Способ получения олефинов

Союз СоввтскииСоциалистическииРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 910727ро делан иаебретеиий и открытий(71) Заявитель Инс краинской СС газ Й) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ учению лена и рекинанием вклИзобретение относится к пол углеводородов, в частности эти низших олефинов, термическим к гом (пиролизом).Известен способ пиролиэа углеводо родного сырья путем предварительного нагрева его в конвективной зоне в присутствии разбавителя и последующего высокотемпературного нагрева и разложения в радиантной зоне 1 11.Известный способ применим, в основном, для пиролиза газообразных видов сырья. Переработка жидкого сырья приводит к высокой степени коксообразования и низким выходам этилена и низших олефинов вследствие значительной степени конверсии сырья при предварительном нагреве до температуры начала пиролиза в конвектив ной зоне.Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения олефинов пиролизом углеводородного сырья, которое предварительно нагревают в конвективной зоне до 300-ч 00 С без разбавителя, затем смешивают. с перегретым до 700-900 С разбавителем и подвергают высокотемпературному нагреву, при котором происходит разложение сырья 12Однако, хотя процесс предваритель- ного нагрева и испарения сырья в конвективной зоне протекает без разбавителя, парцильное давление паров сырья относительно низкое (абсолютное давление в конвективной зоне составляет,й - 5 ат), что, согласно принципу Ле-Шателье способствует протеканию реакций разложения компонентов сырья. температура предварительного нагрева относительно невелика (до 500 С), но время нагрева значительно (1-2 с). За зто время относительно большое количество сырья (7-10 мас.3) разлагается с образов широкой гаммы углеводородов ючая низшие олефины, Про"3 91072 дукты разложения, попадая в радиантную зону с высокой температурой, претерпевают вторичные превращения с обр азо вани ем .тяжелых смол и кокса. Кроме того, процесс испарения сырья в кон векти вной зоне протекает в большом объеме жидкости. При этом происходят его частичное. осмоление и реакции угц 1 отнения с образованием предшественников кокса - тяжелых 1 О ароматических и других углеводородое. С утяжелением.пиролизуемого сырья упомянутые недостатки, усугубляются и для пиролиза вакуумных дистиллятое и сырых неФтей известный способ не 1 ю может быть применен. П р и м е р 1, По способу-прототипу осуществляют:а) пиролиз легкого прямогонного бензина (= 0703 И = 928 = 77,8 С),Сырье нагревают е конвектиеной зоне до 300 С и затем смешивают с переогретым до 900 С водяным паром е весовом соотношении 1:0,5. За сцет сме- шения температура парогазовой смесиоподнимается до 630 С. Затем. смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 870 С. Время контакта 011 с. Цель изобретения - увеличениевыхода целевых продуктов и снижениекок сообр азо вания.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения олефинов пиролизом жидкого углеводородногосырья путем его предварительного нагрева с последующим смешением с перегретым разбавителем и дальнейшимвысокотемпературным нагревом сырьяпредварительный нагрев сырья ведутпри давлении 14,8-30,5 ат до температуры 242-523 С с последующим егодросселированием.Для каждого газа ( е том числе иуглеводородов) существует такая критическая температура, выше которойон никаким повышением давления неможет быть переведен в жидкость.33Давление насыщенных паров, соответствующее критической температуре,является критическим давлением. Вкритической точке исчезает границамежду газообразным и жидким состоя 46нием. Так же, как и индивидуальнымуглеводородом каждой неФтяной Фракции соответствует строго определенное значение критических температурыи давления.Так, например, критические температура и давление для легкогопрямогонного бензина (Я= 0,703,И = 92,8, сср = 778 С)составляютсоответственно 242 С и 30,5 ат;для газойля (= 0,818, М = 179,2йс = 223,1 С) 394 С и 20,4 ат;для вакуумного дистиллята (= 0,913,М297,6,= 344,6 С) 523 С и14,8 ат.5Вслвдст вие от н оси тел ь но высокогодавления сырье в процессе предварительного нагрева находится в едком 7 4состоянии и поэтому скорость всехреакций разложения пренебрежительномала, а скорость нагрева относительно велика. Вследствие этого степеньконверсии исходного сырья на выходеиз конеективной зоны практически рав.на 0. Кроме того, испарение сырьяпроисходит мгновенно (при дросселировании)и при смешении с перегретымразбавителем температура парогазовой смеси поднимается до температурыначала пиролиза и при дальнейшемвысокотемпературном нагреве происходит интенсивное разложение (пиролиз), Таким образом, предлагаемыйспособ позволяет избежать длительныхстадий испарения и нагрева сырья,в процессе которых образуются предшественники кокса и расходуются целевь 1 е продукты.Способ осуществляется следующимобразом,Сырье в жидком виде при критическом давлении 14,8-30,5 ат ( в зависимости от вида сырья) поступает е конеектие-, ную зону и эа 0,2-0,4 с его нагревают до критической температуры (242- 523 С). На выходе иэ конвективной эоны сырье дросселируют до давления 2-3 ат, испаряют и смешивают в заданном соотношении с перегретым до 900 Сй разбавителем (в данном случае - водяным паром). При смешении температура парогазовой смеси повышается до 500-600 С, после чего в радиантной зоне ее подвер гают высокотемпературному нагреву (до 850-900 С), в результ ате которого происходит пироли з. Время пребывания парогазовой смеси в радиантной зоне 0,1-0,2 с.Способ позволяет увеличить выходы этилена, низших олефинов и свести до минимума коксообразование при пиролиэе жидкого углеводородного сырья.9107 27 Из приведенных в таблице результатов пиролиза видно, цто предложенный Зф способ позволяет увеличить выходыэтилена, суммы низших олефинов и снизить коксообразование при пиролизе бензина на 2,90; 2,76 и 0,45 абс.Ф соответственно; при пиролизе газойля на 3,56; 3,59 и 0,72 абс, Ж соответственно; при пиролизе вакуумного дистиллята - на 3,82; 4,62 и 1,01 абс.Ф соот вет ст венно. Компоненты Выход мас, на сырье, при раэлоеении бензина, Я0,703гаэой акуумного яистнллята примеру Е приме по примеру 1 по примеру 2 по прим,60 13 14,60 7 н 5б) пиролиэ газойля ( с) = 0,818, М = 179 2 еср = 223 1 оГСырье нагревают в конвективной зоне до 300 С и затем смешивают с перегретым до 900 оС водяным паром в ве совом соотношении.1;0,8. За счет смещения температура парогазовой смеси поднимается до 600 С Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 870 С. Время контакта 011 с, 10в) пиролиз вакуумного дистиллята (= 0,913, М = 297,6, Еср = 344,6 С).Сырье нагревают в конвективной зоне до 300 С и смешивают с перегретым до 900.оС водяным паром в соотношении 15 1:1,2. Температура парогазовой смесиопосле смешения 590 С. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 850 С. Время контакта О, 11 с.П р и м е р 2 . По предложеннЬму 20 способу осуце ствляют:а) пиролиэ легкого прямогонного бензина (= 0,703, М = 92,8 фср = 77,8 С).Сырье нагревают в конвективной. зоне при критическом давлении 30,5 ат до критической температуры 2420 С, за. тем дросселируют до давления 3,2 ато и смешивают с перегретым до 900 Г водяным паром в соотношении 1:0,5. Температура парогазовой смеси после смещения 650 С. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 870 С. Время контакта 0,11 с.б) пиролиз газойля ( ф = 0,818 М = 1792ср = 2231 С)Сырье нагревают в конвективной зоне при критическом давлении 20,4 ат Яо критической температуры 394 фС, тем дросселируют до давления 3,2 ат и смешивают с перегретым до 900 С водяным паром в соотношении 1:0,8. Температура парогазовой смеси послеосмешения 550 С, Затеи смесь подвергают высокотемпературному нагреву ,до 870 С. Время контакта 0,11 с.в) пиролиэ вакуумного дчстиллята (= 0,913,М = 297,6, с 1 з= 344 С),Сырье нагревают в конвективной зоне при критическом давлении 14,8 ат до критической температуры 523 С, затем дросселируют до давления 3,8 ат и смешивают с перегретым до 900 С водяным паром в соотношении 1;1,2. Температура парогазовой смеси после смешения 555 оС. Затем смесь подвергают высокотемпературному нагреву до 850 С. Время контакта 0,11 с,В таблице приведены материальные балансы разложения исследованных видов сырья (по известному и предложенному способам).1,О 100,0 и 14,6-30,523 С "с по Формула изобре ат до температ едующим дроссе ы Финов пироли ного сырья ого нагрева с перегренейшим высок от ли ча с целью увепродуктов и ания., предва ведут при да и ин рмаци тизеэтиптехмание при экспе А. П. Получение тв газа, И Гос 235свидетельство 10 О 9/14, 19 1962, сАвторско978, кл,отип). авитель Н. Ьогданоред Т.йаточка о едактор Л Синицкая ре селовская аказ 1027/1 Тираж 524 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Жс Раушская набдписное 4/ жгород, ул. Проектная,Филиал ППП "Патен Способ получения ол зом жидкого углеводоро путем его предваритель с последующим смешение тым разбавителем.и дал температурным. нагревом ющийся тем,что, ,личения выхода целевых уменьшения коксообразов рительный нагрев сырья Источн принятые во 1 Клименк еы лена из нефти издат 2,Ис 427