СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗОПЕНТАНА Российский патент 1998 года по МПК C07C5/32 C07C2/00 

Описание патента на изобретение RU2111202C1

Изобретение относится к области получения ненасыщенных углеводородов C5 дегидрированием изопентана и может быть использовано в нефтехимической промышленности для получения ди- и тримеров углеводородов C5.

Известен способ получения ненасыщенных углеводородов дегидрированием изопентана и последующего из выделения из контактного газа (Огородников С.К. , Идлис Г.С. Производство изопрена, Л.: Химия, 1973, с. 125 - 129).

Недостатком указанного способа является ограниченная область применения получаемых ненасыщенных углеводородов C5.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому способу является способ разделения контактного газа дегидрирования изопентана, согласно которому прямой и рецикловый изопентан дегидрируют до изоамиленов, из контактного газа выделяют легкие (H2, C1-C4) и высококипящие углеводороды (C6 и выше), полученный катализат разделяют экстрактивной ректификацией с получением изопентана-рецикла, направляемого на дегидрирование изопентана и изоамилен-изопреновой фракции, используемой в дальнейшем для получения изопрена (Кирпичников П. А. и др. Альбом технологических схем основных производств промышленности каучуков. М.: Химия, 1976, с. 32 - 35).

Недостатком этого способа является ограниченная область применения полученных ненасыщенных углеводородов C5 (изоамиленов) - для производства изопрена и неквалифицированное использование других ненасыщенных углеводородов (н-амиленов, циклопентадиена, пиперилена). Так, н-амилены при дальнейшей переработке изоамилен-изопреновой фракции частично превращаются при дегидрировании изоамиленов в легкие и высококипящие углеводороды, в пиперилен. Циклопентадиен при выделении изопрена экстрактивной ректификацией частично превращается в димеры и тримеры, которые выводятся с тяжелыми смолами при регенерации экстрагента (диметилформамида), а часть превращается в фульвены при очистке изопрена от циклопентадиена циклогексаноном.

Цель изобретения - расширение области применения как изоамиленов, так и других ненасыщенных углеводородов C5, получаемых при дегидрировании изопентана.

Поставленная цель достигается способом переработки изопентана по изобретению путем его дегидрирования с получением понтактного газа, его разделения с получением катализата, содержащего ненасыщенные углеводороды C5, который подают на олигомеризацию с получением продукта, содержащего ди- и тримеры ненасыщенных углеводородов C5, и его разделением ректификацией на смесь ди- и тримеров ненасыщенных углеводородов C5 и смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов C5, из которой затем выделяют изопентановую фракцию и фракцию, содержащую ненасыщенные углеводороды C5, которую делят на два потока, один из которых возвращают на дегидрирование, а второй подают вместе с катализатом на олигомеризацию.

Отличием способа по изобретению от известного является использование всех ненасыщенных углеводородов C5, содержащихся в катализате, для получения ди- и тримеров углеводородов C5 без предварительного разделения катализата, а соответственно, и расширение области применения ненасыщенных углеводородов C5, образующихся при дегидрировании изопентана. Получаемые ди- и тримеры после гидрирования ненасыщенных углеводородов и фракционирования могут быть использованы в качестве компонентов моторных топлив (автомобильного бензина и дизельного топлива).

Способ осуществляют согласно схеме, приведенной на чертеже.

Свежий изопентан по линии 1, рецикловый изопентан по линии 2 и рецикловая фракция, содержащая ненасыщенные углеводороды C5, по линии 3 совместно по линии 4 подают на узел дегидрирования изопентана 5. Контактный газ по линии 6 подают на узел газоразделения 7, откуда по линии 8 выводят легкие углеводороды (H2, C1 - C4), по линии 9 - высококипящие углеводороды (C6 и выше) и по линии 10 - катализат, содержащий насыщенные и ненасыщенные углеводороды C5. Катализат и фракцию, содержащую непрореагировавшие ненасыщенные углеводороды C5, поступающую по линии 11, совместно по линии 12 направляют на узел ди-, тримеризации ненасыщенных углеводородов C5 - 13, откуда реакционную смесь по линии 14 выводят на колонну ректификации от ди-, тримеров 15. В качестве кубовой жидкости по линии 16 отбирают димеры и тримеры, и направляют на дальнейшую переработку, а в качестве дистиллата по линии 17 - фракцию, содержащую насыщенные и непрореагировавшие ненасыщенные углеводороды C5, которые далее направляют на колонну ректификации 18. В качестве дистиллата из колонны 18 по линии 2 отбирают изопентан-возврат, а в качестве кубовой жидкости по линии 19 - фракцию, содержащую непрореагировавшие ненасыщенные углеводороды C5, которую частично по линии 11 направляют в рецикл на узел ди-, тримеризации, а частично в рецикл по линии 3 на узел дегидрирования изопентана.

Пример 1 (на действующем объекте и по известному способу).

Свежий изопентан в количестве 10269,2 кг/ч и рецикловый изопентан в количестве 16130,8 кг/ч подают на дегидрирование изопентана в реакторе с кипящим слоем катализатора ИМ-2201 при 580oC, давлении 1,3 ата и объемной скорости сырья 120 ч-1. Контактный газ после дегидрирования направляют на узел газоразделения, включающий конденсацию колонны абсорбции, десорбции несконденсированного газа, колонну ректификации от легких углеводородов и колонну ректификации от высококипящих углеводородов.

Режим работы узла газоразделения следующий (см. табл. 1).

Полученный катализат, содержащий насыщенные и ненасыщенные углеводороды C5, далее направляют на разделение экстрактивной ректификацией с диметилформамидом при соотношении экстрагент : сырье 5:1, флегмовом числе на колонне экстрактивной ректификации (число тарелок - 110) -1,5 и десорбере (число тарелок - 60) - 2,0.

Режим колонны разделения катализата (см. табл. 2).

Выделение изопентан-рецикл направляют на дегидрирование, а изоамиленовую фракцию на стадию получения изопрена дегидрированием изоамиленов.

Количественный и качественный состав потоков к примеру 1 приведен в табл.3.

Пример 2 (по изобретению).

То же, что и в примере 1. Количество свежего изопентана - 9682 кг/ч. Выделенный катализат направляют совместно с рециклом фракции, содержащей непрореагировавшие ненасыщенные углеводороды C5 на реактор узла ди-, тримеризации ненасыщенных углеводородов C5 с использованием в качестве катализатора сульфокатионитов гелеевой или макропористой структуры при температуре - 110-140oC и объемной скорости сырья - 1 - 3 ч-1. Конверсия ненасыщенных углеводородов C5 - 50 - 70%.

Полученную реакционную смесь разделяют на колонне с числом тарелок - 30 при флегмовом числе - 0,6. Температура верха колонны - 40-50oC, температура куба колонны - 190-200oC, давление куба колонны - 0,12-0,14 МПа. В качестве кубовой жидкости отбирают ди-, тримеры углеводородов C5, которые направляют на гидрирование и фракционирование с получением компонентов моторных топлив (автобензина и дизтоплива):
1. Изопарафиновая фракция (компонент автобензина): - фракционный состав, oC:
начало кипения, не ниже - 50
10% перегоняется при температуре, не менее - 120
50% перегоняется при температуре, не менее - 150
90% перегоняется при температуре, не менее - 170
конец кипения, не выше - 200
иодное число, г J/100 г - 4,0
содержание смол, мг/100 мл - 1,7
октановое число (моторный метод), не менее - 90
индукционный период, мин. - 900
давление насыщенных паров, мм рт.ст.

плотность, г/см3 - 0,78
кислотность мг KOH/100 мл - 2,0
2) Изопарафиновая фракция C15 (компонент дизтоплива): - фракционный состав, oC:
начало кипения - 188
10% перегоняется при температуре - 208
50% перегоняется при температуре - 235
90% перегоняется при температуре - 266
96% перегоняется при температуре - 292
температура застывания, oC - (-60)
массовая доля серы, % - 0,0094
массовая доля меркаптановой серы, % - 0,0003
испытание на медную пластину - выдерж.

иодное число, г J/100 г - 3,5
содержание фактических смол, мг/100 см3 - 1,7
коксуемость 10% остатка, % - отс.

цетановое число - 38
коэффициент фильтруемости - 3,69
зольность, % - 0,0023
плотность при 20oC, кг/м3 - 0,817
вязкость кинематическая при 20oC, ост. - 4,6
температура вспышки, oC - 74
кислотность, мгк KOH/100см3 - 2,42
Дистиллат колонны, содержащий насыщенные и ненасыщенные непрореагировавшие углеводороды C5 направляют на выделение изопентана-рецикла, возвращаемого на узел дегидрирования изопентана и фракции, содержащей непрореагировавшие ненасыщенные углеводороды C5. Число тарелок в колонне - 100, флегмовое число - 9,5, температура верха колонны - 40-45oC, температура куба колонны - 70oC, давление куба колонны - 0,18 МПа. Фракцию непрореагировавших ненасыщенных углеводородов C5 направляют в основной массе в виде рецикла на узел ди-, тримеризации ненасыщенных углеводородов C5 и частично, в виде рецикла, на узел дегидрирования изопентана. Весовое соотношение между рециклами на узел ди-, тримеризации и на узел дегидрирования составляет 1:0,05 - 0,15 и зависит от концентрации н-пентана. Оптимальное соотношение 1:0,107.

Количественный и качественный состав к примеру 2 приведен в табл. 4.

Сопоставление способов проведено в табл. 5.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет расширить область применения ненасыщенных углеводородов C5, получаемых дегидрированием изопентана.

Похожие патенты RU2111202C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИНОВОЙ КОМПОЗИЦИИ 1993
  • Матвеев В.М.
  • Шашкин Н.П.
  • Ремпель Р.Д.
  • Федотов Ю.И.
  • Кисельников Е.Г.
  • Кузьменко В.В.
RU2064964C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА 1999
  • Павлов С.Ю.
  • Горшков В.А.
  • Чуркин В.Н.
  • Котельников Г.Р.
  • Шишкин А.Н.
  • Беспалов В.П.
  • Рахимов Р.Х.
  • Кутузов П.И.
  • Бажанов Ю.П.
  • Вижняев В.И.
  • Кузьменко В.В.
  • Васильев В.А.
RU2193570C2
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗОПЕНТАН-ИЗОАМИЛЕН-ИЗОПРЕНСОДЕРЖАЩЕЙ ФРАКЦИИ ИЛИ БУТАН-БУТИЛЕН-ДИВИНИЛЬНОЙ ФРАКЦИИ 2008
  • Мазурин Олег Анатольевич
  • Волков Александр Николаевич
  • Курбатов Владимир Анатольевич
  • Зиятдинов Надир Низамович
RU2406717C2
Способ получения изопрена 2017
  • Гильмуллин Ринат Раисович
  • Зайцев Сергей Михайлович
  • Березкина Марина Васильевна
RU2654863C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОНЕНТОВ БЕНЗИНОВ 1996
  • Капустин П.П.
  • Сахапов Г.З.
  • Кузьмин В.З.
  • Курочкин Л.М.
  • Гильмутдинов Н.Р.
  • Погребцов В.П.
RU2121476C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ С5 2002
RU2243960C2
Способ разделения фаркций угле-ВОдОРОдОВ C 1978
  • Смирнов Виктор Васильевич
  • Сараев Борис Александрович
  • Павлов Станислав Юрьевич
  • Бутин Виталий Иванович
  • Тараканов Александр Александрович
  • Красильников Володар Анатольевич
  • Краев Петр Павлович
  • Горбик Николай Сафронович
SU804620A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОПРЕНА 1985
  • Белова И.Ф.
  • Егоричева С.А.
  • Пантух Б.И.
  • Рутман Г.И.
  • Бобров Л.С.
  • Мишин В.А.
SU1274255A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА 2005
  • Бусыгин Владимир Михайлович
  • Гильманов Хамит Хамисович
  • Гильмутдинов Наиль Рахматуллович
  • Бурганов Табриз Гильмутдинович
  • Нестеров Олег Николаевич
  • Гусамов Рифкат Гильмеевич
  • Сахабутдинов Анас Гаптынурович
RU2285688C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ СМЕСЕЙ 2000
  • Павлов Д.С.
  • Горшков В.А.
  • Карпов И.П.
  • Павлов О.С.
  • Павлов С.Ю.
  • Чуркин В.Н.
RU2180652C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 111 202 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗОПЕНТАНА

Использование: нефтехимическая промышленность для получения ненасыщенных углеводородов C5, а также димеров и тримеров углеводородов C5. Цель: расширение области применения ненасыщенных углеводородов C5. Сущность изобретения: изопентан дегидрируют с получением контактного газа, из которого выделяют катализатор, состоящий из смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов C5 с последующей их олигомеризацией и получением продукта, содержащего ди- и тримеры ненасыщенных углеводородов C5, разделение его ректификацией с получением смеси ди- и тримеров ненасыщенных углеводородов и смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов C5, из которой затем выделяют изопентановую фракцию и фракцию, содержащую ненасыщенные углеводороды C5, которую делят на два потока, один из которых возвращается на дегидрирование, а второй подают вместе с катализатором на олигомеризацию. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 111 202 C1

Способ переработки изопентана путем дегидрирования с получением контактного газа, его разделения с получением катализата, содержащего ненасыщенные углеводороды C5, включающий выделение изопентановой фракции, возвращаемой на дегидрирование, и фракции, содержащей ненасыщенные углеводороды С5, отличающийся тем, что катализат подают на олигомеризацию с получением продукта, содержащего ди- и тримеры ненасыщенных углеводородов С5, разделением его ректификацией с получением смеси ди- и тримеров ненасыщенных углеводородов и смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов С5, из которой затем выделяют изопентановую фракцию и фракцию, содержащую ненасыщенные углеводороды С5, которую делят на два потока, один из которых возвращают на дегидрирование, а второй подают вместе с катализатом на олигомеризацию.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2111202C1

US, патент, 4788375, кл
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Литвин О.Б
Основы технологии синтеза каучуков
- М.: Химия, 1972, с.148 - 155.

RU 2 111 202 C1

Авторы

Ремпель Р.Д.

Федотов Ю.И.

Стрельчик Б.С.

Шашкин Н.П.

Степаненко В.И.

Матвеев В.М.

Кисельников Е.Г.

Кузьменко В.В.

Даты

1998-05-20Публикация

1994-07-19Подача