SU1616954A1

SU1616954A1 - Способ получени низших олефинов

Info

Publication number: SU1616954A1
Application number: SU894658262A
Authority: SU
Inventors: Валерий Максимович Дмитриев; Виталий Аркадьевич Бутовский; Виталий Васильевич Троценко; Серафима Николаевна Вербицкая; Михаил Анатольевич Лиознов; Евгений Александрович Фейгин; Владимир Иванович Вознюк; Сергей Евгеньевич Чечин; Анатолий Иванович Митрофанов; Алексей Павлович Ворожейкин
Original assignee: Отделение Нефтехимии Института Физико-Органической Химии И Углехимии Ан Усср
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1990-12-30

Abstract

Изобретение касаетс олефинов, в частности способа получени низших олефинов, примен емых в производстве полимерных материалов. Цель - снижение удельного расхода тепловой энергии и увеличение срока службы металлоконструкций реактора пиролиза. Процесс ведут смешением т желого сырь с разбавителем, раздельным нагревом легкого и т желого сырь , их смешением путем рассредоточенной подачи нагретого до температуры начала разложени легкого сырь по длине зоны реакции в 3-5 точках в частично конвертированное т желое сырье с последующим совместным пиролизом. Способ позвол ет снизить температуру пиролиза на 10-30°С, а удельный расход тепловой энергии на 16-21 отн.%. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к нефтехимии , к способу получени низших олефинов (зтилена, пропилена, бутиленов) совместным пиролизом легкого и т желого углеводородного сырь , например, этана и бензина, пропана и газойл .

Цель изобретени - снижение удельного расхода тепловой энергии на процесс и увеличение срока службы металлоконструкций реактора пиролиза,

В данном способе легкое, более термоустойчивое сырье подают в уже реагирующую парогазовую смесь, образовавшуюс при разложении менее термоустойчивого т желого сырь и содержащую свободные углеводородные радикалы . Согласно радикально-цепному механимзу термического разложени

углеводородов свободные радикаль инициируют разложение -углеводородных молекул легкого сырь , что позвол ет достичь требуемой степени конверсии при более низкой температуре пиролиза , чем в известном способе.

В свою очередь снижение температурного уровн процесса обеспечивает снижение удельного расхода тепловой энергии на процесс и увеличение срока службы металлоконструкций реактора пиролиза.

Кроме того, пиролиз легкого углеводородного сьфь осуществл ют без разбавител , что нар жу с снижением температзфного уровн процесса обеспечивает уменьшение удельного расхода тепловой энергии на процесс.

о

05

ел j;

, ,- . - - .«.«. А 1 -. 1 OyrjJJj MA .и.

,5 кг/ч) смешивают с 0,1 кг/ч вод - 15 , 60 и 80% длины зоны реакции) равБолее низка температура процесса способствует также увеличению срока службы металлоконструкций реактора пиролиза.

Последовательность осуществлени способа применительно к конкретным видам сьфь иллюстрируют примеры 3-6

Пример 1.По известному способу на лабораторной установке пгфолиз / подвергают этан (фракции 95|% ) и пр могонный бензин (|} iO,711, пределы кипени 90-145 С). Этан в количестве 0,37

(q.

него пара (20 мас.%), парогазовую сЦесь н агревают до , а затем подвергают высокотемпературному разложению (пиролизу) путем до 870 С в течение 0,25 с. Степень конверсии этана составл ет 67%.Т желое углеводородное сырье - бензин в количестве 0,5 кг/ч смешивают с 0,15 кг/ч (30 мас.%) вод ного пара, парогазовую смесь нагревают до температуры 5(0°С и затем подвергают частичному разложений путем нагрева до в течение 0,11 с„ После этого оба реагирующих потока смеиивают в массовом соотношении 1:1, при этом температура смеси на выходе из зоны реак- ц)|Ш составл ет 828 С, продукты пиро- Л1{гза вьгоод т из зоны реактщи и подвер закалочному охлаждению до 360С,

Пример 2. По известному сфособу осуществл ют совместный пи- рфлиз пропана (фракпр 96) и атмосферного газойл ( р 0,813, пределы кипени 1бО-225 с). Пропан в количестве 0,28 нм /ч (0,56 кг/ч) смешивают с 0,17 кг/ч (30 мас.%) вод ного пара, парогазовую смесь нагревают до 610°С И затем подвергают высокотемпературному разложению путем нагрева до в течение 0,26 с. Степень конверсии пропана составл ет 88%. Т желое углеводородное сырье - газойль в количестве 0,56 кг/ч смепшвают с 0,22 кг/ч (40 мас.%) вод ного пара, парогазовую смесь нагревают до 520°С и затем подвергают частичному разложе нию путем нагревани до в течение 0,12 с После этого оба реагирующих потока смешивают в массовом соотношении 1:1, при этом температура смеси на выходе из зоны реак1Д1и составл ет , затем продукты пиролиза вывод т из зоны реакции и подвергают закалочному охлаждению

1616954

Пример 3. По данному способу осуществл ют совместный пиролиз этана (легкое углеводородное сырье) J и пр могонного бензина(т желое углеводородное сьфье). Пр могонный бензин в количестве 0,5 кг/ч смешивают с 0,25 кг/ч вод ного пара (50 мас.%), парогазовую смесь нагревают до 560 с 0 и затем направл ют в зону реакции, где подвергают дальнейшему высокотемпературному нагреву до 65СРс и рассредотачивают по длине зоны реакции (в 4 точках соответствующих 20,

ными порци ми (по 1,25 кг/ч)и подают в реагирующую смесь пр могонного бензина . После полного смешени обоих видов сырь температуру реагирующей О смеси довод т до 850 С (общее врем контакта в расчете на бензин 0,28 с), затем продукты реакции вывод т из зоны реакции и подвергают закалочному охлаждению до .

25 Пример 4„ По данному способу осуществл ют совместный пиролиз пропана и газойл (характеристики сьфь по примеру 2)„ Газойль в количестве 0,56 кг/ч смепшвают с 0,34 кг/ч

3Q вод ного пара (60 масД), парогазовую смесь нагревают до и затем направл ют в зону реакции, где подвер- гают дальнейшему высокотемпературному нагреву до температуры . Пропан в количестве 0,56 кг/ч нагре35

40

45

вают до 610°С и рассредотачивают по длине зоны реакции (аналогично примеру 3) равными порци ми по 0,14 кг/ч и подают в реагирующую смесь газойл . Температуру реагирующей смеси в конце зоны реакции довод т до , общее врем контакта в расчете на газойль 0,21 с. Затем продукты пиролиза вывод т из зоны реакции и подвергают закалочному охлаждению до

до 360 С.

Пример 5. По предлагаемому способу осуществл ют совместный пиролиз этана и пр могенного бензина (ха- ,50 рактеристики сырь приведены в примере 1)о Последовательность осуществлени способа и параметры процесса аналогичны примеру 3, однако смешение осуществл ют путем подачи нагретого 55 до этана в реагирующую смесь газойл :

-.в двух точках, соответствующих , 30 и 60% длины реакционной зоны, равными порци ми цо 0,25 кг/ч;

, 60 и 80% длины зоны реакции) равными порци ми (по 1,25 кг/ч)и подают в реагирующую смесь пр могонного бензина . После полного смешени обоих видов сырь температуру реагирующей смеси довод т до 850 С (общее врем контакта в расчете на бензин 0,28 с), затем продукты реакции вывод т из зоны реакции и подвергают закалочному охлаждению до .

Пример 4„ По данному способу осуществл ют совместный пиролиз пропана и газойл (характеристики сьфь по примеру 2)„ Газойль в количестве 0,56 кг/ч смепшвают с 0,34 кг/ч

вод ного пара (60 масД), парогазовую смесь нагревают до и затем направл ют в зону реакции, где подвер- гают дальнейшему высокотемпературному нагреву до температуры . Пропан в количестве 0,56 кг/ч нагре

-в трех точках, соответствующих 25, 50 и 75% длины реакционной зоны, равными порци ми по 0,17 кг/ч;

-в п ти точках, соответствующих 20, 35, 50, 65 и 80% длины реакцион ной зоны, равными порци ми по 0,1 кг/ч.

Пример 6. По данному способу осуг{ествл ют совместный пиролиз пропана и атмосферного газойл (характеристики сырь приведены в примере 2), Последовательность осуществлени способа и параметры процесса аналогичны лримеру 4, а параметры смешени потоков легкого и т желого углеводородного сырь - примеру 5.

Показатели процесса по примерам приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что при совместном пиролизе этана и бензина, а также пропана и газойл по данному способу, температура пиролиза по сравнению с известным способом снижаетс на 10-30 С, а удельный расход тепловой энергии на процесс и удельный расход топлива на единицу перерабатываемого сырь - на 21-16 отн.%. Однако, если легкое углеводородное сырье подаетс на

даче относительно большой порции относительно холодного сырь в реаги рующую смесь происходит частична закалка последней, привод ща к исчезновению иншщирующих реак1щй распада свободных радикалов. В этом случае необходимо увеличение температуры пиролиза, что не отвечает цели изоб- Q ретени .

Таким образом, реализаци данного способа получени низших олефинов совместным пиролизом легкого и т же- IJ лого углеводородного сырь позвол ет уменьшить удельный расход топлива на процесс и увеличить срок службы металлоконструкций реактора пиролиза.

Claims

20Формула изобретени I

Способ получени низших олефинов, включающий смещение т желого сырь с разбавителем, раздузльный нагрев

25 легкого и т желого сырь , их смешение и совместный пиролиз, отличающийс тем, что, с целью снижени удельного расхода -тепловой энергии и увеличени срока службы

смешение с реагирующей смесью т жело- Q металлоконструкций реактора пиролиза.

го углеводородного сьфь менее, чем в трех точках по длине реакционной зоны (примеры 5а и 6а), наблюдаетс существенное снижение выхода этилена, суммы низших олефинов и газообразовани . Это объ сн етс тем, что при посмешение легкого с т желым сырьем осугдествл ют путем рассредоточенной подачи нагретого до температуры начала разложени легкого сырь по длине зоны реакции в 3-5 точках в час- 35 тично конвертированное т желое сырье.

даче относительно большой порции относительно холодного сырь в реагирующую смесь происходит частична закалка последней, привод ща к исчезновению иншщирующих реак1щй распада свободных радикалов. В этом случае необходимо увеличение температуры пиролиза, что не отвечает цели изоб- ретени .

Таким образом, реализаци данного способа получени низших олефинов совместным пиролизом легкого и т же- лого углеводородного сырь позвол ет уменьшить удельный расход топлива на процесс и увеличить срок службы металлоконструкций реактора пиролиза.

Формула изобретени I

Способ получени низших олефинов, включающий смещение т желого сырь с разбавителем, раздузльный нагрев

легкого и т желого сырь , их смешение и совместный пиролиз, отличающийс тем, что, с целью снижени удельного расхода -тепловой энергии и увеличени срока службы

металлоконструкций реактора пиролиза.

смешение легкого с т желым сырьем осугдествл ют путем рассредоточенной подачи нагретого до температуры начала разложени легкого сырь по длине зоны реакции в 3-5 точках в час- 35 тично конвертированное т желое сырье.

продуктов, мас,%,

метановодородна

фракци этилен пропилен

бутилен-бутадиенова фракци газообразование

Удельный расход

тепловой энергии

на процесс, кЛж/кг 3820 3210

Удельный расход

условного топлива

12,7 14,015,6

19.123,724,0 17,9 16,415,7

5,0 7,07,7

74.278,679,1

3240 2880 3160 3200 3260 28002860-2910

12,7 14,015,6

19.123,724,0 17,9 16,415,7

5,0 7,07,7

74.278,679,1

н& единицу перера- б тываемого сырь .

к

,/кг

OJ9 0/16 0,16 0,14 0,16 0,16 0,16 0,14 0,14 0,14

При пиролизе легкого углеводородного сырь На 1 кг смеси легкого и т желого углеводородного сйрь С учетом термического КПД установки 60%.