CS230053B1 - Process for producing ethylene - Google Patents
Process for producing ethylene Download PDFInfo
- Publication number
- CS230053B1 CS230053B1 CS130782A CS130782A CS230053B1 CS 230053 B1 CS230053 B1 CS 230053B1 CS 130782 A CS130782 A CS 130782A CS 130782 A CS130782 A CS 130782A CS 230053 B1 CS230053 B1 CS 230053B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- alkenes
- gaseous
- mixture
- raw material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Účelem vynálezu -je využití přebytečných nebo odpadních plynných alkenů z pyrolyay nebo katalyckého krakování k výrobě etylenu. Podle vynálezu se způsob výroby ety- lenů z plynných uhlovodíků provádí py> rolyzou v přítomnosti vodní páry při teplotě 800 až 900 °C a zdržné době kratší než 1 sekunda za přídavku sirovodí- ku nebo elementární síry v množství 0,05 až 0,3 % hmot. na surovinu. Jako surovina pro pyrolyzu se použije směs plynných uhlovodíku s teplotou varu v rozmezí -50 až 29 °C, sestávající z alkenů C3 a C4. nebo ze směsi alkanů a alkenů C, a C^. Dále je možno do plynného nástřiku přidávat primární benzín a/nebo petrolej a/nebo plynný olej v množství 10 až 50 % hmot.It is an object of the invention to utilize excess or waste gaseous alkenes from pyrolyay or catalytic cracking to produce ethylene. According to the invention, the process for producing ethylene from gaseous hydrocarbons is carried out in the presence of water vapor at a temperature of 800 to 900 ° C and a residence time of less than 1 second with addition of hydrogen sulfide or elemental sulfur in an amount of 0.05 to 0.3. % wt. raw material. A mixture of hydrocarbon gas with a boiling point in the range of -50 to 29 ° C, consisting of C3 and C4 alkenes, is used as the feedstock for pyrolysis. or a mixture of alkanes and alkenes C, and C 1-4. Furthermore, gasoline and / or kerosene and / or gaseous oil in an amount of 10 to 50% by weight can be added to the gaseous feed.
Description
Podle vynálezu se způsob výroby etylenů z plynných uhlovodíků provádí py> rolyzou v přítomnosti vodní páry při teplotě 800 až 900 °C a zdržné době kratší než 1 sekunda za přídavku sirovodíku nebo elementární síry v množství 0,05 až 0,3 % hmot. na surovinu. Jako surovina pro pyrolyzu se použije směs plynných uhlovodíku s teplotou varu v rozmezí -50 až 29 °C, sestávající z alkenů C3 a C4. nebo ze směsi alkanů a alkenů C, a C^. Dále je možno do plynného nástřiku přidávat primární benzín a/nebo petrolej a/nebo plynný olej v množství 10 až 50 % hmot.According to the invention, the method for producing ethylene from gaseous hydrocarbons is carried out by pyrolysis in the presence of water vapor at a temperature of 800 to 900 °C and a residence time of less than 1 second with the addition of hydrogen sulfide or elemental sulfur in an amount of 0.05 to 0.3 wt. % per raw material. As raw material for pyrolysis, a mixture of gaseous hydrocarbons with a boiling point in the range of -50 to 29 °C, consisting of C3 and C4 alkenes, or a mixture of C4 alkanes and alkenes, is used. Furthermore, it is possible to add naphtha and/or kerosene and/or gas oil to the gaseous feed in an amount of 10 to 50 wt. %.
230 053230,053
230 0S3230 0S3
Vynález se týká způsobu výroby etylenu z alkenů Cg a C4 anebo ze směsi alkenů a olefinů Cg a C4 pyrolysou v přítomnosti vodní páry při teplotě 800 až 900 C a zdržné době kratší než 1 sekunda.The invention relates to a method for producing ethylene from C8 and C4 alkenes or from a mixture of C8 and C4 alkenes and olefins by pyrolysis in the presence of steam at a temperature of 800 to 900 C and a residence time of less than 1 second.
V rafinérském a petrochemickém průmyslu vzniká velké množství nasycených i nenasycených uhlovodíků Cg a C4, jejichž spalování je za současných podmínek třeba omezit pouze na případy jednoznačné výrobní nebo společenské nezbytnosti. Maximální snaha se zaměřuje na efektivní chemické využití těchto ropných podílů, především na syntézy monomerů a jiných základních petrochemických surovin a meziproduktů.In the refining and petrochemical industry, a large amount of saturated and unsaturated hydrocarbons Cg and C 4 is produced, the combustion of which under current conditions should be limited only to cases of clear production or social necessity. Maximum efforts are focused on the effective chemical utilization of these petroleum fractions, especially for the synthesis of monomers and other basic petrochemical raw materials and intermediates.
Z tohoto hlediska je významné rovněž přehodnocování zdrojů surovin pro vlastní pyrolysu. Kromě obvyklých surovin, zejména etanu, propanu, primárního benzinu a petroleje, se stále intensivněji využívají jednak nasycené Cg a C4 uhlovodíky, jež se nepoužívají k topným účelům, jednak se surovinová základna rozšiřuje o výševroucí a vysokovroucí ropné frakce, jako plynový olej, . atmosferický eventuelně i vakuový.From this point of view, it is also important to reassess the sources of raw materials for pyrolysis itself. In addition to the usual raw materials, especially ethane, propane, gasoline and kerosene, saturated Cg and C 4 hydrocarbons, which are not used for heating purposes, are being used more and more intensively, and the raw material base is expanding to include high-boiling and high-boiling petroleum fractions, such as gas oil, atmospheric and possibly vacuum.
Základní obtíží pří vedení pyrolysního procesu je tvorba koksu, který se tvoří s různou intensitou v závislosti na termické stabilitě používaných surovin a jenž se usazuje na ťůzných místech výrobních zařízení, zejména v trubkách pyrolysních pecí.The basic difficulty in conducting the pyrolysis process is the formation of coke, which is formed with varying intensity depending on the thermal stability of the raw materials used and which settles in difficult places of production equipment, especially in the pipes of pyrolysis furnaces.
Tím klesá přestup tepla v zařízení, stoupá hydraulický odpor zařízení, ztrácí se fond pracovní doby v důsledku častějších čištění a stoupají náklady na údržbu* Určujícím dějem tvorby koksových úsad je interakce nenasycených tadikálů s polymerním povrchem monovrstvy koksotvorných úsad, které se na různýchThis reduces the heat transfer in the equipment, increases the hydraulic resistance of the equipment, loses working time due to more frequent cleaning and increases maintenance costs.* The determining process of coke deposit formation is the interaction of unsaturated radicals with the polymer surface of the monolayer of coke-forming deposits, which are formed at various
230 053 místech zařízení v různém rozsahu může vytvořit. Hlavními koksotvornými prekursory jsou například vinylové nebo fenylové radikály, nenasycené sloučeniny - hlavně acetylanické a polyolefinické uhlovodíky. Tyto látky podléhají rychlým kondensačním a oligomeračním reakcím, například 1,4-adici Diels-Alderova typu, s narůstající koksovou vrstvou a reakce se urychluje se stoupajícím stupněm pokrytí povrchu. Při tom nejefektivnější je působení těchto radikálů, které se tvoří v bezprostřední blízkosti povrchu narůstající koksové vrstvy.230 053 places of the device to varying extents can create. The main coke-forming precursors are, for example, vinyl or phenyl radicals, unsaturated compounds - mainly acetylenic and polyolefinic hydrocarbons. These substances undergo rapid condensation and oligomerization reactions, for example, 1,4-addition of the Diels-Alder type, with the growing coke layer and the reaction accelerates with increasing degree of surface coverage. The most effective action of these radicals is that they are formed in the immediate vicinity of the surface of the growing coke layer.
Koksové úsady jsou trvale pokryty souvislou vrstvou polymerního materiálu, která se postupně přeměňuje na koks. Polymerní vrstva podstatně omezuje zvýšenou povrchovou aktivitu a katalytický efekt stěny reaktoru, případně kovů, obsažených v koksových úsadách při urychlování koksotvorných pochodů. Tento katalytický efekt se uplatňuje zejména na počátku procesu a je efektivně potlačován některými komponentami, které působí jako inhibitory.Coke deposits are permanently covered with a continuous layer of polymer material, which gradually converts into coke. The polymer layer significantly limits the increased surface activity and catalytic effect of the reactor wall, or possibly metals, contained in the coke deposits in accelerating coke formation processes. This catalytic effect is applied mainly at the beginning of the process and is effectively suppressed by some components that act as inhibitors.
Nutnost inhibovat koksotvorné reakce je tím důležitější, čím je výchozí surovina pro pyrolysu náchylnější ke koksování. Acetyleny a polyolefiny musí být odstraněny vždy nebol jejich tendence k polymeračním a oligomeračním pochodům a tím k tvorbě koksových prekursorů je enormní a za běžných podmínek pyrolysy se prakticky nedá inhibovat. Při pyrolyse plynných alkanických uhlovodíků jakými jsou etan a propan se jako retardant zplyňování s vodní parou /gazofikace/ na oxidy uhlíku v praxi používá sirovodík /Britský patent 1 077 918; 1967/. Olefinické nástřiky se obvykle nepyrolysují, ale hydrogenací se buď převádějí na nasycené suroviny, nebo se zvýšenému nebezpečí jejich koksování zabraňuje nebo se omezuje speciálními opatřeními, jak je například známo z čs. AO č. přimíšením olefinického podílu až za konvekční sekci nebo přimíšením omezeného množství olefinů - např. známé z čs. AO č.Xl^éoX nebo Bronner C., Derrien M., Lassau C.: Hydrocarbon Procese. 56, No.l, 131 /1977/ nebo Duium F.; KTI Newsletter, Spring 1980, str. 17.The need to inhibit coke-forming reactions is all the more important, the more susceptible the starting material for pyrolysis is to coking. Acetylenes and polyolefins must always be removed because their tendency to polymerize and oligomerize and thus to form coke precursors is enormous and practically cannot be inhibited under normal pyrolysis conditions. In the pyrolysis of gaseous alkane hydrocarbons such as ethane and propane, hydrogen sulfide is used in practice as a retardant for gasification with water vapor (gasification) to carbon oxides /British patent 1,077,918; 1967/. Olefinic feeds are usually not pyrolyzed, but are either converted to saturated raw materials by hydrogenation, or the increased risk of their coking is prevented or limited by special measures, as is known, for example, from Czechoslovak Patent Application No. AO No. by mixing the olefinic portion after the convection section or by mixing a limited amount of olefins - e.g. known from Czechoslovak Patent Application No. AO No. Xl^éoX or Bronner C., Derrien M., Lassau C.: Hydrocarbon Processe. 56, No. 1, 131 /1977/ or Duium F.; KTI Newsletter, Spring 1980, p. 17.
230 053230,053
Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob výroby etylénu z plynných uhlovodíků pyrolýzou v přítomnosti vodní páry pří teplotě 800 až 900°C a zdržné době kratší než 1 sekunda za přídavku sirovodíku nebo elementární síry v množství 0,005 až 0,3 % hmot. na surovinu. Jeho podstata spočívá v tom, že se jako surovina pro pyrolýzu použije směs plynných uhlovodíků s teplotou varu v rozmezí -50 až 29°C, sestávající z alkenů C3 a C4 nebo ze směsi alkanů a alkenů C3 a C4. Podle dalšího význaku vynálezu se do plynného nástřiku přidává primární benzín a/nebo petrolej a/nebo plynný olej v množství 10 až 50 % hmot.The above-mentioned shortcomings are eliminated according to the invention by a method of producing ethylene from gaseous hydrocarbons by pyrolysis in the presence of water vapor at a temperature of 800 to 900°C and a residence time of less than 1 second with the addition of hydrogen sulfide or elemental sulfur in an amount of 0.005 to 0.3% by weight per raw material. Its essence lies in the fact that a mixture of gaseous hydrocarbons with a boiling point in the range of -50 to 29°C, consisting of C3 and C4 alkenes or a mixture of C3 and C4 alkenes and alkenes, is used as the raw material for pyrolysis. According to another feature of the invention, naphtha and/or kerosene and/or gas oil are added to the gaseous injection in an amount of 10 to 50% by weight.
Základní účinek způsobu podle vynálezu spočívá v potlačení vedlejších kondensačních a oligomeračních reakcí při pyrolyse olefinických uhlovodíků C5 a C4, které v konečném důsledku vedou ke vzniku koksu, usazujícího sena vnitřním povrchu pyrolysních trubek. Další účinek spočívá v tom, že přídavkem siry nebo sirovodíku se zvyšuje výtěžek etylenu při pyrolyse. Na rozdíl od těchto dvou účinků se podle britského patentu 1077918 používá sirovodík na inhibování tvorby oxidů uhlíku při pyrolyse etanu a propanu /nasycených uhlovodíků/.The basic effect of the method according to the invention is to suppress the side condensation and oligomerization reactions during the pyrolysis of C5 and C4 olefinic hydrocarbons, which ultimately lead to the formation of coke, which settles on the inner surface of the pyrolysis tubes. Another effect is that the addition of sulfur or hydrogen sulfide increases the yield of ethylene during pyrolysis. In contrast to these two effects, according to British patent 1077918, hydrogen sulfide is used to inhibit the formation of carbon oxides during the pyrolysis of ethane and propane (saturated hydrocarbons).
Podle čs. AO 180 859 se sirovodíx a elementární síra používají při pyrolýze individuálních uhlovodíků a ropných frakcí s teplotou varu 30 až 400°C, které neobsahují olefiny.According to Czechoslovak Patent Application No. AO 180 859, hydrogen sulfide and elemental sulfur are used in the pyrolysis of individual hydrocarbons and petroleum fractions with a boiling point of 30 to 400°C that do not contain olefins.
Způsob podle vynálezu je blíže popsán na několika typických příkladech pyrolysy olefinických frakcí.The method according to the invention is described in more detail using several typical examples of pyrolysis of olefinic fractions.
Pyrolysy byly prováděny na pokusném zařízení, sestávajícím ze zásobníku na surovinu a vodu, čerpadel, předehřívače, mísiče, přímého vyhřívání trubkového reaktoru, chladiče a kondensátoru. Zařízení modelovalo reálný pyrolysní proces. Pyrolysovaly se a C4 frakce zbavené diolefinů a. acetylenů, s různým obsahem nenasycených uhlovodíků. Sklon ke koksotvorným reakcím byl účinně potlačován kontinuálním přidáváním sirovodíku nebo síry do reakční směsi.Pyrolysis was carried out on an experimental device consisting of a tank for raw material and water, pumps, preheater, mixer, direct heating of the tubular reactor, cooler and condenser. The device modeled the real pyrolysis process. C4 fractions freed from diolefins and acetylenes, with different contents of unsaturated hydrocarbons, were pyrolyzed. The tendency to coke-forming reactions was effectively suppressed by continuous addition of hydrogen sulfide or sulfur to the reaction mixture.
Příklad 1Example 1
Nasycená surovina byla pyrolysována za' následujících podmínek: Teplota: 835°CThe saturated feedstock was pyrolyzed under the following conditions: Temperature: 835°C
Hmotnostní poměr H20/sur.: 0,4Mass ratio H20/sur.: 0.4
Zdržná doba: 0,9 sDwell time: 0.9 s
Obsah H2s v surovině /% hm./:0,1H 2 s content in the raw material /% wt./: 0.1
230 053230,053
Složení vstupní suroviny a pyrolysních produktů bylo následující:The composition of the feedstock and pyrolysis products was as follows:
Příklad 2Example 2
Stejným způsobem a za stejných reakčních podmínek jako v příkladě 1 byla pyrolysována surovina s celkovým obsahem nenasycených uhlovodíků do 25 % hm.In the same manner and under the same reaction conditions as in Example 1, a raw material with a total content of unsaturated hydrocarbons up to 25 wt.% was pyrolyzed.
Složení vstupní suroviny a pyrolysních produktů bylo následující:The composition of the feedstock and pyrolysis products was as follows:
230 053 cis-2-buten 1,3-butadien Cg + těžší uhlov230 053 cis-2-butene 1,3-butadiene Cg + heavier carbon
1,71.7
1,31.3
3>43>4
3,63.6
Příklad 3Example 3
Stejným způsobem a za stejných podmínek jako v příkladě,1 byla pyrolysována surovina s celkovým obsahem nenasycenýdh C4 uhlovodíků do 50 % hm.In the same manner and under the same conditions as in Example 1, a raw material with a total content of unsaturated C 4 hydrocarbons up to 50 wt.% was pyrolyzed.
Složení vstupní suroviny a plynových produktů /při zanedbatelném množství kapalných zplodin/ bylo následující:The composition of the input raw material and gas products (with a negligible amount of liquid products) was as follows:
Na témže pokusném zařízení byla pyrolysována směs C4 frakce s vyšším obsahem nenasycených uhlovodíků spolu s primárním benzinem. Sklon nenasycených uhlovodíků ke koksování byl efektivně potlačen přídavkem elementární síry do primárního benzinu v množství 0,001 až 0,3 % hm. s výhodou 0,06 % hm., /vzhledem k uhlovodíkové surovině/. Složení smíšeně suroviny bylo např. 25 % hm. benzinu a 75 % hm.frakce s 25%ním obsahem C4alkenů.In the same experimental device, a mixture of C 4 fraction with a higher content of unsaturated hydrocarbons was pyrolyzed together with virgin gasoline. The tendency of unsaturated hydrocarbons to coke was effectively suppressed by adding elemental sulfur to virgin gasoline in an amount of 0.001 to 0.3 wt. %, preferably 0.06 wt. %, /relative to the hydrocarbon feedstock/. The composition of the mixed feedstock was, for example, 25 wt. % gasoline and 75 wt. % fraction with a 25% content of C 4 alkenes.
ΊI
Příklad 4Example 4
230 053230,053
Zařízení na kopyrolysu frakce a benzinu bylo oproti předchozím případům opatřeno samostatným čerpadlem na benzin. Teplota při pyrolyse byla 82O°C; ostatní reakční podmínky byly stejné jako v příkladech 1-3. Pyrolysovala se směs 25% hm. benzinu a 75 % hm. frakce s obsahem cca 25 % hm. olefinů.The equipment for the co-pyrolysis of the fraction and gasoline was, in contrast to the previous cases, equipped with a separate gasoline pump. The pyrolysis temperature was 820°C; other reaction conditions were the same as in examples 1-3. A mixture of 25% wt. gasoline and 75% wt. fraction with a content of approximately 25% wt. olefins was pyrolyzed.
Složení a charakterisace vstupních surovin a pyrolysního produktu bylo následující:The composition and characterization of the input raw materials and pyrolysis product were as follows:
deštil.křivka:precipitation curve:
Základní porovnání surovin z hlediska sklonu ke koksování a potvrzení Retardačního účinku sirovodíku bylo provedeno na stejném zařízení, na kterém však byl přímý reaktor zaměněn za U reaktor. Bylo proměřováno množství pevných pyrolysních úsad při pyrolyse čistých surovin /bez přítomnosti vody/ a to jakA basic comparison of the raw materials in terms of their tendency to coke and confirmation of the retarding effect of hydrogen sulfide was carried out on the same device, but in which the direct reactor was replaced by a U reactor. The amount of solid pyrolysis deposits during the pyrolysis of pure raw materials (without the presence of water) was measured, both
230 0S3 s kontinuálním přídavkem sirovodíku, tak bez něj.230 0S3 with and without continuous addition of hydrogen sulfide.
Příklad 5Example 5
byla pyrolysována jednak v čistém stavu, jednak za kontinuálního přídavku 0,1 % hm. H2S, a to 15, 30, 60 a 90 minut za následujících podmínek: teplota 83O°C zdržná doba 0,2 s.was pyrolyzed both in a pure state and with the continuous addition of 0.1 wt. % H 2 S, for 15, 30, 60 and 90 minutes under the following conditions: temperature 83O°C, residence time 0.2 s.
Přitom se dosáhlo následujících výtěžků pevných pyrolysních úsad:The following yields of solid pyrolysis deposits were achieved:
P Ř S D I£ Ž T VYNÁLEZUP È S I£ Ž T OF THE INVENTION
230 0S3230 0S3
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS130782A CS230053B1 (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Process for producing ethylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS130782A CS230053B1 (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Process for producing ethylene |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS230053B1 true CS230053B1 (en) | 1984-07-16 |
Family
ID=5347127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS130782A CS230053B1 (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Process for producing ethylene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS230053B1 (en) |
-
1982
- 1982-02-25 CS CS130782A patent/CS230053B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| MX2022007301A (en) | CIRCULAR ECONOMY FOR PLASTIC WASTE IN POLYETHYLENE THROUGH REFINERY FLUID CATALYTIC CRACKING (FCC) OR FLUID CATALYTIC CRACKING/ALKYLATION UNITS. | |
| US3817853A (en) | Coking of pyrolysis tars | |
| US5472596A (en) | Integrated fluid coking paraffin dehydrogenation process | |
| SK9972002A3 (en) | Method for producing C2- and C3- olefins of hydrocarbons | |
| NL172078C (en) | METHOD FOR THERMAL CRACKING OF A HYDROCARBON IN THE PRESENCE OF HYDROGEN. | |
| CA1153721A (en) | Hydropyrolysis process for upgrading heavy oils and solids into light liquid products | |
| CS230053B1 (en) | Process for producing ethylene | |
| MY105190A (en) | Production of olefins by pyrolysis of a hydrocarbon feed | |
| TW201531455A (en) | Method and apparatus for producing olefins | |
| US2768225A (en) | Production of long-chain olefins | |
| KR102375651B1 (en) | How to steam crack hydrocarbons | |
| GB752884A (en) | Petroleum resins using cyclodiene monomers | |
| SU1696458A1 (en) | Method of processing vacuum gas oil | |
| US5430216A (en) | Integrated fluid coking paraffin dehydrogenation process | |
| Taniewski et al. | Hydropyrolysis of hydrocarbons | |
| Bajus | Sulfur compounds in hydrocarbon pyrolysis | |
| US20250388826A1 (en) | Systems and process for the production of hydrocarbon products | |
| US20260015301A1 (en) | Systems and processes for the production of olefinic products | |
| SU956545A1 (en) | Process for producing olefins | |
| US2709194A (en) | Dealkylation of aromatic hydrocarbons | |
| SU1715823A1 (en) | Method of processing vacuum gas oil | |
| US3283024A (en) | Hydrocarbon conversion | |
| Duisters | Thermal cracking of butadiene | |
| CS254941B1 (en) | A method for producing 1-alkenes of C 5 to C 18 | |
| SU1641859A1 (en) | Method of producing unsaturated hydrocarbons |