SA516371415B1 - عملية للحصول على أوليفينات عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل - Google Patents

عملية للحصول على أوليفينات عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل Download PDF

Info

Publication number
SA516371415B1
SA516371415B1 SA516371415A SA516371415A SA516371415B1 SA 516371415 B1 SA516371415 B1 SA 516371415B1 SA 516371415 A SA516371415 A SA 516371415A SA 516371415 A SA516371415 A SA 516371415A SA 516371415 B1 SA516371415 B1 SA 516371415B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
catalyst
hydrogen
double
catalyst bed
reactor
Prior art date
Application number
SA516371415A
Other languages
English (en)
Inventor
إرسنت إبرهارد
كوندرا تينكو إيفجني
لينك ديفيد
ديك رينيه
ستويانوفا ماريانا
Original Assignee
بورياليس أيه جي
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by بورياليس أيه جي filed Critical بورياليس أيه جي
Publication of SA516371415B1 publication Critical patent/SA516371415B1/ar

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/02—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/04—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond at a carbon-to-carbon double bond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30—Tungsten
    • B01J35/19—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04—Mixing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/23—Rearrangement of carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C07C5/25—Migration of carbon-to-carbon double bonds
    • C07C5/2506—Catalytic processes
    • C07C5/2512—Catalytic processes with metal oxides
    • B01J35/40—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/08—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/10—Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • C07C2523/28—Molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • C07C2523/30—Tungsten
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

يتعلق الاختراع الحالي بعملية للحصول على أوليفين عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل تتضمن تغذية تيار واحد على الأقل يشتمل على أوليفين واحد على الأقل كمادة بدء starting material إلى مفاعل reactor واحد على الأقل يشتمل على طبقة محفز رئيسية main catalyst bed واحدة على الأقل تتضمن أ) مكون محفز catalyst component أول واحد على الأقل يتضمن محفز تفاعل كيميائي مزدوج التبادل ، وب) مكون محفز ثانٍ واحد على الأقل يتضمن محفز لأزمرة رابطة مزدوجة double bond isomerisation ، حيث بموجب هذا يتم خلط المحفز الأول والمحفز الثاني فيزيائيًا مع بعضهما البعض، حيث تتم التغذية بالتيار الواحد على الأقل الذي يشتمل على أوليفين واحد على الأقل كمادة بدء في تيار تغذية مشترك co-fed مع غاز الهيدروجين hydrogen gas بتركيز يتراوح بين 0.01 % بالحجم و0.2 % بالحجم فيما يتعلق بإجمالي كمية الغاز الموجودة في التيار، ويتم إجراء عملية التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في المفاعل الواحد على الأقل عند ضغط بين 0.1 ميجا باسكال و3.0 ميجا باسكال وعند درجة حرارة بين 250 ْم و300 ْم. شكل 2.

Description

عملية للحصول على أوليفينات عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل ‎Process for obtaining olefins by metathesis‏ الوصف الكامل
خلفية الاختراع
يتعلق الاختراع الحالي بعملية للحصول على أوليفين ‎olefin‏ عن طريق ‎deli‏ كيميائي مزدوج
التبادل ‎Gy‏ لعنصر الحماية رقم 1.
مركبات البوتين 8018068 هى الأيزومرات أحادية الأوليفين ‎mono-olefin isomers‏
4118© _مثل 1-بوتين ‎(I-butene‏ سيس-2-بوتين ‎Cis—2-butene‏ ترانس-2-بوتين
.iso-butene (2-methylpropene) ‏وأيزو-بوتين (2-ميثيل بروبين)‎ trans—2-butene
وإذا لم يُذكر بشكل محدد؛ سيس-2-بوتين؛ ترانس-2-بوتين تسمى أيضاً 2-بوتين ‎2-butene‏
داخل إطار الاختراع الحالي. مجموع سيس-2-بوتين» ترانس-2-بوتين؛ ويشار إلى 1-بوتين -1
686 باسم مركبات 7-بوتين 0-5016065. وتم تقريباً إنتاج مركبات البوتين تجارياً دائماً في 0 صورة منتجات فرعية فى عملية لتكرير البترول بواسطة عمليات التكسير أو بواسطة الدايمرة
الحفزية للإيثين ©60160. يمكن استخدام مركبات البوتين لعدة ‎Jie ale!‏ تصنيع البوليمرات
ومواد كيميائية أخرى ‎Jie‏ المبيدات ‎insecticides Lydall‏ « مضادات الأكسدة ‎antioxidants‏ «
المواد اللاصقة ‎adhesives‏ ؛ موائع التسرب ‎sealants‏ أو المواد اللدائنية اللدنة ‎elastomers‏ .
ولقد اكتسب استخدام مركبات ‎en‏ لإنتاج بروبين ‎Lelia dual‏ في العقود الأخيرة. يقوم 5 تخليق البرويين باستخدام مركبات ٠7-بوتين‏ كمادة بدء على أساس التفاعل الكيميائي مزدوج
التبادل. ويموجب هذاء يتم تحويل 2-بوتين في وجود إيثين إلى بروبين وفقًا للمخطط الكيميائي
الإجمالي الآتي:
_—
: «— ‏ا سح‎ Ch
إيثين + 2-بوتين 2 بروبين
هذا التفاعل يحدث نمطياً فى وجود محفز يتضمن أكسيد معدن ‎Metal OXide‏ من المجموعة 6 0 أو 7من النظام الدوري للعناصر ‎(PSE) periodic system of the elements‏ المكونات
النمطية الفعالة للمحفزات المستخدمة لتفاعل كيميائي مزدوج التبادل لأوليفين ‎olefin‏ هي أكسيد السيليكون ‎tungsten oxide‏ المحمل على سيليكا ‎silica‏ (براءة الاختراع الأمريكية 3 ) أو أكاسيد الرينيوم ‎rhenium oxides‏ وأكاسيد الموليبدنيوم ‎molybdenum‏ ‏5 المحملة على ألومينا ‎alumina‏ أو سيليكا ألومينا ‎silica alumina‏ (براءة الاختراع الأمريكي 4,547617؛ براءة الاختراع الأمريكية 6281:402). ولقد سبق وصف تعديلات وتحسينات مختلفة لمحفزات التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. ولقد ثبت أن الخلط المادي لمحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل مع محفز أزمرة لتحويل الرابطة المزدوجة في 1-بوتين إلى 2-بوتين يؤدي إلى زيادة حصيلة الانتاج الإجمالية (براءات الاختراع الأمريكية 3.865.751 3915897 4:575:575). المحفزات النمطية لأزمرة الرابطة المزدوجة تشمل 0 أكاسيد المعادن القاعدية على سبيل المثال مثل أكسيد المغنيسيوم ‎(MgO) magnesium oxide‏ أو أكسيد الكالسيوم ‎(CaO) calcium oxide‏ . يمكّن استخدام أكسيد المغنيسيوم كمحفز مشترك من تخفيض درجة حرارة التفاعل إلى 300-250 م من حوالي 400 م بالنسبة لأكسيد السيليكون ‎tungsten oxide‏ المحمل على السيليكا النقية ثنائي أكسيد السيليكون ‎silicon dioxide‏ ) 2 ) /_ثالث أكسيد التنجستن ‎(WO3) Tungsten trioxide‏ . وتكون النسبة الكتلية ل ‎MgO 5‏ إلى 10/03/5602 في المدى من 20-0.1. ويضطلع أكسيد المغنيسيوم بمهمة أزمرة 1- بوتين إلى 2-بوتين حيث يتواجد كل من الأوليفينين في تيارات التغذية الفنية. ومن المهم تركيز الضوء على أن أكسيد المغنيسيوم بمفرده يُظهر نشاط تفاعل كيميائي مزدوج التبادل ‎(Sar‏ إهماله )55( وبالإضافة إلى قدرته على العمل كمحفز أزمرة؛ فإن أكسيد المغنيسيوم قد عُرف أيضاً بقدرته على 0 إزالة أو القضاء على آثار ‎clip)‏ من تيار التغذية بالأوليفين والتي تكون ضارة إلى محفزات التفاعل الكيميائي مزدوج ‎(Joli‏ وخصوصاً عند استخدامه ‎dah‏ واقية' ) ‎J.
Mol.Cat.‏ 28:117-131 ,1985). ويمكن على سبيل المثال وضع أكسيد المغنيسيوم على قمة تركيبة تتضمن محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل ومحفز أزمرة ‎seh)‏ الاختراع الأمريكية 0056839/2010 11« ويراءة الاختراع الأمريكية 167911/2010 1( وهنا يتم الجمع بين 5 التنشيط الأمثل للمحفز مع وظيفة الوقاية للطبقة الأولية ‎AY‏ السموم وأزمرة ‎isomerisation‏
1-بوتين إلى 2-بوتين. وعند تطبيق هذا المنهج يتم نمطياً ملء مفاعل فني لتفاعل كيميائي مزدوج التبادل بخليط من ‎WO3/SIO2 5 MEO‏ كطبقة رئيسية وطبقة ‎MO‏ أولية قبل الطبقة الرئيسية. وبالإضافة إلى تعديلات نظام المحفز فإن عملية التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل يمكن أن تتأثر أيضاً عن طريق تكييف تدفق الأوليفين الداخل إلى مفاعل التخليق.
على سبيل المثال» هناك تقارير سابقة مسجلة )172-176 )1998( 173 ‎(J.
Cat.‏ تفيد بأنه عند استخدام محفزات من موليبدنيوم نقي ‎pure molybdenum‏ أو أكسيد موليبدنيوم نقيى ‎pure‏ ‎molybdenum oxide‏ لتفاعل كيميائي مزدوج التبادل للبرويين (برويين ‎propene‏ -> إيثين ‎ethene‏ + 2-بوتين ‎(butene‏ عند 600 م وضغط منخفض» تؤدي إضافة الهيدروجين ‎J) hydrogen‏ تيار تغذية التفاعل إلى خفض كمية الكريون المترسب على السطح وبالتالي ‎Bal)‏
0 معدل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل» حتى برغم أن هذا التفاعل لا يحتاج إلى الهيدروجين. وهذا التأثير المعزّز للهيدروجين منسوب إلى إزالة الرواسب الكريونية من المواقع النشطة للتفاعل الكيميائي مزدوج التبادل ومن ثم يؤدي إلى زيادة في معدل تفاعل تحويل البروبين. وفقًا لهذا المقال فإن محتوى الكوك كان يتنامى بسرعة كبيرة عند بداية التفاعل. ومن الجدير بالذكر أن المحفز المستخدم في هذه الدراسة السابقة لم يحتوي على أكسيد المغنيسيوم كمُعزز .
وعلاوة على هذاء هناك تقارير سابقة مسجلة تفيد باستخدام الهيدروجين لمحفزات الموليبدنيوم ‎molybdenum‏ /الرينيوم ‎rhenium‏ المختلطة (براءة الاختراع الدانماركية 2137661 ج3). وتصف براءة الاختراع الأوربية 1854 776 أ1 أنه يمكن تنفيذ التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل باستخدام طبقة محفز مختلط عن طريق التغذية المشتركة بالهيدروجين مع التيار الغازي لمادة البدء وهي الأوليفين. الأغراض الأساسية لإضافة الهيدروجين إلى تيار التغذية بالأوليفين هي (1
0 تخفيض درجة حرارة التفاعل إلى 200 م؛ )2 تخفيض كمية المنتجات الفرعية المتولدة و(3 تخفيض حساسية المحفز تجاه البيوتادايين ‎butadiene‏ . وهناك تقارير مسجلة بصفة خاصة فى براءة الاختراع هذه تفيد بأن 'قوة نشاط ‎Seal)‏ قد زادت عن طريق استخدام الهيدروجين. وفقًا لبراءة الاختراع الأوربية 854 776 أ1 فإن كمية غاز الهيدروجين ‎hydrogen gas‏ المضاف تكون في المدى بين 0.1 و80 96 بالحجم؛ يفضل 0.2 و50 96 بالحجم من إجمالي
كمية الغاز الذي تتم التغذية به إلى المفاعل. ولقد سُجّل أنه إذا كانت كمية الهيدروجين أقل من الحد الأدنى للمدى فإنه لا يمكن رصد أي تأثير وإذا كانت كمية الهيدروجين أكبر من الحد الأقصى للمدى فإنه يمكن أن تحدث هدرجة للأوليفينات ‎hydrogenation of olefins‏ ومن ‎(a‏ ‏تتمثل إحدى سلبيات استخدام الهيدروجين في تكوين هيدروكريونات مشبعة ‎Jie‏ البرويان ‎propane 5‏ من أوليفين ‎olefin propene (pug ll‏ المستهدف؛ حيث أن محفز التفاعل الكيميائى
مزدوج التبادل يُظهر أيضاً نشاط هدرجة. وفي منهج آخر تم ضبط السرعة السطحية (معدل التدفق) بالمتر/ثانية إلى 0.1 إلى 2 متر/ثانية لخفض زمن تلامس تيار الغاز مع المحفز (براءة الاختراع الأوربية 2151 424 أ1). كما تم أيضاً خفض تركيز الهيدروجين في تيار التغذية إلى مدى من 0.05 إلى 10 96 بالحجم؛ يفضل إلى
0 مذدى من 0.08 إلى 5 96 بالحجم. وفي هذه الحالة يمكن أن تكون درجة حرارة التفاعل في مدى بين 100 و500 م؛ يفضل 130 و350 م والضغط المسلط يمكن أن يكون في مدى بين 0.01 و20 ميجا باسكال» يفضل 0.05 و10 ميجا باسكال. ومن الجدير بالذكر أنه ‎Gay‏ للأمثلة المذكورة في براءة الاختراع الأوربية 2151 424 أ1 كان تركيز الهيدروجين المختبر هو 1 % بالحجم أو 0.3 96 بالحجم عند تفاعل كيميائي مزدوج التبادل ظرف للتفاعل هو 300 م و3.5
15 ميجا باسكال؛ على الترتيب. وفي كل ‎Als‏ تم استهلاك حوالي 9620 من الهيدروجين الذي تم إمداده للهدرجة غير المرغوب فيها للإيثين ‎ethene‏ والبروبين ‎propene‏ إلى الإيثان ‎ethane‏ ‏والبرويان ‎propane‏ على الترتيب. ومن ثم؛ حتى عند التركيز الأقل للهيدروجين البالغ 0.3 96 بالحجم والذي تم اختباره في براءة الاختراع الأوربية 2151 11424 لم يكن من الممكن تجنب حدوث هدرجة كبيرة إلى حدٍ ما وغير مرغوب فيها للأوليفينات.
0 للم يتم تصميم وحدات التفاعل الكيميائي مزدوج ‎Jalal‏ التجارية لاستخدام تيارات تغذية مشتركة من الهيدروجين. ولقد تمت ‎All)‏ كميات صغيرة من الهيدروكريونات الخفيفة أو الصغرى في إطار درجة حرارة التقطير العميقة للإيثين. وتم إرسالها ‎ASE‏ إلى وحدة تكسير. وفي ‎Als‏ التغذية المشتركة بكميات كبيرة من الهيدروجين؛ يكون من الضروري استخدام معدة كبيرة ‎AY‏ الهيدروجين الأمر الذي يؤدي إلى تكاليف استثمار إضافية. أضف إلى هذاء فإن التشغيل باستخدام تيارات تغذية
تحتوي على تركيزات عالية من الهيدروجين لا ‎fal‏ مفهوماً في وحدات التفاعل الكيميائي مزدوج
التبادل» لأن الهيدروجين سوف يخفض تركيز 2-بوتين و/أو الإيثين في تيار التغذية كما يؤثر سلباً على معدل التفاعل والأكثر أهمية الحصيلة في الحيز مع الزمن ‎space-time yield‏ ‎(STY)‏ من البروبين. وعلاوة على هذاء سوف يتسبب مثل هذا التشغيل في إغناء (زيادة تركيز) الهيدروجين في تيار غاز إعادة التدوير مما يؤدي إلى زيادة تكاليف فصله.
ولهذاء من المرغوب فيه (1 الحد من تركيز الهيدروجين في تيار التغذية إلى كميات صغيرة وفي الوقت نفسه (2 زيادة الحصيلة المبدئية في الحيز مع الزمن من البروبين. ويعتبر المطلب الأخير مهم جداً من وجهة نظر تجارية؛ لأن الإيثين/2-بوتين التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل العرضي فوق ‎MgO/WO3-SIO2‏ يتميز بفترة حث (قترة لزيادة إنتاج البرويين مع زيادة زمن التشغيل) تبلغ عدة ساعات/أيام. ومثل هذا السلوك التنشيطي يصعب فهمه عند الأخذ في الاعتبار التأثير
0 الإيجابي المعروف للهيدروجين على التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل البرويين على المحفزات التي تحتوي على موليبدنيوم حسبما تم وصفه في ‎Cat.‏ .ل. وكما ورد في هذا المقال فإن تكون الكوك يكون سريعاً أثناء الساعات الأولى من تشغيل تفاعل كيميائي مزدوج التبادل. وإذا أخذنا في الاعتبار التأثير المثبط للنشاط للكوك؛ يكون من الصعب تفسير لماذا يمر نشاط -1/190/1//03 2 بفترة ذروة أثناء زمن التفاعل. كما أن تيار التغذية بالبوتين لا يحتوي أيضاً على أي كميات
5 يمكن رصدها من البيوتادايين. ولهذاء لابد من وجود أسباب أخرى حاكمة لنظام محفز التفاعل الكيميائي مزدوج ‎Jalil‏ 1090/0/03-51602._مقارنة . بمحفز ‎asl‏ موليبدنيوم ‏ نقي ‎.molybdenum oxide catalyst‏ ولهذا يتمثل أحد أهداف هذا الاختراع في تقديم عملية تسمح بالوصول إلى الإنتاج الأمثل ‎(Ctl SU‏ وتحديداً ‎Ong ll‏ عن طريق تحسين الحصيلة المبدئية في الحيز مع الزمن للعملية.
0 وقد تم التوصل إلى هذا الهدف وغيره ‎Bg‏ للاختراع بواسطة عملية للحصول على أوليفين عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل له السمات الواردة في عناصر الحماية. الوصف العام للاختراع وطبقاً لهذاء تم تقديم عملية للحصول على أوليفين عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل لأوليفين (أوليفينات) آخرء العملية المذكورة تتضمن تغذية تيار واحد على الأقل يشتمل على
أوليفين واحد على الأقل كمادة بدء إلى مفاعل واحد على الأقل يشتمل على طبقة محفز رئيسية واحدة على الأقل تتضمن أ) مكون محفز أول واحد على الأقل يتضمن محفز تفاعل كيميائي مزدوج التبادل» وب) مكون محفز ثاني واحد على الأقل يتضمن محفز لأزمرة رابطة مزدوجة؛ حيث بموجب هذا يتم خلط المحفز الأول والمحفز الثاني فيزيائيًا مع بعضهما البعض. وتتميز العملية الحالية بأنه:
- تتم التغذية بالتيار الواحد على الأقل الذي يشتمل على أوليفين واحد على الأقل كمادة بدء في تيار تغذية مشترك مع الهيدروجين بتركيز في مدى يتراوح بين 0.01 76 بالحجم و0.2 % بالحجم نسبة إلى إجمالي كمية الغاز في التيار» و
- يتم إجراء عملية التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في المفاعل الواحد على الأقل تحت ضغط
0 إجمالي بين 0.1 ميجا بإاسكال و3.0 ميجا باسكال وعند درجة حرارة بين 250 م و300 م. وبشكل مثير للاهتمام تم اكتشاف أنه يمكن تنفيذ التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل بنشاط مبدئي ‎Je‏ (حصيلة مبدئية عالية في الحيز مع الزمن)؛ أي بصفة خاصة بدون أي طور تنشيطي؛ ويمعدل منخفض لتثبيط نشاط المحفز ]13 ‎Cath‏ تغذية الهيدروجين في تيار تغذية مشترك مع تيار الأوليفين بتركيز في مدى يتراوح بين 0.01 96 بالحجم و0.2 96 بالحجم تحت ظروف درجة
5 الحرارة والضغط المطلوب حمايتها. وعند استخدام ظروف التفاعل المحددة هذه لإجراء تفاعل كيميائى مزدوج التبادل ‎JS‏ مثير للاهتمام لم يتم رصد أي تكون للبرافينات المهدرجة ‎hydrogenated paraffins‏ مثل البرويان أو الإيثان. وهذا يعني أن الهيدروجين الذي تم الإمداد به لم يستهلك لهدرجة الأوليفينات التي تم التغذية بها أو التى تكونت.
0 وهذا كان مثيراً للاهتمام وغير متوقع وفي ضوء النتائج المسجلة في البراءة الأوربية 2 151 424 أ1. وفقط عن طريق اختيار المتغيرات المحددة للعملية الحالية-أي تركيز منخفض جداً للهيدروجين» درجة حرارة محددة ومدى إجمالي منخفض للضغط-يكون من الممكن إجراء عملية التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل بدون تكون منتج جانبي لكن مع الحفاظ على حصيلة مبدئية زائدة في الحيز مع الزمن من الأوليفين المطلوب.
re ‏نموذج مفضل للعملية الحالية تتم تغذية غاز الهيدروجين في تيار تغذية مشترك بتركيز في‎ Ay 96 ‏مدى يتراوح بين 0.05 96 بالحجم و0.15 96 بالحجم؛ يفضل بين 0.05 96 بالحجم و0.1‎
Ray ‏بالحجم نسبة إلى إجمالي كمية الغاز في التيار. تركيز الهيدروجين المنخفض في تيار الغاز‎ ‏وفي الوقت نفسه يحافظ على النشاط الحفزي‎ Sad) ‏من زيادة غير متوقعة في معدل التحويل‎ ‏لمحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل لفترة زمنية ممتدة.‎ 5 ‏ويمكن خلط الهيدروجين مع تيار الأوليفين فوراً قبل الدخول إلى مفاعل التخليق. ومع ذلك يمكن‎ ‏وخلطه هناك مع تيار الأوليفين. وبعد‎ Ase ‏وبالإمكان تصور أن تتم تغذية الهيدروجين إلى‎ Lad ‏ذلك تتم تغذية تيار الغاز الذي تم خلطه في المبجّر إلى مفاعل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل.‎ ‏ومن المهم أن يتم خلط الهيدروجين وتيار الأوليفين قبل التلامس مع طبقة المحفز الرئيسية. وفي‎ ‏أحد نماذج الطريقة الحالية يتم خلط الهيدروجين إلى تيار تغذية قياسي بالأوليفين يتضمن أوليفين‎ 0 ‏قبل‎ ) N2/ ‏(على سبيل المثال تدفق من 02714/ترانس-04118-2‎ nitrogen ‏ونيتروجين‎ ‏الدخول إلى المفاعل. ويموجب هذا فإن الهيدروجين المضاف يحل محل نسبة مئوية محددة من‎ ‏النيتروجين في تيار التغذية القياسي بالأوليفين.‎ ‏وفي نموذج آخر للعملية الحالية يتراوح ضغط التفاعل بين 0.12 ميجا باسكال و2.5 ميجا‎ ‏والأكثر تفضيلاً بين 1.0 ميجا‎ (JIS ‏باسكال. يفضل بين 0.5 ميجا باسكال و2.0 ميجا‎ 5 ‏باسكال و2.0 ميجا باسكال. ويمكن أن يتراوح مدى نمطي للضغط أيضاً بين 2.0 و3.0 ميجا‎ ‏باسكال. بتطبيق هذه الظروف المحددة للضغط يتم إجراء عملية التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل‎ ‏الحالية بالطريقة الأكثر فعالية. وتحديداً؛ عند إجراء العملية الحالية عند ضغط إجمالي منخفض يتم‎ ‏خفض أي تثبيط نشاط لمحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل بواسطة الهيدروجين في تيار الغاز‎ ‏أو يمكن تجنبه تماماً.‎ 0 ‏تفاعل بين 270 م و300 م؛ يفضل‎ Sha ‏وفي نموذج آخر يتم إجراء العملية الحالية عند درجة‎ ‏بين 280 م و300 م. ويكون المدى المحدد لدرجة الحرارة مرتفعاً بدرجة كافية لتحويل الأوليفين‎ ‏في الوقت نفسه-وتحديداً في توليفة مع التركيز‎ Lay ‏عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل‎ ‏المفضل للهيدروجين ومدى الضغط الإجمالي المفضل-يتم كبت التكوين غير المرغوب فيه ل‎ ‏المنتجات الجانبية أو خفضه. وعلاوة على هذاء التغذية المشتركة بالهيدروجين تمنع تكون الكوك‎ 5
على المراكز الحفزية النشطة في طبقة المحفز الرئيسية؛ وتزداد الإنتاجية الإجمالية وانتقائية التفاعل
الكيميائي مزدوج التبادل.
كما يفضل أيضاً أن تتم تغذية اثنين على الأقل من الأوليفينات كمادة بدء. وبموجب هذا يشتمل
واحد من الاثنين على الأقل من الأوليفينات المستخدمين كمادة بدء على اثنتين على الأقل من
ذرات الكربون (مركب 62)؛ وتحديداً ‎cop)‏ ويشتمل الثاني من الاثنين على الأقل من الأوليفينات
المستخدمين كمادة بدء على الأقل على ‎al‏ ذرات كربون (مركب 64)؛ وتحديداً 2-بوتين.
ويمكن إمداد الاثنين على الأقل من الأوليفينات إلى مفاعل التفاعل في صورة تيار مختلط أو في
صورة تيارات منفصلة. وعند استخدام 2-بوتين كمادة بدء؛ يمكن إمداد مكوّن البوتين في صورة
سيس- أو ترانس-2-بوتين أو خلائط مما سبق. ويمكن أن يحتوي تيار 2-بوتين فني على كميات 0 إضافية صغيرة من ١-بيوتان ‎n-butane‏ « أيزو-بيوتان 150-5101806 « أيزو -بوتين -50أ
6 + 1-بوتين ‎By ., 1-butene‏ بعض النماذج» يتم إخضاع التيار 4© المختلط
لمعالجة مسبقة لزيادة محتوى 2-بوتين في تيار التغذية للتفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. وإذا تم
استخدام قطفة ‎(je ie ala C4‏ وحدة لتكسير ‎naphtha cracker Gall‏ فإن الأمر يستلزم إزالة
مركبات ‎Jie‏ 143-بيوتادايين ‎ 1,3-butadiene‏ + مركبات ألين ‎allenes‏ أو مركبات ‎acetylenes lad 5‏ بواسطة خطوة هدرجة انتقائية.
وبعد ذلك تتم ملامسة خليط الأوليفين مع طبقة ‎pall‏ حيث بموجب هذا تتم أزمرة؛ تحديداً 1-
بوتين إلى 2-بوتين وتخليق ‎Omen‏ من الإيثين و2-بوتين عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج
التبادل.
وفي نموذج مفضل آخر للعملية الحالية تكون نسبة المركب ‎C2‏ والمركب ‎C4‏ هي 20 :1 يفضل 0 10 :1 والأفضل 4 :1 والأكثر تفضيلاً 2.5 :1. ومن ثم؛ يفضل استخدام وفرة من الأوليفين
المحتوي على ذرتئ كربون. ويفضل نسب 02/04 الأعلى لكبت التفاعلات الجانبية.
وفي نموذج آخر يشتمل محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في طبقة المحفز الرئيسية على
أكاسيد معادن من معادن المجموعتين 6 و7 من النظام الدوري للعناصر ‎periodic system of‏
‎(PSE) the elements‏ وتحديداً أكسيد السيليكون؛ أكسيد الموليبدنيوم و/أو مادة منتجة له؛
حيث تكون هي المكونات الفعالة ويتم ترسيبها على مادة حاملة غير عضوية ‎inorganic carrier‏ واحدة على الأقل. أكسيد المعدن الأكثر تفضيلاً هو أكسيد السيليكون . ‎(Jai‏ أن يتم ‎las)‏ المادة الحاملة غير العضوية الواحدة على الأقل من مجموعة تتضمن سيليكاء ألوميناء سيليكا-ألومينا ‎silica-alumina‏ فوسفات ألومينيوم ‎aluminium‏ ‎-phosphate 5‏ ويمكن أن تحتوي المادة الحاملة غير العضوية على الأقل على حوالي 0.1 % بالوزن ‎ng‏ 40 % بالوزن من المكونات الفعالة. يفضل كميات بين 1 إلى 30 % بالوزن؛ وبموجب هذا تعتبر كميات بين 2 إلى 15 96 بالوزن أكثر تفضيلاً. ويمكن أن يتضمن محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل أيضاً أكسيد واحد على الأقل لمعدن من المجموعة 1 من الجدول الدوري للعناصر ‎PSE‏ أو ‎sale‏ منتجة له على سبيل المثال مثلا تتضمن 0 أكاسيد ‎«oxides‏ هيدروكسيدات ‎hydroxides‏ ؛ كريونات ‎carbonates‏ ¢ بيكريونات ‎bicarbonates‏ ؛ نيترات ‎nitrates‏ ¢ أسيتات ‎cacetates‏ الصوديوم ‎sodium‏ أو البوتاسيوم 0 أو خلائط مما سبق. ويفضل ‎diay‏ خاصة هيدروكسيدات ‎hydroxides‏ من الصوديوم والبوتاسيوم. ويكون للمركبات المذكورة وظيفة تعديل حموضة سطح السيليكا في محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. ويمكن أن تتراوح كمية مركبات التعديل هذه بين 0.01 و10 % بالوزن؛ يفضل بين 0.1 و1.0 96 بالوزن نسبة إلى محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. ومن المعروف أن التركيز الحجمي على سبيل المثال للصوديوم ‎sodium‏ في السيليكا ‎silica‏ ‏يجب أن يكون أقل من 500 جزءِ في المليون (الطلب الدولي 049534/2005). كما يمكن أيضاً أن يخضع محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل لمعالجة مسبقة باستخدام أكسيد واحد على الأقل لمعدن من المجموعة 1 من الجدول الدوري للعناصر ‎PSE‏ أو ‎sale‏ منتجة له. 0 على سبيل المثال يفضل إذا تم استخدام أكسيد السيليكون المحمل على سيليكا كمحفز للتفاعل الكيميائي مزدوج ‎(Jalal)‏ أن يخضع لمعالجة مسبقة باستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم. وتكون مساحة السطح لمحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل على الأقل أكبر من 10 متر مربع/جرام؛ يفضل على الأقل أكبر من 50 متر مريع/جرام والأكثر تفضيلاً على الأقل أكبر من أو تساوي 100 متر مريع/جرام.
والحجم الجسيمي لمحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل يعتمد على حجم المفاعل. فعند استخدامه في صورة مسحوق مثل؛ على سبيل المثال في مفاعلات ذات حجم معملي؛ فإن الحجم الجسيمي النمطي لمحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل يتراوح بين 0.7-0.3 مم. وعند استخدامه في مفاعلات أكبر مثل؛ على سبيل المثال المفاعلات الفنية؛ فإن الحجم الجسيمي يكون في المدى بين
1 و10 مم؛ يفضل بين 1 و8 ‎cae‏ والأكثر تفضيلاً بين 1 و5 مم.
وفي نموذج مفضل آخر فإن مكون المحفز الثاني المذكور لأزمرة الرابطة المزدوجة لتركيبة الطبقة الرئيسية يشتمل على أكاسيد المعادن ‎metal oxides‏ من المجموعة 2؛ وتحديداً أكسيد المغنيسيوم ‎magnesium oxide‏ » أكسيد الكالسيوم ‎calcium oxide‏ ؛ أكسيد الباريوم ‎barium‏ ‏56 أو أكسيد الاسترونشيوم ‎strontium oxide‏ .
‎(Sag 0‏ أيضاً تنشيط محفز الأزمرة ‎isomerisation catalyst‏ على سبيل المثال عن ‎Gob‏ ‏التسخين في تيار متدفق من غاز يحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ لمدة حوالي 1 إلى 30 ساعة عند حوالي 250 م إلى 800 م. بعد تحميص محفز الأزمرة يمكن معالجته تحت ظروف اختزال على سبيل ‎Jie (Jia)‏ استخدام غاز اختزال ‎Jie‏ أحادي أكسيد الهيدروجين ‎carbon monoxide‏ أو الكريون (البراءة الأمريكية 4.5750575؛ البراءة الأمريكية 3¢546:313(
‏5 ومن ثم يمكن تحضير طبقة المحفز الرئيسية ‎main catalyst bed‏ بواسطة خليط من محفز الأزمرة ومحفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. يفضل أن يتم خلط المحفزات في صورة مساحيق؛ كريات أو نواتج بثق. يفضل أن تكون كمية محفز الأزمرة أكثر من كمية محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. ومع ذلك يمكن أيضاً استخدام محفز الأزمرة بكميات أقل. في أحد النماذج تشتمل طبقة المحفز
‏0 الرئيسية على مكون محفز الأزمرة الواحد على الأقل ومكون محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل الواحد على الأقل بنسبة بين 5 :1 و1 :1؛ يفضل بنسبة 4 :1 و2 :1؛ والأكثر تفضيلاً بنسبة تبلغ 3 :1. ومن المرغوب فيه أيضاً أن يتم ترتيب طبقة المحفز الأولية الواحدة على الأقل التي تتضمن مركب واحد على الأقل يُختار من مجموعة الأكاسيد القلوية الأرضية ‎alkaline earth oxides‏ قبل
طبقة المحفز الرئيسية الواحدة على الأقل. ويمكن وضع طبقة المحفز الأولية على طبقة المحفز الرئيسية؛ على سبيل المثال في تلامس مادي مباشر مع الطبقة العليا لطبقة المحفز. ويمكن أيضاً تصور أن يتم ترتيب طبقة المحفز الأولية بحيث تكون منفصلة مكانياً عن طبقة المحفز الرئيسية في مفاعل منفصل (مفاعل اولي ‎i pre-reactor‏ وفي هذه الحالة يتم ترتيب المفاعل التمهيدي المشتمل على طبقة المحفز الأولية ومفاعل التصنيع المشتمل على طبقة المحفز الرئيسية بالتتابع. وعند استخدام طبقة المحفز ‎AY)‏ يتلامس تيار الأوليفين أولاً مع طبقة المحفز الأولية؛ حيث يمكن أن تحدث أزمرة جزئية ل 1-بوتين إلى 2-بوتين؛ وبعد ذلك يدخل إلى طبقة المحفز الرئيسية ليخضع لمزيد من الأزمرة والتفاعل الكيميائي مزدوج التبادل. تتراوح النسبة الكتلية لطبقة المحفز الأولية وطبقة المحفز الرئيسية التي تتضمن محفز تفاعل 0 كيميائي مزدوج التبادل ومحفز أزمرة بين 1 :10 و3 :1؛ يفضل بين 1 :6 و2 :1 والأكثر تفضيلاً بين 1 :4 و1 :2. وفي نموذج أكثر تفضيلاً تكون النسبة الكتلية لطبقة المحفز الأولية إلى طبقة المحفز الرئيسية 1 :1. ومن ثم يمكن أن تكون النسبة الكتلية لطبقة المحفز الأولية وطبقة المحفز الرئيسية على سبيل المثال 2.5 ‎el:‏ 2 :1 1 :1 أو 1 :2. ويمكن أن تكون النسبة الكتلية النوعية لطبقة المحفز الأولية وطبقة المحفز الرئيسية ذات تأثير على الأداء الحفزي. على 5 _سبيل ‎«JB‏ يمكن زيادة زمن الدورة وزمن الإنتاج مع زيادة نسبة طبقة المحفز الأولية إلى طبقة المحفز الرئيسية. ولقد وجد أن نسبة مثالية تكون على سبيل المثال في مدى بين 1 :2 و2.5 :1. يفضل أن يكون المفاعل الاولي ‎pre—reactor‏ ومفاعل التصنيع ‎synthesis reactor‏ مفاعلات ذات طبقة مختلطة. الأنواع الرئيسية للمفاعلات الحفزية ذات الطبقة المختلطة هي المفاعل ذي الطبقة المختلطة ثابت الحرارة والمفاعل ذي الطبقة المختلطة متساوي الحرارة. يفضل المفاعل ذي 0 الطبقة المختلطة ثابت الحرارة للعمليات الفنية. يتم ‎Bale‏ توفير طبقة أولية وطبقة رئيسية في المفاعل ذي الطبقة المختلطة في صورة تعبئة عشوائية لمساحيق؛ كريات أو نواتج بثق؛ على سبيل المثال كريات حفزية . في أحد النماذج يكون للمفاعل التمهيدي الواحد على الأقل ومفاعل التخليق الواحد على الأقل في كل حالة نسبة طول إلى قطر ‎diameter ratio‏ (النسبة ‎(I/d‏ بين 1 و15؛ يفضل بين 1 و10؛ 5 والأكثر تفضيلاً بين 1 و5؛ والأفضل من ذلك بين 1.5 و3.5.
ومع ذلك؛ من الممكن أيضاً تصور ومن المحتمل أن يكون لمفاعل الطبقة الأولية ومفاعل الطبقة الرئيسية أحجام مختلفة. ومن المفيد على سبيل المثال أن يكون مفاعل الطبقة الأولية أصغر حجماً من مفاعل الطبقة الرئيسية. وبمكن أن تكون النسبة الحجمية ‎(V/V) volume ratio‏ لمفاعل الطبقة الأولية 026-560 ومفاعل الطبقة الرئيسية ‎¢1.0-0.05main-bed reactor‏ يفضل 0.8-0.1< والأفضل 0.5-0.2 والأكثر تفضيلاً 0.3-0.2. ويفضل أيضاً أن يتم تشغيل ‎Jolie‏ الطبقة الأولية ومفاعل الطبقة الرئيسية عند درجات ‎Sha‏ ‏مختلفة. على سبيل المثال» يمكن أن تكون درجة حرارة التشغيل 71 لمفاعل الطبقة الأولية في مدى بين 150 م 3005 ‎<p‏ يفضل 200 م و300 م والأكثر تفضيلاً بين 220 م و280 م؛ والأكثر تفضيلاً بين 240 م و260 ‎ca‏ وتحديداً عند 250 ‎ep‏ ويمكن أن تكون درجة حرارة التشغيل 0 12 لمفاعل الطبقة الرئيسية في مدى بين 250 م و350 م؛ يفضل بين 270 م و330 2 والأكثر تفضيلاً بين 290 م و310 م والأكثر تفضيلاً عند 300 م. وفي صورة مغايرة ‎GAT‏ للعملية الحالية» يمكن أن يخضع المركب المستخدم كطبقة أولية و/أو محفز الأزمرة في الطبقة الرئيسية لمعالجة حرارية مسبقة قبل الاستخدام» حيث تشتمل المعالجة المسبقة على دورة واحدة على الأقل من المعالجة المتتابعة في جو أكسدة واختزال. على سبيل 5 المثال؛ دورة المعالجة المسبقة يمكن أن تتضمن الخطوات الآتية: أ) تسخين المركب في جو غازي خامل إلى درجة حرارة بين 300 م و500 م؛ يفضل 400 م؛ ب)معالجة المركب في جو يحتوي على الأكسجين عند درجات حرارة بين 400 م 6005 م؛ يفضل بين 500 م و550 م؛ والأكثر ‎Sluis‏ عند 525 م؛ ومن الممكن أن يلي ذلك التنظيف باستخدام نيتروجين ج) معالجة المركب في جو يحتوي على الهيدروجين ‎hydrogen‏ عند درجات حرارة بين 300 ‎a‏ و500م؛ يفضل عند 0 400 م؛ د) تنظيف المركب باستخدام غاز خامل عند درجات حرارة بين 400 م و600 م؛ يفضل بين 400 م و550م؛ والأكثر تفضيلاً عند 550 م؛ وه) ‎Lg‏ ذلك تبريد المركب؛ يفضل إلى درجة حرارة بين 200 و350 م والأكثر تفضيلاً إلى 300 م. ومن ‎pd‏ وفي نموذج آخر للعملية الحالية يمكن استخدام محفز أزمرة سبق تعتيقه مثل ‎١/90‏ سبق تعتيقه في طبقة المحفز الرئيسية باعتباره محفز أزمرة بينما يتم استخدام أكسيد أرضي قلوي سبق 5 تعتيقه على سبيل المثال 1/90 سبق تعتيقه أو سبقت معالجته في الوقت نفسه باعتباره طبقة
— 4 1 — المحفز الأولية. يفضل أن يكون محفز الأزمرة لطبقة المحفز الرئيسية والأكسيد الأرضي القلوي لطبقة المحفز الأولية قد سبقت معالجتهما بنفس الطريقة وتحت نفس الظروف كما تم وصفه أعلاه. وفي نموذج ‎AT‏ للعملية الحالية؛ يتم تنشيط طبقة المحفز الرئيسية التي تتضمن محفز تفاعل كيميائي مزدوج التبادل ومحفز أزمرة وطبقة المحفز الأولية التي تتضمن محفز أزمرة نقي قبل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل الفعلي للأوليفينات. ويمكن أن تتضمن عملية كهذه الخطوات الآتية: تسخين طبقة المحفز في جو غازي خامل إلى درجة حرارة بين 300 م و500 م؛ يفضل 400 م ‎dalla‏ طبقة المحفز في جو يحتوي على الأكسجين على سبيل المثال مثل الهواء عند درجات 0 حرارة بين 400 م و600 م؛ يفضل 400 م و550 م؛ والأكثر تفضيلاً 525؛ ج) معالجة طبقة المحفز في جو يحتوي على الهيدروجين عند درجات حرارة بين 300 م و500 م؛ يفضل عند 400 م؛ ‎(a‏ تسخين طبقة المحفز في جو غازي خامل ‎inert gas atmosphere‏ عند درجات ‎Bla‏ بين 0م و600 ‎a‏ يفضل 400 م و550م؛ و 5 ه) يلي ذلك تبريد طبقة المحفز في جو غازي خامل. في نموذج نمطي لإجراء التنشيط يتم تسخين طبقة المحفز بدءًا عند درجة حرارة الغرفة على سبيل المثال عند معدل تسخين يبلغ 5 كلفن/دقيقة حتى الوصول إلى درجة حرارة نهائية على سبيل ‎Jal‏ حوالى 400 م وبتم الحفاظ عليها عند درجة الحرارة هذه لمدة حوالى ساعتين. في الخطوة التالية تتم معالجة طبقة المحفز في الهواء. حيث يمكن أن تكون درجة حرارة البدء 0 400م ودرجة الحرارة النهائية يمكن أن تكون 525 م. ويكون معدل التسخين على سبيل المثال حوالي 5 كلفن/دقيقة أثناء الأكسدة . ويمكن أن يكون زمن البقاء عند درجة الحرارة النهائية حوالي ساعتين.
بعد ذلك يتم تبريد طبقة المحفز التي تمت معالجتها في الجو المؤكيد في جو غازي خامل؛ مثل جو من غاز النيتروجين من درجة حرارة الأكسدة التي» على سبيل المثال تتراوح من 525 م إلى 0م (على سبيل المثال بمعدل تبريد 2 كلفن/دقيقة (وبتم الحفاظ عليها عند درجة الحرارة الأخيرة لمدة حوالي 0.5 ساعة. يتم تنفيذ معالجة طبقة المحفز تحت ظروف الاختزال في خليط غازي من النيتروجين والهيدروجين بنسبة مولارية ‎als‏ حوالي 80:20؛ يفضل 70:30 عند؛ على سبيل المثال» حوالي 400 م لمدة حوالي 0.5 -1 ساعة؛ يفضل لمدة حوالي 0.5 ساعة. ويعد الاختزال يتم الآن تنظيف المحفز بالنيتروجين عند 400 م لمدة حوالي 1-0.5 ساعة؛ يفضل لمدة حوالي
5 ساعة. وتكون معالجة طبقة المحفز تحت ظروف الاختزال متبوعة بخطوة تسخين (مج) في جو غازي
‎dela 0‏ على سبيل المثال غاز النيتروجين. ويمكن أن تستمر خطوة المج لمدة 20-10 ساعة؛ يفضل 16-14 ساعة. أثناء هذه الفترة الزمنية فإن درجة الحرارة يمكن أن ترتفع من حوالي 400 م إلى حوالي 550 م على سبيل المثال بمعدل تسخين يبلغ حوالي 5 كلفن/دقيقة. وأخيراً؛ يتم تبريد طبقة المحفز في جو غازي خامل؛ على سبيل المثال غاز النيتروجين. ويجب إدراك أن متغير التفاعل الخاص بالاختزال والتنشيط ‎Jie‏ معدلات التسخين و/أو التبريد كما
‏5 تتم تقديمه تعتمد على إجمالي حجم طبقة المحفز وحجم المفاعل. وتحديداً المذكور يجب تكييف معدلات التسخين و/أو التبريد المذكورة؛ طبقاً لهذا على سبيل ‎(JU‏ وفي حالة زيادة حجم المفاعل يمكن أن تكون معدلات التسخين المنخفضة عملية من أجل ضمان زيادة متجانسة في درجة الحرارة في كل طبقة المحفز. بعد كل دورة تفاعل كيميائي مزدوج التبادل طبقة المحفز الحالية تخضع لدورة تجديد.
‏0 ودورة التجديد تتضمن التسخين في جو من غاز الأكسجين عند درجات حرارة بين 400 م ‎a 6005‏ يفضل بين 420 م 5505 م. وفي نموذج مفضل يتم تسخين طبقة المحفز عند 420 م في جو ‎She‏ به 2-1 % بالحجم أكسجين؛ على سبيل المثال 1 96 بالحجم أكسجين في نيتروجين؛ ثم يلي ذلك زيادة تركيز الأكسجين إلى 3 إلى 4 % بالحجم؛ يفضل 3 96 بالحجم مع ارتفاع متزامن لدرجة الحرارة إلى 480 م وزيادة أخرى لتركيز الأكسجين إلى 5 إلى 7 96 بالحجم
أكسجين» يفضل 6 96 بالحجم أكسجين؛ مع ارتفاع متزامن لدرجة الحرارة إلى 525 م. بعد ذلك؛ يتم إخضاع طبقة المحفز لجو من الهواء عند درجات حرارة بين 450 م و550 م؛ يفضل 525 م؛ لمدة 1 إلى 5 ساعة؛ يفضل 3 ساعة؛ ثم يلي ذلك التبريد إلى درجة حرارة بين 300 م و400م؛ يفضل إلى 400 م؛ في جو غازي خامل؛ مثل جو من النيتروجين.
وفي نموذج مفضل دورة التجديد تكون متبوعة بدورة تنشيط قبل بدء دورة التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل التالية. ويمكن تكرار دورة التنشيط /التجديد/ التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل هذه عدة مرات؛ على سبيل المثال مرتين على ‎(JV)‏ يفضل خمس مرات على ‎(JV‏ والأفضل تسع مرات على الأقل. يفضل إجراء التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل الحالي عند سرعة فراغية في الساعة مقدرة على
0 أساس الوزن ‎(WHSV) weight hourly space velocity‏ في المدى بين 1 و100 ساعة-1؛ يفضل بين 1 و50 ساعة -1؛ والأفضل بين 1 و10 ساعة -1 حيث تشير قيم ‎WHSV‏ إلى طبقة المحفز الرئيسية و2-بوتين الذي تتم التغذية به). ويكون محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل حساساً جداً للشوائب في تيار التغذية. وتكون هذه السموم في تيار التغذية عبارة عن؛ على سبيل المثال؛ المركبات ذات القطبية الشديدة أو المركبات
5 المائحة للبروتونات مثل نيتروجين ‎=O « ) 1! ( Nitrogen‏ كبريت ‎sulfur‏ " 5" والمركبات التي تحتوي على ‎halogen pada‏ أو مشتقات أكسيد الكريون ‎.carbon oxide derivatives‏ الأمثلة النمطية هي الماء؛ الكحوليات ‎alcohols‏ ؛ الإيثرات ‎ethers‏ ؛ الكيتونات ‎ketones‏ « الألدهيدات ‎aldehydes‏ ؛ الأحماض ‎acids‏ ؛ ثاني أكسيد ‎carbon dioxide (jo Sl‏ « أول أكسيد الكريون ‎carbon monoxide‏ ؛ كبربتيد أكسيد الكريون ‎carbon oxide sulfide‏ وما
0 شابه ذلك. وتتمثل التأثيرات المترتبة على وجود هذه الشوائب في انخفاض نشاط المحفز وقصّر زمن الدورات. ولهذا لابد من تنقية تيار التغذية عن طريق إمراره خلال مواد ماصة مناسبة قبل التغذية به إلى المفاعل. يمكن إرسال التدفق الخارج من مفاعل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل إلى نظام فصل من أجل فصل المنتج (المنتجات) عن مركبات التغذية التي لم تتفاعل. على سبيل المثال؛ نواتج نظام
— 7 1 — الفصل يمكن أن تشمل إيثين ‎ethene‏ برويين ‎propene‏ وكميات ضئيلة من المركبات 4- و05. وبتميز البروبين الذي تم فصله من تيار التفاعل بدرجة نقاء عالية. وبمكن إعادة تدوير الإيثين والأوليفينات 64 ثانية إلى مفاعل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل أو إلى مرحلة المعالجة المسبقة.
يتم تنفيذ العملية الحالية في مفاعل ‎deli‏ كيميائي مزدوج التبادل كما تم وصفه أعلاه. ويمكن توصيل مبخر واحد على ‎(JN)‏ يتواجد قبل المفاعل؛ بمفاعل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل لتركيز تيار الأوليفين الغازي ‎olefin gas‏ . ويمكن تشغيل هذا المبخّر عند درجات حرارة بين 0 و250 ‎<a‏ يفضل بين 200 و220 م. وعند استخدام أوليفين 2©- وأوليفين 04- كمادة ‎coy‏ فإنه يمكن التغذية بالأوليفين 4© إلى المبجّر عند أسفله ويمكن التغذية بالأوليفين 2© إلى
0 المبخّر عند منتصفه. أضف إلى هذاء تتم التغذية بالهيدروجين إلى المبخّر. شرح مختصر للرسومات سوف يتم شرح الاختراع الحالي بمزبد من التفصيل بواسطة الأمثلة التالية بالإشارة إلى الأشكال. ‎(A‏ تعرض: شكل 1 : مخطط يوضح الزمن المبدئي للحصيلة أثناء التشغيل من البروبين المتحصل عليه 5 بواسطة تفاعل كيميائي مزدوج التبادل للإيثين-2-بوتين الذي تتم التغذية به في تيار تغذية مشترك مع الهيدروجين عند تركيزات مختلفة؛ و شكل 2 : مخطط آخر يوضح الزمن المبدئي للحصيلة أثناء التشغيل من ‎cpg ll‏ المتحصل عليه بواسطة تفاعل كيميائي مزدوج التبادل للإيثين-2-بوتين الذي تتم التغذية به في تيار تغذية مشترك مع الهيدروجين عند تركيزات مختلفة. 0 الوصف التفصيلى: مثال 1: تصميم قياسي ‎Jol‏ للمفاعل بدون استخدام هيدروجين (مثال مقارن) تم إجراء اختبارات حفزية فى مفاعل تدفق مستمر أنبوبي (قطره الداخلى 4 ‎(ae‏ به طبقة مختلطة ‎pias‏ من ‎quartz Sl‏ عند 14 كيلو باسكال و300 م باستخدام تيار تغذية من
— 1 8 —
4 :ترانس-2:64118-2ل] =64.3 :25.7: 10. وتم إخضاع ‎cLinde) C2H4‏ درجة
نقاء أكبر من 9699.95 )؛ ترانس-2- 4118© ‎cLinde)‏ درجة نقاء أكبر من 9699.0 ) لمزيد
من التنقية باستخدام منخل جزبئي 3 أنجستروم» في حين تم استخدام مادة ماصة "00/5015"
oli ‏أنجستروم لتنقية نيتروجين (هواء سائل؛ درجة‎ 3 molsieve ‏ومنخل جزيئي‎ (Resteck)
أكبر من 9699.999 ). المحفز الرئيسي ‎le‏ عن خليط مادي من ‎MgO‏ )0.7-0.3 مم)
‎(ae 0.7-0.3) WOx/SIO2‏ بنسبة وزنية تبلغ 3.0. تم استخدام ال ‎MgO‏ (0.7-0.3 مم)
‏علاوة على هذا كطبقة أولية تم وضعها قبل الطبقة الرئيسية. وتم وضع كلتا الطبقتين داخل
‏المنطقة متساوية الحرارة للمفاعل. كانت السرعة الفراغية فى الساعة المقدرة على أساس الوزن
‎C4HB-2- pall ‏ساعة-1 بالنسبة‎ 1.9 (WHSV)weight hourly space velocity ‏والمحفز الرئيسي.‎ 0
‏قبل إجراء الاختبار الحفزي؛ تم إجراء المعالجة المسبقة الآتية: تم تسخين المفاعل في وجود تدفق
‏من نيتروجين نقي حتى 400 م بمعدل تسخين يبلغ 5 كلفن-دقيقة-1. تم الحفاظ على درجة ‎Shall‏
‏ثابتة لمدة ساعتين. وبعد ذلك؛ تمت التغذية بتدفق من الهواء إلى المفاعل ثم تلي ذلك رفع درجة
‏الحرارة إلى 525 م بمعدل تسخين يبلغ 5 كلفن٠دقيقة‏ -1. بعد ساعتين في هذا التدفق عند درجة ‎sid 5‏ النهائية؛ تم تبريد المفاعل إلى 400 م )2 كلفن دقيقة -1) في وجود تدفق من نيتروجين
‏نقي. تم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة لمدة 0.5 ساعة ثم يلى ذلك التغذية بخليط غازي من
‏2 =30 :70 (مول/مول) لمدة 0.5 ساعة. وبعد ذلك؛ تم تنظيف المفاعل باستخدام تدفق
‏من نيتروجين نقي وتم تسخينه في نفس التدفق حتى 550 م بمعدل تسخين يبلغ 5 كلفن. دقيقة -
‏1. وتم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة لمدة 16 ساعة. ‎cals‏ تم تبريد المفاعل إلى 300 م؛ 0 حيث تمت دراسة التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل.
‏شكل 1 يُظهر الحصيلة من البروبين (المعادلة رقم 1)كدالة في الزمن أثناء التشغيل.
‎«(1) Yeu, = Secon, x X h_butenes
‏حيث وكوي 5 هى ‎f‏ لانتقائية تجاه ‎Omg ll‏ محسوية ‎Gg‏ للمعادلة
— 9 1 — ‎move‏ ‏ب = ‎Sem,‏ ‎outlet outlet outlet‏ 1116 ‎m C3Hg + 2 me + 2 Mme,‏ )2(« حيث ‎moutlet‏ هى التدفق الكتلى ل 03116؛ والأوليفينات ‎«C65 C5‏ على الترتيب 200-15 هى تحويل مركبات 7-بوتين؛ المحسوب ‎Gg‏ للمعادلة ‎outle outle outle‏ ‎H, )‏ ا + ‎Xeon,‏ + ل 1)- ‎x‏ ‏ا لس ‎n-butenes TT‏ يت ا ( 3( حيث ‎Xioutlet g xiintlet‏ تعبران عن الأجزاء المولية (بالمول) من مركبات 1- أو 2-بوتين عند مدخل ومخرج المفاعل؛ على الترتيب. مثال 2: تصميم قياسي أول للمفاعل مع استخدام 0.1 96 بالحجم من الهيدروجين (مثال مبتكر) تم إجراء الاختبار حسبما تم وصفه فى مثال 1 لكن باستخدام تيار التغذية القياسى الذي يحتوي؛ علاوة على ما سبق ؛ على 1 0 % بالحجم الهيدروجين . مثال 3: تصميم قياسي ثاني للمفاعل والظروف الفنية بدون استخدام هيدروجين (مثال مقارن) تمت التغذية بتيار ‎C4‏ فني سائل يحتوي على 82 96 بالوزن 2-بوتين؛ 1 96 بالوزن 1-بوتين؛ 1 % بالوزن أيزو-بوتين و16 96 بالوزن ‎Glin‏ عبر برج معالجة تم مله في اتجاه التدفق ب 90 % بالحجم من ‎Selexsorb CD‏ و10 96 بالحجم من ‎COS‏ 5616:5010 في خزان معايرة. تم توصيل الخزان عبر مبرّد بمضخة ‎HPLC‏ (كروماتوجراف سائل ‎Je‏ الأداء ‎High‏ ‎(performance liquid chromatography 5‏ تم الحفاظ على المبزّد عند درجة حرارة تبلغ 23 تمت التغذية بتدفق من ‎C4‏ بمعدل 3.6 جرام/دقيقة بواسطة المضخة إلى المبخّر الذي تم تشغيله عند 215 م. وكان للمبجّر مدخلان؛ أحدهما عند القاع والثاني في منتصف الأنبوب (الحجم 450 مل). تم إدخال المركب 04 إلى المبخّر عند القاع وتم تبخيره. في تيار ثاني؛ تمت التغذية ب 3 لتر عادي/دقيقة من الإيثين بواسطة وسيلة للتحكم في التدفق وتم إدخاله ‎Aaa)‏ عند 0 المدخل الموجود في المنتصف. تم إمرار تيار التغذية المختلط في خلاط ساكن وتم إدخاله مفاعل التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل عند الحافة العلياء ومر خلال طبقة المحفز وغادر المفاعل عند
القاع. تم تحليل تركيبة تيار التغذية عند المدخل والمخرج باستخدام كروماتوجراف غاز ‎gas‏ ‏007 من نوع 7890 ‎Agilent‏ باستخدام عمود ‎HP Al/S column‏ كان للمفاعل قطر داخلي يبلغ 38 مم وطول يبلغ 900 مم. ولتحضير طبقة المحفزء تم خلط كريات ‎WO3-Si02 3 MgO‏ بحجم 4-2 مم ‎Walk‏ فيزبائيًا بنسبة وزنية تبلغ 3 :1. تم وضع 113.2 جرام من الخليط في المفاعل كطبقة رئيسية. وقبل الطبقة الرئيسية تم إدخال 28.3 جرام من ‎MO‏ كطبقة أولية. تم وضع طبقتئ المحفز في منتصف المفاعل في منطقة متساوية الحرارة وتم ملء الحيز بين مفاعل القاع وطبقة المحفز وكذلك ذلك الموجود فوق الطبقة ب بكريات من الطبقة الحاملة من الألومينا بحجم 0.635 سم. تم ضبط درجة حرارة الطبقة إلى 280 م وتم الحفاظ عليها ‎dl‏ خلال زمن التشغيل بالكامل. وكان ضغط التفاعل 2500 كيلو باسكال؛ كانت 0 النسبة المولية ‎mole ratio‏ 4.0/8 وكانت السرعة الفراغية ‎WHSV‏ 1.6 ساعة-1. قبل إجراء الاختبار الحفزي؛ تم إجراء المعالجة المسبقة الآتية: تم تسخين المفاعل في وجود تدفق من نيتروجين نقي 0500960 ‎pure‏ حتى 0م بمعدل تسخين يبلغ 0.2 كلفن.دقيقة-1 عند ضغط يبلغ 3 بار. ‎dap‏ ذلك؛ تمت إضافة تيار أكسجين لضبط محتوى أكسجين يبلغ 5 % بالحجم. تم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة لمدة ساعتين. بعد ذلك تم رفع درجة الحرارة إلى 5 400 م بمعدل تسخين يبلغ 0.2 كلفن.دقيقة -1 وتمت زيادة محتوى الأكسجين إلى 9610 بالحجم. وتم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة لمدة ساعتين ‎«cual‏ بعد المعالجة عند 400 م تم رفع درجة الحرارة إلى 525 م بنفس معدل التسخين المذكور أعلاه. تم استخدام هواء تخليقي نقي لخطوة الأكسدة النهائية ‎final oxidation‏ . بعد ساعتين في هذا التدفق عند درجة الحرارة النهائية؛ تم تبريد المفاعل إلى 400 م )0.7 0 كلفن .دقيقة-1) في وجود تدفق من نيتروجين نقي. تم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة ‎sad‏ 0.5 ساعة ثم تلي ذلك التغذية بتدفق هيدروجين ‎hydrogen flow‏ بمعدل 0.9 لتر عادي/ ساعة لمدة 0.5 ساعة. وبعد ذلك؛ تم تنظيف المفاعل باستخدام تدفق من نيتروجين نقي وتم تسخينه في نفس التدفق حتى 550 م بمعدل تسخين يبلغ 0.2 كلفن.دقيقة -1. تم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة ‎sad‏ 16 ساعة. وأخيراً؛ تم تبريد المفاعل إلى 280 م؛ حيث تم بدء التفاعل الكيميائي مزدوج 5 اتتبادل.
— 1 2 — ولقد ازداد التحويل أثناء ال 116 ساعة الأولى من 9681 إلى قيمة عظمى 9687؛ وظل تابتاً لمدة 4 ساعة أخرى وانخفض بعد ذلك. وكان التحويل بعد مرور 400 ساعة 9684. ‎Jl‏ 4: تصميم قياسي ثاني للمفاعل والظروف الفنية مع استخدام 0.2 96 بالحجم من الهيدروجين في تيار التغذية (مثال مبتكر) تم إجراء الطريقة بنفس الطريقة حسبما تم وصفه في مثال 3. وبالإضافة إلى تيار التغذية بالأوليفين؛ تمت التغذية ب 0.2 96 بالحجم من الهيدروجين إلى المبخّر. ولقد ازداد التحويل بعد ساعتين إلى 9688 وظل ثابتاً خلال فترة تبلغ 400 ساعة. مثال 5: تصميم قياسي أول للمفاعل مع استخدام 0.5 96 بالحجم من الهيدروجين (مثال مقارن) تم إجراء الاختبار حسبما تم وصفه فى مثال 1 لكن باستخدام تيار التغذية القياسى الذي يحتوي ؛ 0 1 علاوة على ما سبق ؛ على 5 . 0 % بالحجم من الهيدروجين . ‎Jie‏ 6:تصميم قياسي أول للمفاعل مع استخدام 2 96 بالحجم من الهيدروجين (مثال مقارن) تم إجراء الاختبار حسبما تم وصفه فى مثال 1 لكن باستخدام تيار التغذية القياسى الذي يحتوي ؛ علاوة على ما سبق؛ على 2 % بالحجم من الهيدروجين . مثال 7: تصميم قياسي أول للمفاعل مع استخدام 0.001 96 بالحجم من الهيدروجين تم إجراء الاختبار حسبما تم وصفه فى مثال 1 لكن باستخدام تيار التغذية القياسى الذي يحتوي ؛ علاوة على ما سبق؛ على 0.001 96 بالحجم من الهيدروجين. تم عرض ‎mils‏ التحويل باستخدام التصميم القياسي الأول للمفاعل مع استخدام كميات مختلفة من الهيدروجين في المخطط المبين في شكل 1. شكل 1 يُظهر الحصيلة مع الزمن أثناء التشغيل من البرويين في تفاعل كيميائي مزدوج التبادل 0 " لتحويل إيثيلين-2-بوتين إلى ‎Guan‏ فوق محفز قياسي عند 300 م. تيار التغذية كان ‎H2:N2:C4H8-2- ul: 4‏ = 64.3 :25.7: (10-):* عند ضغط تفاعل يبلغ 1.2 في مدى زمن تشغيل يصل إلى 80 ساعة.
— 2 2 —
شكل 1 يوضح الحصيلة أثناء التشغيل مع الزمن باستخدام تركيزات مختلفة من تيار تغذية مشترك
بالهيدروجين؛ تحديداً 0 96 بالحجم من الهيدروجين ؛ 0.001 % بالحجم من الهيدروجين ¢ 0.1
% بالحجم من الهيدروجين ‏ 0.5 % بالحجم من الهيدروجين و2 % بالحجم من الهيدروجين.
تشير النتائج بوضوح إلى أن ‎Jaa)‏ كمية البروبين في مدى التحويل المذكور أعلاه 9660 تكون
أكبر عند تركيز للهيدروجين حوالي 0.1 96 بالحجم. وتحديداً تُظهر النتائج أن الحصيلة المبدئية
أثناء التشغيل مع الزمن من البرويين (وهذا معناه خلال ال 80 ساعة الأولى من زمن التفاعل) قد
ازدادت ‎Lae‏ تمت التغذية المشتركة بالهيدروجين مقارنة بعدم وجود التغذية المشتركة
بالهيدروجين.
أضف إلى هذاء تُظهر النتائج أيضاً أن الحصيلة أثناء التشغيل مع الزمن قد تأثرت أيضاً بكمية 0 الهيدروجين في تيار التغذية المشتركة. التغذية المشتركة ب 960.1 بالحجم من الهيدروجين قد
حسنت الحصيلة من البرودين على مدار فترة زمنية ممتدة (حتى 80 ساعة) فى حين أن الحصيلة
من البرويين باستخدام تركيز 0.5 % بالحجم من الهيدروجين انخفضت بسرعة بعد حوالي 40
‎dela‏ من زمن التشغيل وكانت أسواً مقارنة بالأوليفين الذي تمت التغذية به بدون استخدام
‏هيدروجين. ومن ناحية أخرى؛ لم تُظهر التغذية المشتركة فقط ب 0.001 96 بالحجم من 5 الهيدروجين أي تأثير على الحصيلة أثناء التشغيل مع الزمن ‎Gas‏ إلى الظرف القياسي بدون
‏استخدام هيدروجين.
‏ولقد كان التأثير الضخم المفيد لكميات صغيرة من الهيدروجين على الحصيلة المبدئية أثناء
‏التشغيل مع الزمن؛ في ضوء التقنية السابقة؛ مدهشاً ولم يكن متوقعاً.
‏مثال 8: تصميم قياسي أول للمفاعل والظروف الفنية باستخدام 0.2 96 بالحجم من الهيدروجين 0 في تيار التغذية (مثال مبتكر)
‏تم إجراء الاختبار حسبما تم وصفه فى مثال 1 لكن باستخدام تيار التغذية القياسى الذي يحتوي ؛
‏علاوة على ما سبق ؛ على 2 960 بالحجم من الهيدروجين .
‎Jia‏ 9: تصميم قياسي أول للمفاعل مع استخدام 0.3 96 بالحجم من الهيدروجين (مثال مقارن)
— 3 2 — تم إجراء الاختبار حسبما تم وصفه في مثال 1 لكن باستخدام تيار التغذية القياسي الذي يحتوي ؛ علاوة على ما سبق ؛ على 3 960 بالحجم من الهيدروجين . تم عرض تتائج التحويل الموضحة في المثالين 8 و9 باستخدام التصميم القياسي الأول للمفاعل مع استخدام كميات مختلفة من الهيدروجين في المخطط المبين في شكل 2. شكل 2 يُظهر الحصيلة مع الزمن أثناء التشغيل من البرويين في تفاعل كيميائي مزدوج التبادل لتحويل إيثيلين-2-بوتين إلى بروبين فوق محفز قياسي عند 300 م؛ تيار تغذية ب ‎X:(X -10( :25.7: 64.3 = H2:N2:C4H8-2~ ail: 4‏ عند ضغط تفاعل يبلغ 1.2 في مدى زمن تشغيل يصل إلى 80 ساعة. شكل 2 يوضح الحصيلة أثناء التشغيل مع الزمن باستخدام تركيزات مختلفة من تيار تغذية مشترك 0 بالهيدروجين؛ تحديداً 0 96 بالحجم من الهيدروجين ¢ 0.1 96 بالحجم من الهيدروجين ؛ 0.2 96 بالحجم من الهيدروجين ¢ 0.3 96 بالحجم من الهيدروجين و0.5 % بالحجم من الهيدروجين. تشير النتائج بوضوح إلى أن ‎Jaa)‏ كمية البروبين في مدى التحويل المذكور أعلاه 9660 تكون أكبر عند تركيز للهيدروجين حوالي 0.1 و0.2 96 بالحجم. وتحديداً تُظهر النتائج أن الحصيلة المبدئية أثناء التشغيل مع الزمن من البروبين (وهذا معناه خلال ال 80 ساعة الأولى من زمن 5 التفاعل) قد ازدادت عندما تمت التغذية المشتركة بالهيدروجين مقارنة بعدم وجود التغذية المشتركة بالهيدروجين. أضف إلى هذاء تُظهر النتائج أيضاً أن الحصيلة أثناء التشغيل مع الزمن قد تأثرت أيضاً بكمية الهيدروجين فى تيار التغذية المشتركة. التغذية المشتركة بكمية حتى 0.2 96 بالحجم من الهيدروجين قد حسنت الحصيلة من ‎Omg dl‏ على مدار فترة زمنية ممتدة (حتى 80 ساعة) في 0 حين أن الحصيلة من البروبين باستخدام تركيز أكبر من أو يساوي 0.3 96 بالحجم من الهيدروجين قد انخفضت بسرعة بعد حوالى 45 ساعة من زمن التشغيل وكانت ‎Toul‏ مقارنة بالأوليفين الذي تمت التغذية به بدون استخدام هيدروجين.

Claims (1)

  1. عناصر الحماية 1- عملية للحصول على أوليفين ‎Olefin‏ عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل تتضمن: تغذية تيار واحد على الأقل يشتمل على أوليفين ‎olefin‏ واحد على الأقل كمادة بدء ‎starting‏ ‎material‏ إلى مفاعل واحد على الأقل يشتمل على طبقة محفز رئيسية ‎main catalyst bed‏ واحدة على الأقل تتضمن أ) مكون محفز أول واحد على الأقل يتضمن محفز تفاعل كيميائي مزدوج التبادل؛ و ب) مكون محفز ثانٍ واحد على الأقل يتضمن محفز لأزمرة رابطة مزدوجة ‎double bond‏ 700 + حيث بموجب هذا يتم خلط المحفز الأول والمحفز الثاني فيزيائيًا مع بعضهما ‎(andl‏ ‏وتتميز بأنه: 0 - تتم التغذية بالتيار الواحد على الأقل الذي يشتمل على أوليفين ‎olefin‏ واحد على الأقل كمادة بدء ‎starting material‏ 4 تيار تغذية مشترك ‎co-fed‏ مع غاز الهيدروجين ‎hydrogen‏ ‏5 بتركيز يتراوح بين 0.01 96 بالحجم و0.2 96 بالحجم فيما يتعلق بإجمالي كمية الغاز في التيارء و - يتم إجراء عملية التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في المفاعل الواحد على الأقل عند ضغط بين
    5 0.1 ميجا باسكال و3.0 ميجا باسكال وعند درجة حرارة بين 250 م و300 م. 2- العملية وفقًا لعنصر الحماية رقم 1؛ تتميز بأنه تتم التغذية بغاز الهيدروجين ‎hydrogen gas‏ في تيار تغذية مشترك 00-180 بتركيز 0.05 96 بالحجم و0.2 96 بالحجم؛ يفضل بين 0.05 6 بالحجم و0.1 96 بالحجم فيما يتعلق بإجمالي كمية الغاز في التيار. 3- العملية وفقًا لعنصر الحماية رقم 1 أو 2؛ تتميز بأن ضغط التفاعل بين 0.12 ميجا باسكال
    و2.5 ميجا باسكال؛ يفضل بين 0.5 ميجا باسكال و2.0 ميجا باسكال؛ والأكثر تفضيلاً بين 1.0 ميجا باسكال و2.0 ميجا باسكال أو بين 2.0 و3.0 ميجا باسكال.
    4- العملية وفقًا لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأن درجة ‎Bla‏ التفاعل بين 270 م و 0 م ؛ يفضل بين 280 م و300 م. 5- العملية وفقًا لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأنه تتم التغذية باثنين على الأقل من الأوليفينات ‎olefins‏ كمادة بدء ‎starting material‏ . 6- العملية ‎By‏ لعنصر الحماية رقم 5؛ تتميز بأن واحد من الاثنين على الأقل من الأوليفينات 5 المستخدمة كمادة بدء ‎starting material‏ يشتمل على اثنتين على الأقل من ذرات الكريون ‎carbon atoms‏ (مركب ‎«(C2‏ وتحديداً الإيثين ‎ethene‏ « والثاني من اثنين على الأقل من الأوليفينات ‎olefins‏ المستخدمة كمادة بدء يشتمل على الأقل على أربع ذرات كربون (مركب ‎«(C4‏ وتحديداً 2-بوتين ‎2-butene‏ ‏7- العملية وفقًا لعنصر الحماية رقم 5 أو 6؛ تتميز بأن نسبة المركب ‎C2‏ إلى المركب ‎C4‏ هي 0 :1؛ يفضل 10 :1 والأفضل 4 :1 والأكثر تفضيلاً 2.5 :1.
    8- العملية وفقًا لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأن طبقة المحفز الرئيسية 00810 ‎catalyst bed‏ تشتمل على الأقل على مكون محفز الأزمرة ‎iSOmerisation catalyst‏ ومكون محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل الواحد على الأقل بنسبة بين 5 :1 و1 :1؛ يفضل بنسبة 4 :1 و2 :1 والأكثر تفضيلاً بنسبة 3 :1.
    9-العملية ‎Ug‏ لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأن محفز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل يشتمل على أكاسيد معادن من المجموعة السادسة والسابعة من الجدول الدوري للعناصر ‎(PSE‏ ‏وتحديداً أكسيد التنجستين ‎tungsten oxide‏ أكسيد الموليبدنيوم ‎molybdenum oxide‏ و/أو ‎sale‏ منتجة لهماء مترسبة على ‎sale‏ حاملة غير عضوبة واحدة على الأقل.
    0- العملية وفقًا لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأن مكون المحفز الثاني المذكور لأزمرة الرابطة المزدوجة لطبقة المحفز الرئيسية ‎main catalyst bed‏ يشتمل على أكاسيد معادن من المجموعة 2؛ وتحديداً أكسيد المغنيسيوم ‎oxide‏ 0189065101 أكسيد الكالسيوم ‎calcium‏ ‏56 ؛ أكسيد الباريوم ‎barium oxide‏ ؛ أكسيد الاسترونشيوم ‎strontium oxide‏ أو ‎Lda‏ ‏5 مما سبق.
    1- العملية ‎Gg‏ لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأن طبقة المحفز الأولية الواحدة على الأقل التي تتضمن مركب واحد على الأقل مختار من المجموعة المكونة من الأكاسيد القلوية الأرضية ‎alkaline earth oxides‏ يتم وضعها قبل طبقة المحفز الرئيسية ‎main catalyst‏
    0 080 الواحدة على الأقل. 2- العملية وفقًا لعنصر الحماية رقم 11( تتميز بأن النسبة الكتلية للطبقة الأولية وخليط المحفز المكون من محفز تفاعل كيميائي مزدوج التبادل ومحفز أزمرة بين 1 :10 و3 :1؛ يفضل بين 1 :6 و2 :1 والأكثر تفضيلاً بين 1 :4 و1 :2.
    3- عملية وفقًا لأي من عنصي الحماية 11 أو 12؛ تتميز بأن المركب المذكور المستخدم باعتباره طبقة المحفز الأولية يشتمل على أكسيد ‎line OXide‏ من المجموعة المكونة من أكسيد المغنيسيوم ‎(magnesium oxide‏ أكسيد الكالسيوم ‎calcium oxide‏ أكسيد الاسترونشيوم ‎strontium oxide‏ أكسيد الباريوم ‎barium oxide‏ أو خلائط مما سبق.
    4 - العملية ‎Uy‏ لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأنه يتم إخضاع محفز الأزمرة لطبقة المحفز الرئيسية ‎main catalyst bed‏ و/أو طبقة المحفز الأولية لمعالجة مسبقة قبل الاستخدام؛ حيث تشتمل المعالجة المسبقة على دورة واحدة على ‎JB)‏ تتضمن معالجة متتابعة في جو أكسدة واختزال ‎.oxidizing and reducing atmosphere‏
    5- العملية ‎Gy‏ لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأنه يتم تنشيط طبقة المحفز الكاملة التي تتضمن طبقة المحفز الرئيسية ‎main catalyst bed‏ الواحدة على الأقل وطبقة المحفز الأولية الواحدة على الأقل في عملية تتضمن الخطوات الآتية: 1 تسخين طبقة المحفز في جو غازي خامل ‎inert gas atmosphere‏ إلى درجة حرارة بين 300 مو500 م؛ يفضل 400 ‎ta‏ ‏ب) معالجة طبقة المحفز في جو يحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ عند درجات حرارة بين 0م و600 ‎a‏ يفضل 500 م و550م؛ ج) معالجة طبقة المحفز في جو يحتوي على الهيدروجين ‎hydrogen‏ عند درجات حرارة بين 0م و500 م؛ يفضل عند درجة حرارة 400 م؛ 0 د) تسخين طبقة المحفز في جو غازي خامل ‎inert gas atmosphere‏ عند درجات حرارة بين 0م و600 م؛ يفضل 400 م و550 م؛ و ه) التبريد التالي للمحفز في جو غازي خامل ‎{inert gas atmosphere‏
    3 ا ‎y‏ نوة ‎vA '‏ : لج 5ق ا م ‎oo J Rg DER‏ اي لف1832 - 8 ‎[ue‏ ‎١ 8 Dg‏ اا 3 ب 8 0 م7 ا ‎Ss, :‏ 8 8 0 دون بج ا صقر % 7 ا ‎١-0‏ ص 8 1 0 ٍ ل ا ‎fe 1 8 i ps‏ ل ‎Wo 2 Bf * . 3‏ موا 8 0 ب 8 الها 8 ل ¥ جه © : ف ‎wi‏ 8 8 .3 2 8 3 3< ‎hin 1 8 8‏ ٍ ‎WN‏ ‎kN‏ ‎x,‏ - ‎A - J‏ 8 ٍ : ٍ . 5 \ ‎Ae‏ لذ اج صق ¥ 8 ب * 9 8 . “ زمن التشغيل/ساعة شك ‎١ J‏
    — 2 9 — CAT ‏غ0‎ | 0 Aa ‏ا‎ OK ‏ضيع‎ len salad EIR ‏جو‎ ‎= | afb Tipe ‏للبم‎ y 18a TRE ean 0OH2 Jax y ne MX ‏ارو اااي‎ 0 : 3 a ‏عبرم‎ ‎ES ox SR Bay oo H2 x ¥ y SE ‏ب‎ ~ ‏ب‎ x Ye ‏لط بها‎ Y «3 ‏ل‎ ٍ ٍ be * ! sha 0 LE £ 2) = * A LY Taal FYE Rel ex ‏زمن التشقيل/ساعة‎ ¥ 4 1S ay
    لاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا ‎Sued Authority for intallentual Property‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § 8 ‎Ss o‏ + < م ‎SNE‏ اج > عي كي الج ‎TE I UN BE Ca‏ ‎a‏ ةا ‎ww‏ جيثة > ‎Ld Ed H Ed - 2 Ld‏ وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. ‎Ad‏ ‏صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ v=‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏
SA516371415A 2014-01-02 2016-06-26 عملية للحصول على أوليفينات عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل SA516371415B1 (ar)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14150042.1A EP2891643A1 (en) 2014-01-02 2014-01-02 Process for obtaining olefins by metathesis
PCT/EP2014/079407 WO2015101612A1 (en) 2014-01-02 2014-12-30 Process for obtaining olefins by metathesis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA516371415B1 true SA516371415B1 (ar) 2019-10-01

Family

ID=49876528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA516371415A SA516371415B1 (ar) 2014-01-02 2016-06-26 عملية للحصول على أوليفينات عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10029959B2 (ar)
EP (2) EP2891643A1 (ar)
CN (1) CN105849071B (ar)
PL (1) PL3089954T3 (ar)
SA (1) SA516371415B1 (ar)
WO (1) WO2015101612A1 (ar)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2873459A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-20 Borealis AG Catalyst bed configuration for olefin conversion and process for obtaining olefins
CN114539016A (zh) 2016-01-29 2022-05-27 利安德化学技术有限公司 由乙烯和丁烯生产丙烯的催化剂和方法
US20210170367A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Saudi Arabian Oil Company Metathesis catalysts and methods of producing propene

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR91345E (ar) 1965-11-22 1968-09-09
US3546313A (en) 1967-04-03 1970-12-08 Phillips Petroleum Co Conversion of olefins
US3865751A (en) 1970-01-26 1975-02-11 Phillips Petroleum Co Catalyst for conversion of olefins
NL162350C (nl) 1970-07-28 1980-05-16 Shell Int Research Werkwijze voor het disproportioneren van acyclische alkenen.
US3915897A (en) 1971-08-30 1975-10-28 Phillips Petroleum Co Olefin disproportionation catalyst
US4547617A (en) 1984-02-16 1985-10-15 Phillips Petroleum Company Olefin conversion
US4575575A (en) 1984-04-05 1986-03-11 Phillips Petroleum Company Catalysts and process for olefin conversion
FR2772022B1 (fr) 1997-12-10 2000-01-14 Inst Francais Du Petrole Procede alterne pour la metathese des olefines
US7223895B2 (en) 2003-11-18 2007-05-29 Abb Lummus Global Inc. Production of propylene from steam cracking of hydrocarbons, particularly ethane
RU2367644C2 (ru) 2005-03-03 2009-09-20 Мицуи Кемикалз, Инк. Способ получения олефинов
WO2008136280A1 (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Mitsui Chemicals, Inc. オレフィンの製造方法
AR078212A1 (es) 2008-09-04 2011-10-26 Basf Catalysts Llc Catalizador para isomerizacion y metatesis de olefinas
US8722557B2 (en) 2008-12-30 2014-05-13 Lyondell Chemical Technology, L.P. Catalyst regeneration

Also Published As

Publication number Publication date
EP2891643A1 (en) 2015-07-08
US20160347687A1 (en) 2016-12-01
CN105849071A (zh) 2016-08-10
EP3089954B1 (en) 2017-11-08
CN105849071B (zh) 2019-02-26
PL3089954T3 (pl) 2018-03-30
US10029959B2 (en) 2018-07-24
EP3089954A1 (en) 2016-11-09
WO2015101612A1 (en) 2015-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10676411B2 (en) Olefin conversion process
KR101759802B1 (ko) 저 에틸렌 또는 에틸렌을 이용하지 않는 복분해를 통한 프로필렌
US20190169093A1 (en) Catalyst and Process for Olefin Metathesis Reaction
US20050124839A1 (en) Catalyst and process for the metathesis of ethylene and butene to produce propylene
US20160318829A1 (en) Preparation of butadiene by oxidative dehydrogenation of n-butene after preceding isomerization
CA2769265C (en) Process and system for the production of isoprene
SA516371415B1 (ar) عملية للحصول على أوليفينات عن طريق تفاعل كيميائي مزدوج التبادل
US9902669B2 (en) Oxidative dehydrogenation process with hydrocarbon moderator gas and reduced nitrogen feed
US10202319B2 (en) Process for olefin production by metathesis and reactor system therefor
TW201406716A (zh) 更爲節能的ｃ５氫化方法
US10456764B2 (en) Catalyst bed configuration for olefin production
KR20160068351A (ko) 공액디엔의 제조 방법
WO2019016710A1 (en) USE OF MTBE REFINED IN PROPYLENE PRODUCTION
US9975821B2 (en) Catalyst bed configuration for olefin conversion and process for obtaining olefins
US20220340506A1 (en) Method for producing 1,3-butadiene
KR20220101182A (ko) 프로필렌에서 에틸렌으로의 전환
US20160207847A1 (en) Production of butadiene from ethene
KR20150103149A (ko) 단계적 프로필렌 생성공정