RU2281316C1 - Способ получения этилена - Google Patents
Способ получения этилена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281316C1 RU2281316C1 RU2005113777/04A RU2005113777A RU2281316C1 RU 2281316 C1 RU2281316 C1 RU 2281316C1 RU 2005113777/04 A RU2005113777/04 A RU 2005113777/04A RU 2005113777 A RU2005113777 A RU 2005113777A RU 2281316 C1 RU2281316 C1 RU 2281316C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fraction
- pyrolysis
- hydrogenation
- ethylene
- hydrocarbon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нефтехимии и, в частности, к способу получения этилена пиролизом углеводородного сырья. Способ получения этилена пиролизом углеводородного сырья, более тяжелого, чем этан, (жидкие углеводороды, в том числе сжиженные газы) ведут при температуре 750-870°С в трубчатой печи с выделением этиленсодержащей фракции. Из продуктов пиролиза выделяют фракцию углеводородов С3-С5, которую подвергают гидрированию до парафинов в присутствии палладиевого катализатора в жидкой фазе при мольном соотношении водород/фракция С3-С5, равном 0,8-2,5, и рецикле части прогидрированной фракции С3-С5 в реактор гидрирования в соотношении к исходной фракции С3-С5, поступающей в реактор гидрирования, равном 10-20:1. После этого продукты гидрирования направляют в качестве дополнительного сырья на пиролиз, предварительно смешивая со свежим углеводородным сырьем. Процесс гидрирования проводят при температуре 60-140°С и давлении 30-50 атм. Степень гидрирования составляет 80-99,9%. В качестве исходного сырья используют, например, пропан, н-бутан, широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ), бензин. Способ позволяет значительно упростить процесс за счет уменьшения количества колонн на стадии газоразделения, а также повысить выход целевого продукта - этилена и позволяет также сократить количество исходного сырья, подаваемого на пиролиз. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области нефтехимии и, в частности, к способу получения этилена пиролизом углеводородного сырья.
Известно, что этилен производится практически только пиролизом различных газовых и нефтяных фракций: этан, сжиженные углеводородные фракции, бензины, керосины, атмосферные и вакуумные газойли. С увеличением молекулярного веса сырья выходы этилена уменьшаются [Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л. и др. Пиролиз углеводородного сырья. М., Химия, 1987].
При пиролизе этана в качестве целевого продукта получается только этилен, кроме того, основными продуктами являются метан и водород, которые используются в качестве топлива в печах пиролиза. Другие продукты (пропилен, углеводороды С4, главным образом, дивинил, углеводороды C5+), получаются в незначительном количестве.
При пиролизе пропана и более тяжелых углеводородов кроме этилена образуются и другие продукты: пропилен, бутилен-дивинильная фракция (БДФ), пироконденсат (смесь углеводородов C5-C9), тяжелая смола пиролиза. Причем чем тяжелее пиролизное сырье, тем больше образуется жидких продуктов пиролиза и меньше этилена. Эти продукты также могут найти применение, однако схема их разделения довольно сложная и энергоемкая.
Известны различные способы, направленные на повышение выхода этилена при пиролизе углеводородного сырья.
Согласно известному способу [ав. св. СССР № 364656, 1972] образующуюся при пиролизе смолу подвергают электрокрекингу с последующим смешением крекинг-газа с газом пиролиза и гидрированием смеси при 180-320°С в присутствии катализатора. Полученный при электрокрекинге ацетилен гидрируют в этилен, благодаря чему возрастает выход целевого продукта.
Недостатком этого способа является то, что направляемая на гидрирование фракция будет содержать ~8 мас.% ацетилена. Гидрирование такого большого количества ацетилена вызывает серьезные трудности в связи с большими тепловыделениями и, как правило, в промышленности не используется. Кроме того, в процессе электрокрекинга образуется значительное количество сажи, что делает этот процесс экологически малоприемлемым. Также способ требует значительных затрат на электроэнергию, что нецелесообразно с точки зрения экономики процесса.
Известен способ совместного получения этилена и пропилена пиролизом углеводородного сырья при температуре 790-850°С в присутствии водяного пара, который заключается в том, что в качестве углеводородного сырья используют смесь этана, пропана и бутана определенного состава (со строго заданным содержанием пропана 13,38-28,95 мас.%) и пиролиз проводят при определенных условиях [Пат. РФ № 2206598, 2003].
Для повышения выхода целевых продуктов в качестве дополнительного сырья - этана и пропана используют кубовые продукты колонн выделения этилена и пропилена на стадии газоразделения установки пиролиза углеводородного сырья, а также в качестве бутана используют бутановую фракцию, выделенную из широкой фракции углеводородов, или возвратную бутановую фракцию из процесса дегидрирования бутана.
Недостатком данного способа является низкая конверсия этана при совместном его пиролизе с пропаном и бутанами. Так, при концентрации этана в сырье ~30 мас.% в продуктах пиролиза его количество не уменьшается, а, наоборот, увеличивается (~ до 34 мас.%), т.е. этан не превращается, а образуется в процессе. При концентрации этана в сырье ~71 мас.%, его конверсия составляет ~50%, что является недостаточным при промышленном использовании, так как обычно степень превращения этана при его пиролизе составляет 60% и больше. При использовании данного способа резко возрастает рецикл этана, что ведет к увеличению размеров оборудования и расходу энергоресурсов.
Недостатком способа является также невозможность его использования на производствах, направленных на получение в качестве целевого продукта только этилена (например, при производстве окиси этилена и гликолей), где нецелесообразно выделять пропилен, пропан, углеводороды С4,, что значительно усложняет схему производства.
В качестве прототипа взят способ получения этилена пиролизом углеводородного сырья, используемый на промышленных установках ЭП-300 производства этилена [Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л. и др. Пиролиз углеводородного сырья. М., Химия, 1987, с.142-145].
Способ заключается в том, что углеводородное сырье (бензиновая фракция) подвергается пиролизу в смеси с водяным паром в трубчатых печах при температуре 750-870°С. Продукты пиролиза, проходя стадии охлаждения, компримирования, очистки и осушки, поступают на газоразделение. Блок газоразделения представляет собой систему колонн, в которых последовательно из пирогаза выделяются отдельные фракции: водорода и метана, этан-этиленовая, пропан-пропиленовая, фракция С4, фракция С5 и пироконденсат. Выделенная этан-этиленовая фракция перед разделением подвергается селективному гидрированию с целью очистки ее от примесей ацетилена, а пропан-пропиленовая фракция - от примесей пропина (метилацетилена) и пропадиена (аллена). Далее из очищенной этан-этиленовой фракции выделяют соответственно этан и целевой этилен, а из очищенной пропан-пропиленовой фракции - пропан и пропилен. Следует отметить, что этан, выделяемый из этан-этиленовой фракции, пропан, выделяемый из пропан-пропиленовой фракции, возвращается на пиролиз, остальные продукты выводятся из системы и используются в качестве сырья в различных процессах нефтехимии.
Недостатком этого способа является, как и в предыдущем способе, сложная и энергоемкая схема разделения продуктов пиролиза углеводородного сырья, а также нецелесообразность использования способа на производствах, направленных на получение в качестве целевого продукта только этилена (например, при производстве окиси этилена и гликолей). В качестве сырья в процесс возвращается только этан, что требует большого расхода исходного сырья.
Задача предлагаемого изобретения - разработка способа получения этилена из продуктов пиролиза углеводородного сырья более тяжелого, чем этан (жидких углеводородов, в том числе сжиженных газов), позволяющего упростить процесс, повысить выход этилена и сократить расход сырья, подаваемого на пиролиз.
Поставленная задача решается предлагаемым способом получения этилена пиролизом углеводородного сырья, более тяжелого, чем этан, при температуре 750-870°С в трубчатой печи с выделением этиленсодержащей фракции. Способ отличается тем, что из продуктов пиролиза выделяют фракцию углеводородов С3-С5, которую подвергают гидрированию до парафинов в присутствии палладиевого катализатора в жидкой фазе при мольном соотношении водород/фракция С3-С5, равном 0,8-2,5, и рецикле части прогидрированной фракции С3-С5 в реактор гидрирования в соотношении к исходной фракции С3-С5, поступающей в реактор гидрирования, равном 10-20:1, после чего продукты гидрирования направляют в качестве дополнительного сырья на пиролиз, предварительно смешивая со свежим углеводородным сырьем.
Процесс гидрирования проводят при температуре 60-140°С и давлении 30-50 атм. Рецикл части прогидрированной фракции С3-С5 в реактор гидрирования позволяет удержать температуру в реакторе гидрирования в заданных необходимых пределах. Степень гидрирования фракции С3-С5до парафинов составляет 80-99,9%.
В качестве исходного сырья используют, например, пропан, н-бутан, широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ), бензин.
Предлагаемый способ позволяет значительно упростить процесс за счет уменьшения количества колонн на стадии газоразделения, так как фракцию углеводородов С3-С5 выделяют целиком, не разделяя ее на отдельные фракции. Упрощение способа связано также с тем, что проводят одновременное гидрирование этой суммарной фракции до парафинов, тогда как по способу-прототипу проводят гидрирование отдельных фракций, и это гидрирование проводят совсем с другой целью - освобождения этих фракций от примесей. Предлагаемый способ позволяет также повысить выход целевого продукта - этилена за счет использования дополнительного сырья - прогидрированной фракции углеводородов С3-С5, возвращенной в процесс, что позволяет также сократить количество исходного сырья, подаваемого на пиролиз.
Следует отметить, что проведение процесса гидрирования суммарной фракции С3-С5 до парафинов (степень гидрирования 80-99,9%) должно осуществляться при определенных условиях: в присутствии палладиевого катализатора в жидкой фазе при температуре 60-140°С, давлении 30-50 атм при мольном соотношении водород/фракция С3-С5, равном 0,8-2,5 и рецикле части прогидрированной фракции С3-С5 в реактор гидрирования в соотношении к исходной фракции С3-С5, поступающей в реактор гидрирования, равном 10-20:1.
Ниже приведены примеры конкретной реализации предлагаемого способа.
Пример 1 (сравнительный).
Пиролизу подвергается пропан при температуре 840°С и разбавлении водяным паром в количестве 40% от его расхода. Выход продуктов пиролиза с учетом возврата на пиролиз этана и пропана, имеющих место в стандартных схемах, составляет, мас.%:
Н2+СН4 | - 30,0 |
С2Н4 | - 40,9 |
С3Н6 | - 17,3 |
ΣС4 | - 3,8 |
ΣC5 | - 0,5 |
С6-180°С | - 5,2 |
ТЖТ | - 2,3, |
где ТЖТ - тяжелое жидкое топливо.
Расходная норма по сырью составляет 2,44 т/т этилена.
Пример 2.
Пиролизу подвергается пропан в условиях примера 1 вместе с дополнительным сырьем - фракцией продуктов пиролиза С3-С5, которая подверглась гидрированию. Гидрирование проводят при температуре 60-86°С, давлении 30 атм, мольном соотношении водород/фракция С3-С5, равном 0,8, и рецикле части прогидрированной фракции С3-С5 в реактор гидрирования в соотношении к исходной фракции С3-С5, поступающей в реактор гидрирования, равном 20:1.
Выход пполуктов пиролиза составляет. мас.%:
Н2+СН4 | - 35,1 |
С2Н4 | - 54,4 |
С6-180°С | - 6,6 |
ТЖТ | - 3,9. |
Расходная норма по сырью составляет 1,84 т/т этилена.
Аналогично приведены примеры с использованием в качестве исходного углеводородного сырья: н-бутана, ШФЛУ и бензина.
Выходы продуктов пиролиза и расход исходного сырья на 1 т этилена с использованием дополнительного сырья - прогидрированной фракции углеводородов С3-С5, возвращенной в процесс пиролиза (примеры 2,4,6,8,9), и без использования дополнительного сырья (примеры 1,3,5,7), а также условия гидрирования фракции С3-С5 представлены в таблице.
Из данных таблицы следует, что при получении этилена пиролизом углеводородного сырья, более тяжелого, чем этан, расход исходного сырья на 1 т этилена значительно сокращается при использовании дополнительного сырья - прогидрированной фракции углеводородов С3-С5, возвращенной в процесс пиролиза.
Claims (2)
1. Способ получения этилена пиролизом углеводородного сырья, более тяжелого, чем этан, при температуре 750-870°С в трубчатой печи с выделением этиленсодержащей фракции, отличающийся тем, что из продуктов пиролиза выделяют фракцию углеводородов С3-С5, которую подвергают гидрированию до парафинов в присутствии палладиевого катализатора в жидкой фазе при мольном соотношении водород/фракция С3-С5, равном 0,8-2,5, и рецикле части прогидрированной фракции С3-С5 в реактор гидрирования в соотношении к исходной фракции С3-С5, поступающей в реактор гидрирования, равном 10-20:1, после чего продукты гидрирования направляют в качестве дополнительного сырья на пиролиз, предварительно смешивая со свежим углеводородным сырьем.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрирование проводят при температуре 60-140°С, давлении 30-50 атм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005113777/04A RU2281316C1 (ru) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Способ получения этилена |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005113777/04A RU2281316C1 (ru) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Способ получения этилена |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281316C1 true RU2281316C1 (ru) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005113777/04A RU2281316C1 (ru) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Способ получения этилена |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281316C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502717C1 (ru) * | 2012-07-13 | 2013-12-27 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Способ глубокой переработки нефтезаводского углеводородного газа |
RU2550690C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-05-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Нефтехимический кластер |
RU2609656C2 (ru) * | 2010-10-19 | 2017-02-02 | Глобаль Биоэнержи | Способ получения алкенов путем комбинированного ферментативного превращения 3-гидроксиалкановых кислот |
RU2730458C1 (ru) * | 2020-03-27 | 2020-08-24 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Способ совместного пиролиза этанового сырья и сжиженных углеводородов |
-
2005
- 2005-05-05 RU RU2005113777/04A patent/RU2281316C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Мухина Т.Н. и др. Пиролиз углеводородного сырья. - М.: Химия, 1987, с.142-145. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2609656C2 (ru) * | 2010-10-19 | 2017-02-02 | Глобаль Биоэнержи | Способ получения алкенов путем комбинированного ферментативного превращения 3-гидроксиалкановых кислот |
RU2502717C1 (ru) * | 2012-07-13 | 2013-12-27 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Способ глубокой переработки нефтезаводского углеводородного газа |
RU2550690C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-05-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Нефтехимический кластер |
RU2730458C1 (ru) * | 2020-03-27 | 2020-08-24 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Способ совместного пиролиза этанового сырья и сжиженных углеводородов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7714180B2 (en) | Process and apparatus for recovering olefins | |
US7550638B2 (en) | Integrated cracking and metathesis process | |
JP3059759B2 (ja) | 分解ガスからプロピレンを分離するための順序 | |
AU2013301886B2 (en) | Process for converting hydrocarbon feeds by thermal steamcracking | |
US8829259B2 (en) | Integration of a methanol-to-olefin reaction system with a hydrocarbon pyrolysis system | |
KR102374392B1 (ko) | 탄화수소를 올레핀으로 전환하는 공정 | |
US8921632B2 (en) | Producing 1-butene from an oxygenate-to-olefin reaction system | |
JP2017511828A5 (ru) | ||
RU2623226C2 (ru) | Способ получения олефинов посредством термического парового крекинга в крекинг-печах | |
CA2877163C (en) | Process for preparing olefins by thermal steamcracking | |
US20120041243A1 (en) | Integration of a methanol-to-olefin reaction system with a hydrocarbon pyrolysis system | |
KR20150040300A (ko) | 열적 증기분해에 의해 올레핀 생성물 흐름 안으로 탄화수소 원재료를 전환하는 방법 | |
US20170253540A1 (en) | Method and apparatus for producing hydrocarbons | |
RU2281316C1 (ru) | Способ получения этилена | |
JP2017511830A (ja) | 炭化水素をオレフィンに変換する方法 | |
US20170088482A1 (en) | Process and plant for producing olefins | |
US9873645B2 (en) | Method for producing hydrocarbon products | |
US20160347688A1 (en) | Olefin Production Process | |
US20120253092A1 (en) | Method and system for removal of foulant precursors from a recycle stream of an olefins conversion process | |
TWI668304B (zh) | 用於製造烴類產物之方法 | |
WO2024012992A1 (en) | Systems and process for the production of hydrocarbon products | |
WO2024013000A1 (en) | Systems and process for the production of hydrocarbon products from crude oil | |
US20160194258A1 (en) | Method for producing hydrocarbon products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070506 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090506 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100620 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140506 |