СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ
METHOD OF PRODUCING UNSATURATED HYDROCARBONS

Изобретение относится к способу получения непредельных углеводородов путем термоконтактной переработки углеводородного сырья в присутствии контакта.
Известен способ термоконтактной переработки углеводородного сырья с использованием углеродистой стали в присутствии водяного пара в количестве 30-200 мас.% на сырье. Процесс проводят при температуре 800-900°С. В качестве контакта используют сталь 20 или любую другую углеродистую сталь. При этом в ходе процесса в результате разложения воды выделяется водород, который способствует разрыву связей в соединениях и снижает количество вторичных продуктов уплотнения, отлагающихся на реакционных поверхностях (ав. св. СССР №941400, 1982).
Недостатком данного способа является применение в ходе процесса марочной стали.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ термокрекинга углеводородного сырья в среде водяного пара при температуре 550-750°С в присутствии контакта, представляющего из себя железорудный полуфабрикат (ав. св. СССР №1268603, 1986).
Однако этот способ требует предварительной активации контакта в токе воздуха, к тому же использованный контакт не подвергается регенерации, а сразу выгружается из реактора.
Задача изобретения - получение пирогаза с высоким содержанием непредельных углеводородов (НУ).
Указанная задача решается тем, что в способе получения непредельных углеводородов путем термоконтактного крекинга углеводородного сырья в присутствии контакта, согласно изобретению в качестве контакта используют огарок, являющийся побочным продуктом производства серной кислоты из серного колчедана и время контакта углеводородного сырья с контактом составляет 0,15-3,5 с.
Способ осуществляют следующим образом.
3
3
В реактор с движущимся контактом, в качестве которого применяется огарок производства серной кислоты, при температуре 720-920°С подают углеводородное сырье. Объем реактора 1,2 см. Объем контакта в реакторе 0,5 см. Скорость подачи углеводородного сырья 0,04-0,18 г/мин. Движение контакта создается за счет воздействия на него сырьевого потока. Давление атмосферное.
Пример 1
Через реактор пропускают пропановую фракцию (содержание пропана 89,2 мас.%). Температура в реакторе 840°С, время контакта 0,38 с. Конверсия сырья составляет 60,8 мас.% Получается пирогаз с содержанием НУ 45,3 мас.%, в том числе: этилен - 22,7 мас.%, пропилен - 19,9 мас.%. Подробный состав газа приведен в таблице 1. Отработанный контакт подвергается регенерации кислородом воздуха и далее используется в процессе.
Пример 2
Способ осуществляется по методике примера 1. Температура в реакторе 880°С, время контакта 0,26 с. Конверсия сырья составляет 82,1 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 56,9 мас.%, в том числе: этилен - 35,1 мас.%, пропилен - 17,6 мас.%.
Пример 3
Способ осуществляется по методике примера 1. Температура в реакторе 920°С, время контакта 0,16 с. Конверсия сырья составляет 87,7 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 58,5 мас.%, в том числе: этилен - 39,8 мас.%, пропилен - 14,3 мас.%.
Пример 4
Способ осуществляется по методике примера 1. Температура в реакторе 900°С, время контакта 0,16 с. Конверсия сырья составляет 80,4 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 54,9 мас.%, в том числе: этилен - 34,4 мас.%, пропилен - 17,1 мас.%.
Пример 5 (контрольный).
Способ осуществляется по методике примера 1, но в качестве разбавителя применяется водяной пар. Массовое соотношение сырьешар составляет 38:62. Температура в реакторе 900°С, время контакта 0,21 с. Конверсия сырья составляет 95,4 мас.%. Получается пирогаз с содержанием НУ 56,2 мас.%, в том числе: этилен - 46,6 мас.%, пропилен - 9,6 мас.%.
При этом наблюдается значительное образование водорода, а содержание непредельных углеводородов в пирогазе в расчете на превращенное сырье ниже, чем в предыдущих примерах.
Пример 6
Способ осуществляется по методике примера 1, но в качестве сырья используется прямогонная бензиновая фракция. Температура в реакторе 720°С, время контакта 3,5 с. Газообразование составляет 53,3 мас.%. Выход НУ равен 38,4 мас.%, в том числе: этилен - 15,5 мас.%, пропилен - 11,4 мас.%. Подробные результаты представлены в таблице 2.
Пример 7
Способ осуществляется по методике примера 6. Температура в реакторе 750°С, время контакта 3,4 с. Газообразование составляет 71,3 мас.%. Выход НУ равен 50 мас.%, в том числе: этилен - 22,2 мас.%, пропилен - 15,1 мас.%.
Как видно из приведенных данных, использование огарка в процессе термоконтактного крекинга углеводородного сырья позволяет получить пирогаз с высоким содержанием олефиновых углеводородов и решить проблему утилизации огарка - побочного продукта производства серной кислоты.
Таблица 1
Пример
1
2
3
4
5*
Температура, °С
840
880
920
900
900
Время контакта, с
0,38
0,26
0,16
0,16
0,21
Конверсия сырья, мас.%
60,8
82,1
87,7
80,4
95,4
Состав пирогаза, мас.%
Водород
1,0
1,9
2,4
1,9
4,8
Метан
13,1
21,0
24,4
21,4
27,3
Этан
1,4
2,3
2,2
2,0
2,1
Этилен
22,7
35,1
39,8
34,4
46,6
Пропан
39,2
17,9
12,3
19,6
4,6
Пропилен
19,9
17,6
14,3
17,1
9,6
Ацетилен
0,0
0,3
0,2
0,1
1,7
Бутены
1,5
1,3
1,7
1,5
0,3
Бутадиен
1,1
2,5
2,5
1,9
2,7
Сумма НУ
45,3
56,9
58,5
54,9
56,2
Сумма НУ на превращенное сырье
74,5
69,3
66,7
68,4
63,9
** - контрольный пример
Таблица 2
Пример
6
7
Температура, °С
720
750
Время контакта, с
3,5
3,4
Газообразование, мас.%
53,3
71,3
Выходы продуктов, мас.%
Водород
0,5
0,6
Метан
9,9
14,6
Этан
3,6
4,8
Этилен
15,5
22,2
Пропан
0,4
0,7
Пропилен
11,4
15,1
Бутаны
0,5
0,6
Бутены
8,9
9,6
Бутадиен
2,7
3,2
Сумма НУ
38,4
50,0