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.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИНОВОЙ КОМПОЗИЦИИ | 1993 |
|
RU2064964C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА | 1999 |
|
RU2193570C2 |
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗОПЕНТАН-ИЗОАМИЛЕН-ИЗОПРЕНСОДЕРЖАЩЕЙ ФРАКЦИИ ИЛИ БУТАН-БУТИЛЕН-ДИВИНИЛЬНОЙ ФРАКЦИИ | 2008 |
|
RU2406717C2 |
Способ получения изопрена | 2017 |
|
RU2654863C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОНЕНТОВ БЕНЗИНОВ | 1996 |
|
RU2121476C1 |
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ С5 | 2002 |
|
RU2243960C2 |
Способ разделения фаркций угле-ВОдОРОдОВ C | 1978 |
|
SU804620A1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОПРЕНА | 1985 |
|
SU1274255A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 2005 |
|
RU2285688C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ СМЕСЕЙ | 2000 |
|
RU2180652C1 |
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.
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.
US, патент, 4788375, кл | |||
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
Литвин О.Б | |||
Основы технологии синтеза каучуков | |||
- М.: Химия, 1972, с.148 - 155. |
Авторы
Даты
1998-05-20—Публикация
1994-07-19—Подача