UA56344C2

UA56344C2 - Спосіб одержання олефінів

Info

Publication number: UA56344C2
Application number: UA2001042369A
Authority: UA
Inventors: Девід Чарльз Гріффітс; Корд Охлерс; Йан Аллан Ветті Рейд
Original assignee: Бп Кемікалз Лімітед; Бп Кемикалз Лимитед
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2003-05-15
Also published as: DE69905473T2; EP1112241A1; EP1112241B1; CA2343272C; CA2343272A1; CZ2001835A3; ES2193745T3; AU5751499A; TR200100686T2; HUP0103946A2; CN1324337A; ZA200101831B; GB9819603D0; DE69905473D1; RU2209202C2; NO20011160L; NO20011160D0; HUP0103946A3; ATE232846T1; KR20010079766A

Abstract

У заявці описано спосіб отримання олефінів з вуглеводню, що включає такі стадії: а) формування першого потоку сировини, що містить газоподібне паливо і кисневмісний газ, б) контактування першого потоку сировини з першим каталізатором в умовах, що забезпечують отримання потоку продукту і непрореагованого кисню, в) формування другого потоку сировини, що містить вуглеводневу вихідну сировину, і г) контактування другого потоку сировини, потоку продукту за стадією б) і непрореагованого кисню за стадією б) з другим каталізатором, який каталізує окислення, при цьому споживається принаймні частина непрореагованого кисню з утворенням олефінового продукту.

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується способу отримання олефінів. Олефіни, такі, як етилен і пропілен, можна отримати 2 каталітичним дегідруванням або крекінгом вуглеводневої сировини. У даному описі термін "крекінг" використаний для позначення обох хімічних реакцій. У процесі окисного крекінгу (автотермічного процесу) вуглеводнева сировина змішується з кисневмісним газом і контактує з каталізатором, здатним підтримувати горіння за межею займистості збагаченого палива. Вуглеводнева сировина частково згоряє, а тепло, що виділилося, затрачується на здійснення реакції крекінгу. 70 Приклад окисного крекінгу (автотермічного процесу) описано в ЕР 0332289. У цій публікації описано використання парафінової сировини, наприклад етану, пропану і/або бутану, які змішують з киснем і піддають крекінгу з отриманням суміші олефінів. Реакція крекінгу є ендотермічним процесом і протікає при температурах вище за 80070.

Енергія, необхідна для реакції крекінгу, забезпечується за рахунок згоряння частини сировини. Сировину 712 можна також попередньо нагріти, однак температура такого нагрівання обмежена у зв'язку з ризиком самозаймання. Доцільно максимально збільшити кількість сировини, що підлягає крекінгу, за рахунок зменшення кількості сировини, що згорає.

Одне із завдань, покладених в основу даного винаходу, полягало в пошуку додаткового або альтернативного джерела тепла для проведення стадії крекінгу в автотермічному процесі (окисному крекінгу).

Згадане завдання вирішують за допомогою автотермічного процесу, який передбачає попередню стадію вивільнення тепла (вироблення тепла). На цій стадії газоподібне паливо, таке, як вуглеводень, піддають взаємодії з киснем в екзотермічній реакції в присутності каталізатора. Щоб забезпечити неповне споживання кисню в ході протікання цього процесу реакцію проводять в контрольованих умовах. Теплова енергія, що виділяється під час реакції, витрачається на нагрівання непрореагованого кисню, забезпечуючи тим самим с 29 додаткове джерело тепла для здійснення крекінгу початкової вуглеводневої сировини. Ге)

У даному винаході пропонується спосіб отримання олефінів з вуглеводнів, що містить такі стадії: а) формування першого потоку сировини, яка містить газоподібне паливо і кисневмісний газ б) контактування зазначеного першого потоку сировини з першим каталізатором в умовах, що забезпечують утворення потоку продукту і непрореагованого кисню, М в) формування другого потоку сировини, що містить вуглеводневу початкову сировину, і «І г) контактування зазначених другого потоку сировини, потоку продукту за стадією б) і непрореагованого кисню за стадією б) з другим каталізатором, який каталізує окислення, при цьому споживається принаймні о частина непрореагованого кисню з утворенням олефінового продукту. Ге)

Згідно з бажаним варіантом здійснення даного винаходу, спосіб отримання олефінів з вуглеводнів 325 передбачає такі стадії: о а) формування першого потоку сировини, що містить газоподібний вуглеводень і кисневмісний газ б) контактування першого потоку сировини з першим каталізатором в умовах, що забезпечують утворення потоку продукту і непрореагованого кисню, « в) формування другого потоку сировини, що містить вуглеводневу початкову сировину, і З 70 г) контактування другого потоку сировини, потоку продукту за стадією 6) і непрореагованого кисню за с стадією б) з другим каталізатором, який каталізує окислення, під час цього споживається принаймні частина з» непрореагованого кисню з утворенням олефінового продукту.

Пропонований спосіб дає змогу звести до мінімуму кількість вуглеводневої початкової сировини, що витрачається для отримання тепла, необхідного для крекінгу вуглеводневої початкової сировини. Завдяки 42 зниженню кількості вуглеводню, що витрачається таким шляхом, конверсії в олефінові продукти зазнає велика і-й частина вуглеводневої початкової сировини. За рахунок цього забезпечується більш високий вихід олефінів і

Ге») підвищується селективність стосовно олефінового продукту. При цьому також підвищується продуктивність реактора. о Спосіб за винаходом дозволяє також підтримувати підвищену температуру другого каталізатора Завдяки «їз» 20 цьому нелеткі вуглеводні не конденсуються на каталізаторі і не знижують його каталітичну активність. При цьому забезпечується більш висока продуктивність реактора. Додаткова перевага пропонованого способу,

Т» пов'язана з сировиною, яка містить важкі залишки нафтопродуктів, полягає в можливості збільшити проміжок часу, що проходить під час перероблення нафти між операціями з видалення нагару з каталізатора.

Газоподібне паливо в першому потоці сировини являє собою будь-яке газоподібне паливо, здатне 22 взаємодіяти з киснем в екзотермічній реакції. Приклади таких вуглеводнів містять метан, етан, пропан і бутан,

ГФ) бажано метан. Інші придатні види палива містять водень, монооксид вуглеводню, спирти (наприклад, метанол, етанол), речовини, які сприяють оксигенуванню, і/або аміак. Крім того, можна також використати потік горючих о відходів.

Як кисневмісний газ можна використати повітря, кисень і/або суміш повітря/кисень. Кисневмісний газ можна бо змішувати з інертним газом, таким, як азот, гелій або аргон. Цей газ може також містити додаткові сировинні компоненти, такі, як водень, монооксид вуглеводню, діоксид вуглеводню і пару.

Бажано, щоб перший потік сировини являв собою збагачену паливом суміш, де співвідношення між паливом і киснем перевищує стехіометричне, необхідне для повного згоряння. Так, наприклад, співвідношення палива і кисню в потоці може в 1,5-4 рази, бажано в З рази перевищувати стехіометричне співвідношення, необхідне для бо повного згоряння до діоксиду вуглеводню і води.

Газоподібне паливо і кисневмісний газ контактують з першим каталізатором в умовах реакції, які контролюють з метою забезпечити збереження в першому потоці сировини певної кількості кисню, непрореагованого на стадії б). Теплова енергія, що виділилася на стадії б), нагріває непрореагований кисень, забезпечуючи тим самим частину тепла, потрібного для крекінгу вуглеводневої початкової сировини на стадії г).

Реакція між газоподібним паливом і кисневмісним газом може бути реакцією згоряння. Відповідно до цього, газоподібне паливо (наприклад, вуглеводень) в першому потоці сировини може взаємодіяти з киснем з утворенням потоку продукту, що містить оксиди (наприклад, оксиди вуглеводню) і воду. У цьому випадку як перший каталізатор використовують каталізатор горіння. Придатні каталізатори горіння містять метали групи 70 МІ, такі, як платина і/або паладій. Каталізатор може містити від 0,1 до бмас.95, бажано від 0,25 до Змас.9о металу. Потрібно зазначити, що вміст в каталізаторі металу вибирають з таким розрахунком, щоб забезпечити неповне споживання кисню в першому потоці сировини на стадії б).

В іншому варіанті газоподібне паливо в першому потоці сировини взаємодіє з кисневмісним газом з утворенням синтез-газу. У цьому варіанті використовують перший потік сировини, що містить вуглеводень /5 (наприклад метан), який взаємодіє з киснем з утворенням монооксиду вуглецю і водню. Ці газоподібні продукти можуть вступати в екзотермічну реакцію, наприклад з киснем, забезпечуючи тим самим додаткове джерело тепла для реакції крекінгу на стадії г). У цьому варіанті використовують такий каталізатор, який здатен підтримувати реакцію утворення синтез-газу. Придатні каталізатори містять родій, платину, паладій, нікель або їхню суміш. Бажаний родієвий каталізатор. Каталізатор може містити від 0,1 до 5 мас.95, бажано від 0,25 до 2о Змас./о металу. Як ії у випадку каталізатора горіння, вміст металу в каталізаторі можна варіювати для забезпечення неповного споживання кисню в першому потоці сировини на стадії б).

В іншому варіанті здійснення винаходу, газоподібне паливо взаємодіє з кисневмісним газом за реакцією горіння, а інше газоподібне паливо (ідентичне першому газоподібному паливу або відмінне від нього) реагує з кисневмісним газом з утворенням синтез-газу. Обидві ці реакції є екзотермічними і можуть забезпечити частину сч об Тепла для подальшої реакції крекінгу на стадії г). Однак у ході принаймні однієї з цих реакцій споживається не весь використовуваний кисневмісний газ. Принаймні частина непрореагованого кисню споживається на стадії і) г) з утворенням олефінового продукту за даним винаходом. Перші каталізатори за даним винаходом можуть бути каталізаторами на носієві. У функції таких носіїв можна використовувати найрізноманітніші керамічні й металеві носії, бажано оксид алюмінію. Носій може являти собою носій у вигляді гранул сферичної або іншої «г зо форми, а також може являти собою тонкий шар або тонке покриття на основі гамма-оксиду алюмінію, нанесеного на інший субстрат. Бажано, щоб субстрат був суцільною керамічною структурою з багатьма каналами, такою, як - піна або монолітна структура з регулярним розташуванням каналів. Згідно з бажаним варіантом здійснення с винаходу, використовують альфа-оксид алюмінію, покритий гамма-оксидом алюмінію. В іншому варіанті можна використати носій зі спіненого алюмосилікату літію, покритого діоксидом цирконію або гамма-оксидом алюмінію. ісе) з5 Природу носія можна варіювати для забезпечення неповного споживання кисню в першому потоці сировини на ю стадії б).

Перший потік сировини може контактувати з першим каталізатором при температурі від 600 до 12007С, бажано від 700 до 11007С, найбажаніше від 950 до 10502С.

Перший потік сировини може контактувати з першим каталізатором за будь-якого тиску, наприклад за « атмосферного або підвищеного тиску. Якщо використовують підвищений тиск, то можна використати будь-який 7-3) с абсолютний тиск понад 1бар. Прийнятний діапазон підвищеного абсолютного тиску становить від 1,1 до 50бар, . наприклад від 5 до Б50бар, хоч бажаним є тиск від 1,1 до 8бар, наприклад 1,8бар. Треба зазначити, що точне и?» значення підвищеного тиску мінятиметься залежно від конкретних умов реакції і використовуваного газоподібного палива.

Пропонований спосіб можна здійснювати в реакторі, що має принаймні дві реакційні зони, які сполучаються с одна з одною. При використанні реактора з двома реакційними зонами в першій реакційній зоні міститься перший каталізатор, а у другій реакційній зоні - другий каталізатор. Відповідно до цього, коли перший потік

Ме, сировини потрапляє в першу реакційну зону за відповідних умов, відбувається реакція стадії б). Потім оо непрореагований на стадії б) кисень потрапляє у другу реакційну зону, де він вступає в контакт з другим 5ор Каталізатором і другим потоком сировини, як це описано для стадії г). ве В іншому варіанті спосіб проводять в реакторі, що має основну і допоміжну камери. Допоміжна камера може ї» утворювати першу реакційну зону, а основна реакційна камера може служити другою реакційною зоною, або навпаки. В альтернативному варіанті перша і друга реакційні зони можуть розташовуватись одна в другій, звичайно у вигляді концентричних трубчастих корпусів. При цьому бажано, щоб довжина зовнішнього корпусу дещо перевищувала довжину внутрішнього корпусу з тим, щоб рідина, що надходить у зовнішній корпус з внутрішнього корпусу, змішувалася з другим потоком сировини до вступу в контакт з другим каталізатором. Між (Ф, першою і другою реакційними зонами бажано передбачити пристрій для перемішування. Придатними ка пристроями для перемішування є сітка, перфорована пластина і/або дефлектор.

Витрату першого потоку сировини, що надходить до першої реакційної зони, вимірюють у вигляді бо середьогодинної швидкості подачі газу (г7у. Цю величину визначають таким чином:

СГОПГ - загальний об'єм сировини/час х об'єм шару каталізатора)

Перший потік сировини бажано подавати із середньогодинною швидкістю подачі газу більше за 10000Гг, бажаніше понад 100000г, найбажаніше понад З00000г. Потрібно зазначити, що оптимальна величина середнього динної швидкості подачі газу залежить від тиску і природи сировини. Зазвичай бажаною є висока зведена лінійна 65 витрата, яка забезпечує неповне споживання кисню в першому потоці сировини.

На стадії г) пропонованого способу потік непрореагованого кисню і продукту за стадією б) контактує з другим каталізатором разом з другим потоком сировини. У подальшій реакції споживається принаймні частина непрореагованого кисню і утворюється олефіновий продукт. Бажано, щоб споживався практично весь непрореагований кисень.

Як згадано вище, ця реакція може протікати у другій реакційній зоні. У цьому варіанті здійснення винаходу потік непрореагованого кисню і продукту за стадією в) вводять у другу зону зі швидкістю більше ніж м/с, бажано більше ніж Зм/с, розраховану залежно від складу сировини. Ці швидкості досить високі, щоб запобігти проскакуванню полум'я в першу реакційну зону. Потік продукту за стадією б) можна попередньо змішати з другим потоком сировини, після чого утворена суміш реагентів може контактувати з другим каталізатором. 7/0 Придатні пристрої для перемішування містять дефлектор, сітку або перфоровану пластину. В іншому варіанті потік непрореагованого кисню і продукту за стадією в) контактує з другим каталізатором разом з другим потоком сировини без використання стадії попереднього змішування.

Другий потік сировини може містити будь-які прийнятні вуглеводні. Так, наприклад, можна використати газоподібні вуглеводні, важкі вуглеводні або їхню суміш. Придатні газоподібні вуглеводні містять етан, /5 пропан, бутан і їх суміш. До придатних важких вуглеводнів належать лігроїн, газойль, газойль вакуумної перегонки, залишки від нафтопереробки, залишки перегонки під атмосферним тиском, залишки вакуумної перегонки, сирову нафту і нафтове паливо. У другий потік сировини можна також включити додаткові компоненти, такі, як водень, азот, монооксид вуглеводню, діоксид вуглеводню і пару. Водень і/або монооксид вуглеводню можуть взаємодіяти з присутнім непрореагованим киснем, при цьому виділяється додаткове тепло,

Що інтенсифікує процес крекінгу.

Важкі вуглеводні можуть контактувати з другим каталізатором в рідкому або пароподібному стані. Якщо вуглеводень контактує у вигляді рідини, то його можна подавати на другий каталізатор в розпиленому стані, що приводить до часткового випаровування і гомогенного перемішування. В одному з варіантів здійснення винаходу рідкий вуглеводень подають на другий каталізатор за допомогою форсунки. с

У другому потоці сировини газоподібний вуглеводень можна чергувати з важкими вуглеводнями як вуглеводневу вихідну сировину. Звичайно такий спосіб дає змогу обмежити контактування каталізатора з більш і) важкими низьколетючими вуглеводнями, які можуть конденсуватися на каталізаторі і знижувати його активність.

У даному винаході температура другого каталізатора підтримується на підвищеному рівні завдяки стадії б).

Таким чином, даний винахід дозволяє здійснювати більш тривале контактування каталізатора з важкими «Е зо Вуглеводнями, що забезпечує більш високу продуктивність реактора. Отже, зростає ефективність процесу крекінгу важких вуглеводнів. Другий потік сировини бажано подавати Із середньогодинною швидкістю подачі газу - більш ніж 10000г'", бажаніше понад 20000г" і найбажаніше понад 100000г. Треба зазначити, що оптимальна «се величина середньогодинної швидкості подачі газу залежатиме від тиску і природи сировини.

Вуглеводневу сировину у другому потоці сировини піддають крекінгу з утворенням олефінів, таких, як етен, о пропен, бутен і пентен або їхня суміш. ю

Другий каталізатор є каталізатором, придатним для каталізу автотермічного процесу (окисного крекінгу)

Типовим каталітичним металом зазвичай є платина. В одному з варіантів здійснення даного винаходу до платини додають другий метал, такий, як мідь, олово і/або паладій. Бажано використовувати каталізатор на « основі платини і/або паладію. Каталізатор може містити від 0,1 до 5мас.9о, бажано від 0,25 до Тмас.95 металу.

Бажано, щоб другий каталізатор являв собою каталізатор на носієві До придатних носив належать - с найрізноманітнші керамічні і металеві носи, з яких бажаний оксид алюмінію. Носій може бути носієм у вигляді ц гранул сферичної або іншої форми або ж може бути тонким шаром чи покриттям з гамма-оксиду алюмінію, "» нанесеним на інший субстрат. Бажано, щоб субстрат був суцільною керамічною структурою з багатьма каналами, такою, як піна або моноліт з регулярним розташуванням каналів. У бажаному варіанті здійснення винаходу як носій використовують альфа-оксид алюмінію, покритий гамма-оксидом алюмінію. Однак можна ос також використати носій зі спіненого алюмосилікату літію (АСЛ), покритого гамма-оксидом алюмінію, або спінений керамічний носій, покритий дюксидом цирконію. В альтернативному варіанті здійснення винаходу б другий каталізатор являє собою металооксидну сполуку, що має структуру перовскиту. о Тепло здебільшого може надходити за рахунок попереднього нагрівання вуглеводню у другому потоці сировини. У даному винаході кисень і крековані вуглеводні можна вводити в зону крекінгу і другу реакційну ве зону нарізно. Відповідно до цього температуру попередньо нагрітого потоку можна не обмежувати, не

ГТ» побоюючись самозаймання, і вуглеводневу вихідну сировину у другому потоці сировини можна нагрівати до температури 200-600"С, бажано 500-600".

Реакцію крекінгу доцільно провести при температурі від б6007"С до 1200"С, бажано від 8507"С до 10502С, найбажаніше від 9007" до 1000"С. Слід підкреслити, що оптимальна температура залежатиме від складу вихідної сировини і робочого тиску.

Ф, Реакцію крекінгу можна провести при атмосферному або підвищеному тискові. Придатний діапазон

Іо) абсолютного тиску становить від 1,1 до 50бар, наприклад від 5 до 50бар, хоч бажаний тиск від 1,1 від 8бар, наприклад 1,8бар. Потрібно підкреслити, що точна величина використовуваного тиску варіюватиметься залежно бо Від конкретних умов реакції і використовуваного газоподібного палива.

Коли реакцію крекінгу проводять при підвищеній температурі, продукти реакції можна різко охолоджувати на виході з реакційної камери, щоб виключити подальший перебіг реакції. Продукт реакції можна миттєво охолоджувати протягом 50мс після його утворення. Однак слід зазначити, що проміжок часу між утворенням продукту і процесом його різкого охолоджування залежатиме від умов реакції, таких, як тиск і температура. 65 Продукти реакції можна швидко охолоджувати з використанням швидких теплообмінників, відомих з технології парового крекінгу. Додатково або альтернативно до цього можна використати пряме швидке охолоджування. Придатними для цієї мети охолоджувальними рідинами є вода і вуглеводні, такі, як етан або лігроїн.

Пропонований спосіб можна провести в реакторі з псевдозрідженим шаром, нерухомим шаром або шаром,

ЩО фонтанує. Бажані реактори з нерухомим шаром.

Будь-який нагар, що утворюється під час здійснення пропонованого способу можна видаляти механічними засобами або з використанням одного з методів видалення нагару, описаних в заявці ЕР 0709446, включеній у даний опис як посилання.

Ці та інші аспекти даного винаходу докладніше проілюстровано на прикладах. 70 Приклад 1

У даному прикладі використали металевий реактор, що має І) першу реакційну зону у вигляді допоміжної реакційної камери (внутрішній діаметр 18мм) і ІІ) другу реакційну зону у вигляді основної реакційної камери (внутрішній діаметр З5мм). Допоміжна реакційна камера сполучається з основною реакційною камерою через впускний отвір.

Потік азоту, а також потоки метану, кисню і водню як додаткову сировину подавали в допоміжну реакційну камеру з витратою 8,2г/хв, 13,бг/хв, О,4г/хв і 1,1г/хв відповідно. Потоки азоту і етану як додаткову сировину подавали в основну реакційну камеру з витратою приблизно від 22,5 до 24,48г/хв і від 1,1 до 1,Зг/хв відповідно. Етан попередньо нагрівали до температури 200-50076.

У допоміжній реакційній камері як каталізатор використали монолітний каталізатор (діаметр 15мм, довжина

ЗОмм, 10 пор/дюйм), який містив О,5мас.бо РУО, масо Ра на алюмосилікаті літію (АСЛ) і який поміщали в допоміжну реакційну камеру поблизу впускного отвору, що з'єднує допоміжну і основну камери. Потік сировини, що подається у допоміжну камеру, контактував з допоміжним каталізатором з утворенням потоку продукту і непрореагованого кисню. Параметри першого каталізатора, наприклад довжину, металеве покриття, пористість, вибирали з таким розрахунком, щоб забезпечити наявність достатньої кількості непрореагованого кисню в сч ов Потоці, що надходить до основної реакційної камери, дпя здійснення автотермічного процесу (окисного крекінгу).

Як каталізатор в основній реакційній камері використали каталізатор на носієві а саме 1,Омас.9о і)

РІО ,2мас.о6 Ра на спіненому АСЛ (діаметр 28мм, довжина 15мм, ЗОпор/дюйм). Основний каталізатор розташовували нижче від межі, що розділяє допоміжну реакційну камеру та основну реакційну камеру, щоб забезпечити потрібне змішання потоку продукту з допоміжної реакційної камери та основного потоку сировини. «г зо Отримана суміш контактувала з основним каталізатором, при цьому споживався практично весь непрореагований кисень з утворенням олефінового продукту, що містить етилен. -

В обох реакційних камерах були передбачені кварцові вставки для мінімізації втрати тепла. Реактори с працювали при тискові, близькому до атмосферного.

Витрата сировини, молярні співвідношення, умови реакції і результати експериментів наведено в таблиці 1а. ісе)

Зз5 Селективність щодо етилену визначали як співвідношення маси етилену до маси витраченого етану. Склад ю продукту (мас.бо С) визначали як співвідношення маси вуглеводню в продукті до загальної маси вуглеводню в потоці сировини. «

Ф с їз 50 т» зве зала о 2252 83 137 ЗМ4 005 о з лоза од аз о026о096| з 006)

Порівняльний приклад 60 У порівняльному прикладі використали металевий реактор з єдиною реакційною камерою. У камеру завантажували каталізатор О,Імас.оо Ра/О,2мас.оо РІ на АСЛ, ідентичний використованому в основній камері каталізаторові Ра/Рі за прикладом 1. Потоки етану, кисню і азоту як додаткову сировину подавали в реакційну камеру з витратою, вказаною нижче в таблиці 16. Реагенти попередньо нагрівали до температури 15070.

Попередньо нагріті реагенти взаємодіяли в присутності каталізатора Ра/Рі з утворенням олефінового бо продукту, що містить етилен. У таблиці 16 величини селективності і масові співвідношення етилен/кисень,

отримані в прикладі 1, порівнюються з величинами, отриманими в порівняльному прикладі.

Наведені в таблиці 16 дані свідчать про переваги щодо селективності і масового співвідношення етилен/кисень в порівнянні з експериментами, проведеними в металевому реакторі лише з основною реакційною камерою.

НИ сіння с ніійнннняв камерах камері з 17311713 ді

Витраталотоювіїхву ДГ | 00000111 ян0001вив виб 0влв 0 вл 10001000

С вд 000010б360 оз о360о361000010010 й (ж) що

Приклад 2

У даному прикладі реакцію проводили з використанням реактора і застосовуваного в основній камері каталізатора, описаних у прикладі 1. Однак замість каталізатора Р/ИРаЯа, 30 пор/дюйм у допоміжній камері с використали родієвий каталізатор (приблизно 2мас.9о ВП, діаметр 15мм, довжина 15мм). ге)

Умови реакції і результати експерименту наведено в таблиці 2.

Загаль-на Темп. СОН Но |М2 СНа Мас. Темп. Конвер-сія Селе-тив-ність| 00000 Вихід(має?с) 00 «І ло, роком во 105 |/05 /025 ос. ношен-ня Що дукту тан б етиле-ну Соня Со| сна | со | со | сз Ісвнісна « етану (С) 2 Но 2 /Са в зала зв 20 о олттлву 0450 во 0 аві 007820 (вовоосяви ее тить о ел? звав | возпевовертвттв отв 0 4150000воо 0 взтоослотлолеися тв о 22 (0 звеу во оогосголттяю ол 0вво 09500007 (мало ооот вяздттвт от т

ІС о) зас? | вою бе о ме ає! 054 во 707 | 682 Завтоо зве лови о | 7

Приклад З

У даному прикладі використали основний потік, що містив важкі вуглеводневі нафтопродукти. Як показано в « таблиці 3, як вуглеводневу вихідну сировину використали залишки від вакуумної перегонки нафти з родовища З 740 Бопієв (ОВП-РЕ), залишки від вакуумної перегонки нафти сорту Агабіап ГіднЕ (ОВП-АГЇ) і залишки від перегонки с нафти сорту Агабіап гідні за атмосферного тиску (ОПА-АЇ). Реакцію проводили з використанням реактора у "з вигляді металевої труби, обладнаної фланцями з обох кінців їі кварцевими вставками для мінімізації втрат тепла. Реактор мав першу реакційну зону, утворену допоміжною реакційною камерою (внутрішній діаметр 18мм), до якої під прямим кутом через впускний отвір приєднано другу реакційну зону, утворену основною реакційною камерою (внутрішній діаметр Збмм). Допоміжна реакційна камера містила шар каталізатора (зовнішній діаметр і-й 15мм, глибина ЗОмм, 10 пор/дюйм, спінений АСЛ), нанесений на спінений АСЛ. На спінений носій наносили

Ге») 1,5мас.бо РІ ії О,Змас.9о Ра, якщо як основний поток сировини, що подається на каталізатор, використовували

ОВП-Р. На відміну від цього, при використанні як основного потоку сировини ОВП-АЇ і ОПА-АЇ металеве о покриття містило 0,25мас.бо РІ і О,О5мас.бо Ра. «г» 20 В основній реакційній камері містився шар каталізатора (зовнішній діаметр 28мм, глибина ЗОмм, 10 пор/дюйм, спінений АСЛ), що містив 1,Омас.о Рі і О0,2мас.9о Ра на спіненому АСЛ.

Т» Потоки метану, кисню і водню як додаткову сировину подають у допоміжну реакційну камеру з витратою

Зг/хв, 12,7г/хв і О0,бг/хв відповідно. Зазначені гази контактували з каталізатором у допоміжній камері з утворенням потоку продукту і непрореагованого кисню. Параметри першого каталізатора, наприклад довжину, покриття металом, пористість вибирали з таким розрахунком, щоб забезпечити наявність достатньої кількості

ГФ) непрореагованого кисню в потоці, що надходив в основну реакційну камеру, для протікання автотермічного юю процесу (окисного крекінгу).

Вуглеводневі нафтопродукти подавали в основну реакційну камеру з використанням газово-гідравлічної форсунки (0,бмм/кут розпилення 30 або 60 градусів). Одночасно до форсунки подавали азот (газ-носій) зі 60 швидкістю 1,5мл/хв через трубку діаметром 1/16 дюйма, встановлену безпосередньо над камерою завихрення, при цьому утворювалася нафтогазова суміш. Витрата нафти і азоту становила приблизно 33,Ог/хв і 1,5г/хв відповідно.

Каталізатор в основній камері розташовували приблизно на відстані 5бОмм від форсунки, а конічний струмінь нафтогазової суміші розпилювали над каталізатором струменем конічної форми з кутом при вершині 30 або 60 бо градусів.

Відстань між впускним отвором допоміжної камери і форсункою становила приблизно 5О0мм. Довжину вихідної трубки з основної реакційної камери до збірної посудини добирали з таким розрахунком, щоб час перебування залежно від температури становив від 100 до 15Омс.

Витрата сировини, молярні співвідношення, умови реакції і результати експерименту для різних потоків вихідної сировини наведено в таблиці 3.

Claims

Формула винаходу ; с. й -

1. Спосіб одержання олефінів з вуглеводню, що включає такі стадії: а) формування першого потоку сировини, що містить газоподібне паливо і кисневмісний газ, б) контактування першого потоку сировини з першим каталізатором в умовах, що забезпечують отримання потоку продукту і непрореагованого кисню, в) формування другого потоку сировини, що містить вуглеводневу вихідну сировину, і см г) контактування другого потоку сировини, потоку продукту за стадією б) і непрореагованого кисню за (о) стадією б) з другим каталізатором, який каталізує окислення, при цьому споживається принаймні частина непрореагованого кисню з утворенням олефінового продукту.

2. Спосіб за п. 1, в якому газоподібне паливо вибирають з групи, до якої входить вуглеводень, водень, « монооксид вуглеводню, спирт, речовина, яка сприяє оксигенуванню, і/або аміак.

3. Спосіб за п. 2, в якому як газоподібне паливо використовують метан, етан, пропан і/або бутан. «І

4. Спосіб за п. 3, в якому реакція між газоподібним паливом і кисневмісним газом є реакцією отримання с синтез-газу.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, в якому реакція між газоподібним паливом і кисневмісним газом є (Се) реакцією горіння. ю

6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому перший каталізатор включає родій, платину, паладій, нікель або їхню суміш.

7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому співвідношення між газоподібним паливом і киснем в першому потоці початкової сировини в 1,5-4 рази перевищує стехіометричне співвідношення, потрібне для « дю повного згоряння до діоксиду вуглеводню і води. з

8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який проводять в реакторі, що має принаймні дві реакційних с зони, сполучені одна з одною. :з»

9. Спосіб за п. 8, в якому в першій реакційній зоні міститься перший каталізатор, а в другій реакційній зоні міститься другий каталізатор.

10. Спосіб за п. 9, в якому реактор має основну камеру і допоміжну камеру, при цьому одна з цих камер сл 35 утворює першу реакційну зону, а друга утворює другу реакційну зону.

11. Спосіб за п. 9, в якому перша і друга реакційні зони утворені принаймні двома розташованими один у (22) другому концентричними трубчастими корпусами. сю

12. Спосіб за п. 11, у якому довжина зовнішнього корпусу дещо перевищує довжину внутрішнього корпусу з тим, щоб рідина, що надходить у зовнішній корпус з внутрішнього корпусу, змішувалася з другим потоком т» 50 вихідної сировини до вступу в контакт з другим каталізатором. ГТ»

13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вуглеводнева сировина у другому потоці сировини містить газоподібний вуглеводень, важкий вуглеводень або їхню суміш.

14. Спосіб за п. 13, в якому вуглеводнева вихідна сировина являє собою етан, пропан, бутан або їхню суміш.

15. Спосіб за п. 13, у якому вуглеводнева вихідна сировина є лігроїном, газойлем, газойлем вакуумної перегонки, залишками нафтопереробки, залишками перегонки за умови атмосферного тиску, залишками ГФ) вакуумної перегонки і/або сировою нафтою і нафтовим паливом. ГФ

16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому перший або другий потік сировини може додатково містити принаймні один з компонентів, таких як водень, азот, монооксид вуглеводню, діоксид вуглеводню і пару.

17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому другий каталізатор містить мідь, олово, платину бо і/або паладій. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 5, 15.05.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і в науки України.