Способ получения этилена и пропилена

(51)4 С 07 С 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ енко Т,С,с. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Патент Англии Ф 1119448,кл. С 07 С 11/24, 1965.Погосян М. Д., Гукасян П. С., Манташян А. А. Закономерности накопления продуктов реакции в стабилизированном холодном пламени пропана.Армянский химический журнал ХХХЧ,1982, В 5, с, 18,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНА И ПРОПИЛЕНА путем холодно-пламенно окисления бутана воздухом, взятых объемном соотношении (0,85-1,16):1 с последующей последовательной под чей полученной смеси в первую и вт рую секции двухсекционного раздель но обогреваемого реактора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов в первой секции процесс ведут при 170-255 С, во второй - при 400-500 причем скорость подачи смеси в реа тор поддерживают равной 1,5-4,6 смОпыт Температура, С в секции реактора Времяконтак инейная Конверсия, 7. Выход,об.Е корость одачи орючей меси в та,кю,0 10,5 Ие более 15 Незначительный выход 3-5 1,38 5 27 01Изобретение относится к получению этилена и пропилена для использования их в основном органическом синтезее.Цель изобретения - повышение выхода этилена и пропилена.П р и м е р. Используют двухсек- ционный реактор, длина первой секции реактора 30 см, длина второй секции реактора 12 см, диаметр обеих секций 6 см, диаметр перемычки 0,6 см.В качестве горючего используют бутан, в качестве окислителя - воздух. Соотношение топлива к окислителю 1: 1. Бутан (расход 149 см /мин) и воздух (расход 691 см/мин).предварительно перемешивают. Затем смесь подают в первую секцию реактора, где Как видно из табл. 1, с увеличением температуры в первой и второй секциях реактора, а также времени контакта возрастает конверсия топлива и выход этилена. Максимальный выход пропилена получается при Т:=1 212 С; Т =450 С; 7=16,3 с, При выборе Т, 150 С; Т =380 С;=5 с, т.е, при выборе условий эксперимента ниже предельных значений, идет сильное сажеобраэованне..Температура в первой секции изменяется от 170 до 255 С. Если температура ниже 170 С (например, равна 160 С), то происходит снижение выхода непредельных соединений при временах контакта порядка 5 с до 7-8 об.й, Если температура превьппа 255616 2она поцогревается до 255 С, послечего газовый поток через перемычкупопадает во вторую секцию реактора,температура которой 500 С, Скоростьподачи горючей смеси в реактор1,52 см/с, время контакта 20 с, Пробу из пламени отбирают на выходе иэреактора и анализируют хроматографи"чески, В расчете на сгоревший бутан 1 О выходы этилена и пропилена равны 46и 10,5 об.7 соответственно. Конвер"чя топлива 743. Следующие опыты проводят в том 15 же двухсекционном реакторе.Данные хроматографического анализа продуктов холодно-пламенногоокисления бутана даны в табл. 1.Таблица 1 ет 255 С (например 260 С), то смесьвоспламеняется уже в первой секции,что влечет эа собой снижение конверсии топлива и уменьшение выходанепредельных соединений. Температура во второй секции изменяется от 400 до 500 С. Минимальную температуру выбирают с учетом О достаточного выхода олефинов ( до 397),Если температура второй секции превышает 500 С (например 510 С), тонаблюдается процесс смолообразования, который возрастает с ростом 5 температуры.Соотношение топлива к кислороду,содержащемуся в воздухе, изменяетсяот 0,85:1 до 1,16:1, т.е. иэменяетТаблица 2 Соотношение топливо:окислитель Конверсия топлива, 1 О об.Х Выход, об, Х СН СН 52,5 0,85: 37,3 23,6 1:1 37,6 23)6 1,16:1 37,8 23,7 15 50,00 49,00 При запредельных соотношениях проведение процесса нецелесообразно, так как при использовании бутана в меньшем количестве (0,85 об.й) реакция протекает с недостаточной полнотой, а увеличение топлива (больше 1,16 об.Е) не дает увеличения целевых продуктов. Линейная скорость подачи смеси в реактор 4,6-1,5 см/с. Составитель Р. АбдульмановРедактор Н. Гунько Техред И.Попович Корректор Е. Рошко Заказ 4785/28 Тираж 379 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. 1 роектная, 4 3 1255 ся концентрация бутана от 14,78 до 20,1 об,7,Зависимость выходов этилена и пропилена в конверсии топлива от соотношения топливо:окислитель показана в табл. 2. 6164Минимальное значение скорости подачи определяется таким расходом потока, при котором не происходит проскок пламени через перемьяку впервую секцию, что крайне нежелательно, так как в этом случае в первой секции реакция протекает в режиме медленного окисления, который характе" ризуется низкой конверсией исходных веществ, а во второй секции реакция практически не протекает. Выбор скорости подачи ( не вьш 1 е 4 ) 6 см/с ) определяется экспериментально условиями оптимального выхода олефннов.Таким образом, использование предлагаемого способа получения эфилена и пропилена при холодно-пламенном окислении углеводородов по сравнению с известным дает больший выход олефиновых соединений этилена (46 об,Е пропилена (10,5 об.й а в предлагаемом способе - 1,3 об,7 этилена, 6,3 об.Е пропилеиа. Кроме того, использование в качестве окислителя воздуха обеспечивает большую безопасность работы, при этом процесс стабилизации пламени идет при атмосферном давлении, что не требует дополнительных приспособлений к установке.