RU2444507C1 - Method of producing alkylbenzine - Google Patents
Method of producing alkylbenzine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444507C1 RU2444507C1 RU2010133667/04A RU2010133667A RU2444507C1 RU 2444507 C1 RU2444507 C1 RU 2444507C1 RU 2010133667/04 A RU2010133667/04 A RU 2010133667/04A RU 2010133667 A RU2010133667 A RU 2010133667A RU 2444507 C1 RU2444507 C1 RU 2444507C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- isobutane
- reactor
- stream
- catalyst
- reaction
- Prior art date
Links
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
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/20—Organic compounds not containing metal atoms
- C10G29/205—Organic compounds not containing metal atoms by reaction with hydrocarbons added to the hydrocarbon oil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
- C07C2/56—Addition to acyclic hydrocarbons
- C07C2/58—Catalytic 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1081—Alkanes
-
- 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
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1088—Olefins
- C10G2300/1092—C2-C4 olefins
-
- 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
- C10G2300/4081—Recycling aspects
-
- 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
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/30—Aromatics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки и более конкретно к способу получения алкилбензина, который известен как высокооктановый компонент моторных топлив.The invention relates to the field of oil refining and more specifically to a method for producing alkylbenzene, which is known as a high-octane component of motor fuels.
Известен промышленный способ получения алкилбензина путем алкилирования изобутана олефинами в присутствии серной или фтористоводородной кислот при 10÷12 и 35÷40°С соответственно и давлении, обеспечивающем пребывание реагентов в жидком виде. Реакцию проводят путем эмульгирования углеводородной фазы, включающей изобутан и олефины в соотношении (5÷10):1, с жидким кислотным катализатором при соотношении фаз 1:(1÷1,5). Превращение олефинов происходит с большой скоростью, и селективность реакции в значительной степени зависит от кратности разбавления олефинов изобутаном. Поэтому в обоих вариантах процесса создают высокую внутреннюю циркуляцию суммарного потока продуктов реакции и катализатора, обеспечивающую внутреннее соотношение изобутана к олефинам до 500:1 (Справочник нефтехимика. Л.: Химия, 1978, т.2, с.99-134).A known industrial method of producing alkylbenzene by alkylation of isobutane with olefins in the presence of sulfuric or hydrofluoric acids at 10 ÷ 12 and 35 ÷ 40 ° C, respectively, and pressure, ensuring the stay of the reactants in liquid form. The reaction is carried out by emulsification of the hydrocarbon phase, including isobutane and olefins in the ratio (5 ÷ 10): 1, with a liquid acid catalyst with a phase ratio of 1: (1 ÷ 1,5). The conversion of olefins occurs at a high speed, and the selectivity of the reaction largely depends on the dilution ratio of olefins with isobutane. Therefore, in both versions of the process create a high internal circulation of the total flow of reaction products and the catalyst, providing an internal ratio of isobutane to olefins up to 500: 1 (Petrochemist Handbook. L .: Chemistry, 1978, v.2, p.99-134).
Недостатками указанного способа являются использование токсичных и коррозионно-активных катализаторов, сложность их регенерации и связанная с этим высокая опасность процесса.The disadvantages of this method are the use of toxic and corrosive catalysts, the complexity of their regeneration and the associated high risk of the process.
Известен способ получения алкилбензинов путем алкилирования изопарафинов олефинами с применением цеолитных катализаторов. Процесс осуществляется путем контактирования смеси изобутана с бутиленами на цеолитном катализаторе (шесть расположенных друг над другом неподвижных слоев) при температуре 70÷100°С и давлении 1÷10 МПа, обеспечивающем пребывание углеводородов в жидком виде; при общем отношении изобутан:олефины по реактору 6:1 при числе слоев катализатора шесть мольное локальное соотношение на каждом слое составляет 36:1.A known method of producing alkylbenzenes by alkylation of isoparaffins with olefins using zeolite catalysts. The process is carried out by contacting a mixture of isobutane with butylenes on a zeolite catalyst (six fixed layers located one above the other) at a temperature of 70 ÷ 100 ° C and a pressure of 1 ÷ 10 MPa, which ensures the presence of hydrocarbons in liquid form; with a total ratio of isobutane: olefins in the reactor 6: 1 with the number of catalyst layers six molar local ratio on each layer is 36: 1.
Для создания мольного избытка изобутана к олефинам, обеспечивающего подавление побочных реакций полимеризации олефинов и повышающего селективность основной реакции, алкилируемый агент - изобутан - пропускают последовательно через все слои катализатора, а олефины вводят на каждый слой в таких количествах, при которых каждая порция их конвертирует на слое при принятой объемной скорости суммарного потока. Увеличение разбавления олефинов изобутаном достигают путем увеличения числа слоев катализатора, на которые вводят потоки олефинсодержащего сырья (Деонтьев А.С.и др. Алкилирование изопарафинов олефинами на цеолитных катализаторах. - Химия и технология топлив и масел, 1978, 10, с.29).To create a molar excess of isobutane to olefins, which suppresses side reactions of polymerization of olefins and increases the selectivity of the main reaction, the isobutane alkylated agent is passed sequentially through all catalyst layers, and olefins are introduced onto each layer in such quantities that each portion converts them on the layer at the adopted volumetric velocity of the total flow. An increase in dilution of olefins with isobutane is achieved by increasing the number of catalyst layers onto which olefin-containing feed streams are introduced (Deontiev A.S. et al. Alkylation of isoparaffins with olefins on zeolite catalysts. Chemistry and technology of fuels and oils, 1978, 10, p.29).
Недостатком указанного способа является то, что при большом числе слоев катализатора усложняется конструкция реактора и возрастают трудности управления им. При малом количестве слоев снижается селективность процесса и повышается вероятность локальных перегревов.The disadvantage of this method is that with a large number of catalyst layers, the design of the reactor is complicated and the difficulty of controlling it increases. With a small number of layers, the selectivity of the process decreases and the likelihood of local overheating increases.
Известен способ получения алкилбензина, описанный в патенте US 20080027263, С07С 2/58, 31.01.2008 г., согласно которому C4-C5 изопарафины алкилируют С3÷C5 олефинами в присутствии твердого кислотного катализатора алкилирования с применением двух реакторов с циклами между режимом реакции и режимом регенерации катализатора, которые обмениваются их содержимым друг с другом в начале каждого цикла, чтобы увеличить выход целевого продукта. Этот обмен увеличивает выход продукта, минимизируя контакт реагента в режиме реакции с регенерационным раствором, используемым в режиме регенерации. Недостатками процесса являются проведение процесса в жидкой фазе и как следствие недостаточно высокие выход и качество продуктов реакции.A known method of producing alkylbenzene described in US patent 20080027263, C07C 2/58, 01/31/2008, according to which C 4 -C 5 isoparaffins alkyl C 3 ÷ C 5 olefins in the presence of a solid acid alkylation catalyst using two reactors with cycles between the reaction mode and the regeneration mode of the catalyst, which exchange their contents with each other at the beginning of each cycle to increase the yield of the target product. This exchange increases the yield of the product, minimizing the contact of the reagent in the reaction mode with the regeneration solution used in the regeneration mode. The disadvantages of the process are the process in the liquid phase and, as a result, the yield and quality of the reaction products are not high enough.
Известен способ получения алкилбензинов путем алкилирования изопарафинов олефинами в присутствии нескольких (по крайней мере, двух) неподвижных слоев цеолитного катализатора при 40÷100°С. Процесс осуществляется при давлении 3÷6 МПа (предпочтительно 3,5 МПа), при котором циркулирующий углеводородный поток, находящийся в жидкой фазе, перед введением его в слой катализатора обогащается изобутаном в результате смешения с охлажденным в теплообменнике потоком, состоящим из второго реагирующего компонента (олефина) и части потока, прошедшего слой катализатора и включающего непрореагировавший изобутан и продукты реакции, образовавшиеся при контакте с катализатором. При этом объемное отношение возвращаемого в зону реакции потока к потоку исходного сырья (олефин) составляет (8÷12):1 (предпочтительно 10:1). В процессе используется цеолитный катализатор Линде редкоземельной формы в таблетках размером 6,4·3,2 мм, объемная подача жидких углеводородов в каждый слой катализатора равна 1÷3 ч-1 (предпочтительно 2 ч-1).A known method of producing alkylbenzenes by alkylation of isoparaffins with olefins in the presence of several (at least two) fixed layers of a zeolite catalyst at 40 ÷ 100 ° C. The process is carried out at a pressure of 3 ÷ 6 MPa (preferably 3.5 MPa), at which the circulating hydrocarbon stream in the liquid phase is enriched with isobutane before it is introduced into the catalyst layer as a result of mixing with the stream cooled in the heat exchanger, consisting of the second reacting component ( olefin) and a portion of the stream passing through the catalyst bed and including unreacted isobutane and reaction products formed upon contact with the catalyst. The volume ratio of the stream returned to the reaction zone to the feed stream (olefin) is (8 ÷ 12): 1 (preferably 10: 1). The process uses a rare-earth Linde zeolite catalyst in tablets of 6.4 · 3.2 mm in size, the volumetric supply of liquid hydrocarbons to each catalyst bed is 1 ÷ 3 h -1 (preferably 2 h -1 ).
Таким приемом создается дополнительное разбавление олефинов изобутаном без общего увеличения соотношения изобутан:олефины по реактору в целом и уменьшается опасность локального повышения температуры в слоях катализатора без увеличения числа слоев (Патент США 3976713, кл. С07С 2/58, B01J 8/04).This technique creates an additional dilution of olefins with isobutane without a general increase in the ratio of isobutane: olefins in the reactor as a whole and reduces the risk of a local temperature increase in the catalyst layers without increasing the number of layers (U.S. Patent 3976713, class C07C 2/58, B01J 8/04).
Недостатками описанного способа являются проведение реакции в жидкой фазе и как следствие применение «сильноабатического» реактора, в котором температура процесса по высоте реактора сильно отличается, и в результате ухудшается качество получаемых продуктов и наблюдается малая селективность процесса, обеспечивающая выход целевого продукта - алкилбензина - на уровне 50% мас. от олефинов. Кроме того, проведение процесса в жидкой фазе приводит к затоплению секций катализатора, что уменьшает срок его службы.The disadvantages of the described method are the reaction in the liquid phase and, as a consequence, the use of a “strongly abatic” reactor, in which the temperature of the process is very different in height of the reactor and, as a result, the quality of the products is deteriorated and there is a low selectivity of the process, which ensures the yield of the target product, alkylbenzene, at a level 50% wt. from olefins. In addition, the process in the liquid phase leads to flooding of the catalyst sections, which reduces its service life.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения алкилбензина путем алкилирования изобутана олефинами, в частности бутиленом, в каталитическом 6-секционном реакторе при температуре 40-100°С и повышенном давлении, в котором изобутан подают в верхнюю секцию реактора и последовательно пропускают через все секции с катализатором, а олефинсодержащее сырье распределяют на несколько потоков, число которых равно числу секций катализатора, и подают одновременно в секции с катализатором параллельными потоками для проведения реакции алкилирования, углеводородный поток, содержащий непрореагировавший изобутан и продукты реакции, разделяют на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции. Благодаря такому приему процесс проходит в равновесной системе пар-жидкость, что обеспечивает примерно одинаковую температуру по всей высоте реактора и благоприятно сказывается на выходе и качестве получаемых продуктов, а также на его селективности. Жидкостной поток выводят из реакционной системы, и лишь незначительная его часть (менее 0,1 мас.%) возвращается на рецикл. Давление соответствует давлению насыщенных паров реагирующей смеси при температуре реакции. Олефинсодержащий поток перед подачей в секцию с катализатором смешивают с изобутаном в соотношении 1:(10-200) (Авторское свидетельство СССР №1076423 А1, кл. С07С 9/00, 28.02.1984).The closest in technical essence to the present invention is a method for producing alkylbenzene by alkylating isobutane with olefins, in particular butylene, in a 6-section catalytic reactor at a temperature of 40-100 ° C and elevated pressure, in which isobutane is fed to the upper section of the reactor and sequentially passed through all sections with a catalyst, and the olefin-containing raw materials are distributed into several streams, the number of which is equal to the number of sections of the catalyst, and are fed simultaneously to the sections with the catalyst and flow for the alkylation reaction, the hydrocarbon stream containing isobutane and unreacted reaction products, is separated into two streams, the steam obtained by evaporation of isobutane, which is subsequently condensed and is recycled, and the liquid, which is a reaction product. Thanks to this technique, the process takes place in an equilibrium vapor-liquid system, which ensures approximately the same temperature over the entire height of the reactor and favorably affects the yield and quality of the products obtained, as well as its selectivity. The liquid stream is removed from the reaction system, and only a small part (less than 0.1 wt.%) Is returned for recycling. The pressure corresponds to the saturated vapor pressure of the reaction mixture at the reaction temperature. The olefin-containing stream is mixed with isobutane in a ratio of 1: (10-200) before being fed to the section with the catalyst (USSR Author's Certificate No. 1076423 A1, class C07C 9/00, 02/28/1984).
Недостатком прототипа является недостаточно высокий межрегенерационный пробег катализатора.The disadvantage of the prototype is not a high inter-regeneration range of the catalyst.
Кроме того, не контролируют значение доли изобутана, направляющегося на ректификацию вместе с продуктами реакции. Это может приводить к его накоплению на стадии ректификации, необходимости дополнительного выделения и неоправданным энергетическим затратам, или накоплению в рецикле. Накопление изобутана как в рецикле, так и на стадии ректификации нарушает стабильность процесса.In addition, do not control the value of the proportion of isobutane sent for distillation along with the reaction products. This can lead to its accumulation at the stage of rectification, the need for additional allocation and unjustified energy costs, or accumulation in recycling. The accumulation of isobutane both in recycling and in the rectification stage violates the stability of the process.
Задача изобретения заключается в разработке способа получения алкилбензина, который позволяет устранить недостатки прототипа - повысить межрегенерационный пробег катализатора, а также снизить энергетические затраты, исключая накопление непрореагировавшего изобутана как на стадии ректификации, так и в рецикле, при сохранении высоких выхода и качества получаемых продуктов, высокой селективности процесса по целевому продукту - алкилбензину.The objective of the invention is to develop a method for producing alkylbenzene, which eliminates the disadvantages of the prototype - to increase the inter-regeneration run of the catalyst, as well as reduce energy costs, excluding the accumulation of unreacted isobutane both at the stage of rectification and in recycling, while maintaining high yield and quality of the resulting products, high the selectivity of the process for the target product is alkylbenzene.
Решение поставленной задачи достигается тем, что предложен способ получения алкилбензина путем алкилирования изобутана олефинами в каталитическом реакторе при повышенной температуре и давлении, в котором изобутан подают в верхнюю секцию реактора и последовательно пропускают через все секции с катализатором, а олефинсодержащее сырье распределяют на несколько потоков, число которых равно числу секций катализатора и подают одновременно в секции с катализатором параллельными потоками для проведения реакции алкилирования, углеводородный поток, содержащий непрореагировавший изобутан и продукты реакции, разделяют на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл, температуру и давление в каждой секции реактора поддерживают так, чтобы обеспечить равновесное состояние пар-жидкость смешанного углеводородного потока, проходящего через реактор, при этом в качестве олефинов используют олефины С2÷С4, количество секций катализатора составляет от 2 до 10, олефинсодержащий поток перед подачей в секцию с катализатором смешивают с изобутаном в соотношении 1:(250÷1000), а на рецикл возвращают 50÷99,9% мас. парового потока от общего потока, выходящего из последней секции реактора.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed method of producing alkylbenzene by alkylating isobutane with olefins in a catalytic reactor at an elevated temperature and pressure, in which isobutane is fed to the upper section of the reactor and sequentially passed through all sections with a catalyst, and the olefin-containing feed are distributed into several streams, number which is equal to the number of sections of the catalyst and served simultaneously in sections with the catalyst in parallel flows for the alkylation reaction, hydrocarbon the stream containing unreacted isobutane and the reaction products are divided into two streams: steam, obtained by evaporation of isobutane, which is then condensed and recycled, and liquid, which is the reaction products, which are removed from the reaction system or partially recycled, temperature and the pressure in each section of the reactor is maintained so as to ensure an equilibrium state of the vapor-liquid mixed hydrocarbon stream passing through the reactor, while using as olefins olefins C 2 ÷ C 4 , the number of sections of the catalyst is from 2 to 10, the olefin-containing stream is mixed with isobutane in a ratio of 1: (250 ÷ 1000) before being fed to the section with the catalyst, and 50 ÷ 99.9% wt. vapor stream from the total stream leaving the last section of the reactor.
Изобутан используют свежий или возвращенный в рецикл. В качестве катализатора может быть выбран любой катализатор с прочностью гранул более 0,5 кг/мм2, проявляющий достаточную активность и селективность в реакции алкилирования изобутана.Isobutane is used fresh or recycled. As the catalyst, any catalyst with a pellet strength of more than 0.5 kg / mm 2 exhibiting sufficient activity and selectivity in the isobutane alkylation reaction can be selected.
Частный случай выполнения предлагаемого способа - возвращение на рецикл до 70% мас. жидкостного потока от общего потока, выходящего из последней секции реактора.A special case of the proposed method - return to recycling up to 70% wt. liquid stream from the total stream leaving the last section of the reactor.
Неиспарившийся алкилируемый агент (изобутан) и продукты реакции с предыдущей секции смешивают с новой порцией алкилирующего агента (олефина) и подают на последующую секцию, а образующийся паровой поток направляют на конденсацию. Суммарный сконденсированный поток в виде орошения подают в реакционную зону (в первую или в каждую из секций) и разбавляют подаваемые в зону реакции олефины. Поддержание высокого отношения олефинсодержащего потока к изобутану - от 1:250 до 1:1000 - способствует увеличению длительности работы катализатора (его межрегенерационного пробега).The non-evaporated alkylating agent (isobutane) and reaction products from the previous section are mixed with a new portion of the alkylating agent (olefin) and fed to the next section, and the resulting vapor stream is sent for condensation. The total condensed stream in the form of irrigation is fed into the reaction zone (in the first or in each of the sections) and the olefins fed into the reaction zone are diluted. Maintaining a high ratio of olefin-containing stream to isobutane - from 1: 250 to 1: 1000 - helps to increase the duration of the catalyst (its inter-regeneration run).
При этом внутри реакционной зоны обеспечиваются изотермические условия, и циркулирующий поток, дополнительно разбавляющий олефинсодержащий поток, состоит преимущественно из алкилируемого агента. Алкилбензин, как более высококипящий, испаряется весьма незначительно и в циркулирующем потоке практически отсутствует (менее 0,1 мас.%). Это способствует сохранению высокой селективности процесса и показателей качества продукта.In this case, isothermal conditions are provided inside the reaction zone, and the circulating stream, further diluting the olefin-containing stream, mainly consists of an alkylated agent. Alkylbenzene, as a higher boiling point, evaporates very slightly and is practically absent in the circulating stream (less than 0.1 wt.%). This helps to maintain high process selectivity and product quality indicators.
Циркулирующий углеводородный поток обогащается изобутаном в результате его испарения из реакционной смеси за счет тепла реакции алкилирования и/или дополнительного подвода тепла, и/или снижения давления продуктов реакции на выходе из реактора, последующей его конденсации и возвращения в зону реакции. Строгий контроль возвращаемого на рецикл парового потока (в количестве от 50 до 99,9 мас.%) от общего потока, выходящего из последней секции реактора, способствует тому, что более высококипящие продукты реакции алкилирования практически не испаряются и остаются в жидкой фазе, и исключается накопление непрореагировавшего изобутана как на стадии ректификации, так и в рецикле.The circulating hydrocarbon stream is enriched with isobutane as a result of its evaporation from the reaction mixture due to the heat of the alkylation reaction and / or additional heat input and / or pressure reduction of the reaction products at the outlet of the reactor, its subsequent condensation and return to the reaction zone. Strict control of the steam stream returned to recycling (in an amount from 50 to 99.9 wt.%) Of the total stream leaving the last section of the reactor ensures that the higher boiling products of the alkylation reaction practically do not evaporate and remain in the liquid phase, and are eliminated accumulation of unreacted isobutane both at the stage of rectification and in recycling.
Достигаемый технический эффект заключается:The technical effect achieved is:
- в увеличении продолжительности стабильной работы катализатора и межрегенерационного пробега катализатора;- to increase the duration of stable operation of the catalyst and the inter-regeneration path of the catalyst;
- в снижении энергетических затрат при получении алкилбензина.- in reducing energy costs in the production of alkylbenzene.
Дополнительный технический результат заключается в сохранении высокого выхода и высокого качества продуктов реакции.An additional technical result is to maintain a high yield and high quality reaction products.
Нижеследующие примеры иллюстрируют и поясняют предлагаемое техническое решение, но никоим образом не ограничивают его.The following examples illustrate and explain the proposed technical solution, but in no way limit it.
Пример 1Example 1
В верхнюю часть четырехсекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой цилиндрики цеолита Х в Pd-РЗЭНСа-форме высотой 5 мм и диаметром 5 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан).An alkylated component (isobutane) is fed into the upper part of the four-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is zeolite X cylinders in a Pd-REZEN-form 5 mm high and 5 mm in diameter.
В качестве алкилирующего агента используют бутилены (олефинсодержащий агент), а именно бутан-бутиленовую фракцию каталитического крекинга, которые вводят четырьмя равными параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящих из предыдущего слоя, и потока бутиленов. Температуру в зоне реакции держат 80°С, давление 1,32 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.Butylene (an olefin-containing agent), namely the butane-butylene catalytic cracking fraction, is introduced as an alkylating agent, which are introduced in four equal parallel streams to each catalyst bed through devices providing good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with non-evaporated isobutane) leaving the previous layer, and the butylene stream. The temperature in the reaction zone is kept at 80 ° C, the pressure is 1.32 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Суммарный углеводородный поток, выходящий из последней секции реактора, содержащий непрореагировавший изобутан и продукты реакции, подогревают внешним источником тепла и разделяют на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл в количестве 94,7 мас.% от общего потока, обеспечивающем соотношение изобутана к бутиленам 500:1, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл. Общее соотношение изобутана к олефинам по реактору составляет 6:1.The total hydrocarbon stream leaving the last section of the reactor, containing unreacted isobutane and reaction products, is heated by an external heat source and divided into two streams: steam obtained by evaporation of isobutane, which is then condensed and sent for recycling in the amount of 94.7 wt.% From the total flow, providing a ratio of isobutane to butylene 500: 1, and liquid, representing the reaction products, which are removed from the reaction system or partially sent for recycling. The total ratio of isobutane to olefins in the reactor is 6: 1.
Выход продуктов реакции рассчитывают по представленным ниже уравнениям реакции:The yield of reaction products is calculated according to the following reaction equations:
Уравнения реакции алкилирования изобутана олефинами С2÷С4:The equations of the alkylation of isobutane with olefins C 2 ÷ C 4 :
Алкилирование этиленомEthylene Alkylation
(100 октановое число исследовательским методом - ОЧИ)(100 octane research method - OCH)
Алкилирование пропиленомPropylene Alkylation
(84 ОЧИ)(84 OCHI)
Алкилирование бутеном-2Alkylation with butene-2
(100 ОЧИ)(100 GPI)
Алкилирование бутеном-1Alkylation with butene-1
(71.3 ОЧИ)(71.3 OCHI)
(102.7 ОЧИ)(102.7 GPI)
Алкилирование изобутеномIsobutene Alkylation
(100 ОЧИ)(100 GPI)
Конверсия олефина - отношение количества превращенного олефина (ОЛ) к взятому, выраженное в %. Характеризует полноту использования сырья в данном процессе.Olefin conversion is the ratio of the amount of converted olefin (OL) to the taken, expressed in%. It characterizes the completeness of the use of raw materials in this process.
Х(ОЛ) - Конверсия ОЛ, % мас.X (OL) - Conversion of OL,% wt.
С(ОЛ)сырье - концентрация ОЛ в сырье, % мас.;C (OL) raw materials - the concentration of OL in raw materials,% wt .;
m(сырья) - масса сырья, г;m (raw materials) - mass of raw materials, g;
С(ОЛ)прод. - концентрация ОЛ в продукте, % мас.;C (OL) prod. - concentration of OL in the product,% wt .;
m(продукта) - масса продукта, г;m (product) is the mass of the product, g;
Выход АБ на взятые ОЛ - выход алкилбензина на олефины в сырье, выраженный в %.The yield of AB on the taken OL is the yield of alkylbenzene on olefins in the feed, expressed in%.
η(АБ) - Выход АБ, % мас.;η (AB) - The output of AB,% wt .;
m(продукта) - масса продукта, г;m (product) is the mass of the product, g;
С(ОЛ)сырье - концентрация ОЛ в сырье, % мас.;C (OL) raw materials - the concentration of OL in raw materials,% wt .;
m(сырья) - масса сырья, г.m (raw materials) - mass of raw materials, g.
Селективность процесса оценивают по содержанию изоактановой фракции в смеси получаемых продуктов - алкилбензина, как самого ценного компонента автобензина, получаемого путем смешения высооктановых бензинов каталитического крекинга вакуумного газойля и риформинга низкооктанового бензина.The selectivity of the process is evaluated by the content of the isoactane fraction in the mixture of the obtained products - alkylbenzene, as the most valuable component of gasoline obtained by mixing high-octane gasoline by catalytic cracking of vacuum gas oil and reforming low-octane gasoline.
Селективность реакции - относительная концентрация изооктановой фракции на продукты реакции равна:The selectivity of the reaction - the relative concentration of the isooctane fraction on the reaction products is equal to:
δ(АБ) - селективность реакции, % мас.;δ (AB) is the selectivity of the reaction,% wt .;
C(ΣC8) - концентрация изооктановой фракции в продукте, % мас.;C (ΣC 8 ) is the concentration of the isooctane fraction in the product,% wt .;
С(прод.) - общая концентрация продуктов реакции, % мас.C (cont.) - the total concentration of reaction products,% wt.
В соответствии с представленными расчетами выход алкилбензина на пропущенные олефины в данном примере составляет 208% мас.In accordance with the presented calculations, the yield of alkylbenzene for the missed olefins in this example is 208% wt.
Селективность процесса составляет - 93,2%.The selectivity of the process is 93.2%.
Качество продуктов реакции приведено в таблице 1.The quality of the reaction products is shown in table 1.
Как видно из таблицы, существенно возрастает качество получаемых продуктов при одновременном увеличении продолжительности стабильной работы катализатора.As can be seen from the table, the quality of the resulting products significantly increases while increasing the duration of the stable operation of the catalyst.
Пример 2Example 2
В верхнюю часть десятисекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой цилиндрики цеолита Х в Pd-РЗЭНСа-форме высотой 5 мм и диаметром 5 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан).An alkylated component (isobutane) is fed to the upper part of the ten-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is zeolite X cylinders in a Pd-REZEN-form 5 mm high and 5 mm in diameter.
В качестве алкилирующего агента используют бутилены (олефинсодержащий агент), а именно бутан-бутиленовую фракцию каталитического крекинга, которые вводят десятью равными параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящих из предыдущего слоя, и потока бутиленов. Температуру в зоне реакции держат 80°С, давление 1,32 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.Butylene (an olefin-containing agent) is used as the alkylating agent, namely, the butane-butylene catalytic cracking fraction, which is introduced by ten equal parallel streams to each catalyst bed through devices providing good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with non-evaporated isobutane) leaving the previous layer, and the butylene stream. The temperature in the reaction zone is kept at 80 ° C, the pressure is 1.32 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Суммарный углеводородный поток, выходящий из последней секции реактора, содержащий непрореагировавший изобутан и продукты реакции, подогревают внешним источником тепла и разделяют на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, в количестве 85,6 мас.% от общего потока, обеспечивающем соотношение изобутана к бутиленам 250:1, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл. Общее соотношение изобутана к олефинам по реактору составляет 6:1.The total hydrocarbon stream leaving the last section of the reactor, containing unreacted isobutane and reaction products, is heated by an external heat source and divided into two streams: steam, obtained by evaporation of isobutane, which is then condensed and sent for recycling, in the amount of 85.6 wt.% from the total flow, providing a ratio of isobutane to butylenes of 250: 1, and liquid, representing the reaction products, which are removed from the reaction system or partially sent for recycling. The total ratio of isobutane to olefins in the reactor is 6: 1.
В соответствии с представленными расчетами выход алкилбензина на пропущенные олефины в данном примере составляет 206% мас.In accordance with the presented calculations, the yield of alkylbenzene for the missed olefins in this example is 206% wt.
Селективность процесса составляет - 90,8%.The selectivity of the process is 90.8%.
Качество продуктов реакции приведено в таблице 1.The quality of the reaction products is shown in table 1.
Пример 3Example 3
В верхнюю часть десятисекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой цилиндрики цеолита Y в Ni-РЗЭНСа-форме высотой 5 мм и диаметром 5 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан).An alkylated component (isobutane) is fed into the upper part of the ten-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is zeolite Y cylinders in Ni-REZEN-form, 5 mm high and 5 mm in diameter.
В качестве алкилирующего агента используют пропилен (олефинсодержащий агент), который вводят двумя равными параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящего из предыдущего слоя, и потока пропилена. Температуру в зоне реакции держат 90°С, давление 1,6 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.Propylene (an olefin-containing agent) is used as an alkylating agent, which is introduced in two equal parallel streams to each catalyst bed through devices that ensure good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with non-evaporated isobutane) leaving the previous layer and the propylene stream. The temperature in the reaction zone is kept at 90 ° C, a pressure of 1.6 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Суммарный углеводородный поток, выходящий из последней секции реактора, содержащий непрореагировавший изобутан и продукты реакции, подогревают внешним источником тепла и разделяют на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, в количестве 98,6 мас.% от общего потока, обеспечивающем соотношение изобутана к пропилену 1000:1, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл. Общее соотношение изобутана к пропилену по реактору составляет 6:1.The total hydrocarbon stream leaving the last section of the reactor containing unreacted isobutane and reaction products is heated by an external heat source and divided into two streams: steam, obtained by evaporation of isobutane, which is then condensed and sent for recycling, in the amount of 98.6 wt.% from the total flow, providing a ratio of isobutane to propylene 1000: 1, and liquid, representing the reaction products, which are removed from the reaction system or partially sent for recycling. The total ratio of isobutane to propylene in the reactor is 6: 1.
В соответствии с представленными расчетами выход алкилбензина на пропущенный пропилен в данном примере составляет 221% мас.In accordance with the presented calculations, the yield of alkylbenzene on the passed propylene in this example is 221% wt.
Селективность процесса составляет - 58,5%.The selectivity of the process is 58.5%.
Качество продуктов реакции приведено в таблице 1.The quality of the reaction products is shown in table 1.
Пример 4 (сравнительный)Example 4 (comparative)
В верхнюю часть шестисекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой цилиндрики цеолита Y в РЗЭНСа-форме высотой 5 мм и диаметром 5 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан).An alkylated component (isobutane) is fed into the upper part of the six-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is zeolite Y cylinders in REZEN-form, 5 mm high and 5 mm in diameter.
В качестве алкилирующего агента используют бутилены (олефинсодержащий агент), а именно бутан-бутиленовую фракцию каталитического крекинга, которые вводят шестью равными параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящего из предыдущего слоя, и потока бутиленов. Температуру в зоне реакции держат 90°С, давление 1,6 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.Butylene (an olefin-containing agent), namely, the butane-butylene catalytic cracking fraction, which is introduced with six equal parallel streams to each catalyst bed through devices providing good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with the non-evaporated isobutane) coming out of the previous layer, and the butylene stream. The temperature in the reaction zone is kept at 90 ° C, a pressure of 1.6 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Количественное соотношение потоков устанавливают таким образом, что в целом по реактору расчетное соотношение изобутан:олефины составляет 6:1. Выделяющееся тепло реакции снимают за счет испарения избыточного изобутана в каждой секции. Пары изобутана по коллектору выводят с различных секций и направляют в дефлегматор. Сконденсировавшийся изобутан в виде рециркулята (орошения) смешивают со свежим потоком изобутана и подают в реакционную зону, а именно в слой катализатора. При этом фактическое соотношение изобутан:олефины на входе в каждый слой катализатора составляет (70-75):1. Реакцию проводят в течение 12 ч.The quantitative ratio of the flows is set in such a way that, in the whole reactor, the calculated ratio of isobutane: olefins is 6: 1. The generated reaction heat is removed by evaporation of the excess isobutane in each section. Isobutane vapors in the collector are removed from various sections and sent to a reflux condenser. The condensed isobutane in the form of recirculate (irrigation) is mixed with a fresh stream of isobutane and fed into the reaction zone, namely the catalyst bed. The actual ratio of isobutane: olefins at the entrance to each catalyst layer is (70-75): 1. The reaction is carried out for 12 hours
В соответствии с представленными расчетами выход алкилбензина на пропущенные олефины в данном примере составляет 190% мас.In accordance with the presented calculations, the yield of alkylbenzene for the missed olefins in this example is 190% wt.
Селективность процесса составляет - 82,3%.The selectivity of the process is 82.3%.
Качество продуктов реакции приведено в таблице 1.The quality of the reaction products is shown in table 1.
Пример 5 (сравнительный).Example 5 (comparative).
Опыт проводят, как в примере 1, но в куб реактора вводят дополнительное тепло за счет подачи пара через змеевик таким образом, чтобы разделить продукты реакции на два потока: паровой (82,6 мас.% от общего потока), полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл.The experiment is carried out as in example 1, but additional heat is introduced into the cube of the reactor by supplying steam through the coil in such a way as to separate the reaction products into two streams: steam (82.6 wt.% Of the total stream) obtained by evaporation of isobutane, which is then condensed and sent for recycling, and liquid, which is the reaction product, which is removed from the reaction system or partially sent for recycling.
При этом увеличивается кратность циркуляции изобутана, и фактическое соотношение изобутан:олефины на входе в каждый слой катализатора составляет 200:1 при общем соотношении по реактору 6:1.This increases the multiplicity of circulation of isobutane, and the actual ratio of isobutane: olefins at the inlet to each catalyst bed is 200: 1 with a total reactor ratio of 6: 1.
Реакцию проводят в течение 40 ч.The reaction is carried out for 40 hours
Выход алкилбензина на пропущенные бутилены составляет 205% мас.The yield of alkylbenzene on the passed butylenes is 205% wt.
Селективность процесса согласно примеру составляет 87,9%.The selectivity of the process according to the example is 87.9%.
Качество продуктов приведено в таблице 1.Product quality is shown in table 1.
Пример 6.Example 6
В верхнюю часть шестисекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой экструдаты алюмоциркониевого катализатора диаметром 1,5 мм и длиной 3 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан). Бутен-1 (олефинсодержащий агент) вводят шестью параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящего из предыдущего слоя, и потока бутена-1. Температуру в зоне реакции держат 60°С, давление 0,85 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.An alkylated component (isobutane) is fed into the upper part of the six-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is an extrudate of an aluminum-zirconium catalyst with a diameter of 1.5 mm and a length of 3 mm. Butene-1 (an olefin-containing agent) is introduced in six parallel streams to each catalyst bed through devices that ensure good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with non-evaporated isobutane) leaving the previous layer and the butene-1 stream. The temperature in the reaction zone is kept at 60 ° C, the pressure is 0.85 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Количественное соотношение потоков устанавливают таким образом, что в целом по реактору расчетное соотношение изобутан:бутен-1 составляет 6:1. Выделяющееся тепло реакции снимают за счет испарения избыточного изобутана в каждой секции. Пары изобутана по коллектору выводят с различных секций и направляют в дефлегматор. Сконденсировавшийся изобутан в виде рециркулята (орошения) смешивают со свежим потоком изобутана и подают в реакционную зону, а именно в слой катализатора.The quantitative ratio of the flows is set in such a way that, in the whole reactor, the calculated ratio of isobutane: butene-1 is 6: 1. The generated reaction heat is removed by evaporation of the excess isobutane in each section. Isobutane vapors in the collector are removed from various sections and sent to a reflux condenser. The condensed isobutane in the form of recirculate (irrigation) is mixed with a fresh stream of isobutane and fed into the reaction zone, namely the catalyst bed.
В куб реактора вводят дополнительное тепло за счет подачи пара (или любого другого источника тепла) через змеевик таким образом, чтобы разделить продукты реакции на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл в количестве 93,45 мас.% от общего потока, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл.Additional heat is introduced into the reactor cube by supplying steam (or any other heat source) through the coil in such a way as to separate the reaction products into two streams: steam obtained by evaporation of isobutane, which is then condensed and recycled in an amount of 93.45 wt. .% of the total flow, and liquid, representing the reaction products, which is removed from the reaction system or partially sent for recycling.
При этом увеличивается кратность циркуляции изобутана, и фактическое соотношение изобутан: бутен-1 на входе в каждый слой катализатора составляет 600:1 при общем соотношении по реактору 6:1.This increases the multiplicity of circulation of isobutane, and the actual ratio of isobutane: butene-1 at the entrance to each catalyst bed is 600: 1 with a total ratio of 6: 1 in the reactor.
Реакцию проводят в течение 40 ч.The reaction is carried out for 40 hours
Выход алкилбензина на пропущенные бутилены составляет 204% мас.The yield of alkylbenzene to the missed butylenes is 204% wt.
Селективность процесса по целевому продукту составляет - 83,6%.The selectivity of the process for the target product is 83.6%.
Качество продуктов приведено в таблице 1.Product quality is shown in table 1.
Пример 7.Example 7
В верхнюю часть шестисекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой экструдаты цеолита Х в Pd-РЗЭНСа-форме диаметром 1,5 мм и длиной 3 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан). Этилен (алкилирующий агент) вводят шестью параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящего из предыдущего слоя, и потока этилена. Температуру в зоне реакции держат 80°С, давление 1,32 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.An alkylated component (isobutane) is fed to the upper part of the six-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is the extrudates of zeolite X in a Pd-RESEN form with a diameter of 1.5 mm and a length of 3 mm. Ethylene (an alkylating agent) is introduced in six parallel streams to each catalyst bed through devices that provide good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with the non-evaporated isobutane) leaving the previous layer and the ethylene stream. The temperature in the reaction zone is kept at 80 ° C, the pressure is 1.32 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Количественное соотношение потоков устанавливают таким образом, что в целом по реактору расчетное соотношение изобутан:этилен составляет 6:1. Выделяющееся тепло реакции снимают за счет испарения избыточного изобутана в каждой секции. Пары изобутана по коллектору выводят с различных секций и направляют в дефлегматор. Сконденсировавшийся изобутан в виде рециркулята (орошения) смешивают со свежим потоком изобутана и подают в реакционную зону, а именно в слой катализатора.The quantitative ratio of the flows is set in such a way that, in the whole reactor, the calculated ratio of isobutane: ethylene is 6: 1. The generated reaction heat is removed by evaporation of the excess isobutane in each section. Isobutane vapors in the collector are removed from various sections and sent to a reflux condenser. The condensed isobutane in the form of recirculate (irrigation) is mixed with a fresh stream of isobutane and fed into the reaction zone, namely the catalyst bed.
В куб реактора вводят дополнительное тепло за счет подачи пара (или любого другого источника тепла) через змеевик таким образом, чтобы разделить продукты реакции на два потока: паровой (90,5 мас.% от общего потока), полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл.Additional heat is introduced into the cube of the reactor by supplying steam (or any other heat source) through the coil in such a way as to separate the reaction products into two streams: steam (90.5 wt.% Of the total stream) obtained by evaporation of isobutane, which then condensed and sent for recycling, and liquid, which is the reaction product, which is removed from the reaction system or partially sent for recycling.
При этом увеличивается кратность циркуляции изобутана, и фактическое соотношение изобутан:этилен на входе в каждый слой катализатора составляет 400:1 при общем соотношении по реактору 6:1.This increases the multiplicity of circulation of isobutane, and the actual ratio of isobutane: ethylene at the entrance to each catalyst layer is 400: 1 with a total ratio of 6: 1 in the reactor.
Реакцию проводят в течение 36 ч.The reaction is carried out for 36 hours
Выход алкилбензина на пропущенный этилен составляет 200,8% мас.The yield of alkylbenzene on the passed ethylene is 200.8% wt.
Селективность процесса по целевому продукту составляет - 81,4%.The selectivity of the process for the target product is 81.4%.
Качество продуктов приведено в таблице 3.Product quality is shown in table 3.
Пример 8 (сравнительный).Example 8 (comparative).
В верхнюю часть шестисекционного реактора с неподвижным гранулированным слоем катализатора, представляющего собой экструдаты цеолита ВЕТТА в Н-форме диаметром 1,5 мм и длиной 3 мм, подают алкилируемый компонент (изобутан). Пропилен (алкилирующий агент) вводят шестью параллельными потоками на каждый слой катализатора через устройства, обеспечивающие хорошее смешение потока углеводорода (продуктов реакции алкилирования вместе с неиспарившимся изобутаном), выходящего из предыдущего слоя, и потока бутиленов. Температуру в зоне реакции держат 90°С, давление 1,62 МПа, что соответствует равновесному состоянию пар-жидкость углеводородной смеси.An alkylated component (isobutane) is fed into the upper part of a six-section reactor with a fixed granular catalyst bed, which is an extrudate of Vetta zeolite in H-form with a diameter of 1.5 mm and a length of 3 mm. Propylene (an alkylating agent) is introduced in six parallel streams to each catalyst bed through devices that provide good mixing of the hydrocarbon stream (products of the alkylation reaction together with unevaporated isobutane) leaving the previous layer and the butylene stream. The temperature in the reaction zone is kept at 90 ° C, the pressure is 1.62 MPa, which corresponds to the equilibrium state of the vapor-liquid hydrocarbon mixture.
Количественное соотношение потоков устанавливают таким образом, что в целом по реактору расчетное соотношение изобутан:олефины составляет 6:1. Выделяющееся тепло реакции снимают за счет испарения избыточного изобутана в каждой секции. Пары изобутана по коллектору выводят с различных секций и направляют в дефлегматор. Сконденсировавшийся изобутан в виде рециркулята (орошения) смешивают со свежим потоком изобутана и подают в реакционную зону, а именно в слой катализатора.The quantitative ratio of the flows is set in such a way that, in the whole reactor, the calculated ratio of isobutane: olefins is 6: 1. The generated reaction heat is removed by evaporation of the excess isobutane in each section. Isobutane vapors in the collector are removed from various sections and sent to a reflux condenser. The condensed isobutane in the form of recirculate (irrigation) is mixed with a fresh stream of isobutane and fed into the reaction zone, namely the catalyst bed.
В куб реактора вводят дополнительное тепло за счет подачи пара (или любого другого источника тепла) через змеевик таким образом, чтобы разделить продукты реакции на два потока: паровой (82,6 мас.% от общего потока), полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл.Additional heat is introduced into the reactor cube by supplying steam (or any other heat source) through the coil in such a way as to separate the reaction products into two streams: steam (82.6 wt.% Of the total flow) obtained by evaporation of isobutane, which then condensed and sent for recycling, and liquid, which is the reaction product, which is removed from the reaction system or partially sent for recycling.
При этом увеличивается кратность циркуляции изобутана, и фактическое соотношение изобутан:олефины на входе в каждый слой катализатора составляет 200:1 при общем соотношении по реактору 6:1. Реакцию проводят в течение 30 ч.This increases the multiplicity of circulation of isobutane, and the actual ratio of isobutane: olefins at the inlet to each catalyst bed is 200: 1 with a total reactor ratio of 6: 1. The reaction is carried out for 30 hours
Выход алкилбензина на пропущенный пропилен составляет 193,8% мас.The yield of alkylbenzene on the passed propylene is 193.8% wt.
Селективность процесса по целевому продукту составляет - 35,5%.The selectivity of the process for the target product is 35.5%.
Качество продуктов приведено в таблице 1.Product quality is shown in table 1.
Таким образом, предложен способ получения алкилбензина, позволяющий увеличить межрегенерационный период и снизить энергетические затраты по сравнению с прототипом, а также исключить накопление изобутана как на стадии ректификации, так и в рецикле, при одновременном сохранении высокого качества получаемых продуктов реакции, высокого их выхода и высокой селективности процесса по основному целевому компоненту бензинов.Thus, the proposed method of producing alkylbenzene, which allows to increase the inter-regeneration period and reduce energy costs compared to the prototype, as well as to eliminate the accumulation of isobutane both at the stage of rectification and in recycling, while maintaining high quality of the reaction products, their high yield and high selectivity of the process for the main target component of gasolines.
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133667/04A RU2444507C1 (en) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Method of producing alkylbenzine |
PCT/RU2011/000606 WO2012021092A1 (en) | 2010-08-12 | 2011-08-11 | Method for producing alkyl benzene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133667/04A RU2444507C1 (en) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Method of producing alkylbenzine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2444507C1 true RU2444507C1 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=45567860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010133667/04A RU2444507C1 (en) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Method of producing alkylbenzine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444507C1 (en) |
WO (1) | WO2012021092A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637922C2 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-08 | Публичное акционерное общество "Электрогорский институт нефтепереработки" (ПАО "ЭлИНП") | Method of alkylating isobutane in three-phase reactor with fixed layer of catalyst |
RU2715540C1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Method of producing alkylbenzines in catalytic reactor with internal axial distribution of alkylating agent |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976713A (en) * | 1971-06-11 | 1976-08-24 | Sun Oil Company Of Pennsylvania | Isoparaffin-olefin alkylation utilizing recycle streams and multiple packed catalyst beds |
SU1076423A1 (en) * | 1982-12-10 | 1984-02-29 | Предприятие П/Я Р-6518 | Process for preparing alkylbenzenes |
RU93049409A (en) * | 1992-08-20 | 1996-10-27 | Энститю Франсэ Дю Петроль | METHOD FOR ALKYLATION OF PARAFFINS |
RU95102676A (en) * | 1994-08-15 | 1996-11-20 | Институт катализа имени Г.К.Борескова СО РАН | Method of producing high-octane number gasoline components and catalyst |
WO2004096738A2 (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-11 | Abb Lummus Global Inc. | Alkylation of paraffins with olefins |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2310858A1 (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-06 | Semen Guerchouni | Method and device for the production of alkylates |
-
2010
- 2010-08-12 RU RU2010133667/04A patent/RU2444507C1/en active
-
2011
- 2011-08-11 WO PCT/RU2011/000606 patent/WO2012021092A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976713A (en) * | 1971-06-11 | 1976-08-24 | Sun Oil Company Of Pennsylvania | Isoparaffin-olefin alkylation utilizing recycle streams and multiple packed catalyst beds |
SU1076423A1 (en) * | 1982-12-10 | 1984-02-29 | Предприятие П/Я Р-6518 | Process for preparing alkylbenzenes |
RU93049409A (en) * | 1992-08-20 | 1996-10-27 | Энститю Франсэ Дю Петроль | METHOD FOR ALKYLATION OF PARAFFINS |
RU95102676A (en) * | 1994-08-15 | 1996-11-20 | Институт катализа имени Г.К.Борескова СО РАН | Method of producing high-octane number gasoline components and catalyst |
WO2004096738A2 (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-11 | Abb Lummus Global Inc. | Alkylation of paraffins with olefins |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637922C2 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-08 | Публичное акционерное общество "Электрогорский институт нефтепереработки" (ПАО "ЭлИНП") | Method of alkylating isobutane in three-phase reactor with fixed layer of catalyst |
RU2715540C1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Method of producing alkylbenzines in catalytic reactor with internal axial distribution of alkylating agent |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012021092A1 (en) | 2012-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4542427B2 (en) | Paraffin alkylation | |
RU2011139641A (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGH-OCTANE GASOLINE WITH A REDUCED BENZENE CONTENT BY ALKYLATION OF BENZENE AT HIGH CONVERSION OF BENZENE | |
RU2742576C1 (en) | Apparatus and method for synthesis of paraxylol and combined synthesis of light olefins from methanol and/or dimethyl ether and benzene | |
CN110325493A (en) | By biology base alcohol with high yield by C2-C8Alkene mixture is converted into jet oil fuel and/or diesel fuel | |
US9688590B2 (en) | Production of jet and other heavy fuels from isobutanol | |
CN1894175B (en) | Improvements in or relating to catalysed reactions | |
US20060245990A1 (en) | Contact structures | |
RU2743135C1 (en) | Fluidised bed device and a method of producing para-xylene and co-producing lower olefins from methanol and/or dimethyl ether and benzene | |
CN103261129A (en) | Production of fuel additives via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by etherification | |
RU2444507C1 (en) | Method of producing alkylbenzine | |
TW202204294A (en) | Process for the controlled oligomerization of butenes | |
CN102584575B (en) | Method for refining sec-butyl acetate coarse products through dual-reflux and preparation method of sec-butyl acetate | |
RU2717775C1 (en) | Method of alkylating aromatic hydrocarbons with olefins and a reaction-rectification system for its implementation | |
SU1076423A1 (en) | Process for preparing alkylbenzenes | |
SG189418A1 (en) | Benzene alkylation | |
RU2679624C1 (en) | Solid acid alkylation unit | |
RU2278102C1 (en) | Method for combined processing benzene-containing and alkene-containing hydrocarbon flows | |
SU650497A3 (en) | Method of obtaining cumol | |
RU2385856C2 (en) | Method of producing high-octane component of motor petrol | |
RU2267476C1 (en) | Ethylbenzene production process | |
FI60698B (en) | OIL ALKYLERING AV ISOBUTAN MED EN PROPEN / BUTENBLANDNING | |
EA046198B1 (en) | PROCESS FOR CONTROLLED OLIGOMERIZATION OF BUTENES | |
WO2006065330A2 (en) | Process for removing naphthalene from alkylaromatics | |
DK143196B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AN ALKYLING REACTION PRODUCT |