BE583042A

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Publication number: BE583042A
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Description


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  Procédé pour la production simultanée de dimère de propylène -----------------------------------------------------------et de charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène. 



  --------------------------------------------------------------- 
La présente invention se rapporte d'une manière générale à un procédé pour la production simultanée de dimère de pro- pylène et de charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène. Une particularité de la présente invention est que l'on peut faire varier le rapport du dimère de propylène produit relativement à la charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène produite. 



   D'une manière générale le procédé consiste à introduire un courant hydrocarbure contenant du propylène dans un réac- teur contenant un catalyseur de dimérisation, à séparer une   fraction   hydrocarbure en C3 à partir de l'effluent du réac- teur et à recycler une portion majeure de la fraction hydro- carbure en C3 au réacteur, tandis qu'en même temps on retire un courant de soutirage à partir de ladite fraction hydrocar- 

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 bure en C3. Ce courant de soutirage est utilisé comme char- ge d'alimentation dans la production d'essence en polymères de propylène. Le résidu de l'effluent du réacteur est frac- tionné pour obtenir une fraction C4-C5 utilisée comme alimen- tation dans la fabrication d'essence en polymères de propylène. 



  La fraction plus lourde, suivant sa composition exacte, peut ou bien être utilisée comme charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène, ou être mélangée avec de l'essence en polymères de propylène suivant le cas. Ou encore, cette dernière fraction peut être utilisée telle qu'elle comme po- lymères de propylène ou elle peut être davantage fractionnée pour fournir des polymères de propylène. 



   Se rapportant aux dessins, la fig. 1 est un diagramme schématique d'une forme de réalisation de la présente inven- tion. La fig. 2 est un graphique de certaines données four- nies dans l'exemple 1, montrant la relation de la conversion du propylène par passe à travers le réacteur relativement au pourcentage de propylène dans la charge alimentée qui est converti en dimère. La fig. 3 est un graphique de certaines valeurs indiquées à l'exemple 1, montrant la relation de la conversion de propylène par passe à travers le réacteur re- lativement au propylène converti en charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène. Les courbes individuel- les des figs. 2 et 3 sont basées sur des taux différents de recyclage. 



   Se rapportant à la fig. 1, une charge contenant du propylène, par exemple une fraction hydrocarbure principale- ment en C3 contenant du propylène et du propane, passe par la conduite 11 au réacteur 12 qui contient un catalyseur de di- mérisation. L'effluent du réacteur est amené par la condui- te 13 à la colonne 14a. On y sépare une fraction en C3, retirée par la conduite 15. Une portion majeure de cette 

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 fraction en C3 est recyclée par la conduite 16 à la conduite 11 et de cette dernière dans le réacteur 12. Une portion mi- neure de cette fraction en C3 est retirée comme courant de soutirage par la conduite 18 et est alimentée à l'unité 21 d'essence en polyméresde propylène.

   L'effluent de réacteur restant après séparation de la fraction hydrocarbure en C3 est amené. par la conduite 22 à la colonne 14b dans laquelle on sépare une fraction en C4-C5 (désignée dans le dessin par "fraction légère"), qui est amenée via la conduite 23 à l'u- nité d'essence 21. La matière restant dans la colonne 14B est amenée via la conduite 24 à la colonne 14c où le dimère est séparé comme produit et retiré par la conduite 25. La fraction restante comprend du propylène trimère et des frac- tions supérieures et est retirée par la conduite 26. Cette fraction, suivant sa composition, peut ou bien être amenée par la conduite 27 (représentée dans le dessin en traits in- terrompus) à l'unité d'essence 21, ou peut être mélangée avec l'essence en polymères de propylène retirée de l'unité 21 via la conduite 28. 



   Bien qu'une telle séparation ne soit pas représentée dans la fig. 1, on comprendra que la matière retirée de la colonne 14c par la conduite 26 est un polymère de propylène, que l'on peut utiliser comme tel. Ou bien, on peut le frac- tionner pour obtenir du trimère, du tétramère et des poly- mères supérieurs de propylène.

   Par conséquent, la présen- te invention comprend la production simultanée de dimère de propylène et de polymère de propylène, qui consiste à faire passer un courant hydrocarbure contenant du propylène à travers un réacteur contenant un catalyseur de dimérisa- tion, à séparer un courant hydrocarbure en C3 de l'effluent du réacteur, à séparer un courant de soutirage à partir de ce courant hydrocarbure et à recycler le restant au réac- 

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 teur, puis à séparer le dimère de propylène et le trimère de propylène de l'effluent résiduel du réacteur. 



   Le catalyseur utilisé dans le réacteur 12 peut être un catalyseur de dimérisation quelconque. Un catalyseur particu-   lièrement   intéressant dans une forme de réalisation de la pré- sente invention est le catalyseur silice-alumine neutralisé révélé et revendiqué dans une demande distincte. 



   Le procédé décrit plus haut constitue un procédé souple de production simultanée de dimère de propylène et de charge   d'alimentation   d'essence en polymères de propylène. Cette souplesse est illustrée par le fait que le rapport pondéral du dimère de propylène produit relativement à la charge d'a- limentation d'essence en polymères de propylène, et ainsi l'essence en polymères de propylène produite, peut être réglée en faisant varier la conversion par passe dans le réacteur, la rapport en volume de la fraction recyclée relativement à la charge d'alimentation fraîche, ou la quantité de courant de soutirage retiré de la fraction hydrocarbure en C3' 
La conversion du propylène par passe est évidemment une fonction de l'activité du catalyseur particulier utilisé,

   de la température et de la pression auxquelles la réaction est effectuée, et du temps de séjour. 



   Le rapport de recyclage peut être modifié à volonté et en corrélation avec la conversion par passe et la quantité de courant de soutirage. 



   Le courant de soutirage est réglé pour éliminer du sys- tème la même quantité d'hydrocarbures saturés en C3 par temps unitaire qua ceux introduits dans la charge d'alimentation fraiche par temps unitaire. 



   On comprendra que ces trois variables, la conversion par passe, le rapport de recyclage et la quantité de courant de soutirage, sont reliées entre Piles que la fixation de deux quelconques de celles-ci à des valeurs données fixe la 

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 troisième. 



   L'invention est illustrée par l'exemple suivant : une fraction hydrocarbure en C3 de raffinerie contenant 
40 moles % de propylène et 60 moles % de propane passe dans un réacteur contenant un catalyseur silice-alumine neutralisé obtenu comma décrit dans la demande dont il est fait mention plus haut, tandis que la zone de réaction est maintenue à   454*C.   L'effluent du réacteur est fractionné pour obtenir une fraction hydrocarbure en C3, qui est recyclée au réacteur aux rapports en volume recyclage/charge d'alimentation indi- quéa plus bas.

   On obtient les conversions de propylène par passe, les moles de propylène converties en dimère par 100 moles de propylène dans la charge d'alimentaticn et les mo- les de propylène converties en charge d'alimentation d'es- sence en polymères de propylène par 100 moles de propylène comme indiqué dans le tableau I plus bas. On comprendra que ces dernières valeurs ne tiennent pas compte des pertes mini- mes encourues par formation d'hydrogène, méthane, éthane et éthylène. 



   Les conversions ci-dessus du propylène par passe sont inscrites dans la fig. 2 par rapport au pourcentage de propy- lène dans la charge d'alimentation converti en dimère. Les conversions ci-dessus du propylène par passe sont inscrites dans la fig. 3 par rapport au pourcentage de propylène dans la charge d'alimentation converti en charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène. Les courbes A et F sont pour un rapport en volume recyclage/charge alimentée de 21:1, les courbes B et E pour un rapport de 14:1 et les courbes C et D pour un rapport de 7:1. Ces courbes montrent les résultats obtenus en faisant varier la conversion de propylène par passe, le rapport recyclage/charge alimentée et la   quantité   de   courut   de soutirage prélevée.

   Les sour- 

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 bes A, B et C illustrent une particularité de la présente invention qui permet l'obtention d'un pourcentage élevé de propylène dans la charge alimentée à convertir en dimère, comme le montrent les sommets dans les courbes de la fig. 2. 



  En outre, comme les matières dans la charge alimentée qui ne sont pas converties en dimère de propylène peuvent être fournies à l'unité d'essence en polymères de propylène, les courbes de la fig. 2 illustrent indirectement la variation du rapport dimère de propylène/polymère de propylène ou charge d'alimentation d'essence de polymères de propylène, que l'on obtient en faisant varier la conversion, le taux de recyclage et la quantité de courant de soutirage. 

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  TABLEAU I 
 EMI7.1 
 
<tb> Es- <SEP> moles <SEP> de <SEP> Rapport <SEP> moles <SEP> de <SEP> moles <SEP> de <SEP> moles <SEP> de <SEP> propylène
<tb> 
<tb> 
<tb> sai <SEP> courant <SEP> molai- <SEP> propylè- <SEP> propylè- <SEP> converties <SEP> en <SEP> char-
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> souti- <SEP> re <SEP> recy <SEP> ne <SEP> conver- <SEP> ne <SEP> conver- <SEP> ges <SEP> d'alimentation
<tb> 
<tb> 
<tb> rage <SEP> par <SEP> clage <SEP> ties <SEP> par <SEP> ties <SEP> en <SEP> di- <SEP> d'essence <SEP> en <SEP> poly-
<tb> 
<tb> 
<tb> 100 <SEP> moles <SEP> charge <SEP> passe <SEP> pour <SEP> mère <SEP> par <SEP> mères <SEP> de <SEP> propylène
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> charge <SEP> alimentée <SEP> 100 <SEP> môles <SEP> 100 <SEP> moles <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> moles <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> alimentée <SEP> de <SEP> charge <SEP> de <SEP> propylè- <SEP> propylène <SEP> 

  dans <SEP> la
<tb> 
<tb> 
<tb> alimentée <SEP> ne <SEP> dans <SEP> la <SEP> charge <SEP> alimentée <SEP> *
<tb> 
<tb> charge
<tb> 
<tb> alimentée
<tb> 
<tb> 
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> ------------------
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 60 <SEP> 7 <SEP> 100 <SEP> 12--
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 65 <SEP> 7 <SEP> 37.2 <SEP> 28.0 <SEP> 82
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 70 <SEP> 7 <SEP> 21.5 <SEP> 34.5 <SEP> 65. <SEP> 5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 75 <SEP> 7 <SEP> 13.9 <SEP> 34.5 <SEP> 65. <SEP> 5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 80 <SEP> 7 <SEP> 9. <SEP> 3 <SEP> 31. <SEP> 5 <SEP> 68.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 90 <SEP> 7 <SEP> 3.

   <SEP> 6 <SEP> 22.2 <SEP> 77.8
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 60 <SEP> 14 <SEP> 100 <SEP> 12 <SEP> --
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 65 <SEP> 14 <SEP> 23.6 <SEP> 32.3 <SEP> 67.7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9 <SEP> 70 <SEP> 14 <SEP> 12.5 <SEP> 42.8 <SEP> 57.2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> 75 <SEP> 14 <SEP> 7.8 <SEP> 41.3 <SEP> 58.7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 11 <SEP> 80 <SEP> 14 <SEP> 5. <SEP> 1 <SEP> 37.0 <SEP> 63.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 12 <SEP> 90 <SEP> 14 <SEP> 2. <SEP> 0 <SEP> 23.7 <SEP> 76. <SEP> 3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 13 <SEP> 60 <SEP> 21 <SEP> 100 <SEP> 12 <SEP> --
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 14 <SEP> 65 <SEP> 21 <SEP> 17.3 <SEP> 45.5 <SEP> 54.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 15 <SEP> 70 <SEP> 21 <SEP> 8.

   <SEP> 48.0 <SEP> 52.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 16 <SEP> 75 <SEP> 21 <SEP> 5.4 <SEP> 45.7 <SEP> 54.3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 17 <SEP> 80 <SEP> 21 <SEP> 3. <SEP> 5 <SEP> 44. <SEP> 5 <SEP> 55. <SEP> 5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 18 <SEP> 90 <SEP> 21 <SEP> . <SEP> 1.3 <SEP> 24.3 <SEP> 75.7
<tb> 
 * on ne tient pas compte des pertes minimes en hydrogène, méthane et éthane. 



   D'une manière générale, pour le catalyseur silice- alumine neutralisé mentionné ci-dessus, les conditions du réacteur sont maintenues à une température grosso modo dans l'intervalle de   204   à 650 C, avantageusement de 315 à 537 C et de préférence à une température de   454 C.   On comprendra que l'on peut faire varier la température dans de larges 

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 limites suivant l'activité du catalyseur particulier utilisé. 



  On peut faire fonctionner le réacteur à la pression atmosphé-   rique   ou à une pression supérieure à la normale, avantageuse- ment la pression étant dans la gamme d'environ 7 à 35kg/cm2 au manomètre et de préférence d'environ 17,5 kg/cm2 au mano- mètre. Bien que l'on préfère utiliser le catalyseur parti- culier décrit dans l'exemple précédent, on comprendra que l'on peut utiliser une grande variété de catalyseurs de polyméri- sation comme par exemple des solutions aqueuses d'acide phos- phorique, de l'acide phosphorique "solide", des métaux sup- portés, des oxydes métalliques supportés, des halogénures de métaux, des métaux alcoylés, puisque la présente invention apporte une méthode particulièrement souple de fonctionne- ment, à savoir que l'on peut utiliser des catalyseurs à ac- tivité et sélectivité variables,

   les résultats désirés étant obtenus en contrôlant le rapport recyclage/alimentation et le courant de soutirage. 



   La conversion par passe du propylène peut être dans la gamme allant d'environ   1%   à 75%, avantageusement dans la gamme d'environ 5% à 50% et de préférence d'environ 10% à 30%, suivant la proportion de charge alimentée que l'on dé- sire convertir en dimère. 



   Le rapport recyclage/alimentation peut être dans la gamme d'environ 1 à 100, avantageusement dans la gamme d'en- viron 2 à 50 et de préférence d'environ   4   à 25, suivant la proportion de la charge alimentée que l'on désire convertir en dimère. 



   La quantité de courant de soutirage prélevée peut varier de la valeur minima nécessaire pour enlever l'hydrocarbure en C3 saturé, introduit avec la charge d'alimentation, jus- qu'à une quantité approchant la quantité de charge alimen- tée fraîche introduite qui, évidemment, donnera la quantité 

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 la plus grande de charge d'alimentation d'essence en poly- mères de propylène comparativement au dimère de   propylèna.   



  D'un autre côté, le courant de soutirage est réglé à un mini- mum lorsqu'on. désire une quantité maxima de dimère. 



   A la lecture de ce qui précède, certaines variations et    modifications apparaîtront à l'homme de métier ; désire in-   clure dans l'invention toutes ces variations et modifications à l'exception de ce qui ne se trouve pas à la portée des re- vendications ci-après. 



   REVENDICATIONS --------------------------- 
1. Procédé de production simultanée de dimère de propylène et de charge d'alimentation d'essence en polymères de propylè- ne, caractérisé en ce que l'on fait passer un courant hydro- carbure contenant du propylène à travers un réacteur contenant un catalyseur de dimérisation, en ce qu'on sépare un courant hydrocarbure en C3 à partir de l'effluent du réacteur, en ce qu'on sépare un courant de soutirage à partir de ce courant hydrocarbure en C3 et recycle le restant au réacteur, en ce qu'on sépare le dimère de propylène à partir de l'effluent ré- siduel du réacteur et utilise le courant de soutirage dans la production d'essence en polymères de propylène.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle le rapport de dimère de propylène produit. relativement à la charge d'alimentation d'essence en polymè- res de propylène produite en réglant le rapport en volume du recyclage relativement à la charge d'alimentation fraîche.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle le rapport du dimère de propylène produit relativement à la charge d'alimentation d'essence en poly- mères de propylène produite en réglant le rapport en volume du recyclage relativement à la charge d'alimentation fraîche <Desc/Clms Page number 10> dans l'intervalle allant d'environ 1:1 à environ 100:1.

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle le rapport du uimère de propylène produit relativement à la charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène en réglant la conversion du propylène par passe dans le réacteur.

5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle le rapport du dimère de propylène produit relativement à la charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène produite en réglant la conversion du propylène par passe dans le réacteur dans l'intervalle allant d'environ 1% à environ 75%.

6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on contrôle le rapport du dimère de propylène produit relativement à la charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène produite en réglant la quantité de courant de soutirage enlevé.

7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la quantité de courant de soutirage enlevé est suffisan- te pour enlever les hydrocarbures saturés introduits dans la charge d'alimentation fraîche.

8. Procédé de production simultanée de dimère de propy- lène et de charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène, caractérisé en ce que l'on fait passer un courant hydrocarbure contenant du propylène à travers un réacteur contenant un catalyseur de dimérisation silice-alumine neu- tralisé et maintenu à une température d'environ 454 C sous une pression d'environ 17,5 kg/cm2 au manomètre, à un taux pour effectuer la conversion d'environ 10% à environ 30% du propylène par passe , en ce qu'on sépare un courant hydro- carbure en C3 à partir de l'effluent du réacteur,

en ce qu'on sépare un courant de soutirage à partir du courant hydrocar- <Desc/Clms Page number 11> bure en C3 et recycle le restant au réacteur à un taux tel que le rapport en volume recyclage/charge alimentée soit dans la garnie d'environ 4:1 à environ 25 :1, en ce qu'on sépare le dimère de propylène à partir de l'effluent résiduel du réacteur.

9. Procédé de fabrication simultanée de dimère de propy- lène et de charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène, caractérisé en ce que l'on fait passer un courant hydrocarbure contenant du propylène à travers un réacteur con- tenant un catalyseur de dimérisation, en ce qu'on sépare un courant hydrocarbure en C3 à partir de l'effluent du réacteur, en ce qu'on sépare un courant de soutirage à partir de ce courant hydrocarbure en C3 et recycle le restant au réacteur, en ce qu'on sépare le dimère de propylène à partir de l'ef- fluent résiduel du réacteur et utilise le restant de l'ef- fluent résiduel du réacteur dans la production d'essence en polymères de propylène.

10. Procédé de fabrication simultanée de dimère de pro- pylène et de charge d'alimentation d'essence en polymères de propylène, caractérisé en ce que l'on fait passer un courant hydrocarbure contenant du propylène à travers un réacteur contenant un catalyseur de dimérisation, en ce qu'on sépare un courant hydrocarbure en C3 à partir de l'effluent du réac- teur, en ce qu'on sépare un courant de soutirage à partir de ce courant hydrocarbure en C et recycle le restant au réac- teur, en ce qu'on sépare le dimère de propylène à partir de l'effluent résiduel du réacteur et utilise le courant de soutirage et le restant de l'effluent résiduel du réacteur dans la production d'essence en polymères de propylène.

11. Procédé de fabrication simultanée de dimère de pro- pylène et de polymère de propylène, caractérisé en ce qu'on fait passer un courant hydrocarbure contenant du propylène <Desc/Clms Page number 12> à travers un réacteur contenant un catalyseur de dimérisation, en ce qu'on sépare un courant hydrocarbure en C3 à partir de l'effluent du réacteur, en ce qu'on sépare un courant de sou- tirage à partir du courant hydrocarbure et recycle le restant au réacteur, et en ce qu'on sépare le dimère de propylène et le trimère de propylène à partir de l'effluent résiduel du réacteur.

12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'on règle le rapport du dimère de propylène produit re- lativement au polymère de propylène produit en faisant varier le rapport en volume recyclage/charge d'alimentation fraîche.

13. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'on règle le rapport du dimère de propylène produit re- lativement au polymère de propylène produit @n faisant varier la conversion du propylène par passe dans le réacteur dans la gamme d'environ 1% à environ 75%.

14. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'on règle le rapport du dimère de propylène produit rela- tivement au polymère de propylène produit en réglant le rap- port du courant de soutirage enlevé.

15. Tous procédés, produits ou appareillages, ou toute combinaison de ceux-ci, substantiellement comme décrit ici.