Способ переработки углеводородовпутем алкилирования

Номер патента: 831069

Автор: Ричард

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалистических Республик(31) 650 341 Государственный комитет СССР но.делам изобретений н открытийОпубликовано 150531. Бюллетень Йо 18 Дата опубликования описания 15.05,81(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ПУТЕМ АЛКИЛИРОВАНИЯ Из обре те ние от носится к получениюуглеводородов из углеводородов с мень.шим числом атомов углерода в молекуле в присутствии кислот,5Известны способы переработки углеводородов путем алкилирования 11.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ переработки углеводородов путем алкилирования изобутана,взятого в малярном избытке, олефинами С -С. Процесс проводят в присутствйи катализаторов - серной кислоты и низших нормальных алканов.После алкилирования реакционную смесьразделяют с получением катализатораи углеводородной смеси. Последнююразделяют на жидкую и паровую фазы,паровую фазу конденсируют и перерабатывают с выделением изобутана ивозвратом его на алкилирование. Жидкую фазу, полученную при разделениисмеси углеводородов, разделяют е получением парового потока изобутана.Последний конденсируют и возвращаютна алкилирование 21 .Недостатком способа является то,что необходимая степень выделенияизобутана из смеси углеводородов, сттдержЛщей алкилат, изобутан и нор"мальные алканы, достигается значи тельными размерами колонн, в частности деизобутанизатора, высокими затратами электроэнергии, высоким расходом охлаждактцей воды.Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет уменьшения размеров используемой аппаратуры, сокращения затрат электроэнергии, исключения расхода охлаждающей воды. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки углеводородов .путем алкилирования изобутана, взятого в малярном избытке, олефинами С-С в присутствии серной кислоты и низших нормальных алканов, разделения реакционной смеси с получением катализатора и углеводородной смеси, разделения, последней на жидкую и паровую фазы, конденсации и последующей переработки паровой фазы с выделением изобутана и возвратом его на алкилирование, разделения жидкой фазы с получением парового потока иэобутана, конденсацию парового патока изобутана проводят косвенным теплообменом с углеводородной смесью и возвращают его на алкилированиеКроме того, конденсацию и последующую переработку паровой фазы проводят с использованием косвенноготеплообмена паров со смесью углевоцородов.На Фиг. 1 приведена принципиальнаасхема проведения процесса по предлагаемому способу; на фиг. 2 - то же,с использованием в технологическихлиниях редукционных клапанов и отде-.лением потока парообразного низшегонормального алкана (н-бутана); нафиг. 3 - принципиальная схема испарительной системы, на фиг, 4принципиальная схема проведения способа, по которому исходные компонены подают в реактор, где проводят 15реакцию алкилирования.Олефин и изобутан, подаваемый наустановку по линии 1 (фиг.1) направляют в реактор 2, где реагенты смешивают с кислотным катализатором. Полученный продукт выводят из реактора2 по линии 3 и направляют в кислотный сепаратор 4, где катализатор отделяют от углеводородной смеси и возвращают в реактор по линки 5. Углеводородную смесь, содержащую алкилат,изобутан и инертные алканы, выводятиз кислотного сепаратора 4 по линии 6. Углеводородную смесь направляют по линиям 7 и 8 для охлаждения 30конденсаторов: по линии 7 - в конденсатор 9, где часть ее испаряется,обеспечивая охлаждение в конденсаторе. Затем углеводородную смесь, подаютпо линии 10 в сепаратор 11 разделения паровой и жидкой фаз. Таким жеспособом осуществляют охлаждениедругих конденсаторов, напримерпутем подачи углеводородной смесипо линии 8, испарения по меньшей мере части ее в конденсаторе и затем 40подачи по линии 12 в сепаратор 11 дляразделения паровой и жидкой Фаз.Аналогичным способом углеводороднуюсмесь используют для охлаждения реактора по линии 13, после чего ее .45подают по линии 14 в сепаратор 11для разделения паровой к жидкой фаэ.В сепараторе 11 происходкт разделение паровой и жидкой фаз. Пароваяфаза содержит в основном, иэобутани инертные алканы, а жидкая фаэаизобутан и алкилаты. Паровую фазуподают по линии 15, где ее сжимаюти конденсируют в испарительнойсистеме 16. Обычно в кспарктельнойсистеме 16 используют. одну клк несколько колонн для отделения инертных алканов, например пропанов,от изобутана. Затем поток изобутаканаправляют по линки 17 вр второйсепаратор 18 разделения паровойк жидкой фаз. Жидкий поток кзобутана возвращают в реактор по линии 19,а паровую Фазу - в кспарктелькуюсистему по линки 15. Жидкую фазукз сепаратора 11, содержащую кзобу тан и алкилат, направляют затем по линии 20 в секцию обработки 21, где из нее удаляют остаточную кислоту и кислотные соединения. Далее жидкую фазу направляют по линии 22 в деиэобутанизатор 23, Тепловую энергию к деизобутаниэатору подводят по линии 24. Отгоняемый изобутан отводят с верха колонны по линии 25 в виде пара, который конденсируют в конденсаторе 9. Конденсированный изобутан частично направляют на орошение деизобутанизатора, частично рециркулируют в реактор 2 по линии 26. Продукт алкилирования - алкилат в виде жидкого донного потока, отводят по линии 27.Углеводородную смесь, содержащую алкилат, изобутан и инертные алканы, выводят из кислотного сепаратора 4(см.фиг,2) по линии 6. Затем ее направляют на охлаждение конден- саторов по линии 7 и 8. На линии 7 перед конденсатором 9 устанавливают редукционный клапан 28, с помощью которого углеводородную смесь в линии 7 поддерживают в жидком состоянии и который дает возможность понизить давление потока углеводородной смеси, поступающего в конденсатор 9 и выходящего по линии 10. Давление понижают до такой степени, чтобы стало возможным испарение углеводородной смеси в конденсаторе 9. Частично испарение может иметь место между клапаном 28 и конденсатором 9. Аналогичный клапан 29, понижающий давление углеводородной смеси, устанавливают на линии 13, а редукционные клапаны (не показаны) можно установить на линии 8.Деизобутаниэатор 23 снабжают линией отвода парообраэного бокового погона 30 по которой может быть выведен нормальный бутан в парообразном состоянии, последний конденсируют в конденсаторе 31. Обычно в линию 32 направляют охлаждающий агент для охлаждения конденсатора 31, однако для этой цели возможно также использование углеводородной смеси, поступающей по линии 8, оборудованной соответствующим редукционным клапаном. Углеводородную смесь, используемую для охлаждения, подают по линии 14 (см.фиг. 3) в сепаратор 11 разделения паровой к жидкой фаз. Паровую Фазу подают по линии 15 в компрессор 33. Пары сжимают в компрессоре и по линки 34 направляют в конденсатор 35.В качестве ахлаждакщего агента можно использовать углеводородную смесь, подаваемую по линии 36, Сжатый конденсированный парообраэный поток выводят из конденсатора по линии 37. Одну часть этого потока направляют по линии 38 в ректификационную колонну 39, а другую - по линии40 во второй сепаратор 19 разделения паровой и жидкой фаз. Ректификационная колонна 39 является, как правило, депропанизатором. Тепло к колонне подводят по линии 41, пропан выводят с верха колонны в парообразном состоянии по линии 42. Паровой поток конденсируют в конденсаторе 43, Углеводородную смесь, подаваемую по линии 8, после понижения давления используют для охлаждения этого конден сатора, после чего ее направляют по линии 44 в сепаратор 11 разделения паровой и жидкой фаз. Сконденсированный пропан иэ конденсатора 43 частично подают на орошение депропанизатора по линии 45, частично от водят с установки по линии 46. Цонжй остаток депропанизатора, содержащий главным образом изобутан, поДают по линии 45 в сепаратор 19 разделения паровой и жидкой фазИсходные компоненты, подают по линии 45 в реактор 46, где проводят реакцию алкилирования (фиг,4). Образукщийся парообразный поток отводят по линии 47 и направляют в испарительную систему 48 для отделения изобутана. Жидкий поток отводят по линии 49 и направляют в конденсатор 50, где он частично испаряется, Частично испарившийся жидкий поток подают по линии 51 в сепаратор 52 разделения паровой и жидкой фаэ, Отделенную паровую Фазу направляют по линии 53 в испарительную систему 48, где подвергают обработке совместно с парообраэным потоком реактора 46. Жидкую Фазу выводят из сепаратора 52 по линии 54 и направляют в деизобутанизатор 55. Продукт алкилирования выводят по линии 56, а богатые изобуганом пары. отбирают по линии 57 и 40 направляют в конденсатор 50, где происходит косвенный теплообмен с жидким потоком углеводородной смеси реактора 46. Часть сконденсированного жидкого потока богатого изобута ном подают по линии 58 на орошение двизобутанизатора 55, остаток рециркулируют по линии 59 в реактор 46. Конденсированный иэобутан, выделенный иэ испарительной системы 48, так же рециркулируют в реактор 46 по линии 60.Способ может быть использован в любом процессе каталитического алкилирования с использованием серной кислоты в качестве катализатора.Э Процесс алкилирования проводятпри давлении 0,07-14 кгс/см температуре 10-50 С, с использованиемолефинов с 2-5 углеродными атомами.Состав олефинового сырья зависит отцелевого продукта. Оно может содержатьпропилеи, бутилены или амилены, атакже различные инертные алканы, например пропан и бутан. Олефины смешивают с изобутаном либо до подачи вреактор, либо в реакторе. Обычно отношение иэобутан:олефин 8:1,йО можетсоставлять 15:1 и более,Данный способ поясняется примерами, в которых в качестве сырья используют смесь иэобутана, бутилена и инертных алканов, а в качестве катализатора серную кислоту. Исходные реагенты берут в следукщих количествах,тыс.л/сутИзобутан 606:Бутилен 499Инертные алканы 218Для получения сравнительных данных в примерах задают октановое число целевого продукта 98,5 и количество его поддерживают постоянным. Соцержание изобутана в реакционной.зоне поддерживают на уровне 80 отобщей загрузки и рециркуляции. Условия работы реактора для этих примеров одинаковы. Температура 10,;15,6 оС, давление 4,2-4,6 кг/см .П р и м е р 1 (по известному способу). После проведения алкилирования и отделения кислоты углеводородную смесь реактора используют для охлаждения реактора, после чего ее поцают в первый сепаратор для разделения паровой и жидкой фаз. Жидкость,вытекакщая из этого сепаратора, представляет собой поток, который подаютв качестве сырья в деизобутаниэатор,Для охлаждения конденсатора верхнегопогона этого деизобутанизатора применяют охлаждаюшую воду,П р и м е р 2. (по предлагаемому способу). углеводородную смесь реактора после отделения кислоты направляют помимо охлаждения реактора параллельно в конденсатор верхнего погона деизобутанизатора. После охлаждения конденсатора эту смесь направляют в первый сепаратор разделения паровой и жидкой Фаз.В таблице, приведены результаты при- меров 1 и 2,831069 Показатели Примеры Содержание изобутана в загружаемом в реактор сырье,тыс.л/сут 606 606 18,2 15,9 Содержание изобутана в паровойфазе сепаратора, тыс.л/сут 4025 8330 Содержание изобутана в сырье,подаваемом в деизобутаниэатор,тыс.л/сут 4270 2490 Содержание изобутана в верхнемпогоне деиэобутанизатора,тыс,л/сут 4210 2428 13,608 10, 332 15,876 11,844 3,35 3,05 формула изобретения Соотношение изобутан:олефинв реакторе Тепловая нагрузка конденсатора, х.102 ккал/ч Тепловая нагрузка ребойлера, х10 ф 2 ккал/ч Диаметр деизобутанизатора,м Как видно из таблицы, по предлагаемому способу содержание изобутана в паровой фазе сепаратора (т.е. испарившегося изобутана) выше. Количество 35 подаваемого в деизобутанизатор изобутана снижается более, чем на 40, что приводит к уменьшению как размеров колонны, так и количества подводимых электроэнергии, пара и т,д. ФО Кроме того, возрастает значение соотношение изобутан: олефины, которое предопределяет повышение выхода алкилата.П р и м е р 3. Способ проводят в условиях аналогично примеру 2, При этом весь поток углеводородной смеси 15 направляют в конденсатор верхнего по-. гона деизобутаниэатора. Применение ох лаждающей воды полностью исключают, ДавлеНие в деизобутанизаторе снижается от 10,55 до 1,2 кгс/см , что 502 облегчает отделение изобутана. Количество необходимой тепловой энергии снижается до 9,072 х 10 " ккал/ч т.е. энергетические затраты более чем на 40 меньше; чем при известном способе. 1. Способ переработки углеводородов путем алкилирования иэобутана,взятого в молярном избытке, олефинами С -С .в присутствии серной кислоты и низших нормальных алканов,последующего разделения реакционнойсмеси с получением катализатора иуглеводородной смеси, разделения последней на жидкую и паровую фазы,конденсации и последующей переработик паровой Фазы с выделением изобутана и возвратом его на алкилирование,разделения жидкой фазы с получениемпарового потока изсбутана, конденсации его и возврата на алкилирование,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности процесса, конденсацию парового потокаизобутана проводят косвенным теплообменом с углеводородной смесью.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, конденсациюи последующую переработку паровойФазы проводят с использованием косвенного теплообмена паров с углеводородной смесью.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Суханов В.П. Каталитическивпроцессы в нефтепереработке, М.,фХимия", 1973 с. 351-352.2. Патент США Р 3187066,кл. 280-683.62 опублик, 1966,Заказ 3302/52 Тираж 443 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушс

Смотреть

Заявка

2439855, 18.01.1977

РИЧАРД ГОВАРД ДЖОНС

МПК / Метки

МПК: C07C 2/62

Метки: алкилирования, переработки, углеводородовпутем

Опубликовано: 15.05.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-831069-sposob-pererabotki-uglevodorodovputem-alkilirovaniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ переработки углеводородовпутем алкилирования</a>

Похожие патенты