Способ переработки смолы пиролиза углеводородного сырья Советский патент 1982 года по МПК C10C3/04 

3963 130°С с последующим окислением ее воздухом при 180-270 0 3. Однако при переработке известным способом смолы пиролиза углеводородного сырья выход фракции ароматических конденсированных углеводородов невелик и в основном получается темная нефтеполимерная смола с температурой размягчения 80-85°С. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет расширения ассортимента целевых продуктов. Поставленная цель достигается спо собом переработки смолы пиролиза углеводородного сырья, имеющей температуру кипения выше , путем предварительного нагрева смолы пиролиза до 170-220 0 и окисление осуществляют . 0,5-10 ч при Подаче воздуха в количестве 0,05-1,5 вес. ч. на 1 вес. ч. нагретой смолы пиролиза с периодически м или непрерывным выводом из зоны окисления образующейся фракции ароматических конденсированных углеводородов и остаточной фракции. Исходное сырье, предварительно нагретое, и воздух подают в реактор для окисления непрерывно или периодически, что зависит от .типа применяемого реактора. Воздух приводят в тесный контакт с сырьем, например, путем пропускания его через сырье для ускорения реакций окисления. Фракцию ароматических конденсированных углеводородов отделяют от остаточной фракции путем перегонки с водяным паром. Остаточная фракция состоит из смолы, первоначально содержащейся в исходном сырье, и полимерных продуктов, которые образуются в процессе окисления, и представляет собой массу от красно-коричневого до темно-коричневого цвета., хорошо растворимую в ароматических углеводородах. Физико-);имические свойства остаточной фракции зависят главным образом от продолжительности и температуры окисления, а также от количества воздуха. При непрерывном способе осуществления процесса длительность окисления, температура и количество воздуха могут регулироваться скоростью поступления исхсгдного сырья. Изменение физико-химических свойств особенно часто прослеживается по изменению температуры размягчения.34Влияние параметров процесса на температуру размягчения остаточной фракции (по КИШ) показано в табл. 1. Основные показатели остаточной фракЦии следующие: температура размягчения (по КИШ) 90РС: плотность 1,1779: молекулярный вес (средний) 50: вязкость при 1,7 элементный состав, %; С 93,8; Н 6,2; S 0; О 0. Фракция ароматических конденсированных углеводородов представляет собой фракцию окисленных ароматических углеводородов, которую можно применять для получения ароматических углеводородов, не содержащих серы, для получения смесей ароматических соединений (ароматических масел с различными температурами кипения) и в производстве сажи. . Выход фракций ароматических углеводородов 20-60% (от веса исходного материала) в зависимости от свойств сырья и условий проведения процесса. Состав ее меняется при определенном исходном сырье очень незначительно. Компонентами фракции являются ароматические углеводороды без боковых цепей или с очень короткими насыщенными боковыми цепями. Содержание их во фракции может быть до 90-100. Содержание соединений с ненасыщенной боковой цепью значительно ниже, поскольку они не стабильны к воздействию температуры и окисления, при окислительной обработке превращаются в соединения с большим молекулярным весом и переходят в остаточную фракцию. Соотношение между фракцией, содержащей ароматические соединения, и остаточной фракцией можно варьировать путем изменения времени и температуры окисления, а также расхода воздуха, При повышении температуры окисления на 50-70, увеличении продолжительности окисления и расхода воздуха в 6-7 раз выход фракции ароматических углеводородов повышается на , а остаточной смолы - уменьшается на 2535. , Указанное соотношение можно регулировать путем одновременного изменения температуры окисления, количества воздуха и скорости подачи сырья. Так, при повышении температуры окисления на 30-50С, увеличении в 3 раза расхода воздуха (взятого по весу сЫрья) и повышении скорости подачи сырья на 1/5-1/ выход ароматической фракции 59 увеличится на 20-30, а остаточной тяжелой фракции снижается на 10-15. Свойства остаточной фракции также изменяются при изменении времени и температуры окисления, а также расхода воздуха. Исходное сырье - смола пиролиза бензина имеет следующие показатели: плотность ,0523; Ю об. % выкипаf I о л I , U J у U . ODirVKII ет при 183РС; 50 об. % - при 281°С; конец кипения состав компонентов, вес. %: продукты, кипящие при температуре ниже температуры кипения нафталина 1б; нафталин 10; 2-метилнаф талин 5; 1-мети л нафталин it; диметилнафталин ; дифенил и производные 3j флуорен и производные б; фенантрен и производные 7 антрацен 1; другие соединения А. П р и мер 1. Сырье, подогретое до , подают со скоростью 810 кг/ в окислительный реактор типа автоклава с реакционным объемом 2,5 м-. Скорость подачи воздуха 55 . В ходе реакции температура реакционной массы повышается до 255С. .. . , Получают продукт, содержащий kQ% (от веса сырья) фракции ароматических углеводородов и 58% остаточной фракП р и м е р 2. Сырье, предваритель но подогретое до 200°С, непрерывно со скоростью 600 кг/ч вводят в реактор типа автоклава с реакционным объемом 2,5 м. Воздух подают со скоростью 77 . В ходе реакции температура повышается до 270. Полученный продукт содержит 43 вес. % (от веса сырья) фракции ароматических углеводородов и 5.6 вес. % тяжелой пиролизной смолы. П р и м е р 3. Условия опыта те же что в примере 2. Через 100 ч работы Яодачу сырья прекращают. Скорость по1дачи воздуха увеличивают до 85 HMV4 м при этой скорости работают еще 3ч. Получают +7 вес. % (от веса сырья) ос1таточной фракции. Пр, и м е р 4. Сырье предварительно нагревают до и затем непрерывно вводят в автоклав с реакционным объемом 2,5 л. Температуру в реакторе поддерживают равной . Скорость подачи сырья (О,58.кг/ч) повышают до 2,1 кг/ч и одновременно увеличивают количество подводимого воздуха с 59 до 67 нл/ч. Выход (в расчете на сырье) ароматической фракции возрастает с 23 36 до 38 вес. %, а остаточной фракции снижается с 77 до б2 вес. %. ПримерЗ. В реактор емкостью 2,5 л непрерывно подают ,Q кг/ч сырья, предварительно подогретого до . Скорость подачи воздуха б7 нл/ч кг/сырья. Температуру в реакторе повышают с до . Выход ароматической фракции (в расчете на сырье) возрастает с 33 до 0,5 вес, %, а остаточной фракции - снижается с 67 до 59,5 вес. %. Фракции ароматических углеводородов, полученные по примерам 1-5, имеют следующий состав.рее. : углеводороды, кипящие при более низкой температуре, чем нафталин, 22; нафталин I6j 2-метилнафталин 11; 1-метилнафталин 6; диметилнафталин k фенил и его производные 5; аценафтен и его производные 3; флуорен и его производные 9: фенантрен и его производные 10; антрацен 2; другие 12, Выход такой фракции (в расчете на сырье) 49%, а остаточной фракции (в расчете на сырье) 51 вес. %. Высокий коэффициент корреляции фракции ароМатических углеводородов (более 100) позволяет применять ее для получения сажи. Кроме того, из нее можно выделить индивидуальные ароматические углеводороды, такие, как нафталин, монометилнафталины, антрацен и т. д., или ароматические масла с различными температурами кипения. Примерб. В реактор периодического действия с рабочим объемом 0,5 л загружают 0,5 кг сырья. Изменением параметров процесса изменяют выход (в расчете на сырье) целевых продуктов. Данные опытов приведены в табл. 2. Свойства остаточной фракции, полученной в примерах 1-3, приведены в абл. 3. Остаточную фракцию можно применять ри получении резины, красок и лаков, ластмасс, в деревообрабатывающей и троительной промышленности в качестве сырья для наполнителей и вспомогаельных веществ. Кроме того; из остаочной фракции с повышенной темпераурой размягчения можно получить кокс малым содержанием серы и золы, исользуемый для изготовления электроов.

т а б л и 4 а 1 Формула изобретения Способ переработки смолы пиролиза углеводородного сырья, имеющей температуру кипения выше , путем предварительного нагрева смолы пиролиза с последующим окислением ее «боздухом при 180-270 С, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, предварительный нагрев ведут до 170-220 С и окисление осуществляют 0,5-10 ч при подаче воздуха в количестве 0,05-1,5 вес. ч. на 1 вес. ч. нагретой смолы пиролиза с периодическим или непрерывным выводом Эб З10 из зоны .окисления образующейся фракции ароматических конденсированных углеводородов и остаточной фракции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ № , кл. 23 В 1/0, опублик. 1973. 2.Варшавер Е. М. и др. К вопросу повышения эффективности использования побочных продуктов пиролиза. - Химия и технология топлив и масел , 197А, № 3, с. 7-9. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке P 1785 88/23-05, 19.05.72 (прототип) .