RU2640207C1 - Способ получения бензола из ароматических углеводородов C6-C9 - Google Patents
Способ получения бензола из ароматических углеводородов C6-C9 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640207C1 RU2640207C1 RU2017124802A RU2017124802A RU2640207C1 RU 2640207 C1 RU2640207 C1 RU 2640207C1 RU 2017124802 A RU2017124802 A RU 2017124802A RU 2017124802 A RU2017124802 A RU 2017124802A RU 2640207 C1 RU2640207 C1 RU 2640207C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- benzene
- temperature
- thermal
- mpa
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
- C07C4/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule
- C07C4/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene
- C07C4/14—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene splitting taking place at an aromatic-aliphatic bond
- C07C4/16—Thermal processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
- C07C4/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule
- C07C4/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene
- C07C4/14—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene splitting taking place at an aromatic-aliphatic bond
- C07C4/18—Catalytic processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения бензола из алкилароматических углеводородов С-Св двух последовательных адиабатических термическом и каталитическом реакторах. Способ характеризуется тем, что процесс проводят последовательно в термическом реакторе идеального вытеснения при температуре 700-750°С под давлением 4,1-4,5 МПа, а затем в каталитическом при температуре 580-595°С под давлением 4,1-4,5 МПа, при этом в первый реактор подают смесь сырья с водородом в мольном соотношении 1:4-10, а во второй в мольном соотношении 1:2-6. Предложенный способ является более простым и экономичным. 2 пр.
Description
Изобретение относится к области нефтехимии, а конкретнее к способам получения бензола путем термокаталитического гидродеалкилирования ароматических углеводородов С6-С9, в том числе жидких продуктов пиролиза (ЖПП).
Промышленные процессы получения бензола из ароматических углеводородов базируются на реакции гидродеалкилирования. Процессы эти основаны на термическом либо каталитическом деалкилировании сырья в присутствии водорода.
Промышленные термические процессы гидродеалкилирования обычно осуществляют при температуре 680-740°С и давлении 2,4-4,5 МПа в нескольких реакторах, поскольку в одном реакторе не удается добиться протекания всех реакций, способствующих высокому выходу бензола.
Процессы каталитического гидродеалкилирования осуществляют также в нескольких реакторах при температурах 580-650°С, давлении 4-7 МПа. Гидродеалкилирование осуществляют по схеме гидрогенизационных процессов с рециркуляцией водородсодержащего газа. Мольное отношение водород:сырье (5-15):1 (Ластовкина Г.А., Радченко Е.Д., Рудина М.Г. Справочник нефтепереработчика: Справочник - Л.: Химия, 1986. - 648 с.).
Известен способ переработки ЖПП, предусматривающий переработку пироконденсата - фракции НК-200°С (НК-начало кипения), выделяемой ректификацией из ЖПП. Пироконденсат разделяют на фракции НК-70°С, 70-150°С - бензол-толуол-ксилольную (БТК-фракцию) и остаток КК-150°С (КК-конец кипения). Фракцию НК-70°С после дополнительной гидростабилизации используют в качестве компонента бензина, фракция КК-150°С служит сырьем для получения технического углерода или котельного топлива. БТК-фракцию подвергают гидростабилизации на палладиевом катализаторе, гидрообессериванию на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе и термическому гидродеалкилированию. Затем проводят адсорбционную доочистку концентрата бензола на глине, из доочищенной фракции ректификацией выделяют высокочистый бензол (Справочник нефтехимика, т. 1, Л.: "Химия". - 1978. - с. 108-110).
Однако в данном способе не вовлекаются в процесс углеводороды с температурой кипения выше 150°С, что снижает эффективность данного способа.
Известен способ получения бензола каталитическим гидродеалкилированием С9 ароматических углеводородов на катализаторе, содержащем в своем составе благородный металл, никель или их комбинацию с синтетическим цеолитом МСМ-22 (патент США №5001296, опубл. 1991, МПК B01J 29/064, С07С 15/04, С07С 4/12). Процесс проводят при температуре 315-538°С, давлении 0,34-3,45 МПа, при объемной скорости от 0,5 до 10 час-1 и в присутствии циркулирующего водорода. При использовании сырья, содержащего, мол. % С9 ароматики - 27,8, С10 - 44,8 и С11 - 4, получают продукт, содержащий С1 - 4,7, С2 - 69,2, С3 - 28,7, бензола - 45,5, толуола - 15,1, ксилола - 8,8 мол. %. В процессе достигается конверсия 82,2% и селективность по БТК-фракции - 78,9%.
Недостатком данного способа является использование дорогостоящего катализатора, содержащего в своем составе благородный металл, и недостаточно высокий выход бензола.
Известен способ (патент РФ №2266944, опубл. 27.12.2005, МПК С10С 1/10, С07С 15/04, С10С 1/12, С07С 15/24) переработки ЖПП в ароматические углеводороды, включающий стадии выделения из них фракции С6-С8, содержащей моноядерные ароматические углеводороды, и С9-С11. Фракцию С6-С8 подвергают гидроочистке. Фракцию С9-С11 гидростабилизируют в присутствии катализатора, из гидростабилизированной фракции С9-С11 выделяют фракцию С10-С11. Фракции С6-C8 и С10-С11 смешивают в массовом соотношении 1:6,0-9,9 и подвергают термическому гидродеалкилированию. Целевые продукты - бензол и нафталин из гидродеалкилата выделяют ректификацией, каталитической гидростабилизацией, гидроочисткой и последующим термическим гидродеалкилированием, ректификационным разделением продукта гидродеалкилирования, выделением из него целевого продукта и его тонкой доочисткой, а также выделением фракции, содержащей биядерные ароматические углеводороды, ее гидростабилизацией и ректификацией с выделением нафталина. Недостатком является то, что в процесс гидродеалкилирования вовлекаются только ароматические углеводороды С6-C8 и С10-С11, фракция С9 не участвует в процессе, что соответственно снижает возможность увеличения выхода бензола в процессе гидродеалкилирования при данных условиях проведения процесса.
Известен способ получения бензола термическим гидродеалкилированием алкилароматических углеводородов (патент США №5866743, опубл. 1999, МПК С07С 2/00). Согласно данному способу предполагается термическое гидродеалкилирование алкилароматических углеводородов, включая толуол, ксилолы, смесь ксилола, этилбензола, пропилбензола, бутилбензола и С7-С10 алкилбензолов. Особенно пригоден он для гидродеалкилирования толуола в бензол. Процесс протекает преимущественно при температурах 482-982°С , наилучшие результаты достигаются при использовании в качестве сырья толуола. Особенностью данного изобретения является то, что используется реактор с науглероженными стенками, на которых также имеется защитная металлическая пленка из металлов Bi, Al, Ge, In, Se, Те, Sn, Сr, Сu, Аr, Ga или их смесей. Уровень содержания серы в сырье должен быть не более 50 ррm.
Недостатком данного способа является высокая температура проведения процесса деалкилирования до 982°С, при которой углеводороды будут подвергаться глубокому расщеплению, преимущественно до метана, что приведет к потере целевого продукта - бензола, а также использование реактора, изготовленного с особым внутренним металлическим покрытием.
Наиболее близким является способ термокаталитического процесса получения бензола из ЖПП (Далин М.А. Нефтехимические процессы и пути повышения их эффективности. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981. - с. 9). Процесс проводится в двух последовательных адиабатических реакторах. В первом, термическом реакторе, процесс проводится в условиях интенсивного перемешивания в интервале температур 600-625°С. Второй реактор заполнен катализатором, в котором процесс проводится при тех же режимных параметрах.
Недостатками данного способа являются использование интенсивного перемешивания, что усложняет аппаратурное оформление, техническое обслуживание и эксплуатацию оборудования, а также приводит к увеличению энергозатрат. Кроме того, использование относительно низкой температуры (600-625°С) предполагает для термического гидродеалкилирования низкую конверсию алкилароматических углеводородов в бензол, что увеличивает нагрузку на катализатор во втором по ходу движения потока реакторе и ускоряет его дезактивацию.
Задачей изобретения является создание более простого и экономичного способа получения бензола путем переработки алкилароматических углеводородов С6-С9 термокаталитическим способом.
Для реализации изобретения предлагается способ получения бензола из алкилароматических углеводородов С6-С9, содержащих более 80 мас. % ароматических углеводородов, которые сначала смешивают с водородом в мольном соотношении водород:алкилароматические углеводороды С6-С9, равном 4-10:1, далее эту смесь направляют в нижнюю часть адиабатического реактора без перемешивающих устройств, в котором происходит термическое гидродеалкилирование при температуре 700-750°С и давлении 4,1-4,5 МПа, после чего из верхней части реактора частично гидродеалкилированную фракцию в мольном соотношении с водородом, равном 1:2-6, направляют в верхнюю часть адиабатического реактора, заполненного катализатором, в котором происходит процесс каталитического гидродеалкилирования при температуре 580-595°С и давлении 4,1-4,5 МПа. Стадия каталитического гидродеалкилирования может проходить на катализаторах, предварительно активированных водородом, содержащих в своем составе оксиды молибдена, кобальта, никеля, хрома на носителе - оксиде алюминия. При этом на выходе из нижней части второго реактора получают бензолсодержащую фракцию, которую направляют на выделение целевого продукта - бензола известным способом, например ректификацией.
Отличительными признаками изобретения являются следующие:
- использование для термической стадии реактора без перемешивающих устройств, т.е. реактора идеального вытеснения;
- ведение процессов термического и каталитического гидродеалкилирования при давлении 4,1-4,5 МПа при следующих температурных режимах: в первом термическом реакторе температура процесса составляет 700-750°С, во втором каталитическом реакторе процесс протекает при температуре 580-595°С;
- в первый термический реактор подают смесь сырья с водородом в мольном соотношении 1:4-10, а во второй каталитический реактор - в мольном соотношении 1:2-6.
Заявляемый термокаталитический способ получения бензола из алкилароматических углеводородов С6-С9 в литературе не описан, что позволяет говорить о соответствии данного изобретения критерию патентоспособности «новизна». Подобранные, ранее неописанные, условия проведения последовательного гидродеалкилирования в термическом и каталитическом реакторах позволили достичь высокого выхода бензола из алкилароматических углеводородов С6-С9, что говорит об «изобретательском уровне» заявляемого технического решения. «Промышленная применимость» подтверждается примерами конкретного выполнения заявляемого способа по предлагаемому изобретению.
Пример 1. Фракцию ЖПП 70-160°С, содержащую в своем составе бензол - 47,57 мас. %, толуол - 21,15 мас. %, этилбензол - 8,59 мас. %, ксилол - 7,88 мас. %, углеводороды С9 - 2,10 мас.%, неароматические углеводороды - 12,71 мас. %, направляют на смешение с водородом в мольном соотношении водород:ЖПП, равном 4:1, далее направляют в нижнюю часть первого реактора, конструкция которого не содержит перемешивающих устройств, где проводят процесс термического гидродеалкилирования при температуре 700°С и давлении 4,1 МПа с объемной скоростью подачи сырья (по жидкости) 0,75 час-1. В результате из верхней части первого реактора получают частично гидродеалкилированную фракцию, содержащую в своем составе водород - 7,44 мас. %, легкие углеводороды - 14,16 мас .%, бензол - 66.06 мас. %, толуол - 5,92 мас. %, этилбензол - 0,99 мас. %, ксилол - 0,80 мас. %, нафталин - 0,49 мас. %, дифенил - 4,14 мас. %, которую в мольном соотношении с водородом, равном 1:2, направляют в верхнюю часть второго реактора, заполненного алюмо-хромовым катализатором, промотированным структурообразующими и антикоксующими добавками марки АГДА-2 (ТУ 2171-014-46693103-2005) и активированным водородом при постепенном повышении температуры до 595°С со скоростью 20°С /час, в котором проводят процесс каталитического гидродеалкилирования при температуре 580°С и давлении 4,1 МПа с объемной скоростью подачи сырья (по жидкости) 0,75 час-1. После чего гидродеалкилированную фракцию, полученную с нижней части второго реактора, отправляют на стабилизацию. В результате получают стабилизированный продукт, содержащий в своем составе бензол - 91,03 мас. %, толуол - 2,36 мас. %, этилбензол - 0,52 мас. %, ксилол - 0,12 мас. %, нафталин - 0,63 мас. %, дифенил - 5,34 мас. %, которую направляют на выделение целевого продукта - бензола известным способом, например, ректификацией. При этом выход жидких продуктов составляет 84.7%, образование газообразных продуктов - 15,2%, коксообразование - 0,1%.
Пример 2. Фракцию ЖПП 70-170°С , содержащую в своем составе бензол - 48,21 мас. %, толуол - 20,09 мас. %, этилбензол - 8,24 мас. %, ксилол - 6,92 мас. %, углеводороды С9 - 7,54 мас. %, неароматические углеводороды - 9,00 мас. %, направляют на смешение с водородом в мольном соотношении водород:ЖПП, равном 10:1, далее направляют в нижнюю часть первого реактора, конструкция которого не содержит перемешивающих устройств, где проводят процесс термического гидродеалкилирования при температуре 750°С и давлении 4,5 МПа с объемной скоростью подачи сырья (по жидкости) 0,75 час-1. В результате из верхней части первого реактора получают частично гидродеалкилированную фракцию, содержащую в своем составе водород - 17,47 мас. %, легкие углеводороды - 12,36 мас. %, бензол - 62,23 мас. %, толуол - 3,85 мас. %, этилбензол - 0,67 мас. %, ксилол - 0,42 мас. %, нафталин - 0,33 мас. %, дифенил - 2,67 мас. %, которую в мольном соотношении, равном 1:6, направляют в верхнюю часть второго реактора, заполненного алюмо-хромовым катализатором, промотированным структурообразующими и антикоксующими добавками марки АГДА-2 (ТУ 2171-014-46693103-2005) и активированным водородом при постепенном повышении температуры до 595°С со скоростью 20°С/час, в котором проводят процесс каталитического гидродеалкилирования при температуре 595°С и давлении 4,5 МПа с объемной скоростью подачи сырья (по жидкости) 0,75 час-1. После чего гидродеалкилированную фракцию, полученную с нижней части второго реактора, отправляют на стабилизацию. В результате получают стабилизированный продукт, содержащий в своем составе бензол - 93,56 мас. %, толуол - 1,74 мас. %, этилбензол - 0,33 мас. %, ксилол - 0,06 мас. %, нафталин - 0,47 мас. %, дифенил - 3,84 мас. %, которую направляют на выделение целевого продукта - бензола известным способом, например ректификацией. При этом выход жидких продуктов составляет 86,9%, образование газообразных продуктов - 13,0%, коксообразование - 0,1%.
Таким образом, способ по заявляемому изобретению осуществляют:
- последовательно в реакторе идеального вытеснения для проведения процесса термического гидродеалкилирования вместо реактора идеального смешения по прототипу, что позволяет упростить аппаратурное оформление, снизить металлоемкость и энергозатраты;
- использование давления 4,1-4,5 МПа и более высокой температуры 700-750°С в термическом реакторе, вместо 600-625°С по прототипу, позволяет увеличить конверсию алкилароматических углеводородов в бензол, снизить нагрузку на катализатор во втором по ходу движения потока каталитическом реакторе и продлить срок службы катализатора;
- использование давления 4,1-4,5 МПа и более низкой температуры 580-595°С в каталитическом реакторе, вместо 600-625°С по прототипу, позволяет снизить фактор термодеструкции катализатора, что также увеличивает его срок службы;
- использование мольных соотношений смеси сырья с водородом в первом и втором реакторах, равных 1:4-10 и 1:2-6, соответственно, снижает скорость побочных реакций смолообразования, что в итоге способствует увеличению выхода бензола.
Claims (1)
- Способ получения бензола из алкилароматических углеводородов С6-С9 в двух последовательных адиабатических термическом и каталитическом реакторах, отличающийся тем, что процесс проводят последовательно в термическом реакторе идеального вытеснения при температуре 700-750°С под давлением 4,1-4,5 МПа, а затем в каталитическом при температуре 580-595°С под давлением 4,1-4,5 МПа, при этом в первый реактор подают смесь сырья с водородом в мольном соотношении 1:4-10, а во второй в мольном соотношении 1:2-6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124802A RU2640207C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ получения бензола из ароматических углеводородов C6-C9 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124802A RU2640207C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ получения бензола из ароматических углеводородов C6-C9 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2640207C1 true RU2640207C1 (ru) | 2017-12-27 |
Family
ID=63857418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017124802A RU2640207C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ получения бензола из ароматических углеводородов C6-C9 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2640207C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU403154A1 (ru) * | Иностранна фирма Мицубиси Петрокемикал ЛТД. Япони | Способ получения ароматических углеводородов12 | ||
JPS5629528A (en) * | 1979-08-16 | 1981-03-24 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Separation of benzene in dealkylation process |
SU1349696A3 (ru) * | 1982-01-07 | 1987-10-30 | Энститю Франсэ Дю Петроль (Фирма) | Способ получени бензола |
EP0962436A1 (en) * | 1993-01-04 | 1999-12-08 | Chevron Chemical Company LLC | Process for the conversion of hydrocarbons |
US9067854B2 (en) * | 2010-03-19 | 2015-06-30 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dealkylation process |
-
2017
- 2017-07-11 RU RU2017124802A patent/RU2640207C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU403154A1 (ru) * | Иностранна фирма Мицубиси Петрокемикал ЛТД. Япони | Способ получения ароматических углеводородов12 | ||
JPS5629528A (en) * | 1979-08-16 | 1981-03-24 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Separation of benzene in dealkylation process |
SU1349696A3 (ru) * | 1982-01-07 | 1987-10-30 | Энститю Франсэ Дю Петроль (Фирма) | Способ получени бензола |
EP0962436A1 (en) * | 1993-01-04 | 1999-12-08 | Chevron Chemical Company LLC | Process for the conversion of hydrocarbons |
US9067854B2 (en) * | 2010-03-19 | 2015-06-30 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dealkylation process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7051873B2 (ja) | 廃棄プラスチックのプロピレンおよびクメンへの変換 | |
JP5863878B2 (ja) | オレフィン生産プロセス | |
KR100557558B1 (ko) | 탄화수소 혼합물로부터 방향족 탄화수소 및 액화석유가스를 제조하는 방법 | |
CN100509716C (zh) | 多环芳烃催化转化为二甲苯 | |
KR101791051B1 (ko) | 다환식 방향족 화합물로부터 btx 함유 단일 고리 방향족 화합물의 전환 방법 | |
RU2354640C2 (ru) | Способ превращения смесей, содержащих ароматические углеводороды c9 в изомеры ксилола | |
EA016750B1 (ru) | Каталитические композиции для высокоселективного гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов | |
EP0332243B1 (en) | Process for preparing normally liquid hydrocarbonaceous products from a hydrocarbon feed containing linear-and branched olefins | |
KR101273343B1 (ko) | 형상 선택성 촉매를 이용한 방향족 제품의 제조방법 | |
US20190292470A1 (en) | Process for the aromatization of dilute ethylene | |
US5053573A (en) | Reduction of benzene content of reformate by reaction with cycle oils | |
JP6650391B2 (ja) | アルミノシリケート触媒の製造方法、アルミノシリケート触媒、及び単環芳香族炭化水素の製造方法 | |
US9522858B2 (en) | Transalkylation system | |
CN103772123B (zh) | 增产btx芳烃的方法 | |
CN112979403A (zh) | 通过采用乙醇的苯烷基化转化芳族化合物的装置和方法 | |
WO2014065419A1 (ja) | 単環芳香族炭化水素の製造方法 | |
RU2640207C1 (ru) | Способ получения бензола из ароматических углеводородов C6-C9 | |
JP3554804B2 (ja) | 芳香族炭化水素化合物の転化用触媒および転化方法 | |
CN100358848C (zh) | 重质芳烃加氢脱烷基与烷基转移的方法 | |
CN1055959C (zh) | 用于重质芳烃加氢脱烷基与烷基转移的催化剂 | |
CN1055958C (zh) | 重质芳烃加氢脱烷基与烷基转移工艺 | |
CN114426886A (zh) | 一种烃类混合物的整体加工方法 | |
KR101133369B1 (ko) | 유동층 접촉 분해 유분으로부터 청정 석유제품 및 방향족제품을 제조하는 방법 | |
CN114456835B (zh) | 一种汽油组分的处理系统和处理方法 | |
CN1217369A (zh) | 甲苯与重质芳烃的歧化与烷基转移工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200712 |