RU2312849C2 - Olefin stock hydrogenation process - Google Patents
Olefin stock hydrogenation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312849C2 RU2312849C2 RU2005107798/04A RU2005107798A RU2312849C2 RU 2312849 C2 RU2312849 C2 RU 2312849C2 RU 2005107798/04 A RU2005107798/04 A RU 2005107798/04A RU 2005107798 A RU2005107798 A RU 2005107798A RU 2312849 C2 RU2312849 C2 RU 2312849C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogenation
- compounds
- catalyst
- hydrocarbon compounds
- feed
- Prior art date
Links
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 56
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 52
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 85
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 47
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 60
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 20
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 15
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 15
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 15
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 14
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 2-Methylheptane Chemical compound CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 olefin compound Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ARJAWSKDSA-N cis-but-2-ene Chemical compound C\C=C/C IAQRGUVFOMOMEM-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- FQMNUIZEFUVPNU-UHFFFAOYSA-N cobalt iron Chemical compound [Fe].[Co].[Co] FQMNUIZEFUVPNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000026435 phlegm Diseases 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N trans-but-2-ene Chemical compound C\C=C\C IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
- C10G49/002—Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4087—Catalytic distillation
-
- 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
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Область изобретенияField of Invention
Данное изобретение относится к гидрогенизации олефинового сырья, в частности, оно относится к способу гидрогенизации олефинового сырья, содержащего множество различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений.The present invention relates to the hydrogenation of an olefin feed, in particular, it relates to a method for the hydrogenation of an olefin feed containing many different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно изобретению предложен способ гидрогенизации олефинсодержащего сырья, включающего множество различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, который включает: объемную гидрогенизацию олефинового сырья посредством каталитической дистилляции в каталитической дистилляционной зоне, содержащей катализатор гидрогенизации, и в присутствии водорода, в результате чего присутствующие в сырье ненасыщенные олефиновые углеводородные соединения гидрируются до соответствующих насыщенных соединений; и вывод насыщенных соединений из каталитической дистилляционной зоны.The invention provides a method for hydrogenating an olefin-containing feed comprising many different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds, which comprises: bulk hydrogenating the olefin feed by means of catalytic distillation in a catalytic distillation zone containing a hydrogenation catalyst and in the presence of hydrogen, resulting in unsaturated olefinic hydrocarbon compounds present in the feed hydrogenated to the corresponding saturated compounds; and withdrawing saturated compounds from the catalytic distillation zone.
Каталитическая дистилляция в каталитической дистилляционной зоне включает осуществление реакций гидрогенизации под воздействием катализатора гидрогенизации одновременно с или в сочетании с дистилляцией в той же самой зоне. Другими словами, гидрогенизация и разделение посредством дистилляции осуществляются одновременно в одной зоне.Catalytic distillation in a catalytic distillation zone includes the implementation of hydrogenation reactions under the influence of a hydrogenation catalyst simultaneously with or in combination with distillation in the same zone. In other words, hydrogenation and separation by distillation are carried out simultaneously in one zone.
Под «объемной» гидрогенизацией подразумевается, что гидрируется ряд различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, которые присутствуют в олефиновом сырье. В одном осуществлении изобретения могут быть гидрированы практически все ненасыщенные олефиновые углеводородные соединения сырья. Способ может затем включать подачу насыщенных соединений на стадию разделения и отделение более легких насыщенных соединений или парафинов от более тяжелых насыщенных соединений или парафинов.By “bulk” hydrogenation is meant that a number of different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds are present that are present in the olefin feedstock. In one embodiment of the invention, practically all unsaturated olefinic hydrocarbon compounds of the feed can be hydrogenated. The method may then include feeding saturated compounds to a separation step and separating lighter saturated compounds or paraffins from heavier saturated compounds or paraffins.
В другом осуществлении изобретения, однако, число различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, которые гидрируются, может быть меньше общего числа различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, которые присутствуют в сырье. Способ может затем включать вывод по меньшей мере одного непрореагировавшего ненасыщенного олефинового углеводородного соединения из каталитической реакционной зоны.In another embodiment of the invention, however, the number of different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds that are hydrogenated may be less than the total number of different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds that are present in the feed. The method may then include withdrawing at least one unreacted unsaturated olefinic hydrocarbon compound from the catalytic reaction zone.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 показывает упрощенную принципиальную схему процесса гидрогенизации олефинового сырья соответственно первому осуществлению изобретения.Figure 1 shows a simplified schematic diagram of a process for the hydrogenation of olefin feedstock according to the first embodiment of the invention.
Фиг.2 показывает упрощенную принципиальную схему процесса гидрогенизации олефинового сырья соответственно второму осуществлению изобретения.Figure 2 shows a simplified schematic diagram of a process for the hydrogenation of an olefin feed according to a second embodiment of the invention.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Изобретение отличается тем, что при объемной гидрогенизации гидрируется ряд различных углеводородных соединений, а не только гидрируется одно единственное ненасыщенное углеводородное соединение или одна единственная категория ненасыщенных углеводородных соединений, таких как диены и/или ацетиленовые соединения.The invention is characterized in that during bulk hydrogenation a number of different hydrocarbon compounds are hydrogenated, and not only one single unsaturated hydrocarbon compound or one single category of unsaturated hydrocarbon compounds, such as dienes and / or acetylene compounds, is hydrogenated.
Сырье может включать от 60 мас.% до 100 мас.% ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, обычно от 80 до 100 мас.% таких соединений. Если сырье включает менее 100 мас.% ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, то остальная часть сырья может состоять из разветвленных и нормальных парафинов, таких как октан и/или 2-метилгептан; оксигенатов, таких как спирты; ароматических углеводородов, таких как бензол; и насыщенных и ненасыщенных циклических соединений, отличных от ароматических углеводородов, таких как циклогексан. Любые ароматические соединения, присутствующие в сырье, будут гидрироваться в соответствующие насыщенные циклические соединения, однако любые оксигенированные соединения, присутствующие в сырье, обычно не будут гидрироваться при объемной гидрогенизации сырья.The feed may include from 60 wt.% To 100 wt.% Unsaturated olefinic hydrocarbon compounds, usually from 80 to 100 wt.% Of such compounds. If the feed contains less than 100 wt.% Unsaturated olefinic hydrocarbon compounds, the rest of the feed may consist of branched and normal paraffins, such as octane and / or 2-methylheptane; oxygenates such as alcohols; aromatic hydrocarbons such as benzene; and saturated and unsaturated cyclic compounds other than aromatic hydrocarbons, such as cyclohexane. Any aromatic compounds present in the feed will be hydrogenated to the corresponding saturated cyclic compounds, however, any oxygenated compounds present in the feed will usually not be hydrogenated by bulk hydrogenation of the feed.
В одном осуществлении изобретения сырье может представлять собой фракцию нафты С7-С13, т.е. оно может содержать ряд различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, имеющих от 7 до 13 атомов углерода. Однако в другом осуществлении изобретения сырье может включать олигомеры, полученные из ненасыщенных олефиновых углеводородов С3-С7, т.е. оно может содержать ряд различных ненасыщенных олефиновых олигомеров.In one embodiment of the invention, the feed may be a C 7 -C 13 naphtha fraction, i.e. it may contain a number of different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds having from 7 to 13 carbon atoms. However, in another embodiment of the invention, the feed can include oligomers derived from C 3 -C 7 unsaturated olefinic hydrocarbons, i.e. it may contain a number of different unsaturated olefin oligomers.
Сырье может быть производным процесса Фишера-Тропша, т.е. оно может быть получено в так называемом процессе Фишера-Тропша. Другими словами, оно может быть получено реакцией синтез-газа, включающего монооксид углерода и водород, в присутствии подходящего катализатора Фишера-Тропша, обычно кобальтового, железного или кобальт-железного катализатора Фишера-Тропша, при повышенных температурах и в подходящем реакторе, каким обычно является реактор с неподвижным или взвешенным слоем, в результате чего получают ряд продуктов, включающий ряд олефиновых ненасыщенных углеводородных соединений, подходящих для использования в качестве сырья в данном изобретении. Продукты процесса Фишера-Тропша обычно должны затем перерабатываться для получения олефиновой фракции. Таким образом, как описано здесь выше, сырье будет затем содержать, в дополнение к ненасыщенным олефиновым углеводородным соединениям, также разветвленные и нормальные парафины, такие как октан и/или 2-метилгептан; оксигенаты, такие как спирты; ароматические углеводороды, такие как бензол; и насыщенные и ненасыщенные циклические соединения, отличные от ароматических углеводородов, таких как циклогексан.The feed can be derived from the Fischer-Tropsch process, i.e. it can be obtained in the so-called Fischer-Tropsch process. In other words, it can be obtained by reacting synthesis gas comprising carbon monoxide and hydrogen in the presence of a suitable Fischer-Tropsch catalyst, usually a cobalt, iron or cobalt-iron Fischer-Tropsch catalyst, at elevated temperatures and in a suitable reactor, which is usually a fixed or suspended bed reactor, resulting in a series of products, including a number of olefinic unsaturated hydrocarbon compounds suitable for use as raw materials in this invention. The products of the Fischer-Tropsch process usually must then be processed to obtain an olefin fraction. Thus, as described hereinabove, the feed will then contain, in addition to unsaturated olefinic hydrocarbon compounds, also branched and normal paraffins, such as octane and / or 2-methylheptane; oxygenates such as alcohols; aromatic hydrocarbons such as benzene; and saturated and unsaturated cyclic compounds other than aromatic hydrocarbons such as cyclohexane.
В каталитической дистилляционной зоне может быть прогидрировано от 30 до примерно 100% ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений.From 30 to about 100% of unsaturated olefinic hydrocarbon compounds can be hydrogenated in the catalytic distillation zone.
Когда индивидуальное ненасыщенное олефиновое соединение может, по меньшей мере в принципе, остаться непрогидрированным или непрореагировавшим в каталитической дистилляционной зоне, два или более различных ненасыщенных олефиновых углеводородных соединения будут обычно оставаться непрогидрированными или непрореагировавшими. Такие непрогидрированные или непрореагировавшие соединения обычно являются или самыми легкими соединениями в сырье или самыми тяжелыми соединениями в сырье, и в способе по изобретению, приводящем таким образом к данным соединениям, они отделяются в каталитической дистилляционной зоне от гидрированных соединений.When an individual unsaturated olefin compound can, at least in principle, remain unhydrogenated or unreacted in the catalytic distillation zone, two or more different unsaturated olefinic hydrocarbon compounds will usually remain unhydrogenated or unreacted. Such unhydrogenated or unreacted compounds are usually either the lightest compounds in the feed or the heaviest compounds in the feed, and in the process of the invention thus leading to these compounds, they are separated in the catalytic distillation zone from the hydrogenated compounds.
Зона каталитической дистилляции обычно является колонной. Катализатор может быть в виде частиц и может быть предоставлен в виде слоя насадки. Сырье и водород должны затем, разумеется, вводиться непрерывно в колонну, причем продукт непрерывно выводят из колонны как продуктовый поток. Сырье и водород могут входить в колонну на одном и том же уровне или на разных уровнях. Предпочтительно, однако, водород может входить в колонну ниже уровня, на котором в колонну входит сырье. Подходящие дистилляционные устройства, например насыпная насадка, структурированная насадка, тарелки или любые другие дистилляционные аппараты или устройства, вводят в колонну ниже и/или выше каталитического слоя.The catalytic distillation zone is usually a column. The catalyst may be in the form of particles and may be provided as a packing layer. The feed and hydrogen must then, of course, be introduced continuously into the column, the product being continuously withdrawn from the column as a product stream. Raw materials and hydrogen can enter the column at the same level or at different levels. Preferably, however, hydrogen may enter the column below the level at which the feed enters the column. Suitable distillation devices, for example a bulk nozzle, structured nozzle, trays or any other distillation apparatus or device, are introduced into the column below and / or above the catalytic bed.
Катализатор гидрогенизации в виде частиц в слое насадки обеспечивает хороший контакт между ненасыщенными олефиновыми углеводородными соединениями и водородом, в то же время обеспечивая также требуемое разделение газовой и жидкой фаз. Катализатор гидрогенизации может быть предпочтительно гетерогенным катализатором. Обычно он имеет размер частиц от 0,79 до 6,35 мм и может быть в любой желаемой форме, например, сферическим, удлиненным или подобным. Обычно такие катализаторы содержат в качестве своего активного компонента один или несколько из металлов, таких как никель, медь, кобальт, хром, цинк, железо и металлы платиновой группы, т.е. платина, палладий, родий и рутений.The particulate hydrogenation catalyst in the packing layer provides good contact between unsaturated olefinic hydrocarbon compounds and hydrogen, while also providing the required separation of the gas and liquid phases. The hydrogenation catalyst may preferably be a heterogeneous catalyst. Usually it has a particle size of from 0.79 to 6.35 mm and can be in any desired shape, for example, spherical, elongated or the like. Typically, such catalysts contain as their active component one or more of metals, such as nickel, copper, cobalt, chromium, zinc, iron and platinum group metals, i.e. platinum, palladium, rhodium and ruthenium.
Хотя колонна может, по меньшей мере в принципе, работать при повышенном давлении до 1500 кПа (изб.), предусматривается, что она будет нормально работать при примерно атмосферном давлении или при давлении лишь ненамного выше атмосферного давления, что является преимуществом способа по изобретению. Так, рабочее давление в колонне обычно может быть в интервале от примерно 50 кПа (изб.) до примерно 200 кПа (изб.).Although the column can, at least in principle, operate at elevated pressures up to 1500 kPa (g), it is envisaged that it will operate normally at approximately atmospheric pressure or at a pressure only slightly above atmospheric pressure, which is an advantage of the method of the invention. Thus, the working pressure in the column can usually be in the range from about 50 kPa (g) to about 200 kPa (g).
Температура в колонне будет зависеть, среди прочего, от состава сырья, давления в колонне и от ненасыщенных олефиновых углеводородных соединений, которые не прогидрировались, т.е. которые должны быть отделены от гидрированных углеводородных соединений. Так, если сырьем является фракция нафты С7-С13 и рабочее давление колонны составляет 100-200 кПа (изб.), температура слоя катализатора может быть около 120-140°C, причем продуктовый поток затем выводят в виде кубового потока, а непрореагировавшие олефиновые углеводородные соединения, являющиеся более легкими соединениями, выводят в виде дистиллятного потока. Если сырьем является фракция нафты С7-С13 и рабочее давление колонны составляет около 100 кПа (изб.), температура слоя катализатора может быть около 150°C, причем продуктовый поток выводят в виде дистиллятного потока, а непрореагировавшие олефиновые углеводородные соединения, являющиеся более тяжелыми соединениями, выводят в виде кубового потока. Если сырье включает ненасыщенные олефиновые олигомеры, полученные из олефинов С3-С7 и рабочее давление колонны составляет около 50-200 кПа (изб.), температура слоя катализатора может быть около 160°C-200°C, причем продуктовый поток выводят в виде дистиллятного потока, а непрореагировавшие олефиновые углеводородные соединения, являющиеся более тяжелыми соединениями, выводят в виде кубового потока.The temperature in the column will depend, inter alia, on the composition of the feedstock, the pressure in the column and on unsaturated olefinic hydrocarbon compounds that have not been hydrogenated, i.e. which should be separated from hydrogenated hydrocarbon compounds. So, if the raw material is a C 7 -C 13 naphtha fraction and the column working pressure is 100-200 kPa (g), the temperature of the catalyst layer can be about 120-140 ° C, and the product stream is then removed as a bottoms stream, and the unreacted olefinic hydrocarbon compounds, which are lighter compounds, are withdrawn in the form of a distillate stream. If the raw material is a C 7 -C 13 naphtha fraction and the column working pressure is about 100 kPa (g), the temperature of the catalyst layer can be about 150 ° C, the product stream being discharged as a distillate stream, and unreacted olefinic hydrocarbon compounds being more heavy compounds, withdrawn in the form of a bottoms stream. If the feed includes unsaturated olefin oligomers derived from C 3 -C 7 olefins and the column working pressure is about 50-200 kPa (g), the temperature of the catalyst layer may be about 160 ° C-200 ° C, and the product stream is withdrawn as distillate stream, and unreacted olefinic hydrocarbon compounds, which are heavier compounds, are discharged as bottoms.
Изобретение будет теперь описано на примерах со ссылкой на сопровождающие рисунки.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
На фиг.1 численное обозначение 10 в целом обозначает процесс гидрогенизации олефинового сырья согласно первому осуществлению изобретения.1, the numeral 10 generally designates a process for hydrogenating an olefin feed according to a first embodiment of the invention.
Процесс 10 включает каталитическую дистилляционную колонну 12, содержащую слой насадки 14 из катализатора гидрогенизации в виде частиц, а также множество дистилляционных тарелок 16 в дистилляционной зоне 20 выше слоя насадки катализатора 14.The process 10 includes a
Линия ввода сырья 20 ведет в дистилляционную зону 18, тогда как линия подачи водорода 22 ведет в колонну 12 ниже слоя насадки катализатора 14.The
Линия вывода кубового продукта 24 ведет из куба колонны 12. Она делится на линию ребойла 26 и линию вывода продукта 28. Линия ребойла 26 соединяется с ребойлером 30 и возвращает часть кубового продукта в колонну 12.An output line of
Шлемовая линия 32 ведет с верха колонны 12 в конденсатор 34 и из него в рефлюксную емкость 36. Линия жидкости 38 ведет из рефлюксной емкости 36 и делится на линию возврата 40 на верх колонны 12 и линию вывода дистиллятного продукта 42. Линия вывода водорода 44 ведет из рефлюксной емкости 36 к компрессору рецикла водорода 46 с линией 48, ведущей от компрессора 46 в линию подачи водорода 22. Линия подпитки водорода 50 также ведет в линию подачи водорода 22.The
При использовании олефиновое сырье, такое как фракция нафты, полученная в процессе Фишера-Тропша, подают в дистилляционную зону 18 по линии подачи сырья 20, тогда как водород одновременно вводят в куб колонны по линии 22. Колонну 12 поддерживают под давлением немного выше атмосферного давления, обычно при 100-200 кПа (изб.), причем температуру слоя катализатора обычно поддерживают на уровне 120-165°C. Более тяжелые ненасыщенные олефиновые углеводородные соединения фракции нафты процесса Фишера-Тропша гидрируют до парафинов, причем данные парафины выводят по линии 24 в виде кубового потока или продукта. Часть кубового продукта возвращают на испарение через линию 26 и ребойлер 30, а остаток его выводят по линии 28. Более легкие непрореагировавшие или непрогидрированные ненасыщенные олефиновые углеводородные продукты выводят по линии 32 и конденсируют в конденсаторе 34 перед проходом в рефлюксную емкость 36. Их жидкий компонент выводят по линии 38, причем часть его подают на орошение по линии 40 в верх колонны 12, тогда как остаток выводят в качестве дистиллятного продукта или потока по линии 42. Водород подают в рецикл как питание в колонну с помощью линии 44, ведущей из рефлюксной емкости 36, компрессора 46 и линии 48.When using an olefin feed, such as a naphtha fraction obtained by the Fischer-Tropsch process, is fed into the
Таким образом, посредством процесса 10 может быть проведена объемная гидрогенизация фракции нафты, полученной в процессе Фишера-Тропша. При такой объемной гидрогенизации более тяжелые ненасыщенные олефиновые углеводородные соединения гидрируются до парафинов, которые выводят по линии 28 как кубовый продукт. Нежелательные более легкие ненасыщенные олефиновые углеводородные соединения выводят по линии 42 как дистиллятный продукт.Thus, through process 10, volumetric hydrogenation of the naphtha fraction obtained in the Fischer-Tropsch process can be carried out. With such bulk hydrogenation, the heavier unsaturated olefinic hydrocarbon compounds are hydrogenated to paraffins, which are removed via
Должно быть ясно, что другие виды сырья могут быть переработаны в процессе, имеющем такую же конфигурацию, как на фиг.1.It should be clear that other types of raw materials can be processed in a process having the same configuration as in FIG.
Так, в другом варианте данного осуществления изобретения процесс 10 может быть использован для объемной гидрогенизации олефинового сырья, включающего ненасыщенные олефиновые олигомеры (т.е. полимеры, полученные из 2, 3 или 4 мономерных звеньев), полученные из олефинов С3-С7. Ненасыщенные олигомеры гидрируются до парафинов, причем парафины выводят в виде кубового продукта, а нежелательные легкие непрогидрированные или ненасыщенные олефиновые олигомеры и олефины выводят в виде дистиллятного продукта.Thus, in another embodiment of this embodiment of the invention, process 10 can be used to bulk hydrogenate olefin feeds, including unsaturated olefin oligomers (i.e. polymers derived from 2, 3 or 4 monomer units) derived from C 3 -C 7 olefins. Unsaturated oligomers are hydrogenated to paraffins, with paraffins being withdrawn as bottoms, and unwanted light non-hydrogenated or unsaturated olefin oligomers and olefins being removed as a distillate product.
В процессе 10 степень гидрогенизации определяется подачей водорода по линии 22 и рабочими условиями в колонне 12. Гидрогенизация необязательно должна быть полной. Компрессор рецикла водорода 46 обеспечивает требуемое парциальное давление водорода в каталитическом слое 14.In process 10, the degree of hydrogenation is determined by the supply of hydrogen through line 22 and the operating conditions in
Процесс 10 представлен в примерах 1 и 2 здесь далее. В примерах 1 и 2, а также в примерах 3 и 4, также описанных здесь далее, использовали каталитическую дистилляционную колонну 12 высотой 10 м и диаметром 2 дюйма (приблизительно 5 см), состоящую из четырех 2,5 м секций. В каждом из примеров 1-4 колонну загружали доступным промышленным катализатором гидрогенизации, каковой указан. Частицы катализатора укладывали в пакеты, изготовленные из тканой сетки из нержавеющей стали, обернутые демистерной проволочной сеткой. Колонна имела точки ввода питания в верхних фланцах всех 2,5 м секций для того, чтобы сделать возможной оптимизацию процесса. Гидрированные компоненты могли быть удалены или как дистиллятный поток, или как кубовый поток.Process 10 is presented in examples 1 and 2 hereinafter. In examples 1 and 2, as well as in examples 3 and 4, also described hereinafter, a
В общем, в примерах 1 и 2 здесь далее конфигурация процесса была такой, которая показана на фиг.1, за исключением того, что линии рецикла водорода 44, 48 и компрессор водорода 46 опущены, вместо этого линия сдувки водорода ведет из рефлюксной емкости 36. Дистилляционные тарелки не предусмотрены ни выше, ни ниже слоя катализатора, и катализаторная насадка таким образом выполняет также роль дистилляционных тарелок.In general, in Examples 1 and 2, hereinafter, the process configuration was as shown in FIG. 1, except that the
В примерах 1 и 2 одинаково фракцию нафты С7-С13 процесса Фишера-Тропша с содержанием олефинов 84 мас.% вводили выше каталитического слоя 14 со скоростью 0,5-1 кг/час. Водород вводили в куб колонны 12 по линии 22, т.е. ниже каталитического слоя 14, со скоростью 1,0-2,5 нм3/час. Давление в колонне варьировали в интервале 100-200 кПа (изб), что давало температуру слоя катализатора в интервале 120-140°C. Конверсия олефинов сырья составляла 60-80%. Гидрированные соединения выводили в виде кубового потока.In examples 1 and 2, the C 7 -C 13 naphtha fraction of the Fischer-Tropsch process with an olefin content of 84 wt% was introduced equally above the
Было найдено, что результаты, подобные результатам, полученным в примерах 1 и 2, могут также быть достигнуты при использовании колонны каталитической дистилляции 12 большего масштаба, также имеющей длину 10 м, но имеющей диаметр 4 дюйма (приблизительно 100 мм), и при использовании того же доступного промышленного катализатора гидрогенизации.It was found that results similar to those obtained in Examples 1 and 2 can also be achieved by using a larger scale
Пример 1Example 1
Колонну 10 м и 2 дюйма загружали доступным в продаже катализатором гидрогенизации, полученным от Kats Leuna GmbH Catalyst из Am-Hauptor, Geb. 8322, D-06237, Leuna, Germany под обозначением Leuna Catalyst 6564TL 1.2. Фракцию нафты С7-С13, полученную по процессу Фишера-Тропша, с содержанием олефинов между 42 и 72 мас.% подавали выше слоя катализатора со скоростью 1 кг/час. Состав сырья приведен в табл.1.1.A 10 m and 2 inch column was loaded with a commercially available hydrogenation catalyst obtained from Kats Leuna GmbH Catalyst of Am-Hauptor, Geb. 8322, D-06237, Leuna, Germany, under the designation Leuna Catalyst 6564TL 1.2. The C 7 -C 13 naphtha fraction obtained by the Fischer-Tropsch process, with an olefin content between 42 and 72 wt.%, Was fed above the catalyst bed at a rate of 1 kg / h. The composition of the raw materials is given in table 1.1.
Состав углеводородного сырья и характеристика сырьяTable 1.1
The composition of hydrocarbons and the characteristics of the raw materials
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 89 г/час. Давление в колонне составляло 100 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 117°C. Температура ребойлера была 164°C. Гидрированные соединения выводили в виде кубового потока. Отбирали 798 г/час кубового продукта и 200 г/час дистиллятного продукта. Конверсия олефинов сырья составила 57%. Анализ дистиллятного и кубового продуктов приведен в табл.1.2 ниже.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 89 g / h. The column pressure was 100 kPa (g), which resulted in a catalyst layer temperature of 117 ° C. The reboiler temperature was 164 ° C. Hydrogenated compounds were removed as bottoms. 798 g / h of cubic product and 200 g / h of distillate product were taken. The conversion of raw olefins was 57%. An analysis of the distillate and bottoms products is given in table 1.2 below.
Анализ продуктаTable 1.2
Product analysis
продукт)product)
Пример 2Example 2
Колонну 10 м и 2 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 1. Такое же полученное по процессу Фишера-Тропша сырье, как использовано в примере 1, подавали выше слоя катализатора со скоростью 748 г/час. Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 224 г/час. Давление в колонне составляло 212 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 140°C. Температура ребойлера была 197°C. Гидрированные продукты выводили в виде кубового потока. Отбирали 544 г/час кубового продукта и 216 г/час дистиллятного продукта. Конверсия олефинов сырья составила 78%. Анализы дистиллятного и кубового продуктов приведены в табл.2.1 ниже.A 10 m and 2 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as used in Example 1. The same Fischer-Tropsch feed as used in Example 1 was fed above the catalyst bed at a rate of 748 g / hr. Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 224 g / h. The pressure in the column was 212 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 140 ° C. The reboiler temperature was 197 ° C. Hydrogenated products were withdrawn as bottoms. 544 g / h of bottoms product and 216 g / h of distillate product were taken. The conversion of raw olefins was 78%. Analyzes of distillate and bottoms products are given in table 2.1 below.
Анализ продуктаTable 2.1
Product analysis
(гидрированный продукт)(hydrogenated product)
На фиг.2 численное обозначение 100 в целом обозначает процесс гидрогенизации олефинового сырья согласно второму осуществлению изобретения.In FIG. 2, the numeral 100 generally designates a process for hydrogenating an olefin feed according to a second embodiment of the invention.
В процессе 100 компоненты, которые являются такими же или подобными компонентам процесса 10 на фиг.1, обозначены теми же численными обозначениями.In
Каталитическая дистилляционная колонна 12 процесса 100 подобна колонне процесса 10, за исключением того, что дистилляционная зона 18 предусмотрена ниже слоя насадки из катализатора 14. Линия подачи сырья 20 по-прежнему ведет в дистилляционную зону 18 и таким образом также расположена ниже слоя насадки из катализатора 14.The
В процессе 100 может быть осуществлена массовая гидрогенизация олефинового сырья, такого как фракция нафты, полученная в процессе Фишера-Тропша, где ненасыщенные углеводородные соединения сырья превращаются в парафины. Гидрированные соединения, т.е. парафины, выводят по линии 42 в виде дистиллятного продукта, а нежелательные более тяжелые ненасыщенные углеводородные соединения, т.е. олигомеры сырья, выводят по линии 28 в виде кубового продукта.In
Должно быть ясно, что другие виды сырья могут быть переработаны в процессе, имеющем такую же конфигурацию, как на фиг.2.It should be clear that other types of raw materials can be processed in a process having the same configuration as in FIG.
Так, в другом варианте данного осуществления изобретения гидрогенизация смеси олигомеров, полученных из ненасыщенных или олефиновых углеводородных соединений С3-С7, может быть осуществлена в процессе 100. Ненасыщенные олигомеры гидрируются до парафинов. Парафины выводят в виде дистиллятного продукта, а нежелательные ненасыщенные более тяжелые компоненты в виде более тяжелых олефинов и/или олигомеров выводят в виде кубового продукта. Как и ранее, степень гидрогенизации определяется подачей водорода и рабочими условиями в каталитической дистилляционной колонне 12, и гидрогенизация необязательно должна быть полной. Компрессор рецикла водорода 46 обеспечивает требуемое парциальное давление водорода в каталитическом слое 14 каталитической дистилляционной колонны 12.Thus, in another embodiment of the invention, the hydrogenation of a mixture of oligomers derived from C 3 -C 7 unsaturated or olefinic hydrocarbon compounds can be carried out in
Как и на фиг.1, степень гидрогенизации определяется подачей водорода и рабочими условиями в колонне 12; гидрогенизация необязательно должна быть полной; и компрессор рецикла водорода 46 обеспечивает требуемое парциальное давление водорода в каталитическом слое 14.As in figure 1, the degree of hydrogenation is determined by the supply of hydrogen and operating conditions in the
В примерах 3-9 здесь далее был использован процесс 100, за исключением того, что вместо рецикла водорода через линию 44, компрессор 46 и линию 48 была использована сдувка водорода из рефлюксной емкости 36.In Examples 3-9, hereinafter,
В примерах 3 и 4 одинаково фракцию нафты С7-С13, полученную по процессу Фишера-Тропша, с содержанием олефинов 84 мас.% вводили в каталитическую дистилляционную колонну 12 ниже каталитического слоя 14 со скоростью 2 кг/час. Водород вводили в колонну 12 со скоростью 2 нм3/час ниже каталитического слоя 14. Давление в колонне поддерживали на уровне 100 кПа (изб.), что давало температуру слоя катализатора около 150°C. Конверсия олефинов сырья составляла 80-85%.In examples 3 and 4, the C 7 -C 13 naphtha fraction obtained by the Fischer-Tropsch process with an olefin content of 84 wt.% Was introduced into the
Пример 3Example 3
Колонну 10 м и 2 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 1. Фракцию нафты С7-С13, полученную по процессу Фишеру-Тропшу, с содержанием олефинов между 42 и 72 мас.% подавали ниже слоя катализатора со скоростью 2 кг/час. Состав сырья приведен в табл.3.1.A 10 m and 2 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as used in Example 1. The C 7 -C 13 naphtha fraction obtained by the Fischer-Tropsch process with olefins between 42 and 72 wt.% Was fed below the bed catalyst at a rate of 2 kg / h. The composition of the raw materials is given in table 3.1.
Состав углеводородного сырья и характеристика сырьяTable 3.1
The composition of hydrocarbons and the characteristics of the raw materials
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 179 г/час. Давление в колонне составляло 100 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 143°C. Температура ребойлера была 219°C. Поддерживали флегмовое число, равное 2. Гидрированные соединения выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 486 г/час кубового продукта и 1497 г/час дистиллятного продукта. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 83%. Анализы дистиллятного и кубового продуктов приведены в табл.3.2 ниже.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 179 g / h. The pressure in the column was 100 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 143 ° C. The reboiler temperature was 219 ° C. A reflux ratio of 2 was maintained. Hydrogenated compounds were removed as a distillate stream. 486 g / h of bottoms product and 1497 g / h of distillate product were taken. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 83%. Analyzes of distillate and bottoms products are given in table 3.2 below.
Анализ продуктаTable 3.2
Product analysis
Пример 4Example 4
Колонну 10 м и 2 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 1. Такое же полученное по процессу Фишера-Тропша сырье, как использованное в примере 3, подавали ниже слоя катализатора со скоростью 2 кг/час.A 10 m and 2 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as that used in Example 1. The same Fischer-Tropsch feed as used in Example 3 was fed below the catalyst bed at a rate of 2 kg / hr.
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 179 г/час. Давление в колонне составляло 100 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 148°C. Температура ребойлера была 236°C. Поддерживали флегмовое число, равное 2. Гидрированные соединения выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 102 г/час кубового продукта и 1897 г/час дистиллятного продукта. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 75%. Анализы дистиллятного и кубового продуктов приведены в табл.4.1 ниже.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 179 g / h. The pressure in the column was 100 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 148 ° C. The reboiler temperature was 236 ° C. A reflux ratio of 2 was maintained. Hydrogenated compounds were removed as a distillate stream. 102 g / h of bottoms product and 1897 g / h of distillate product were taken. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 75%. Analyzes of distillate and bottoms products are given in table 4.1 below.
Анализ продуктаTable 4.1
Product analysis
В примерах 5-9 использовали 10 м каталитическую дистилляционную колонну 12 диаметром 4 дюйма (приблизительно 100 мм), состоящую из десяти 1 м секций. В каждом из примеров ее загружали насадочным слоем 14 доступного в продаже катализатора гидрогенизации, какой был задан. Катализатор загружали в виде фирменной каталитической насадки, получаемой от Catalytic Distillation Technologies 10100 Bay Area Boulevard, Pasadena, Texaz 77507, USA, описанной в патенте США 5942456. Колонна имела точки ввода на верхних фланцах всех 1 м секций для того, чтобы сделать возможной оптимизацию процесса. Гидрированные соединения выводили в виде кубового потока.In Examples 5-9, a 10 m
Пример 5Example 5
Колонну 10 м и 4 дюйма загружали доступным в продаже катализатором гидрогенизации, полученным от Kats Leuna GmbH Catalyst из Am-Hauptor, Geb. 8322, D-06237, Leuna, Germany под обозначением Leuna Catalyst 7762К. Фракцию нафты С7-С13, полученную по Фишеру-Тропшу, с содержанием олефинов между 45 и 80 мас.% подавали ниже слоя катализатора со скоростью 14,251 кг/час. Состав сырья приведен в табл.5.1.A 10 m and 4 inch column was loaded with a commercially available hydrogenation catalyst obtained from Kats Leuna GmbH Catalyst of Am-Hauptor, Geb. 8322, D-06237, Leuna, Germany under the designation Leuna Catalyst 7762K. The Fischer-Tropsch C 7 -C 13 naphtha fraction with an olefin content of between 45 and 80 wt.% Was fed below the catalyst bed at a rate of 14.251 kg / h. The composition of the raw materials is given in table 5.1.
Состав углеводородного сырья и характеристика сырьяTable 5.1
The composition of hydrocarbons and the characteristics of the raw materials
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 396 г/час. Давление в колонне составляло 102 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 172°C. Температура ребойлера была 203°C. Поддерживали флегмовое число, равное 6. Гидрированные соединения выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 2,789 кг/час кубовых продуктов и 11,463 кг/час дистиллятных продуктов. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 87%. Анализы дистиллятного и кубового продуктов приведены в табл.5.2 ниже.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 396 g / h. The pressure in the column was 102 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 172 ° C. The reboiler temperature was 203 ° C. A reflux number of 6 was maintained. Hydrogenated compounds were removed as a distillate stream. 2.789 kg / h of bottoms and 11.463 kg / h of distillate products were taken. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 87%. Analyzes of distillate and bottoms products are given in table 5.2 below.
Анализ продуктаTable 5.2
Product analysis
Пример 6Example 6
Колонну 10 м и 4 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 5. Такое же полученное по Фишеру-Тропшу сырье, как использованное в примере 5, подавали ниже слоя катализатора со скоростью 18,016 кг/час.A 10 m and 4 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as used in Example 5. The same Fischer-Tropsch feed as used in Example 5 was fed below the catalyst bed at a rate of 18.016 kg / h.
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 434 г/час. Давление в колонне составляло 300 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 208°C. Температура ребойлера была 244°C. Поддерживали флегмовое число, равное 4. Гидрированные соединения, т.е. парафины, выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 2,727 кг/час кубового продукта и 15,648 кг/час дистиллята. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 95%. Анализы дистиллятного и кубового продуктов приведены в табл.6.1 ниже.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 434 g / h. The column pressure was 300 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 208 ° C. The reboiler temperature was 244 ° C. A reflux ratio of 4 was maintained. Hydrogenated compounds, i.e. paraffins were withdrawn as a distillate stream. 2.727 kg / hr of cubic product and 15.648 kg / hr of distillate were taken. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 95%. Analyzes of distillate and bottoms products are given in table 6.1 below.
Анализ продуктаTable 6.1
Product analysis
В общем, в примерах 7-9 олефиновое сырье, включающее смесь ненасыщенных олигомеров, вводили ниже слоя катализатора со скоростью между 5-15 кг/час. Водород подавали со скоростью 1-9 нм3/час ниже слоя катализатора. Давление в колонне варьировали между 50-200 кПа (изб.), что приводило к температурам слоя катализатора в интервале 160-200°C. Конверсия олефинов сырья составляла 60-99%.In general, in Examples 7-9, olefin feeds, including a mixture of unsaturated oligomers, were introduced below the catalyst bed at a rate of between 5-15 kg / h. Hydrogen was supplied at a rate of 1-9 nm 3 / h below the catalyst bed. The pressure in the column was varied between 50-200 kPa (g), which led to temperatures of the catalyst layer in the range of 160-200 ° C. The conversion of raw olefins was 60-99%.
Пример 7Example 7
Колонну 10 м и 4 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 5. Смесь олигомеров с содержанием олефинов между 45 и 80 мас.% подавали в качестве олефинового сырья ниже слоя катализатора со скоростью 15,02 кг/час. Состав сырья приведен в табл.7.1 ниже.A 10 m and 4 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as used in Example 5. A mixture of oligomers with an olefin content of between 45 and 80 wt.% Was fed as olefin feed below the catalyst bed at a rate of 15.02 kg / h . The composition of the raw materials is given in table 7.1 below.
Состав углеводородного сырья и характеристика сырьяTable 7.1
The composition of hydrocarbons and the characteristics of the raw materials
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 0,79 кг/час. Давление в колонне составляло 163 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 193°C. Температура ребойлера была 234°C. Поток флегмы поддерживали на уровне 55 кг/час. Гидрированный продукт выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 14,62 кг/час дистиллята. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 99,9%. Бромное число дистиллятного (гидрированного) продукта было 0,05.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 0.79 kg / h. The pressure in the column was 163 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 193 ° C. The reboiler temperature was 234 ° C. The reflux stream was maintained at 55 kg / h. The hydrogenated product was removed as a distillate stream. 14.62 kg / h of distillate were collected. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 99.9%. The bromine number of the distillate (hydrogenated) product was 0.05.
Пример 8Example 8
Колонну 10 м и 4 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 5. Такое же сырье, которое было использовано в примере 7, подавали ниже слоя катализатора со скоростью 15,00 кг/час.A 10 m and 4 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as used in Example 5. The same feed as that used in Example 7 was fed below the catalyst bed at a rate of 15.00 kg / h.
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 0,18 кг/час. Давление в колонне составляло 133 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 202°C. Температура ребойлера была 229°C. Поток флегмы поддерживали на уровне 40 кг/час. Гидрированные соединения выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 14,80 кг/час дистиллята. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 39,0 %. Бромное число дистиллятного (гидрированного) продукта было 54,92.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 0.18 kg / h. The pressure in the column was 133 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 202 ° C. The reboiler temperature was 229 ° C. The reflux stream was maintained at 40 kg / h. Hydrogenated compounds were removed as a distillate stream. 14.80 kg / hr of distillate were collected. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 39.0%. The bromine number of the distillate (hydrogenated) product was 54.92.
Пример 9Example 9
Колонну 10 м и 4 дюйма загружали таким же доступным в продаже катализатором гидрогенизации, какой был использован в примере 5. Такое же сырье, которое было использовано в примере 7, подавали ниже слоя катализатора со скоростью 10,02 кг/час.A 10 m and 4 inch column was loaded with the same commercially available hydrogenation catalyst as was used in Example 5. The same feed as was used in Example 7 was fed below the catalyst bed at a rate of 10.02 kg / h.
Водород подавали ниже слоя катализатора со скоростью 0,33 кг/час. Давление в колонне составляло 52 кПа (изб.), что давало в результате температуру слоя катализатора 177°C. Температура ребойлера была 214°C. Поток флегмы поддерживали на уровне 35 кг/час. Гидрированный продукт выводили в виде дистиллятного потока. Отбирали 10,22 кг/час дистиллята. Избыток водорода сбрасывали на факел. Конверсия олефинов сырья составила 99,4%. Бромное число дистиллятного (гидрированного) продукта было 0,56.Hydrogen was supplied below the catalyst bed at a rate of 0.33 kg / h. The column pressure was 52 kPa (g), which resulted in a temperature of the catalyst layer of 177 ° C. The reboiler temperature was 214 ° C. The reflux stream was maintained at 35 kg / h. The hydrogenated product was removed as a distillate stream. 10.22 kg / h of distillate were collected. Excess hydrogen was flushed. The conversion of raw olefins was 99.4%. The bromine number of the distillate (hydrogenated) product was 0.56.
Примеры 10-13Examples 10-13
Примеры 10-13 осуществляли идентично примерам 7-9, используя такие же сырье, катализатор и т.д., но имея различные скорости подачи сырья, скорости подачи водорода и другие рабочие параметры. Расходы потоков, рабочие параметры, анализы продуктов и результаты приведены в табл.8.1. Для полноты примеры 7-9 включены в табл.8.1.Examples 10-13 were carried out identically to examples 7-9, using the same raw materials, catalyst, etc., but having different feed rates, feed rates of hydrogen and other operating parameters. Flow costs, operating parameters, product analyzes and results are shown in Table 8.1. For completeness, Examples 7-9 are included in Table 8.1.
Авторы считают, что способ согласно изобретению имеет, среди прочих, следующие преимущества.The authors believe that the method according to the invention has, among others, the following advantages.
В каталитической дистилляционной колонне 12 может быть использовано более низкое давление по сравнению с технологиями гидрогенизации неподвижный слой/текучий слой для достижения такого же потенциала конверсия/производительность, в результате чего требуется менее дорогостоящее оборудование.A lower pressure can be used in the
Гидрогенизация является экзотермической реакцией, так что продуцируется значительное количество тепла. По процессу 10 можно достичь удаления таких значительных количеств тепла реакции in situ. Большие рециклы жидкости или применение промежуточных холодильников не требуется, что потенциально приводит к упрощению процесса.Hydrogenation is an exothermic reaction, so that a significant amount of heat is produced. In process 10, removal of such significant amounts of in situ heat of reaction can be achieved. Large fluid recycling or the use of inter-coolers is not required, potentially leading to a simplified process.
Благодаря превосходному отводу тепла реакции, т.е. отсутствию «горячих пятен», происходит меньшее отравление катализатора из-за образования олигомеров, что приводит в результате к увеличенной продолжительности службы катализатора по сравнению с тем же катализатором, используемым в реакторе гидрогенизации с неподвижным слоем.Thanks to the excellent heat dissipation of the reaction, i.e. the absence of “hot spots”, less catalyst poisoning occurs due to the formation of oligomers, which results in an increased catalyst life compared to the same catalyst used in a fixed bed hydrogenation reactor.
Кислотность сырья, которая может приводить к образованию тяжелых компонентов/олигомеров, не оказывает отрицательного влияния на активность катализатора, так как тяжелые компоненты непрерывно смываются с поверхности частиц катализатора.The acidity of the feed, which can lead to the formation of heavy components / oligomers, does not adversely affect the activity of the catalyst, since heavy components are continuously washed off the surface of the catalyst particles.
Дополнительно, способ согласно изобретению имеет общие преимущества над обычными способами гидрогенизации олефинового сырья, включающими реактор гидрогенизации с последующей дистилляционной колонной, такие как:Additionally, the method according to the invention has general advantages over conventional methods for the hydrogenation of olefin feedstocks, including a hydrogenation reactor followed by a distillation column, such as:
- ожидается, что будет преодолен равновесный порог, поскольку продукты непрерывно выводятся из зоны реакции, что приведет к повышенной производительности;- it is expected that the equilibrium threshold will be overcome, since the products are continuously removed from the reaction zone, which will lead to increased productivity;
- ожидается увеличенный срок службы катализатора благодаря удалению продуктов с поверхности катализатора в результате моющего действия орошения в каталитической дистилляционной колонне;- an increased catalyst life is expected due to the removal of products from the catalyst surface as a result of the washing action of irrigation in the catalytic distillation column;
- ожидаются повышенные селективности, поскольку ограничены местные высокие температуры, которые могут приводить к образованию побочных продуктов;- Increased selectivity is expected because local high temperatures are limited, which can lead to the formation of by-products;
- разумный выбор расположения точек ввода сырья в каталитическую дистилляционную колонну может ограничить вредное влияние ядов и/или ингибиторов в сырье;- a reasonable choice of the location of the input points of the feed into the catalytic distillation column may limit the harmful effects of poisons and / or inhibitors in the feed;
- способ может быть применен к азеотропным системам;- the method can be applied to azeotropic systems;
- способ дает возможность отводить большие количества тепла реакции, поддерживая в то же время стабильную температуру катализатора, поскольку температура в колонне задается давлением в колонне, при условии, что колонна работает в режиме выше минимально требуемой нагрузки;- the method makes it possible to remove large amounts of reaction heat, while maintaining a stable temperature of the catalyst, since the temperature in the column is set by the pressure in the column, provided that the column operates in a mode above the minimum required load;
- общая схема процесса может быть упрощена, поскольку две операции известных процессов проводятся теперь в одном аппарате.- the general scheme of the process can be simplified, since two operations of known processes are now carried out in one apparatus.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA200206736 | 2002-08-22 | ||
ZA2002/6736 | 2002-08-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005107798A RU2005107798A (en) | 2005-08-27 |
RU2312849C2 true RU2312849C2 (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=31947176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107798/04A RU2312849C2 (en) | 2002-08-22 | 2003-08-21 | Olefin stock hydrogenation process |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2003268146B2 (en) |
BR (1) | BR0313675A (en) |
MX (1) | MXPA05001854A (en) |
RU (1) | RU2312849C2 (en) |
WO (1) | WO2004018390A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101821360B (en) * | 2007-09-28 | 2013-05-22 | 日本石油天然气·金属矿物资源机构 | Method for producing synthetic naphtha |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5449501A (en) * | 1994-03-29 | 1995-09-12 | Uop | Apparatus and process for catalytic distillation |
-
2003
- 2003-08-21 AU AU2003268146A patent/AU2003268146B2/en not_active Ceased
- 2003-08-21 BR BR0313675-2A patent/BR0313675A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-08-21 RU RU2005107798/04A patent/RU2312849C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-08-21 WO PCT/US2003/026153 patent/WO2004018390A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-08-21 MX MXPA05001854A patent/MXPA05001854A/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2003268146B2 (en) | 2009-07-30 |
AU2003268146A1 (en) | 2004-03-11 |
MXPA05001854A (en) | 2005-06-03 |
RU2005107798A (en) | 2005-08-27 |
BR0313675A (en) | 2005-10-18 |
WO2004018390A1 (en) | 2004-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100895936B1 (en) | Process and catalyst for selective hydrogenation of dienes and acetylenes | |
US6169218B1 (en) | Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams | |
KR100937081B1 (en) | Double bond hydroisomerization process | |
CA2178612C (en) | Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams | |
RU2229471C2 (en) | Method of separating isobutene from linear butenes | |
EP0643033B1 (en) | Multi-purpose catalytic distillation column and etherification process using same | |
RU2282608C2 (en) | Method for production of linear olefins useful in linear alcohol manufacturing | |
CA2603484C (en) | Process for the double bond hydroisomerization of butenes | |
US20020111521A1 (en) | Conversion of syngas to distillate fuels | |
KR19980033193A (en) | Novel process for preparing isobutene and propylene from hydrocarbon classifications containing four carbon atoms | |
JP7250039B2 (en) | Method for supplying normal butanol, iso-butanol, and 2-alkylalkanol | |
RU2189372C2 (en) | Butene oligomer production utilizing fischer-tropsch synthesis olefins | |
EA023049B1 (en) | Process for producing ultra low benzene reformate using catalytic distillation | |
CA2089113C (en) | Selective hydrogenation of c5 streams | |
US7553997B2 (en) | Hydrogenation of olefinic feedstocks | |
US6495732B1 (en) | Olefin isomerization process | |
RU2312849C2 (en) | Olefin stock hydrogenation process | |
CN100445242C (en) | Process for the production of gasoline stocks | |
US11873263B2 (en) | Oligomerization process | |
CN112409119A (en) | Method for oligomerizing olefins by means of optimized distillation | |
JPH082807B2 (en) | Aldehyde hydrogenation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110822 |