Способ получения тримеров и тетрамеров пропилена Советский патент 1991 года по МПК C07C2/18 

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к процессам получения тримеров пропилена олигомеризацией пропилена на фосфорнокислотном катализаторе.

Тримеры и тетрамеры являются сырьем для производства поверхностно-активных веществ (ПАВ), додецилмеркаптана, алкил- фенольных и противозадирных присадок, тридецилового спирта и т д.

Известен способ олигомеризации пропилена , отличающийся тем, что олигомеризации подвергается техническая 30-95%-ная пропиленовая фракция, содержащая примеси метилацетилена, пропанди- ена и бутадиена. Процесс проводится при 190-250°С в присутствии паров воды в количестве 0,2-1,5%,. В качестве катализатора используют окись кремния, пропитанную 30-80% НзРОз Нагрузка на катализатор 0,7-2,5 ч Расход катализатора составляет 4 кг/т продукта

В указанном аналоге процесс проводится при достаточно высокой температуре в присутствии влаги в сырье, что может привести к значительной коррозии оборудования Кроме того, наблюдается значительный расход катализатора на тонну продуцируемого олигомеризата.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения тримеров и тетрамеров пропилена олигомеризацией пропилена высокой степени чистоты на фосфорнокислотном катализаторе (полифосфорная кислота на силикагеле) в изотермическом вертикальном трубчатом реакторе со

О

0, Ю

ю

Ч

ел

сьемом теплоты реакции кипящим паровым конденсатом (2).

Процесс осуществляют следующим образом.

В промышленном реакторе изотермического типа с числом вертикальных трубок (элементов) 188 (внутренний диаметр трубки 50 мм, длина 9 м) загружают катализатор по 15 л в каждую трубу. Нижняя распределительная решетка представляет собой диск с отверстиями диаметром 10 мм в количестве 450 шт. Для исключения просыпания катализатора, между торцами трубок реактора и решеткой зажимается металлическая сетка. Сопротивление катализатор- ного слоя в трубках и отверстиях решетки, т.е. перепад давления в реакторе при заданных нагрузках по сырью составляет 0,02 кгс/см в начале и 0,5 кгс/см в конце пробега. По окончании пробега катализатор выгружается с использованием гидромонитора или путем выбуривания.

В реактор подается пропилен в количестве 3,5 т/ч. Процесс ведут с первоначальной температурой на входе сырья в катализаторный слой 155°С, при этом температура на выходе из реактора устанавливается 160°С. Давление на входе в реактор 52,0 кгс/см2, Для компенсации снижения активности катализатора ступенчато поднимается температура на входе в реактор и доводится к концу пробега до 190°С, при этом температура на выходе из реактора достигает 195°С. Этим способом поддерживается конверсия пропилена в продолжении пробега на уровне 38%,

Срок службы катализатора или длительность пробега 615 ч. Съем олигомеризата с единицы реакционного объема 470 кг/м3ч, а расход катализатора 4 кг/т продуцируемых олигомеров пропилена. Соотношение получаемых тримеров и тетрамеров пропилена (Cg:Ci2) в среднем составляет 4,5.

Недостатками известного способа являются невысокая конверсия пропилена, недостаточно высокий съем олигомеризата с единицы реакционного объема, невысокий срок службы катализатора, высокое соотношение тримеров и TetpaMepoe пропилена.

Цель изобретения - увеличение конверсии пропилена, съема олигомеризата с единицы реакционного объема, срока службы катализатора и уменьшение отношения тримеров к тетрамерам.

Поставленная цель достигается тем, что процесс проводят при поддержании перепада давления в реакторе в начале процесса 0,5-2,5 кгс/см2 и повышая его в конце процесса до 1,5-5,0 кгс/см2.

Установлено, что перепад давления в реакторе является признаком способа только в случае изотермического реактора, представляющего собой кожухотрубчатый теплообменник, включающий большое чис-. ло единичных вертикальных реакторов. Результат процесса является суммой процессов в каждой отдельной трубке. При предлагаемом перепаде давления в реакто- 0 ре достигается цель изобретения за счет выравнивания параметров реакции.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример Реактор имеет 188 трубок 5 диаметром 50 мм (как в известном). Процесс начинают вести при температуре на входе в реактор 155°С и заканчивают при 195°С. Давление в реакторе 52 кгс/см2. Подача пропилена высокой степени чистоты 0 3,5 т/ч. В газораспределительной решетке отверстия выполнены соосно с трубками и их количество составляет 188 (равно количеству трубок реактора). Диаметр отверстий 10 мм. Конверсия пропилена в этих 5 условиях составила 42 %. Перепад давления в реакторе в начале пробега 0,5 кгс/см , в конце пробега 1,5 кгс/см (замеряется по показаниям манометров на входе и выходе из реактора).

0 . Съем олигомеризата с единицы реакционного объема 522 кг/м3 ч. Расход катализатора 3,60 кг/т олигомеризата, срок службы катализатора 620 ч, Соотношение Cg:Ci2 - 4,0.

5 Пример2. Количество трубок в реакторе и отверстий в газораспределительной решетке 188 шт., диаметр отверстия 6 мм, Условия осуществления процесса олигоме- ризации аналогичны примеру 1. Конверсия 0 пропилена 45%. Перепад давления в реакторе в начале пробега 1,5 кгс/см2, в конце пробега 2,5 кгс/см2. Съем олигомеризата с единицы реакционного объема 557 кг/м3ч, Расход катализатора 297 кг/т олигомери- 5 зата. Срок службы катализатора 700 ч. Соотношение Cg:Ci2 3,5.

П р и м е р 3. Проводится аналогично примеру 1, но диаметр отверстий 4 мм конверсия пропилена 48%. Перепад давления в 0 реакторе в начале пробега 2,5 кгс/см2, в конце - 5,0 кгс/см . Съем олигомеризата с единицы реакционного объема 596 кг/м3ч. Расход катализатора 2,5 кг/т олигомеризата. Срок службы катализатора 780 ч. 5 Соотношение Cg:Ci2 3,2

П р и м е р 4. Осуществляется аналогично примеру 1. Диаметр отверстий в газораспределительной решетке 3,0 мм. Конверсия пропилена 40%. Перепад давления в реакторе в начале пробега 3,0 кгс/см2, в конце

пробега 6,0 кгс/см ч. Сьем олигомеризата с единицы реакционного объема 480 кг/м ч. Расход катализатора 4,25 кг/т олигомеризата. Срок службы катализатора 550 ч. Соотношение Cg:Ci2 4,4.

Осуществление предлагаемого способа в запредельных условиях не приводит к достижению положительного эффекта.

Изменение перепада давления в реакторе в предлагаемом способе позволяет увеличить конверсию пропилена на 10%, увеличить съем олигомеризата с единицы реакционного обьема на 126 кг/м ч, увеличить срок службы катализатора на 165 ч, уменьшить расход катализатора до 2,5 кг/т олигомеризата вместо 4 кг(по известному), уменьшить соотношение тримеров и

0

5

тетрамеров пропилена (Cg:Ci2) с 4,5 до 3,2. Формула изобретентия Способ получения тримеров и тетрамеров пропилена путем олигомеризации пропилена в вертикальном трубчатом изотермическом реакторе на фосфорнокис- лотном катализаторе, расположенном в трубчатом пространстве реактора, отличающийся тем, что, с целью увеличения конверсии пропилена, съема оли- гомеров с единицы реакционного обьема, повышения срока службы катализатора и снижения соотношения тримеров к тетра- мерам, процесс проводят при поддержании перепада давления в реакторе в начале процесса 0,5-2,5 кгс/см и повышая его в конце процесса до 1,5-5,0 кгс/см .

Изобретение касается производства олигомеров олефинов, в частности получения три- и тетрамеров пропилена - сырья для синтеза поверхностно-активных веществ. Цель - повышение конверсии пропилена, съема олигомеров с единицы реакторного объема при снижении соотношения тримеров к тетрамерам. Для этого ведут каталитическую олигомеризацию пропилена в вертикальном трубчатом реакторе при поддержании перепада давления в реакторе в начале процесса 0,5 - 2,5 кгс/см² с повышением его в конце до 1,5 - 5 кгс/см². В качестве катализатора используют фосфорнокислотный контакт (полифосфорная кислота на силикагеле), расположенный в трубчатом пространстве. Эти условия увеличивают съем олигомеризата на 126 кг/м^3. ч, срок службы катализатора на 165 ч при снижении его расхода с 4 до 2,5 кг/т олигомеризата, имеющего меньшее соотношение три- и тетраолигомеров пропилена, т.е. C₉:C₁₂= 3,2, против 4,5 в известном случае.