CZ2002105A3 - Způsob výroby propylenu z olefinových proudů - Google Patents

Způsob výroby propylenu z olefinových proudů Download PDF

Info

Publication number
CZ2002105A3
CZ2002105A3 CZ2002105A CZ2002105A CZ2002105A3 CZ 2002105 A3 CZ2002105 A3 CZ 2002105A3 CZ 2002105 A CZ2002105 A CZ 2002105A CZ 2002105 A CZ2002105 A CZ 2002105A CZ 2002105 A3 CZ2002105 A3 CZ 2002105A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
propylene
zsm
zeolite
hydrocarbons
olefins
Prior art date
Application number
CZ2002105A
Other languages
English (en)
Inventor
Carlo Perego
Stefano Peratello
Paolo Pollesel
Sergio Sgorlon
Maria Angela Mantegazza
Massimo Romagnoli
Original Assignee
ENICHEM S. p. A.
Enitecnologie S. P. A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ENICHEM S. p. A., Enitecnologie S. P. A. filed Critical ENICHEM S. p. A.
Publication of CZ2002105A3 publication Critical patent/CZ2002105A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
    • C07C4/06Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Způsob' výroby propylenu z olefinových proudů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby propylenu z uhlovodíkových proudů tvořených převážně olefiny.
Vynález se konkrétněji týká selektivního krakovacího způsobu výroby propylenu, který využívá jako výchozí materiály směsi uhlovodíků, převážně olefinů, přičemž teplota varu těchto uhlovodíků se pohybuje v rozmezí od -15 °C do +80 °C, výhodně od -12 °C do +60 °C.
Dosavadní stav techniky
Typickým příkladem těchto frakcí jsou v podstatě frakce uhlovodíků se 4 až 6 atomy uhlíku, které jsou produktem parního krakování a katalytického krakování a které obsahují alespoň 40 % hmotn. olefinu a zpravidla alespoň 70 % hmotn. olefinu.
Propylen je jedním z nejdůležitějších chemických produktů z hlediska poptávky a objemu produkce, a to zejména vzhledem k jeho využitelnosti při výrobě polymerů propylenu je parní krakovací proces, uhlovodíkové vsázky s vysokým obsahem zpracují v přítomnosti páry. Hlavními krakování jsou propylen a ethylen, které opouštějí proces v poměru přibližně 0,5. Vzhledem k rostoucí poptávce po propylenu, která se významně projevila zejména v posledních
Hlavním zdrojem při kterém se parafinu tepelně produkty parního
01-3980-01-Če • ·· • · · · · ·· • · · · β ·
4 4 4 · · • · · · · · · ···· · · · · • · · · 4 4 · · · · •9 ·· 4 4 · ·····<
letech a která výrazně převýšila poptávku po ethylenu, a vzhledem ke skutečnosti, že poměr propylen/ethylen nelze výrazně měnit, se stalo nezbytným zvýšení produkce propylenu za použití alternativních metod. Ve skutečnosti došlo v roce 1999 k výraznému deficitu propylenu v západní Evropě, přičemž dovoz tohoto produktu činil 195 000 t. Požadavky trhu by mohla uspokojit vysokoobjemová výroba propylenu která spočívá ve zpracování vedlejších produktů parního krakování způsobem, který umožňuje měnit celkový poměr propylen/ethylen. Je zřejmé, že flexibilní způsoby, které by umožňovaly určitou pružnost při úpravě poměrů propylen/ethylen, by znamely ekonomický přínos.
Zajímavá možnost spočívá v selektivním krakovacím procesu, který převádí frakce uhlovodíků se 4 až 5 atomy uhlíku na propyleny. Frakce lze odvodit z parního krakování, nicméně rovněž existuje možnost rozšířit tento proces na další podobné proudy pocházející například z FCC (fluidní katalytické krakování). Vsázky lze rovněž získat z výše zmiňovaných frakcí po extrakci a/nebo obohacením olefiny.
Použití pevných kyselinových katalyzátorů, například amorfních hlinitokřemičitanů a zejména zeolitů, při krakovací reakci uhlovodíků je známo z literatury (viz. například J. Scherzer, Cata. Rev. - Sci. Eng., 31(3), 215-354, 1989).
Nejdůležitější aplikací těchto materiálů při krakovacích reakcích je z průmyslového hlediska aplikace označovaná jako FCC (fluidní katalytické krakování), která používá jako výchozí matriály těžké vsázky, jako například vakuové plynové oleje, a jejím účelem je produkovat lehké uhlovodíkové frakce, zejména v rozsahu teplot varu benzínu. Katalyzátory, které se • ·
01-3980-01-Če • · · · · * · ·· · • ·· · · · · · · ·
v současné době při tomto procesu používají, jsou zeolity typu -Y (zkratka IUPAC: FAU), které obsahují různá aditiva.
Jiný typ krakování se vzhledem k použitým vsázkám a typu získaných produktů označuje jako selektivní krakování. Účelem selektivního krakování je výroba lehkých olefinů, například ethylenu a propylenu, z uhlovodíkových frakcí obsahujících uhlovodíky se 4 až 6 atomy uhlíku jako výchozí suroviny, kterou je v porovnání s vakuových plynovým olejem třeba považovat za lehkou. Výhodou tohoto způsobu je skutečnost, že převádí uhlovodíkové frakce s nízkou kvalitou, které se obtížně distribuují na trh, na olefiny mající vyšší kvalitu.
Různé zeolitové materiály, které jsou aktivní při selektivních krakovacích reakcích, . jsou popsány v literatuře. Například, EP-A-109,059 a EP-A-109,060 popisují použití zeolitu ZSM-5 (zkratka IUPAC: MFI) při selektivních krakovacích reakcích. Tyto dokumenty dokazují, že nejlepší katalytické výkony ve smyslu výtěžku propylenu a ethylenu se získaly v případě, kdy byl poměr SÍO2/AI2O3 v zeolitu vysoký. Konkrétněji EP-A-109,059 uvádí pro zeolity typu MFI (ZSM-5) poměry SiO2/AÍ2O3, které odpovídají 300 mol/mol nebo které jsou nižší, a výhodně poměry, jejichž hodnoty se pohybují v rozmezí od 25 do 220, zatímco EP-A-109, 060 popisuje SiO2/Al2O3 poměry 350 mol/mol nebo vyšší.
WO 99/57226 popisuje způsob konverze uhlovodíkových vsázek, jejichž teplota varu leží v rozsahu nafty, na propylen v přítomnosti zeolitů se střední velikostí pórů, které mají poměr SiO2/Al2O3 vyšší než 200 mol/mol. Výše uvedený dokument poskytuje dva experimentální příklady: (1) V prvním příkladu se porovnávaly tři zeolity se střední velikostí pórů,
01-3980-01-Če
9* • · · 9
99999 · » konkrétně ZSM-48 (SiO2/Al2O3 > 1500), ZSM-22 (SiO2/Al2O3 > 1500) a ZSM-5 (SiO2/Al2O3 = 55) . Ukázalo se, že selektivita pro propylen je u prvních dvou katalyzátorů vyšší než u katalyzátoru ZSM-5. (2) V druhém příkladu se porovnávaly dva zeolity ZSM-22 zeolity mající různé poměry SiO2/Al2O3 (>1500 a 120) . V tomto případě se ukázalo, že zeolit s vyšším poměrem SiO2/Al2O3 má vyšší selektivitu pro propylen.
Konečně WO 99/29805 popisuje způsob výroby propylenu z olefinových proudů obsahující uhlovodíky se 4 a více atomy uhlíku v přítomnosti zeolitu MFI (ZSM-5), který má poměr SiO2/Al2O3 alespoň 180 mol/mol.
Odborníci v oboru však stále cítí potřebu nalézt vhodné katalytické materiály, které by umožňovaly dosažení vyšších konverzí a které by současně vykazovaly vyšší stabilitu katalytické aktivity po určitou časovou periodu. Zvláště citlivým problémem, který nebyl v literatuře příliš rozebírán je skutečnost, že katalytická aktivita katalytického matriálu se v průběhu použití tohoto materiálu snižuje.
f
Podstata vynálezu
Nyní byl nalezen způsob, který využívá materiály schopné zvyšovat výtěžek propylenu, jejichž velkou výhodou je rovněž schopnost udržet si prakticky konstantní katalytický výkon v průběhu časové periody.
Vynález se týká způsobu výroby propylenu, který vychází ze směsí uhlovodíků, převážně olefinů, jejichž teplota varu se pohybuje v rozmezí od -15 °C do +80 °C, výhodně od -12 °C do +60 °C, přičemž tento způsob zahrnuje uvedení výše zmíněné
01-3980-01-Če • ·· • s> · · « · směsi uhlovodíků za krakovacích podmínek do kontaktu se zeolitem s velkými póry, který má poměr silika/alumina nižší než 200 a výhodně 50 až 150.
Uhlovodíkově směsi jsou v podstatě tvořeny uhlovodíky, olefiny i parafiny, jejichž teplota varu se pohybuje v rozmezí od -15 °C do +80 °C, výhodně od -12 °C do +60 °C. Typickými příklady uhlovodíků, které tvoří výše popsanou uhlovodíkovou směs jsou 1-buten, trans-2-buten, cis-2-buten, n-butan, isobutan, propan, pentan, isopentan, 1-penten, 2-penten, n-hexan, 1-hexen a 2-hexan. Uhlovodíkové směsi obsahují 30 % hmotn. až 100 % hmotn. olefinů, výhodně 40 % hmnotn. až 85 % hmotn. Parafiny obsažené v uhlovodíkových směsích představují 5 % hmotn. až 65 % hmotn., výhodně 10 % hmotn. až 50 % hmotn., a ještě výhodněji 20 % hmotn. až 45 % hmnotn.
Výraz krakovací podmínky označuje teplotu, při které se uhlovodíkové směsi uvádějí do kontaktu s katalyzátorem, přičemž touto teplotou se rozumí 400 °C až 750 °C, výhodně 450 °C až 700 °C, ještě výhodněji 500 °C až 650 °C.
Způsob podle vynálezu se výhodně provádí při hmotnostní hodinové prostorové rychlosti (WHSW) 0,1 h_1 až 1000 h-1, výhodněji 0,5 h1 až 100 h’1 a ještě výhodněji 0,8 h_1 až 50 h_1.
Tlak v kontaktní zóně, ve které dochází ke kontaktu katalyzátoru a' uhlovodíkových směsí, se pohybuje v rozmezí 0,01 MPa až 3,04 MPa, výhodněji od 0,1 MPa až 0,3 MPa a ještě výhodněji při 0,1 MPa.
Způsob podle vynálezu lze provádět za použití libovolného reaktoru například reaktoru s fixním ložem, reaktoru s pohyblivým ložem nebo reaktoru s fluidním ložem, přičemž jako výhodný se jeví reaktor s fixním ložem. Katalyzátor, který lze « · • · ·
01-3980-01-Če *
• · · « • · · · · · • · · φ · · použít při provádění způsobu podle vynálezu je zeolit s velkými póry, který má molární poměr silika/alumina nižší než 200, a výhodně poměr, který se pohybuje v rozmezí 50 až 150. Výraz zeolit s velkými póry označuje (viz. N.Y. Chen and T. F. Degnan, Chemical Engineering Progress, únor 1988, 32-41) zeolit mající krystalickou mřížku tvořenou dvanácti čtyřstěny. Výše popsaný zeolit má molární poměr silika/alumina nižší než 200, výhodně roven 50 až 150. U výhodného provedení je zeolitem zeolit ZSM-12 (zkratka IUPAC: MTW), který má poměr silika/alumina nižší než 200, výhodně roven 50 až 150. Přípravu tohoto zeolitu je odborníkům v oboru známa.
Zeolit lze použít jako takový nebo smísený s inertními produkty, a to ve formě granulí nebo pelet.
V rozporu s tím, co je uvedeno ve ; vědecké a patentové literatuře, má ZSM-12 materiál nej lepší katalytické výkony při poměrech SiO2/Al2O3 < 200 mol/mol. Nej lepší katalytické výkony označují jak výtěžek propylenu, tak stabilitu katalyzátoru během časové periody.
Níže uvedené příklady provedení vynálezu mají pouze ilustrativní .charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.
Příklady provedení vynálezu
Katalytické experimenty se prováděly v kontinuálním laboratorním zařízení s fixním ložem, které mělo formu válcového reaktoru. Reakční produkty se definovaly pomocí plynového čhromatografu model HP 5898 vybaveného kapilární kolonou PONA.
01-3980-01-Če
Pro experimentální testy se použila syntetická směs uhlovodíků se 4 atomy uhlíku, jejichž seznam uvádí tabulka 1. Tato směs má podobné složení jako proud, který je označen jako rafinovaný III a který je odvozen z parního krakování.
Tabulka 1. Směs použitá při katalytických testech
Uhlovodík Obsah (% hmotn.)
1-buťen /
Trans-2-buten 52,35
Cis-2-buten 24,86
n-butan 22,61
Isobutan 0,18
Olefinů celkem 77,21
Hmotnostní zastoupení vodíku, methanu, ethanu, ethylenu, propanu, propylenu, n-butanu, isobutanu, 1-butenu a isobutenu, cis-2-butenu, trans-2-butenu, butadienu a frakce těžších produktů označené jako C5 + se stanovila v plynných reakčních produktech. Katalyzátor se použil v množství 2 až 10 g ve formě granulí 20-40 mesh nebo pelet 2-4 mm, smísený s inertním produktem Corindone a v hmotnostním poměru 1:1.
Příklad 1. Syntéza ZSM-12 (SÍO2/AI2O3 - 100 mol/mol)
Do 35% vodného roztoku tetramethylamoniumhydroxidu se přidalo 2,4 g hlinitanu sodného s 56% obsahem oxidu hlinitého.
·· *
01-3980-01-Če
Takto získaný roztok se za míchání vlil do 200 g koloidního oxidu křemičitého Ludox HS 40.
Získal se čirý homogenní gel, který se vlil do ocelového autoklávu AISI316 vybaveného kotvovým míchadlem. Gel se nechal 90 hodin krystalizovat za hydrotermálních podmínek při 165 °C.
Po ochlazení autoklávu se získaná pevná látka izolovala z matečného louhu a proplachovala demineralizovanou vodou až do okamžiku, kdy oplachová voda dosáhla pH hodnoty nižší než 9.
Získaná pevná látka se 5 hodin žíhala v proudu vzduchu při 550 °C.
Takto získaná pevná látka se podrobila iontové výměně, při které se použila suspenze ve vodném roztoku octanu amonného. Amonné ionty byly přítomny v přebytku- oproti nominálnímu hliníku přítomnému v pevné látce. Po přefiltrování a propláchnutí pevné látky se celá operace (výměna a průplach) opakovala.
Získaná pevná látka se 5 hodin žíhala v proudu vzduchu při 550 °C.
Tímto způsobem se získal pevný zeolit ve své kyselinové formě, který po provedení XRD analýzy odhalil přítomnost čistě krystalické fáz'e typu ZSM-12. Chemická analýza ukázala obsah zbytkového sodíku nižší než 50 ppm a molární poměr SÍO2/AI2O3 = 100.
Kontrolní přiklad 2. Syntéza ZSM-12 (SÍO2/AI2O3 = 250 mol/mol)
Do 35% vodného roztoku tetramethylamoniumhydroxidu se přidalo 0,97 g hlinitanu sodného s 56% obsahem oxidu
01-3980-01-Če hlinitého. Takto získaný roztok se za míchání vlil do 200 g koloidního oxidu křemičitého Ludox HS 40.
Získal se čirý homogenní gel, který se vlil do ocelového autoklávu AISI316 vybaveného kotvovým míchadlem. Gel se nechal 90 hodin krystalizovat za hydrotermálních podmínek při 165 °C.
Po ochlazení autoklávu se získaná pevná látka izolovala z matečného louhu a proplachovala demineralizovanou vodou až do okamžiku, kdy oplachová voda dosáhla pH hodnoty nižší než 9.
Získaná pevná látka se 5 hodin žíhala v proudu vzduchu při 550 °C.
Takto získaná pevná látka se podrobila iontové výměně, při které se použila suspenze ve vodném roztoku octanu amonného. Amonné ionty byly přítomny v přebytku- oproti nominálnímu hliníku přítomnému v pevné látce. Po přefiltrování a propláchnutí pevné látky se celá operace (výměna a průplach) opakovala.
Získaná pevná látka se 5 hodin žíhala v proudu vzduchu při 550 °C.
Tímto způsobem se získal pevný zeolit ve své kyselinové formě, který po provedení XRD analýzy odhalil přítomnost čistě krystalické fáze typu MTV. Chemická analýza ukázala obsah zbytkového sodíku nižší než 50 ppm a molární poměr SÍO2/AI2O3 = 250.
01-3980-01-Če * « • · · • · Μ
Φ · Φ • Φ Φ ·· φφ ·· Φ ·· ·» * · ·ΦΦφ
ΦΦΦ · φ *
ΦΦΦΦΦΦΦ Φ φ • Φ ΦΦφ * * * ΦΦ ΦΦΦΦ
Přiklad 3. Katalytická analýza ZSM-12 (SiO2/Al2O3
100 mol/mol)
Katalytická analýza zeolitu ZSM-12 s molárním poměrem SÍO2/AI2O3 = 100 (příklad 1) se prováděla na výše popsaném zařízení za následujících provozních podmínek:
reakční teplota = 500 °C;
celkový tlak =0,1 MPa;
WHSWCeiková = 1 h-1;
obsah zavážky = viz tabulka 1.
WHSW se definovala jako poměr hmotnostního hodinového průtoku (g/h) směsi zavážky ku hmotnosti katalyzátoru (g) . Z prostorového hlediska má tento poměr jednotku h’1.
Obr. 1 ukazuje dvě křivky týkajdcí se konverze a selektivity propylenu získané při použití katalyzátoru ZSM-12 s molárním poměrem SÍO2/AI2O3 = 100, v závislosti na čase v proudu (tos).
Celková konverze je definována následujícím způsobem:
% celkové konverze = [ (C4 na vstupu do reaktoru)-(C4 na výstupu z reaktoru)]/(C4 na vstupu do reaktoru) x 100.
U tohoto způsobu se C4 frakce, nedělí na olefiny nebo parafiny, ale považuje se jako celek za potenciální reakční činidlo.
Selektivita pro propylen se vypočte následujícím způsobem: % selektivita pro propylen = (výtěžek propylenu)/(celková konverze) x 100.
Výtěžek propylenu se experimentálně získá pomocí plynové chromatografie.
··
01-3980-01-Če
0 • 0 0 0 0 0 0«
Kromě vysoké konverze a vysokých hodnot selektivity je extrémně důležitou vlastnosti neočekávaně dobrá stabilita tohoto materiálu v průběhu časové periody. Z grafu na obr. 1 vyplívá, že alespoň v průběhu 140 hodin (tos) nedošlo ke zhoršení katalytického účinku.
Tato stabilita v průběhu časové periody učinila z tohoto materiálu materiál zvláště vhodný pro jednoduché reakční podmínky, které poskytuje například fixní lože. Nicméně tyto katalyzátory lze použít i u komplexnějších řešení, jakými jsou reaktory s fluidním/transportovaným ložem.
Tabulka 2, která slouží k ilustrativním účelům, naznačuje selektivitu různých složek tvořících produkt na výstupu ze zařízení. Ze sledovaných olefinů je rovněž přítomen ethylen (7,88 %). C5 + označuje kapalnou frakci (za; atmosférického tlaku a pokojové teploty) produktu opouštějícího zařízení. Tabulka 3 dále naznačuje složení frakce C5 +, která obsahuje vysoký počet uhlovodíků. Vzhledem k tomu, že složení produktů závisí na provozních teplotách, prezentuje tabulka 3 složení dvou frakcí získaných při dvou různých reakčních teplotách.
Tabulka 2. Selektivita po 146 hodinách při 55% konverzi
Produkt Selektivita (% hmotn.)
Vodík 0,38
Methan O OO
Ethylen 7,88
Ethan 0,78
Propylen 39,1
Propan 5,54
01-3980-01-Če
C5 + 45,52
Celkem 100,00
Tabulka 3. Složení kapalné frakce C5 + získané za použiti ZSM-12 (SÍO2/AI2O3 = 100 mol/mol v % hmotn.
Reakční teplota (°C) BTX % NAFTALENY % C5+ (nearomatické) % OSTATNÍ O. O
500 40 8 17,5 34,5
500 55 7 5,5 32,5
Výraz BTX označuje benzen, toluen a xyleny. Výraz naftaleny zahrnuje všechny uhlovodíky, a to i různým způsobem substituované, naftalinové rodiny. Výraz C5 + (nearomatické) označuje nearomatické uhlovodíky, a to jak nasycené, tak mononenasycené, které obsahují 5 až 8 atomů uhlíku. Výraz ostatní označuje ty produkty, které nebylo možno konkrétně definovat pomocí plynové chromatografie.
Z uvedeného složení je patrné, že velkou část vedlejších produktů tvoří snadno využitelné produkty, například BTX.
Kontrolní příklad 4. ZSM-12 (SÍO2/AI2O3 = 250 mol/mol)
Katalytická analýza zeolitu ZSM-12 mající molární poměr SÍO2/AI2O3 = 250, jehož syntéza je popsána v příkladu 2, se prováděla za použití zařízení popsaného výše a za přesných provozních podmínek, jejichž seznam je uveden v příkladu 3.
01-3980-01-Če ♦ · ·· 99 9 99 99 ··· 9 φ ♦ 9 φ φ 9 • Φ· * · 9 · 9« 9 • 9 9 9 9 999999» « 9
9 9 99 9 999 ·· ·· 99 · «« 9999
Obr. 2 naznačuje dvě křivky týkající se celkové konverze a selektivity pro propylen, které se získaly za použití tohoto zeolitu, v závislosti na čase (tos) . Konverze a selektivita pro propylen jsou definovány stejným způsobem, jako v příkladu
3.
V rozporu s tím, co je popsáno v literatuře jsou katalytické výkony ZSM-12 s poměrem SiO2/Al2O3 = 250 nižší ve smyslu výtěžku (produkt selektivity a konverze) a životnosti než katalytické výkony zeolitu s vyšším obsahem A12O3.
Z grafu znázorněného na obr. 2 lze ve skutečnosti zjistit, že již po 25 hodinách (tos) došlo k evidentnímu zhoršení katalytického výkonu.
Tabulka 5, která slouží ilustrativním účelům, naznačuje selektivitu různých složek tvořících produkt na výstupu ze zařízení. Na druhé straně tabulka 6 naznačuje složení kapalné frakce C5+ rozdělené na skupiny sloučenin.
Tabulka 5. Selektivita po 24 hodinách při 52% konverzi
Produkt Selektivita (% hmotn.)
Vodík 0,4
Methan 0, 6
Ethylen 4,41
Ethan 0,42
Propylen 37,0
Propan 3, 82
c5 + 53,35
Celkem 100,00
·· ·
01-3980-01-Če «« ♦» · · · • · ·· • · · · • · · · *· 99
9 9
9 9 9
99999
9 9 «
• · ♦ · • · · • · · · • · · « 9 999 9
Tabulka 6. Složení v % hmotn. kapalné frakce C5 + získané za použití ZSM-12 (SiO2/Al2O3 = 250 mol/mol)
Reakční teplota (°C) BTX % NAFTALENY % c5 + (nearomatické) O, O OSTATNÍ %
500 35 3, 5 17,5 44
Výraz BTX označuje benzen, toluen a xyleny. Výraz naftaleny zahrnuje všechny uhlovodíky, a to i různým způsobem substituované, naftalinové rodiny. Výraz C5 + (nearomatické) označuje nearomatické uhlovodíky, a to jak nasycené, tak mononenasycené, které obsahují 5 až 8 atomů uhlíku. Výraz ostatní označuje ty produkty, které nebylo možno konkrétně definovat pomocí plynové chromatografie.
Kontrolní příklad 5. Komerční ZSM-5
Katalytická analýza komerčního zeolitu ZSM-5 (CBV 3020 E) mající molární ,poměr SiO2/Al2O3 = 30 se prováděla za použití zařízení popsaného výše a za přesných provozních podmínek, jejichž seznam je uveden v příkladu 31
Obr. 3 naznačuje dvě křivky týkající se celkové konverze a selektivity pro propylen, které se získaly za použití tohoto zeolitu, v závislosti na čase (tos).
Konverze a selektivita pro propylen jsou definovány stejným způsobem, jako v příkladu 3.
01-3980-01-Če
Katalytické výkony ZSM-5 jsou mnohem nižší ve smyslu výtěžku (produkt selektivity a konverze) i ve smyslu doby zachování katalytického výkonu než katalytický výkon zeolitu ZSM-12.
Z grafu na obr. 3 je ve skutečnosti patrné, že již po 10 hodinách (tos) dochází k evidentnímu zhoršení katalytického výkonu.
Tabulka 7, která slouží ilustrativním účelům, naznačuje selektivitu různých složek tvořících produkt na výstupu ze zařízení.
Na druhé straně tabulka 8 naznačuje složení kapalné frakce C5+ rozdělené na skupiny sloučenin.
Tabulka 7. Selektivita po 27 hodinách při 85% konverzi
Produkt Selektivita (% hmotn.)
Vodík 1,63
Methan 3,70
Ethylen 3,03
Ethan 5,14
Propylen 3,84 ‘
Propan 34,15
c5 + ' 48,51
Celkem 100,00
01-3980-01-Če

Claims (12)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1.
    olefinů, +80 °C,
    Způsob výroby propylenu ze směsi uhlovodíků, převážně jejichž teplota varu leží v rozmezí od -15 °C do vyznačený tím, že zahrnuje uvedení výše popsané směsi uhlovodíků za krakovacích podmínek do kontaktu se zeolitem s velkými póry, který má molární poměr silika/alumina nižší než 200.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že teplota varu směsi uhlovodíků leží v rozmezí od -12 °C do +60 °C.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že zeolitem je zeolit ZSM-12.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačený tím, že zeolit ZSM-12 má molární poměr silika/alumina od 50 do 150.
  5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že směs uhlovodíků obsahuje 30 % hmotn. až 100 % hmotn. olefinů.
  6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačený tím, že směs uhlovodíků obsahuje 40 % hmotn. až 85 % hmotn. olefinů.
    01-3980-01-Če «Φ φφ • φ · φ φφ φ φ · • φ φ φ φφ φφ
  7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se provádí při teplotě 400 °C až 750 °C.
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že se provádí při teplotě 450 °C až 700 °C.
  9. 9. Způsob podle nároku 68, vyznačený tím, že se provádí při teplotě 8500 °C až 650 °C.
  10. 10. Způsob podle nároku 1, vyzn.ačený tím, že se provádí při hmotnostní hodinové prostorové rychlosti (WHSW) 0,1 h1 až 1000 h1.
  11. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že se provádí při hmotnostní hodinové prostorové rychlosti 0,5 h-1 až 100 h_1.
  12. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačený tím, že se provádí při hmotnostní hodinové prostorové rychlosti 0,8 h 1 až 50 h”1.
CZ2002105A 2000-05-19 2001-05-15 Způsob výroby propylenu z olefinových proudů CZ2002105A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2000MI001111A IT1318527B1 (it) 2000-05-19 2000-05-19 Procedimento per la produzione di propilene da correnti olefiniche.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2002105A3 true CZ2002105A3 (cs) 2002-06-12

Family

ID=11445081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2002105A CZ2002105A3 (cs) 2000-05-19 2001-05-15 Způsob výroby propylenu z olefinových proudů

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7154015B2 (cs)
EP (1) EP1196363B1 (cs)
JP (1) JP4026047B2 (cs)
AT (1) ATE237571T1 (cs)
AU (1) AU6597401A (cs)
CZ (1) CZ2002105A3 (cs)
DE (1) DE60100188T2 (cs)
ES (1) ES2195989T3 (cs)
IT (1) IT1318527B1 (cs)
NO (1) NO20020281L (cs)
PL (1) PL199646B1 (cs)
SK (1) SK285824B6 (cs)
WO (1) WO2001090034A1 (cs)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2859994B1 (fr) 2003-09-19 2005-10-28 Inst Francais Du Petrole Procede de conversion directe d'une charge comprenant des olefines a quatre, et/ou cinq atomes de carbone ou plus, pour la production de propylene
CZ298836B6 (cs) * 2004-04-15 2008-02-20 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Zeolitový katalyzátor struktury ZSM-5 pro selektivní krakování alkenu a zpusob jeho výroby
FR2875234B1 (fr) * 2004-09-15 2006-11-03 Inst Francais Du Petrole Procede de production de propylene fonctionnant en lit mobile avec recyclage d'une fraction de catalyseur use
FR2879620B1 (fr) * 2004-12-21 2007-02-23 Inst Francais Du Petrole Procede de conversion directe d'une charge comprenant des olefines a quatre et/ou cinq atomes de carbone, pour la production de propylene avec une co-production d'essence
US8246914B2 (en) * 2008-12-22 2012-08-21 Uop Llc Fluid catalytic cracking system
CN104437613A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 中国石油化工股份有限公司 无粘结剂ZSM-5/β共生分子筛催化剂及其制备方法
CN104437612A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 中国石油化工股份有限公司 无粘结剂ZSM-5/β共结晶分子筛催化剂及其制备方法
CN104557396B (zh) * 2013-10-23 2017-10-27 中国石油化工股份有限公司 一种正丁烯催化裂解生产丙烯的方法
CN104557397B (zh) * 2013-10-23 2017-03-22 中国石油化工股份有限公司 一种正丁烯生产丙烯的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832449A (en) * 1971-03-18 1974-08-27 Mobil Oil Corp Crystalline zeolite zsm{14 12
US5026936A (en) * 1989-10-02 1991-06-25 Arco Chemical Technology, Inc. Enhanced production of propylene from higher hydrocarbons
CA2228115A1 (en) * 1995-07-31 1997-02-13 Mobil Oil Corporation Treatment of zeolite to improve its butene selectivity
EP0921181A1 (en) * 1997-12-05 1999-06-09 Fina Research S.A. Production of propylene
US6069287A (en) * 1998-05-05 2000-05-30 Exxon Research And Engineering Co. Process for selectively producing light olefins in a fluid catalytic cracking process

Also Published As

Publication number Publication date
EP1196363A1 (en) 2002-04-17
EP1196363B1 (en) 2003-04-16
ITMI20001111A0 (it) 2000-05-19
US20020175110A1 (en) 2002-11-28
DE60100188T2 (de) 2004-04-08
ES2195989T3 (es) 2003-12-16
AU6597401A (en) 2001-12-03
PL352295A1 (en) 2003-08-11
NO20020281D0 (no) 2002-01-18
WO2001090034A1 (en) 2001-11-29
PL199646B1 (pl) 2008-10-31
SK285824B6 (sk) 2007-09-06
JP2003534300A (ja) 2003-11-18
IT1318527B1 (it) 2003-08-27
JP4026047B2 (ja) 2007-12-26
SK642002A3 (en) 2003-05-02
US7154015B2 (en) 2006-12-26
ITMI20001111A1 (it) 2001-11-19
DE60100188D1 (de) 2003-05-22
ATE237571T1 (de) 2003-05-15
NO20020281L (no) 2002-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7803330B2 (en) Process for enhanced olefin production
EP1117750B1 (en) Process for manufacturing olefins using a pentasil zeolite based catalyst
CN101448767B (zh) 制备烯烃的方法
AU2008327923B2 (en) Process for the preparation of an olefinic product
WO2010000652A1 (en) Catalyst and isomerisation process
JP4335144B2 (ja) 低級オレフィンの製造方法
CZ2002105A3 (cs) Způsob výroby propylenu z olefinových proudů
JP5991362B2 (ja) 金属高含有分子篩およびそれらの製造プロセス
WO2000026163A1 (en) Process for making propylene and ethylene
AU646265B2 (en) Synthetic crystalline aluminosilicate for the catalytic conversion of hydrocarbons in petrochemical processes
CN101448769B (zh) 由烃原料制备丙烯的方法
WO2004056944A1 (en) Process for the production of propylene and ethylene mixtures and the catalytic systems used therein
JP7222743B2 (ja) ゼオライト触媒及び該ゼオライト触媒を用いた低級オレフィンの製造方法
CN102438748A (zh) 含氧化合物转化催化剂、烯烃产物的制备方法以及含氧化合物转化催化剂的制备方法
RU2412144C2 (ru) Способ получения низших олефинов при давлении ниже атмосферного
Nawaz et al. Drastic enhancement of propene yield from 1-hexene catalytic cracking using a shape intensified Meso-SAPO-34 catalyst
US11827589B2 (en) Methods for isobutylene conversion to C5+ compounds
US8426663B2 (en) Catalytic conversion of alkylaromatic compounds
AU594448B2 (en) Production of unsaturated hydrocarbons by selective cracking
JPH0417165B2 (cs)
KR20060131872A (ko) 고옥탄가 가솔린 기재의 제조방법
MXPA99011156A (es) Isomerizacion de olefinas por alquilacion y desalquilacion de hidrocarburos aromaticos