SU677669A3 - Способ получени этилена - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНА

Вод т из какого-нибудь подход щего внешнего источника и дополнительно он может быть частично рециклизован из -последующих стадий разделени .

Водород и загружаемый материал - углеводороды можно вводить в зону гидропиролиза отдельно, или их можно смещивать и вводить в виде смеси. Углеводород можно вводить через распылительное сопло, примен   водород в качестве распыл ющего газа. Углеводород нагревают предпочтительно до температуры, близкой к рабочей температуре зоны гидроииролиза. Например , его можно нагревать от 300 до 550°С.

Выделение углерода в результате побочной реакции в зоне гидроииролиза можно ингибировать тем, что в загружаемом матернале углеводородном масле создают незначительные концентрации соединений серы , например 10 ппм. Это хорошо известно как пассивирование. Добавку соединений серы обычно осуществл ют непрерывно.

Вместо соединений серы можно примен ть альтернативно воду или лар, хот  определенное эффективное ингибирование карбонизации требует большего количества воды по сравнению с соединени ми серы. Обычно эффективным  вл етс  приблизительно до 3 моль воды/моль углеводорода, хот  можно примен ть большее количество.

Гидрорасщепленный продукт быстро нагревают При таких же услови х, какие примен ют на стадии гидропиролнза, и затем сразу расшир ют при давлении 1-3 ати и температуре 750-950°С. Температуру, до которой Гидрорасщепленный продукт должен быстро нагреватьс  перед расщирением , регулируют тем, что просто контролируют температуры расширенного продукта, в зависимости от сохранени  температуры расширенного продукта подвод тепла к гидрорасщепленному продукту перед расширением .увеличиваетс  или уменьшаетс .

Нагревание гидрорасщ&пленного продукта можно проводить с помощью внешнего обогревательного устройства, например трубчатой печи. Предпочтительно прежде всего из-за регулировани  нагревание осуществл ть путем введени  контролируемых количеств кислорода в гидрорасщепленный продукт. Благодар  этому часть гидрорасщепленного продукта сгорает, и образуетс  тепло, необходимое дл  -повышени  температуры до желаемой величины. Этот способ нагревани  гидрорасщепленного продукта более интенсивен, чем обогрев извне, и тем самым избегают быстрой реакции этана с водородом нри давлении и температуре выше 800°С с образованием метана. Необходимый нагрев должен происходить в течение времени примерно меньшего 0,1 с предпочтительно меньше 0,01 с.

Если осуществл ют -необходимое нагревание путем парциального сжигани  с применением кислорода, то кислород можно вводить в виде воздуха или из другого источника , который сам в системе инертен. В св зи с тем, что Гидрорасщепленный продукт имеет высокую температуру, введение кислорода обуславливает непосредственное сгорание и образование тепла.

Быстрое нагревание и осуществл емое немедленно расширение приводит к дегидрированию гидрорасщепленного продукта, ма-,

ксимально способствует превращению этана в этилен.

Расщирение нагретого гидрорасщепленного продукта обусловливает .понижение парциального давлени  водорода в смеси, и

соответственно этому .при превращении равновесие сдвигаетс  .вправо и большее количество этана дегидрируетс  в этилен.

Образуюшийс  расширенный Гидрорасщепленный продукт, который теперь содержит большее количество этилена, дл  предотвращени  образовани  дегт  необходимо сразу же бь1стро охладить. В зоне расширени  Гидрорасщепленный продукт должен оставатьс  менее 1 с, перед тем как его

быстро охлад т. Быстрое охлаждение должны оставл ть в таком объеме, чтобы температура снижалась до величины приблизительно ниже 500, предпочтительно 250-300°С.

Дл  получени  этилена и других углеводородов быстроохлан денный продукт .в зоне разделени  обрабатывают далее. Дл  этого можно использовать обычные способы . Нрежде всего его охлаждают, чтобы

сконденсировать воду, затем сушат дл  удалени  другой влаги. После этого продукт с ломощью р да -колонок дл  низкотемпературной фракционной .перегонки охлаждают по известным методам. Прежде

всего отдел ют водород, его можно подход щим образом рециклизовать в стадию гидропиролиза . Затем отдел ют и получают метан, его можно -примен ть в качестве синтетического компонента природного газа.

После этого в качестве желаемого продукта отдел ют этилен, его в качестве товарного продукта можно хранить или транспортировать . Этан  вл етс  следующим компонентом , который можно отделить, и чтобы получить максимальный выход в способе получени  этилена, отделенный этан нагревают .надлежащим образом и подвергают давлению и непосредственно перед расщирением рециркулируют в .стадию нагревани  гидрорасщепленного продукта. В зависимости от необходимости можно отдел ть другие высшие углеводороды и дл  применени  их выдел ть. Углеводороды, которые не подлежат выделению, могут быть рециклизованы подход щим образом в стадию гидропиролиза. При данных услови х целесообраз-но эти углеводороды перед рециклизацией гидрировать.

Вышеописанный криогенный способ разделени  по существу представл ет собой

селективную, ступенчатзю перегонку, можно проводить селективную, ступенчатую конденсацию.

Вышеописанный способ непрерывного гидропиролиза, быстрого нагревани  и расширени  и немедленного быстрого охлаждени , можно осуш,ествл ть в одном трубчатом реакторе с большой по объему камерой расширени , за которой следует камера быстрого охлаждени . Начальна  или перва  часть трубчатого реактора, котора  представл ет собой зону гидропиролиза, может быть окружена печью, нагреваемой газом. Часть трубчатого реактора, котора  непосредственно предшествует камере расширени , молсет бить снабжена впрыскивающими соплами дл  введени  контролируемого количества -кислорода или газа, содержащего кислород. Устройство, которое необходимо дл  осуществлени  предложенного способа,  вл етс  относительно простым н дешевым по сравнению с устройством, которое примен ют п.ри обычном способе получени  этилена.

Пример. Поток бензина и газообразного водорода подают «асосом в зону гидропиролиза реактора, выполненного из нержавеющей стали со многими зонами. Зона гидропиролиза заполнена керамическими спиральками дл  хорошей теплоотдачи. Зона гидропиролиза имеет свободный объем приблизительно 176 см и поддерживаетс  при темературе около 725°С и общем давлении около 10 ати. При этих услови х реакционна  смесь находитс  в зоне в среднем 10 с. Когда реакционна  смесь локидает зону гидрониролиза, впрыскивают в реакционную смесь 300 мл/мин газообразного кислорода, в результате в этом месте реактора , очень быстро повышаетс  температура (за 0,005 с), обусловленна  теплом сгорани , которое образуетс  благодар  реакции кислорода с реакционной смесью гидропиролиза . Сразу же после этого нагретую таким образом реакционную смесь пропускают через расшир ющий клапан в зону расщирени , в которой поддерживаетс  атмосферное давление и температура в пределах 840-860°С. Температуру в зоне расширени  регулируют с помощью скорости подачи кислорода непосредственно перед зоной расширени . Ра:ботают при времени воздействи  в зоне расширени  0,5 с, а затем расщиренную зону направл ют в зону быстрого охлаждени , где температура быстро понижаетс  до 240-280°С благодар  тонкому распылению воды. Температуры в зоне быстрого охлаждени  регулируют путем установлени  скорости подачи водорода. Затем быстро охлажденную смесь охлаждают далее , дл  того чтобы сконденсировать основное количество воды, после этого дл  удалени  двуокиси углерода н оставшейс  воды Промывают холодным метанолом. Затем оставщуюс  часть реакционной смеси охлаждают дальще с помощью р да теплообменников до температур -в пределах от -100 до -160°С приблизительно при 23 ат, и комцримируют. При этом основное количество метана и высшие углеводороды конденсируютс  в жидкость и отдел ютс  от газообразного водорода. Водород после этого можно рециклизовать в зону гидропиролиза . Оставшиес  сжиженные углеводороды затем фракционно перегон ют дл  получени  съема метана, этилена и других желаемых фракций. Например, можно получить этан, а затем использовать его в качестве загружаемого материала дл  отдельной печи расщеплени . Или он может быть рециклизован в реактор в то место, где кислород вводитс  в продукт реакции гидро-пи.ролиза .

Така  рециклизаци  повышает производительность способа в целом. Углеводороды , которые содержат углеводородных атомов больше, чем С2-углеводороды, можно селективно отдел ть и получать в виде продукта , отдельно или вместе рециклизовать в зону гидропиролиза и снова подвергать обработке .

Выход приведен в таблице, там же дл  сравнени  даны данные по известному способу 2. Соотношени  Н2 к бензину равно 4: 1.

Claims (2)

1. Способ получени  этилена пиролизом углеводородного сырь  в присутствии водорода с последующим охлаждением полученных продуктов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода целевого продукта, пиролиз осуществл ют при давлении 5-75 атм, продукты пиролиза дополнительно нагревают и подвергают расширению за врем  0,001-0,1 с путем снижени  давлени  до 1-3 атм при достижении температуры продукта 750-950°С, 7 2.Способ по п. I, отл и ч а ющ и и с   тем, что Пиролиз ведут при 600-850°С и времени реакции 0,1-200с. 3.Способ по тт. 1 и 2, отл ич а ющий- 5 с  тем, что охлаждение полученных продуктов ведут до 25-500°С. 8 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 43522, кл. 16В 121, опублик. 1972.

2. Нефтепереработки и «ефтехими . Научно-технический сборник. 1971 г., № 8, с. 20-21.