ ga swa najwieksza aktywnosc, a tylko nie¬ znaczna ilosc metanu zostala równoczesnie wytworzona. Widoczne jest przeto wybit¬ nie selektywne dzialanie katalizatora.W celu potwierdzenia doswiadczenia, osiagnietego przy odwodornianiu weglowo¬ dorów parafinowych w stanie suchym i mo¬ krym pod dzialaniem katalizatora otrzyma¬ nego w mysl wynalazku, poddano propan odwodornianiu w temperaturze 600°C pod cisnieniem atmosferycznym w trzech ko¬ lejnych okresach przy uzyciu tego samego katalizatora. Wyniki tych prób sa przed¬ stawione na fig. 4, na której czas traktowa¬ nia w godzinach zaznaczono na osi odcie¬ tych Th, a procentowa wydajnosc procesu otrzymywania propylenu w stosunku do u- zytego propanu zaznaczono na osi rzed¬ nych P. Podczas pierwszego okresu a wprowadzono do naczynia reakcyjnego propan nasycony para wodna w tempera¬ turze 44°C, nastepnie przepuszczano su¬ chy propan w okresie 6 i wreszcie wpro¬ wadzono propani nasycony para wodna o 30°C w okresie c. Z wyników porównaw¬ czych z trzech okresów a, b, c wynika, ze znaczne zwiekszenie wydajnosci weglowo¬ dorów olefinowych osiaga sie podczas od- wodorniania w nieobecnosci wilgoci. PL
Claims (3)
- Zastrzezenia patentowe, 1. , Sposób wytwarzania weglowodo¬ rów olefinowych przez katalityczne od- wodornianie weglowodorów parafinowych, a zwlaszcza weglowodorów parafinowych, normalnie wystepujacych w stanie gazo¬ wym, znamienny tym, ze wspomniane we¬ glowodory parafinowe poddaje sie dziala¬ niu katalizatora, skladajacego sie z tlen¬ ku glinu i póltoratlenku chroniu, w tempe¬ raturze odwodorniania, 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze wspomniane weglowodory pa¬ rafinowe poddaje sie dzialaniu katalizato¬ ra, skladajacego sie zasadniczo z wiekszej ilosci tlenku glinu i mniejszej ilosci pól* toratlenku chromu, w temperaturze okolo 400 —770°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tym, ze wspomniane weglowodory parafinowe poddaje sie dzialaniu katali¬ zatora, zawierajacego póltoratlenek chro¬ mu w ilosci mniejszej, niz 10% wagowych w stosunku do wagi calego katalizatora. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tym, ze wspomniane weglowodory parafinowe traktuje sie katalizatorem, za¬ wierajacym póltoratlenek chromu w ilosci mniejszej, niz 2 — 5% wagowych, umiesz¬ czonym na aktywowanym tlenku glinowym jako nosniku. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tym, ze odwodornianie weglowo¬ dorów parafinowych, wystepujacych nor¬ malnie w stanie gazowym i zawierajacych 3 i 4 atomy wegla albo 3 lub 4 atomy we¬ gla w czasteczce, uskutecznia sie w tempe¬ raturach 500 — 650°C. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tym, ze wspomniane weglowodory parafinowe poddaje sie odwodornianiu za pomoca katalizatorów pod cisnieniem mniejszym od cisnienia atmosferycznego lub prawie równym cisnieniu atmosferycz¬ nemu w ciagu czasu krótszego niz 50 se¬ kund, a najlepiej krótszego niz 20 sekund. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, zna¬ mienny tym, ze wspomniane weglowodory parafinowe poddaje sie odwodornianiu za pomoca katalizatora pod cisnieniem wiek¬ szym od cisnienia atmosferycznego. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, zna¬ mienny tym, ze wspomniane weglowodory parafinowe ogrzewa sie najpierw do tern* — 6 —iteraiufy reakcji i nastepnie przeprowadza sie przez katalizator odwodorniajacy, znaj¬ dujacy sie jako srodek wypelniajacy w rurze albo komorze reakcyjnej w postaci czastek o okreslonej wielkosci lub malych sprasowanych kawalków, przy czym rura ta lub komora jest ogrzewana z zewnatrz tak, aby utrzymac temperature reakcji podczas odwodorniania. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna¬ mienny tym, ze wspomniane weglowodory parafinowe poddaje sie odwodornianiu za pomoca katalizatora, otrzymanego przez traktowanie tlenku glinu wodnym roztwo¬ rem azotanu chromu lub kwasu chromowe¬ go, wysuszenie traktowanego materialu w obecnosci powietrza i rozklad otrzymane¬ go chromianu przez ogrzewanie w celu wy¬ tworzenia mieszaniny tlenku glinu i pólto- ratlenku chromu. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 — 9, zna¬ mienny tym, ze weglowodory parafinowe poddaje sie odwodornianiu za pomoca ka- talizatora, który okresowo regeneruje sie w temperaturze okolo 500 — 600°C przez utlenianie tlenem albo gazem zawieraja¬ cym wolny tlen i nastepnie przez ogrzewa¬ nie w atmosferze redukcyjnej, najlepiej w obecnosci wodoru. 11. Sposób wedlug zastrz. 1 — 10, syiamienny tym, ze odwodornianie wspom¬ nianych weglowodorów parafinowych prze¬ prowadza sie za pomoca katalizatora, za¬ wierajacego granulki tlenku glinu, otrzy¬ mane przez odwodnienie naturalnego tlen¬ ku glinu w temperaturach powyzej 300°C, najlepiej powyzej 600 — 900°C, albo przez odwodnienie wytraconego wodorotlenku glinu. U n i v e r s a 1 Oil Products Co. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 27701. Ark. 1. /tyj. (III MM I HU 1 ii ii 1 ' 1111 1 1 y III II11 1 1 III li 1 II111II 1 1 JJi] 1 \/W V X \\l\ M f / / \\\\\rH Ki 1 M / \ ILff ' \ ffn M N INI II 1 1 1INI N II111 1 1 1 III 11 \/\r\ Hi\ l \\\ \\\\ \\\ W \\\ W \ \ aIIIIII ,[ | | 6^0#c' 1\| | | | | | NI 1 MN hi IM N \ 1 \ n N \ \\\\\\\ iTct\ M \ N \ i \ \ \ \ i k r K 1\ 100 40 20 10 8 0i5 TsDo opisu patentowego Nr 27701. Art
- 2. *tyg- 30 26 26 24 ?2 20 oq ,a 16 Lr \\Y\ \\a\ / / / 11/ / r i \\n V frk \ \ V \ \ 0 \ 600'C.^M L 1 \ 1 1 1 1 M K N N M N -500'C. \ 1 1 1 1 1 1 v \ llllll 1 20 i0 8 6 4 0.5 5 -Do opisu patentowego Nr 27701. Ark.
- 3. '—i j^-t"^fT—i—i—r i M 1 1 II* 1 1 1 $—i i i © *J i 1 "* 1 1 1 fi w "r*-^^ 1 1 1 1 II 1 1 \ M\ * 1 ^ 1 III I ^ i ii i \A nTT 1 / / H / i I I 1 l £ I1 & • rr" 1H 1 Jn 1 r 1 J) 4 «J—L r 1T V 1 cJ i ^ r M -hU J h 1 T k LLs ?rl T L U Jt 1 1 * fc Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL27701B1 true PL27701B1 (pl) | 1939-01-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2300157B1 (en) | Catalyst for dehydrogenation of hydrocarbons | |
| US4926005A (en) | Dehydrogenation process | |
| US4902849A (en) | Dehydrogenation process | |
| US3845156A (en) | Processes for dehydrogenation of organic compounds | |
| EP0557982B1 (en) | Alkane dehydrogenation | |
| CA2103296C (en) | Process for preparing light olefins by dehydrogenation of the corresponding paraffins | |
| JPS6238241A (ja) | 化学方法および触媒 | |
| US2395875A (en) | Dehydrogenation of hydrocarbons | |
| WO1994029021A1 (en) | New catalyst, and processes for dehydrogenating dehydrogenatable hydrocarbons | |
| US4691071A (en) | Dehydrogenation of dehydrogenatable hydrocarbons | |
| US3200167A (en) | Process for the removal of acetylenic hydrocarbons by selective catalyst hydrogenation | |
| US3725493A (en) | Oxidative dehydrogenation | |
| US4405500A (en) | Halogen compound promoted Al2 O3 and/or SiO2 for the preparation of isoalkenes | |
| PL27701B1 (pl) | Sposób wytwarzania weglowodorów olefinowych przez katalityczne odwodornianie weglowodorów parafinowych. | |
| US3993591A (en) | Oxidative dehydrogenation process | |
| US2377113A (en) | Dehydrogenation of hydrocarbons | |
| US2167650A (en) | Treatment of hydrocarbon gases | |
| WO2015152159A1 (ja) | 不飽和炭化水素の製造方法 | |
| FI81778C (fi) | Reglering av vaermebalansen i katalytisk dehydrogenering av isobutan. | |
| US3919341A (en) | Olefin isomerization process | |
| US2991321A (en) | Dehydrogenation in the presence of oxygen and bismuth phosphate | |
| US2122788A (en) | Dehydrogenation of gaseous paraffins | |
| US2152908A (en) | Dehydrogenation of hydrocarbons | |
| US4049743A (en) | Selective oxidation of acetylenes | |
| US2178602A (en) | Manufacture of diolefins |