Способ получения олефинов Советский патент 1982 года по МПК C10G9/00 

Изобретение относится к технологии получения непредельных углеводородов, путем термической переработки углеводородного сырья в трубчатых печах и может быть использовано в производстве олефинов в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ получения низших олефинов путем нагревания и термического разложения углеводородных фракций при повышенном до 20 ата ,

(2 МПа) парциальном давлении углеводородов Cl.

Недостатками известного способа явл.яются сравнительно низкий выход олефинов и высокий выход парафинов за один проход сырья, а также большое коксо- и смолообразование в зоне реакции и закалочной системе установки. -Это снижает производительность пиролизной установки по целевым продуктам.

Наиболее близким к предложенному по сущности и достигаемому результату является способ получения низших олефинов в обогреваемом трубчатом змеевике, заключающийся в нагревании и термическом разложении сырья (низших парафинов) в трубчатом реак

торе при абсолютном давлении 0,050,3 МПа 23.

Недостатком известного способа является то, что при давлении 0,053МПа под которым находится сырье, нагреваемое до 75р-850°С, происходит интенсивное разложение низших парафинов с, образованием целевых продуктов, т.е. олефинов, которые к

10 моменту полного разложения сырья в основном превращаются во вторичные продукты (кокс, метан, водород). Это снижает производительность установки по целевым продуктам.

15

Цель изобретения - повышение выхода целевЕлх продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения олефинов пиролизом низших .парафинов путем,

20 нагрева сырья до температуры 750850с и проведение термического разложения его при данной температуре и давлении 0,05-0,3 МПа, нагрев сырья до 7бо-800с ведут при давлении 1 25

4МПа с последующим догревом его до температуры процесса при давлении термического разложения.

Предлагаемый способ пиролиза реализован в трубчатом змеевике, состоя30 .щем из двух последовательно связаннь

3OHt входной - BbfcoKoro давления и реакционной - низкого давления.

Цепной процесс распада этапа при большой глубине реакции, т.е. с учетом влияния продуктов цепной реакции на ее кинетику, описывается химикокинетическим уравнением, порядок которого больше 1. .

При температуре реакции 650С с увеличением давления концентрации этана- увеличивается пропорционально увеличению давления в степени, равной порядку реакции.

Кроме того, при повышенном давле.нии существенно уменьшается скорость процесса из-за возрастания вероятности стабилизации углеводородных радикалов.

Таким образом, при нагреве этана под давлением 1-4 МПа (верхний

предел ограничивается прочностью материала условии обеспечения

достаточной интенсивности теплообмена) до 700-800°С, его конверсия, а также концентрация олефинов и побочных продуктов незначительны.

Резкое и значительное снижение давления реакционной смеси (до 0,050,3 МПа) вызывает увеличение скорости термического разложения компонентов реакционной смеси, причем основным результатом этого есть превращение этана в этилен. Так как в этом случае скорость образования олефинов

o становится равной скорости при обычном пиролизе углеводородов только при ТОО-вОО С, время реакции для достижения конверсии этана 70-80%, уменьшается на 30-40%. Это ведет к снижению количества вторичных реакций и увеличивает производительность процесса по целевым, продуктам, т.е. олефинам.

В таблице приведены режим работы

. и выходы основных продуктов пиролиза этана в печах обычной конструкции 2 и. реконструированной с целью обеспечения возможности нагрева сырья под повышенным давлением.

Из приведенных примеров видно, что выход этилена при пиролизе по предлагаемому способу достигается 59%, а fio известному способу 50%. Выход этилена при пиролизе по предлагаемому способу достигает 59%, а по извест- 5 ному способу 50%.

В процессе экспериментальных исследований в качестве сырья используют компонент, поступающий из узла разделения продуктов пиролиза, содер-tO жащий 99% этана. Для достижения, требуемого давления жидкого-зтана используют насос, установленный на линии подачи сырья в печи. Соотношение паруглеводороды 0,4j расход эта-на 2 ,5 т/ч.з

Аналогичные с этаном физические и химические свойства таких парафинов, как пропан, бутан, пептан позволяют сделать вывод о возможности использования их в качестве сырья при у реализации предлагаемого способа.

Формула изобретения

Способ получения олефинов пироли-. зом низших парафинов путем нагрева исходного сырья до 750-850 с и проведения термического разложения его пр данной температуре и давлении 0,050,3 МПа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, нагрев сырья до 700-800°С ведут при давлении 1-4 МПа с последующим догревом его до температуры процесса при давлении термического разложения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 376433, кл. С 10 G 9/00, 1970.

2. Масальский М/Е. и Годик В.М. Пиролизные установки. Химия, 1968, с. 11-19, 33, 34 (прототип).