RU2272016C2 - Method of increasing yield of higher molecular weight olefins from lower molecular weight olefins (options) - Google Patents
Method of increasing yield of higher molecular weight olefins from lower molecular weight olefins (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272016C2 RU2272016C2 RU2003132583/04A RU2003132583A RU2272016C2 RU 2272016 C2 RU2272016 C2 RU 2272016C2 RU 2003132583/04 A RU2003132583/04 A RU 2003132583/04A RU 2003132583 A RU2003132583 A RU 2003132583A RU 2272016 C2 RU2272016 C2 RU 2272016C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- distillation column
- olefins
- heavier
- reaction
- containing hydrocarbon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
- C07C11/02—Alkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/2206—Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31
- C07C5/226—Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31 with metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
- C07C6/02—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond
- C07C6/04—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond at a carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
- C07C2523/04—Alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- C07C2523/28—Molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- C07C2523/30—Tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/32—Manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/36—Rhenium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к контролируемому способу повышения выхода олефинов более высокой молекулярной массы из по существу узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья, которое подают в определенной точке реакционно-дистилляционной колонны (колонны, в которой одновременно осуществляются реакция и дистилляция), при использовании различного размещения катализаторов диспропорционирования и изомеризации по отношению к точке подачи узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья. Контролируемый способ предусматривает поддержание реакционной смеси в состоянии равновесия пар/жидкость для отделения более легких продуктов в виде верхнего погона и сбора более тяжелых продуктов реакции в виде кубовой жидкости посредством поддерживания регулируемых профилей температуры и давления в отношении используемого узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья необходимого диапазона более тяжелых олефинсодержащих продуктов - углеводородов, представляющих интерес как получаемый продукт в кубовой жидкости реакционно-дистилляционной колонны.The present invention relates to a controlled method for increasing the yield of higher molecular weight olefins from a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feeds that are fed at a specific point in a reaction distillation column (a column in which reaction and distillation are carried out simultaneously), using different arrangements catalysts for disproportionation and isomerization with respect to the feed point of a narrow range containing lighter hydrocarbon olefins raw materials. The controlled method involves maintaining the reaction mixture in a vapor / liquid equilibrium to separate lighter products as an overhead and collect heavier reaction products as bottoms by maintaining controlled temperature and pressure profiles with respect to the narrow range used, containing lighter olefins containing hydrocarbon feed range of heavier olefin-containing products - hydrocarbons of interest as the resulting product in cubic th liquid reactive distillation column.
Кроме того, в реакционно-дистилляционной колонне создают, по меньшей мере, одну или несколько зон контактирования пар/жидкость для улучшения разделения более легких олефинов - продуктов реакции и более тяжелых олефинов - продуктов реакции, а также исходного олефинсодержащего углеводородного сырья, и для снижения стоимости процесса.In addition, at least one or more vapor / liquid contact zones are created in the reaction-distillation column to improve the separation of lighter olefins - reaction products and heavier olefins - reaction products, as well as the initial olefin-containing hydrocarbon feed, and to reduce the cost process.
Уровень техникиState of the art
Из предшествующего уровня техники хорошо известно использование металлических катализаторов для взаимодействия/расщепления и рекомбинации (диспропорционирования) молекул углеводородов, которые содержат олефиновые или двойные связи, соединяющие атомы углерода. Такая реакция расщепления и рекомбинации молекул углеводородов по двойным связям приводит к получению молекул углеводородов - олефинов с различной молекулярной массой в зависимости от состава используемого исходного сырья и от того, каким образом в молекулах используемого сырья расположены двойные связи, но вовсе необязательно приводит к получению конечного продукта, представляющего значительный коммерческий интерес.The use of metal catalysts for the interaction / cleavage and recombination (disproportionation) of hydrocarbon molecules that contain olefinic or double bonds connecting carbon atoms is well known in the prior art. Such a reaction of splitting and recombination of hydrocarbon molecules into double bonds leads to the production of hydrocarbon molecules - olefins with different molecular weights depending on the composition of the feedstock used and how double bonds are located in the molecules of the feedstock used, but it does not necessarily lead to the final product of significant commercial interest.
Например, из предшествующего уровня техники известны реакции пропилена для получения этилена и бутена, или, наоборот, получение пропилена из этилена и бутена в присутствии металлических катализаторов, продуктом этих реакций является олефин, но этот продукт - олефин незначительно отличается по своей ценности от исходных реагентов. Кроме того, поскольку эти реакции являются обратимыми, они протекают, главным образом, до достижения равновесия, что ограничивает выход необходимых продуктов. Из предшествующего уровня техники известны только жидкофазные реакции с использованием гетерогенного катализатора в неподвижном слое, псевдоожиженном слое или в движущихся слоях в качестве в основном контролируемых методов достижения равновесия смесей олефинсодержащих реагентов и продуктов.For example, propylene reactions for producing ethylene and butene are known from the prior art, or, conversely, obtaining propylene from ethylene and butene in the presence of metal catalysts, the product of these reactions is an olefin, but this olefin product is slightly different in value from the starting reagents. In addition, since these reactions are reversible, they occur mainly until equilibrium is reached, which limits the yield of the necessary products. Only liquid-phase reactions are known from the prior art using a heterogeneous catalyst in a fixed bed, a fluidized bed, or in moving beds as basically controlled methods for achieving equilibrium of mixtures of olefin-containing reagents and products.
Из предшествующего уровня техники также известны попытки использовать другие регулируемые параметры процесса, такие как большее время пребывания для этих систем и более высокая температура, для того чтобы наилучшим образом достичь равновесия и сдвинуть равновесие в более благоприятном направлении в сторону образования необходимых продуктов реакции диспропорционирования, но такие попытки, как правило, приводили к повышению изомеризации и образованию других побочных продуктов реакции, присутствие которых нежелательно в необходимом продукте.The prior art also attempts to use other controlled process parameters, such as a longer residence time for these systems and a higher temperature, in order to best achieve equilibrium and shift the equilibrium in a more favorable direction towards the formation of the necessary products of the disproportionation reaction, but such attempts, as a rule, led to an increase in isomerization and the formation of other reaction by-products, the presence of which is undesirable in the required Recreatives Products.
Некоторые известные из предшествующего уровня техники источники информации раскрывают реакции, протекающие с повышенными селективностью и степенью конверсии, в которых используют 1- и 2-бутен, с получением при этом этилена, пропилена, 2-пентена и 3-гексена с использованием реакционно-дистилляционной колонны, в присутствии оксида рения в качестве катализатора диспропорционирования. В соответствии с этими источниками уровня техники катализатор служит субстратом для дистилляции, что способствует фазовому переносу некоторых легких продуктов из жидкой фазы. В этих конкретных системах конверсия и выход повышаются, но реакция приводит к получению этилена и пропилена в качестве легких продуктов и только 2-пентена и 3-гексена в качестве тяжелых продуктов, которые ненамного более ценны, чем исходное сырье, используемое для их получения.Some sources of information known from the prior art disclose reactions proceeding with increased selectivity and conversion using 1- and 2-butene to produce ethylene, propylene, 2-pentene and 3-hexene using a reaction-distillation column , in the presence of rhenium oxide as a disproportionation catalyst. In accordance with these sources of the prior art, the catalyst serves as a substrate for distillation, which contributes to the phase transfer of some light products from the liquid phase. In these specific systems, conversion and yield are increased, but the reaction produces ethylene and propylene as light products and only 2-pentene and 3-hexene as heavy products, which are not much more valuable than the feedstock used to produce them.
В соответствии с предшествующим уровнем техники имеется множество сообщений о методах и процессах повышения выхода олефинов, молекулярная масса которых лежит в среднем диапазоне, посредством взаимодействия молекул олефинов с большим числом атомов углерода с молекулами олефинов, содержащими небольшое число атомов углерода, при одновременном диспропорционировании и изомеризации таких олефинов. В соответствии с этим способом как молекулы олефинов с большим числом атомов углерода, так и молекулы олефинов, содержащие небольшое число атомов углерода, выдерживают в одной общей жидкой фазе, при этом реакционному процессу предоставляют возможность находиться вблизи состояния равновесия, получая при этом олефины, молекулярная масса которых находится в интервале средних по величине значений, и которые относятся к числу линейных олефинов ряда детергентов (С10-С16), используя в качестве исходного сырья легкие (С4-С9) и тяжелые (С16-С20+) альфа-олефины. Некоторые варианты этих известных из предшествующего уровня техники патентов даже используют для получения линейных спиртов промышленного значения.In accordance with the prior art, there are many reports on methods and processes for increasing the yield of olefins, the molecular weight of which lies in the average range, through the interaction of olefin molecules with a large number of carbon atoms with olefin molecules containing a small number of carbon atoms, while disproporting and isomerizing such olefins. In accordance with this method, both olefin molecules with a large number of carbon atoms and olefin molecules containing a small number of carbon atoms are held in one common liquid phase, while the reaction process is allowed to be close to the equilibrium state, thereby obtaining olefins, molecular weight which is in the range of average values, and which are linear olefins of a number of detergents (С 10 -С 16 ), using light (С 4 -С 9 ) and heavy (С 16 -С 20 +) feeds alpha olefins. Some variants of these patents known from the prior art are even used to produce linear alcohols of industrial value.
В этих известных из уровня техники патентах используют процесс изомеризации, результатом которого является такое распределение положения двойной связи в молекулах олефинов, которое открывает возможность получения более широкого числа олефинов, которые удобно использовать в том случае, когда необходимо получить олефин ряда детергентов, имеющий молекулярную массу среднего диапазона, исходя из легких и из тяжелых альфа-олефинов и внутренних олефинов (т.е. в которых двойная связь располагается внутри молекулы, а не на ее конце). При проведении таких однофазных реакций в жидкой фазе обычно используют катализатор, такой как калий, цезий или рубидий, для того, чтобы способствовать изомеризации - изменению положения двойных связей между углеродными атомами и получить более широкий диапазон внутренних олефинов, которые способны взаимодействовать с образованием олефинов, имеющих молекулярную массу среднего диапазона.In these patents known from the prior art, an isomerization process is used, the result of which is the distribution of the position of the double bond in the olefin molecules, which opens up the possibility of obtaining a wider number of olefins, which are convenient to use when it is necessary to obtain an olefin of a number of detergents having a molecular weight average range, starting from light and heavy alpha olefins and internal olefins (i.e. in which the double bond is located inside the molecule, and not at its end). When carrying out such single-phase reactions in the liquid phase, a catalyst, such as potassium, cesium or rubidium, is usually used in order to facilitate isomerization — a change in the position of double bonds between carbon atoms and a wider range of internal olefins that can interact with the formation of olefins having mid-range molecular weight.
Кроме того, из предшествующего уровня техники известно множество способов, при осуществлении которых используют как катализаторы изомеризации, так и катализаторы диспропорционирования для проведения взаимодействия в единственной жидкой фазе, при повышенной температуре и повышенном давлении, для того чтобы попытаться получить необходимый диапазон продуктов для использования в качестве разнообразного олефинсодержащего углеводородного сырья, но успех этих попыток является лишь ограниченным из-за равновесного характера процесса и широкого диапазона молекулярных масс смешанных друг с другом олефинсодержащих углеводородов, что требует дополнительной переработки для отделения необходимого узкого диапазона как от более легкого, так и от более тяжелого олефинсодержащего углеводородного сырья и продуктов реакции.In addition, many prior art methods are known in which both isomerization and disproportionation catalysts are used to react in a single liquid phase, at elevated temperature and elevated pressure, in order to try to obtain the required range of products for use as diverse olefin-containing hydrocarbon feedstocks, but the success of these attempts is only limited due to the equilibrium nature of the process and a wide range of molecular masses of olefin-containing hydrocarbons mixed with each other, which requires additional processing to separate the required narrow range from both lighter and heavier olefin-containing hydrocarbon feedstocks and reaction products.
Согласно предшествующему уровню техники металлические катализаторы используют только для диспропорционирования и изомеризации, либо по отдельности, либо в смеси, но без разграничения того, где располагаются катализаторы по отношению к месту ввода указанного исходного сырья, и того, какой катализатор следует использовать первоначально для реакции с исходным сырьем. Таким образом, целью осуществления известных из предшествующего уровня техники способов является получение олефина с двойной связью, наиболее глубоко расположенной внутри молекулы, как в случае легких, так и тяжелых молекул, до или в процессе диспропорционирования, включая внутренние олефины с симметричным расположением двойной связи. Это крайне желательно в том случае, когда целью является синтез углеводорода молекулярной массы среднего диапазона, содержащего олефиновую связь, но не в случае получения олефинсодержащих углеводородов более высокой молекулярной массы из олефинсодержащих углеводородов меньшей молекулярной массы, где конкретно требуется образование асимметричных олефинов.According to the prior art, metal catalysts are used only for disproportionation and isomerization, either individually or in a mixture, but without distinguishing between where the catalysts are located relative to the input point of the specified feedstock and which catalyst should be used initially for the reaction with the feedstock raw materials. Thus, the aim of implementing the methods known from the prior art is to obtain a double bond olefin located most deeply within the molecule, both in the case of light and heavy molecules, before or during the disproportionation process, including internal olefins with a symmetrical double bond arrangement. This is highly desirable when the goal is to synthesize a mid-range hydrocarbon molecular weight hydrocarbon containing an olefinic bond, but not to produce higher molecular weight olefin-containing hydrocarbons from lower molecular weight olefin-containing hydrocarbons, where the formation of asymmetric olefins is specifically required.
Цели настоящего изобретенияObjectives of the present invention
Целью настоящего изобретения, относящегося к способу, является повышение выхода олефинов более высокой молекулярной массы при использовании по существу узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья в реакционно-дистилляционной колонне, содержащей металлические катализаторы, при контролируемых температуре и давлении для осуществления взаимодействия узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья с достижением при этом повышенного выхода более тяжелых олефинов. В соответствии со способом взаимодействия содержащего более легкие олефины углеводородного сырья с достижением при этом повышенного выхода более тяжелых олефинов, происходит удаление более легких углеводородов, содержащих олефиновую связь, и других легких углеводородов.The aim of the present invention related to the method is to increase the yield of higher molecular weight olefins by using a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks in a reaction distillation column containing metal catalysts at controlled temperature and pressure to effect a narrow range interaction containing more light olefins of hydrocarbon feeds while achieving an increased yield of heavier olefins. In accordance with a method of reacting a hydrocarbon feed containing lighter olefins with an increased yield of heavier olefins, the removal of lighter hydrocarbons containing an olefin bond and other light hydrocarbons is removed.
Целью осуществления способа по настоящему изобретению является достижение повышенного выхода более тяжелых олефинов без использования высокой температуры и/или большего времени пребывания в системах, используемых для осуществления таких способов так, чтобы уменьшить образование нежелательных побочных продуктов, присутствие которых нежелательно в нужном продукте, и которые могут мешать получению необходимых более тяжелых олефинов или снижать их выход.The aim of the method of the present invention is to achieve an increased yield of heavier olefins without using a high temperature and / or longer residence time in the systems used to implement such methods so as to reduce the formation of undesirable by-products, the presence of which is undesirable in the desired product, and which may interfere with the production of the necessary heavier olefins or reduce their yield.
Еще одной целью способа по настоящему изобретению является сдвиг равновесия реакции в сторону образования содержащего более тяжелый олефин углеводородного сырья при взаимодействии более легкого олефинсодержащего углеводородного сырья с использованием металлических катализаторов и затем контроль за давлением и температурой для того, чтобы позволить перейти в парообразную фазу наиболее легких нежелательных олефинов и других легких продуктов, образующихся в результате реакции с металлическими катализаторами, для удаления из реакционно-дистилляционного сосуда в виде верхнего погона.Another objective of the method of the present invention is to shift the reaction equilibrium towards the formation of a heavier olefin hydrocarbon feed by reacting a lighter olefin containing hydrocarbon feed using metal catalysts and then controlling pressure and temperature to allow the transition to the vapor phase of the lightest undesired olefins and other light products resulting from a reaction with metal catalysts to remove from the reaction continuously-distillation vessel as an overhead.
Также целью осуществления способа согласно настоящему изобретению является предоставление возможности взаимодействовать даже легчайшему олефинсодержащему сырью, такому как 1- и 2-бутен и пропилен, с металлическими катализаторами при контролируемых температуре и давлении процесса для получения более ценных и более тяжелых олефинсодержащих углеводородных продуктов, например, таких как С5-С10, которые имеют значительно большую стоимость, чем продукты, представляющие собой 2-пентен и 3-гексен.It is also an object of the method of the present invention to enable even the lightest olefin-containing feed, such as 1- and 2-butene and propylene, to interact with metal catalysts at controlled process temperature and pressure to produce more valuable and heavier olefin-containing hydrocarbon products, such as like C 5 -C 10 , which have a significantly higher cost than products consisting of 2-pentene and 3-hexene.
Цель способа, являющегося предметом настоящего изобретения, заключается, кроме того, в том, чтобы обеспечить получение более тяжелых олефинов из узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья с последующим переводом узкого диапазона полученных более тяжелых олефинов на следующую стадию с получением при этом еще более тяжелых олефинов.The purpose of the method that is the subject of the present invention is, in addition, to provide heavier olefins from a narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks, followed by transferring a narrow range of the obtained heavier olefins to the next step to obtain even heavier olefins.
Еще одной целью разработки способа согласно настоящему изобретению является использование процесса изомеризации для того, чтобы регулировать положение олефиновой двойной связи так, чтобы она в молекулах олефина преимущественно занимала асимметричное положение, с последующими диспропорционированием углеродсодержащих молекул, при котором молекула эффективно «разрезается» по двойной связи, и рекомбинацией асимметричных фрагментов с другими молекулами олефинов, подвергнувшимися диспропорционированию с получением при этом более тяжелых молекул олефинов и легких молекул олефинов и затем изомеризацией таких более тяжелых молекул олефинов и опять последующим диспропорционированием. После осуществления всего диспропорционирования согласно настоящему способу более легкие нежелательные олефинсодержащие углеводороды удаляют посредством перевода в парообразную фазу, оставляя опять более тяжелые олефины для дальнейшей изомеризации на следующих стадиях, до тех пор, пока процесс не приведет к получению необходимых более тяжелых олефиновых продуктов.Another objective of the development of the method according to the present invention is to use the isomerization process in order to adjust the position of the olefin double bond so that it predominantly occupies an asymmetric position in the olefin molecules, with subsequent disproportionation of the carbon-containing molecules, in which the molecule is effectively "cut" into a double bond, and recombination of asymmetric fragments with other olefin molecules that have undergone disproportionation to obtain more white olefin molecules and light olefin molecules, and then isomerization of such heavier olefin molecules and again with subsequent disproportionation. After the entire disproportionation according to the present method has been carried out, the lighter undesired olefin-containing hydrocarbons are removed by vaporization, leaving the heavier olefins again for further isomerization in the following steps until the process yields the necessary heavier olefin products.
Целью настоящего изобретения также является использование катализаторов как изомеризации, так и диспропорционирования с олефинсодержащим углеводородным сырьем и продуктами реакции в парообразной и жидкой фазе при относительно низких температуре и давлении для получения необходимого диапазона конечных продуктов - более тяжелых олефинов.The aim of the present invention is the use of both isomerization and disproportionation catalysts with olefin-containing hydrocarbon feed and reaction products in the vapor and liquid phase at relatively low temperature and pressure to obtain the desired range of end products - heavier olefins.
Дополнительно, целью настоящего изобретения является обеспечение наличия, по меньшей мере, одной зоны контактирования пар/жидкость для того, чтобы облегчить отделение содержащих более легкие олефины углеводородов и сбор более тяжелых олефинов, либо в виде конечного продукта, либо для дальнейшего взаимодействия в реакционно-дистилляционной колонне.Additionally, it is an object of the present invention to provide at least one vapor / liquid contact zone in order to facilitate the separation of lighter olefin-containing hydrocarbons and the collection of heavier olefins, either as a final product or for further reaction-distillation reaction column.
Также целью настоящего изобретения является подбор типа катализаторов и места их расположения как предварительно определенной точки для первоначального воздействия на содержащее более легкие олефины углеводородное сырье в зависимости от степени симметрии или отсутствия симметрии расположения двойных связей в содержащие более легкие олефины углеводородного сырья, которое подают в предварительно определенную точку реакционно-дистилляционной колонны.It is also an object of the present invention to select the type of catalysts and their location as a predetermined point for the initial exposure to lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks depending on the degree of symmetry or lack of symmetry of the arrangement of double bonds in lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks that are fed to a predetermined point of the reactive distillation column.
Другие и дополнительные преимущества и усовершенствования способа, являющегося предметом настоящего изобретения, будут приняты во внимание специалистами в данной области техники, и такие преимущества и усовершенствования изобретения будут понятны специалистам в данной области техники после прочтения и осмысления приведенного ниже подробного описания и схематических чертежей.Other and additional advantages and improvements of the method that is the subject of the present invention will be taken into account by those skilled in the art, and such advantages and improvements of the invention will be apparent to those skilled in the art after reading and understanding the following detailed description and schematic drawings.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Способ, являющийся предметом настоящего изобретения, может быть осуществлен в описанных в настоящей заявке определенных физических формах и устройствах, а также при определенной настройке параметров отдельных частей, но будет далее в настоящем описании подробно описано и проиллюстрировано посредством прилагающихся схематических чертежей, которые составляют часть описания, их предпочтительное воплощение.The method that is the subject of the present invention can be implemented in certain physical forms and devices described in this application, as well as with certain settings of the individual parts, but will be further described in the present description and illustrated by the accompanying schematic drawings that form part of the description, their preferred embodiment.
На фиг.1 представлен схематический чертеж реакционно-дистилляционной колонны, применяемой для осуществления способа по настоящему изобретению, с использованием узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного исходного сырья с числом атомов углерода С5 и выше, которое вводят в реакционно-дистилляционную колонну в предварительно определенной точке, с использованием катализатора изомеризации, расположенного вблизи предварительно определенной точки ввода исходного сырья, и катализатора диспропорционирования, расположенного взамен слоев катализатора изомеризации попеременно с ним, и при использовании по меньшей мере одной зоны пар/жидкость, созданной в верхней части реакционно-дистилляционной колонны, предназначенной для получения олефинов с числом атомов углерода от С6 до С10.Figure 1 presents a schematic drawing of a reactive distillation column used to carry out the method of the present invention using a narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feeds with a carbon number of C 5 and higher, which is introduced into the reaction distillation column in a predetermined point, using an isomerization catalyst located near a predetermined input point of the feedstock, and a disproportionation catalyst located dix exchange layers alternating with it isomerization catalyst, and by using at least one zone of vapor / liquid established at the top of the reactive distillation column for producing olefins having a carbon number from C 6 to C 10.
На фиг.2 представлен схематический чертеж реакционно-дистилляционной колонны, применяемой для осуществления способа по настоящему изобретению с использованием узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного исходного сырья с числом атомов углерода от С6 до С10 и еще большим числом атомов углерода, причем указанное сырье вводят в реакционно-дистилляционную колонну в предварительно определенной точке при использовании катализатора изомеризации, расположенного вблизи предварительно определенной точки ввода исходного сырья, и катализатора диспропорционирования, расположенного взамен слоев катализатора изомеризации попеременно с ним, и при использовании по меньшей мере одной зоны пар/жидкость, созданной в верхней части реакционно-дистилляционной колонны, предназначенной для получения олефинов с числом атомов углерода С10 и более.Figure 2 presents a schematic drawing of a reactive distillation column used to carry out the method of the present invention using a narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks with a number of carbon atoms from C 6 to C 10 and an even larger number of carbon atoms, wherein said feed injected into the reaction-distillation column at a predetermined point using an isomerization catalyst located near a predetermined entry point raw materials, and a disproportionation catalyst located instead of the isomerization catalyst layers alternately with it, and when using at least one vapor / liquid zone created in the upper part of the reaction-distillation column designed to produce olefins with the number of carbon atoms of C 10 or more.
На фиг.3 представлен схематический чертеж реакционно-дистилляционной колонны, предназначенной для осуществления способа по настоящему изобретению с использованием диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного исходного сырья с числом атомов углерода от С3 до С4, причем указанное сырье вводят в реакционно-дистилляционную колонну в предварительно определенной точке при использовании катализатора диспропорционирования, расположенного вблизи предварительно определенной точки ввода исходного сырья, и катализатора изомеризации, расположенного взамен слоев катализатора диспропорционирования попеременно с ним, при использовании по меньшей мере одной зоны пар/жидкость, созданной в верхней части реакционно-дистилляционной колонны, предназначенной для получения олефинов с числом атомов углерода от С5 до С10.FIG. 3 is a schematic drawing of a reaction distillation column for carrying out the process of the present invention using a range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks having a carbon number of from C 3 to C 4 , said feed being introduced into the reaction distillation column into a predetermined point when using a disproportionation catalyst located near a predetermined input point of the feedstock and an isome catalyst the process of alternating with the displacement of the disproportionation catalyst layers alternately with it, using at least one vapor / liquid zone created in the upper part of the reaction-distillation column designed to produce olefins with the number of carbon atoms from C 5 to C 10 .
На фиг.4 представлен схематический чертеж последовательно расположенных реакционно-дистилляционных колонн, соединенных вместе и предназначенных для использования первоначального диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного исходного сырья с числом атомов углерода от С3 до С4 с получением при этом олефинов с большим числом атомов углерода посредством подачи продуктов из нижней части колонны последовательно из первой во вторую колонну, а затем - в третью реакционно-дистилляционную колонну.Figure 4 presents a schematic drawing of successive distillation columns connected together and intended to use the initial range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks with a carbon number of from C 3 to C 4 to produce olefins with a large number of carbon atoms by feeding products from the bottom of the column sequentially from the first to the second column, and then to the third reaction-distillation column.
Описание наиболее предпочтительного воплощения изобретенияDescription of the most preferred embodiment of the invention
Настоящее изобретение относится к способу повышения выхода более тяжелых олефинов посредством использования существенно узкого диапазона содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, которое подают в реакционно-дистилляционную колонну, обычно при ссылке на нее обозначаемую номером 10. В соответствии с по меньшей мере одним воплощением, как показано на фиг.1, осуществление способа, являющегося предметом настоящего изобретения, начинается с подачи по существу узкого диапазона содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, с числом атомов углерода от С6 и выше, в реакционно-дистилляционную колонну 10 в предварительно определенную точку ввода исходного сырья 11 реакционно-дистилляционной колонны 10. Вблизи предварительно определенной точки ввода исходного сырья 11 располагается катализатор изомеризации 14, предназначенный для изомеризации исходного олефинсодержащего углеводородного сырья по мере его прохождения через реакционно-дистилляционную колонну 10. Как показано на фиг.1, катализатор изомеризации 14 может располагаться как вблизи предварительно определенной точки ввода исходного сырья 11, так и непосредственно выше и ниже предварительно определенной точки ввода исходного сырья 11 для первой изомеризации исходного олефинсодержащего углеводородного сырья настолько полно, насколько это возможно. Таким образом, в соответствии с этим предпочтительным воплощением изобретения предварительно определенная точка ввода исходного сырья 11 будет располагаться на реакционно-дистилляционной колонне и предназначаться для того, чтобы осуществить первоначальную непосредственную подачу исходного олефинсодержащего углеводородного сырья в реакционно-дистилляционную колонну 10 между зонами катализатора изомеризации 14. Изомеризация олефина, как это известно специалисту в данной области техники, означает, что двойные связи, расположенные между атомами углерода, которые характеризуют олефин, переместятся от одной пары атомов углерода к другой паре атомов углерода, с целью получения преимущественно молекулы олефина, являющейся несимметричной, при условии, что молекула олефина содержит 5 или более атомов углерода. После того как исходное олефинсодержащее углеводородное сырье подверглось изомеризации, ему дают возможность переместиться к катализатору диспропорционирования 15 для диспропорционирования уже прошедшего изомеризацию исходного олефинсодержащего углеводородного сырья. В соответствии с этим предпочтительным воплощением изобретения катализатор диспропорционирования может располагаться выше и ниже катализатора изомеризации 14. Такое размещение катализаторов может представлять собой либо размещение в отдельных поддонах, либо молекулярные смеси катализаторов, которые создаются в виде их смесей. Диспропорционирование олефина, как это известно специалисту в данной области техники, означает, что на участке олефиновой связи олефинсодержащего углеводорода проходит процесс расщепления и рекомбинация полученных при расщеплении фрагментов с другими полученными при расщеплении фрагментами других олефинов, которые подверглись диспропорционированию в это же время, с получением в результате этого как олефинов большей молекулярной массы, так и олефинов меньшей молекулярной массы. В соответствии с этим предпочтительным воплощением изобретения в случае расположения катализатора диспропорционирования 15 выше и ниже катализатора изомеризации 14, олефины, после того как они подверглись изомеризации, перемещаются в реакционно-дистилляционной колонне для того, чтобы подвергнуться диспропорционированию, как это показано на фиг.1.The present invention relates to a method for increasing the yield of heavier olefins by using a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feeds that are fed to the reaction distillation column, usually by reference to it, indicated by 10. In accordance with at least one embodiment, as shown in figure 1, the implementation of the method, which is the subject of the present invention, begins with the filing of a essentially narrow range containing lighter olefins hydrocarbon feedstock, with the number of carbon atoms from C 6 and above, into the
Далее, как показано на фиг.1, по меньшей мере, согласно данному воплощению изобретения обеспечивается поочередное осуществление стадий диспропорционирования и изомеризации олефинсодержащего углеводородного сырья, после его первоначальной подачи в предварительно определенную точку ввода исходного сырья 11 реакционно-дистилляционной колонны 10 и его первичной изомеризации. Такое чередование стадий процесса - диспропорционирования и изомеризации указанного олефинсодержащего углеводородного сырья будет продолжаться в зависимости от размеров реакционно-дистилляционной колонны 10, но, как правило, в качестве последней стадии процесса будет иметь стадию диспропорционирования перед достижением кубовой части 18 реакционно-дистилляционной колонны 10.Further, as shown in FIG. 1, at least according to this embodiment of the invention, the stages of disproportionation and isomerization of the olefin-containing hydrocarbon feedstock are sequentially performed after its initial supply to the predetermined input point of the
Специалисту в данной области техники понятно, что имеется множество катализаторов и способов их подготовки в реакционно-дистилляционной колонне 10, но в соответствии с данным предпочтительным воплощением изобретения катализаторы диспропорционирования выбирают из группы, включающей металлы молибден, вольфрам, кобальт и рений и их оксиды, либо по отдельности, либо в сочетании, и нанесенные на пористый носитель. Например, согласно предпочтительному воплощению изобретения используют катализатор диспропорционирования, выбранный из группы тяжелых металлов, который содержит оксиды вольфрама или рения, нанесенные на пористые носители, содержащие оксид алюминия или диоксид кремния. Пористый носитель, содержащий оксид алюминия или диоксид кремния, используемый в соответствии с данным воплощением изобретения, представляет собой гамма-оксид алюминия или диоксид кремния - оксид алюминия, каталитической степени чистоты, но может быть использован любой другой субстрат, который был бы эффективен при изготовлении катализатора, подходящего для реакции с олефинами, и который не противоречит сущности настоящего изобретения.One skilled in the art will recognize that there are many catalysts and methods for their preparation in the
Некоторые из общепринятых методов приготовления катализатора диспропорционирования включают сухое смешение, импрегнирование или соосаждение. В соответствии с одним из предпочтительных воплощений настоящего изобретения получают раствор, содержащий водные соли рения или оксида рения и/или водные соли вольфрама или оксида вольфрама. После получения его добавляют к носителю - оксиду алюминия, который может быть в виде обычной дистилляционной насыпной насадки, например, такой как седла, кольца, сферы, для улучшения массопереноса и увеличения реакционноспособной поверхности во время диспропорционирования и фракционирования или разделения в той степени, в которой это соответствует рабочим параметрам. После пропитки катализатор может быть прокален при температуре от 300 градусов Цельсия до 700 градусов Цельсия в потоке воздуха и/или азота, чтобы активировать катализатор. Согласно одному из предпочтительных воплощений изобретения катализатор диспропорционирования содержит от 5 до 20% по массе рения или от 5 до 35% вольфрама.Some of the common methods for preparing a disproportionation catalyst include dry mixing, impregnation, or coprecipitation. In accordance with one preferred embodiment of the present invention, a solution is obtained comprising aqueous salts of rhenium or rhenium oxide and / or aqueous salts of tungsten or tungsten oxide. After receipt, it is added to the carrier - alumina, which can be in the form of a conventional distillation bulk packing, for example, such as seats, rings, spheres, to improve mass transfer and increase the reactive surface during disproportionation and fractionation or separation to the extent that This corresponds to the operating parameters. After impregnation, the catalyst may be calcined at a temperature of from 300 degrees Celsius to 700 degrees Celsius in a stream of air and / or nitrogen to activate the catalyst. According to one preferred embodiment of the invention, the disproportionation catalyst contains from 5 to 20% by weight of rhenium or from 5 to 35% of tungsten.
Также, как будет понятно специалисту в данной области техники, имеется множество катализаторов и методов приготовления катализатора, используемого в реакционно-дистилляционной колонне 10, но согласно данному предпочтительному воплощению изобретения катализаторы выбирают из группы щелочных металлов, таких как натрий, калий, рубидий или цезий, либо по отдельности, либо в сочетании друг с другом, с последующим нанесением на носитель - оксид алюминия. Например, в качестве катализатора могут быть использованы карбонаты, хелаты, гидроксиды, алкоголяты и другие соединения, если они могут быть подвергнуты разложению с высвобождением при этом на поверхности какой-либо формы оксидов металлов, предназначенной для реакции с олефинами. В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения могут быть использованы металлы, содержащиеся в карбонате калия и/или карбоксилатах калия, но после того, как они были нанесены пропиткой на поверхность, их следует активировать прокаливанием при температуре от 400 градусов Цельсия до 800 градусов Цельсия в потоке воздуха. В, по меньшей мере, одном из воплощений изобретения катализатор изомеризации - щелочной металл на носителе - оксиде алюминия составляет от 5 до 20% по массе.Also, as one skilled in the art will understand, there are many catalysts and methods for preparing the catalyst used in the
На фиг.1, изображающей реакционно-дистилляционную колонну 10, также показана зона контактирования пар/жидкость 16, расположенная в верхней части реакционно-дистилляционной колонны 10 и предназначенная для обеспечения контакта пар/жидкость и отделения более легких продуктов реакции от более тяжелого олефинсодержащего перерабатываемого сырья. Указанная зона контактирования пар/жидкость 16 может состоять, как показано для данного воплощения изобретения, из нескольких зон структурированных насадок или тарелок, расположенных в самой верхней зоне верхней части 17 реакционно-дистилляционной колонны 10. В указанной точке олефинсодержащее углеводородное сырье подвергается как изомеризации, так и диспропорционированию с получением при этом как более тяжелых, так и более легких продуктов, а также продуктов примерно той же самой молекулярной массы, что и исходное сырье. Преимущество использования по меньшей мере одной зоны контактирования пар/жидкость 16 заключается в том, чтобы повысить степень фракционирования или разделения более легких олефинов, являющихся продуктами реакции, и более тяжелых олефинов, являющихся продуктами реакции, получаемых из исходного олефинсодержащего углеводородного сырья в реакционно-дистилляционной колонне 10. Это имеет особое значение для верха колонны, где реакция ингибируется под воздействием более низких температур, и легкие вещества испаряются, что препятствует их рекомбинации с другими реагентами. Указанное удаление более легких веществ таким образом сдвигает равновесие превращения в сторону образования более тяжелых олефинсодержащих углеводородов. Такие легкие олефины, являющиеся продуктами реакции, затем удаляются по линии верхнего погона 19, расположенной в верхней части 13 реакционно-дистилляционной колонны 10.Figure 1, depicting the reaction-
Переменные характеристики процесса - температура и давление в реакционно-дистилляционной колонне 10, применяемые в практике осуществления настоящего изобретения, меняются и зависят от используемого исходного олефинсодержащего углеводородного сырья и степени превращения, необходимой для достижения требующейся конверсии и селективности. Как правило, температурный интервал будет составлять от -50 градусов Фаренгейта до 200 градусов Фаренгейта в верхней части 13, где более легкие олефины - реагенты удаляются по линии верхнего погона 19. В нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10, где более тяжелые олефины - продукты взаимодействия удаляются по линии 20 из кубовой части 18, температурный интервал будет составлять от 200 градусов Фаренгейта до 600 градусов Фаренгейта. Давление, как правило, изменяется в интервале от -14,5 фунт/квадратный дюйм (избыт.) до 250 фунт/квадратный дюйм (избыт.), но также будет варьироваться в зависимости от необходимой температуры процесса для того, чтобы достичь необходимой конверсии и селективности для нужного олефинового продукта. Переменные характеристики процесса потребуют от специалиста в данной области техники, осуществляющего изобретение, проведения некоторых экспериментов со значениями этих переменных в интервалах, указанных в настоящем описании для того, чтобы оптимизировать значения этих переменных в зависимости от используемого исходного олефинсодержащего углеводородного сырья и необходимых параметров продукта. То, каким образом можно регулировать эти переменные характеристики процесса, специалистам в данной области техники будет более понятно из приведенных ниже примеров, иллюстрирующих изобретение.Variable process characteristics — temperature and pressure in the reaction-
Согласно примеру 1, используя схему, приведенную на фиг.1, по существу узкий диапазон содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, представляющего собой смесь, которая в основном содержит соединения С5, С6 и тяжелее, подают в реакционно-дистилляционную колонну 10, в предварительно определенную точку 11. Это сырье проходит изомеризацию и диспропорционирование под действием катализатора изомеризации 14 и катализатора диспропорционирования 15, соответственно, и затем в дальнейшем подвергается поочередной обработке соответствующими катализаторами. Переменные характеристики процесса в соответствии с этим примером составляют: -20 фунт/квадратный дюйм (избыт.), + или -10 фунт/квадратный дюйм, а температура 40 градусов Фаренгейта, + или -40 градусов Фаренгейта в верхней части 13. В кубовой части 18 в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10 значения переменных поддерживают при 400 градусах Фаренгейта + или -100 градусов Фаренгейта. Полученный при указанных температуре и давлении продукт собирают в кубовой части 18 с последующим удалением необходимых более тяжелых олефинов следующего состава, мас.%:According to example 1, using the scheme shown in figure 1, a substantially narrow range containing lighter olefins of the hydrocarbon feedstock, which is a mixture that mainly contains compounds C 5 , C 6 and heavier, is fed to the reaction-
получая, таким образом, более тяжелые олефины, по существу от С6 до С10.thus obtaining heavier olefins, essentially C 6 to C 10 .
Согласно примеру 2, используя схему, приведенную на фиг.1, по существу узкий диапазон содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, представляющего собой смесь, которая в основном содержит соединения С5, С6 и тяжелее, подают в реакционно-дистилляционную колонну 10, показанную на фиг.1, в предварительно определенную точку 11. Это сырье проходит изомеризацию и диспропорционирование под действием катализатора изомеризации 14 и катализатора диспропорционирования 15 и затем в дальнейшем подвергается поочередной обработке соответствующими катализаторами. Переменные характеристики процесса в соответствии с этим примером составляют: -20 фунт/квадратный дюйм (избыт.) + или -10 фунт/квадратный дюйм, а температура 40 градусов Фаренгейта + или -40 градусов Фаренгейта в верхней части 13, в то время как в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10 температуру ребойлера поддерживают при 350 градусах Фаренгейта + или -100 градусов Фаренгейта. Полученный при указанных температуре и давлении продукт собирают в кубовой жидкости 18 для последующего удаления необходимых более тяжелых олефинов следующего состава, мас.%:According to example 2, using the scheme shown in figure 1, a substantially narrow range containing lighter olefins of the hydrocarbon feedstock, which is a mixture that mainly contains compounds C 5 , C 6 and heavier, is fed to the reaction-
получая, таким образом, незначительно различающиеся более тяжелые олефины, по существу от С6 до С10.thus obtaining slightly different heavier olefins, essentially C 6 to C 10 .
Согласно примеру 3, используя схему, приведенную на фиг.2, по существу узкий диапазон содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, представляющего собой смесь, которая в основном содержит С5, вплоть до С10, и тяжелее, подают в реакционно-дистилляционную колонну 10 в точку подачи сырья 11. Это сырье сразу же подвергается изомеризации и диспропорционированию под действием катализатора изомеризации 14 и катализатора диспропорционирования 15 и затем в дальнейшем подвергается поочередной обработке соответствующими катализаторами. Переменные характеристики процесса в соответствии с этим примером составляют: 10 фунт/квадратный дюйм + или -10 фунт/квадратный дюйм, а температура 40 градусов Фаренгейта + или -40 градусов Фаренгейта в верхней части 13, в то время как в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10 температуру ребойлера поддерживают при 400 градусах Фаренгейта + или -100 градусов Фаренгейта. Полученный при указанных температуре и давлении продукт собирают в кубовой части 18 для последующего удаления необходимых более тяжелых олефинов следующего состава, мас.%:According to Example 3, using the scheme shown in FIG. 2, a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks, which is a mixture that mainly contains C 5 , up to C 10 and heavier, is fed to the reaction-
получая, таким образом, незначительно отличающиеся более тяжелые олефины по существу от С6 до С20.thus obtaining slightly different heavier olefins essentially from C 6 to C 20 .
Согласно примеру 4, используя схему, приведенную на фиг.2, по существу узкий диапазон содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, представляющего собой смесь, которая в основном содержит С5, вплоть до С10, и тяжелее, подают в реакционно-дистилляционную колонну 10, показанную на фиг.2, в предварительно определенную точку 11. Это сырье сразу же подвергается изомеризации и диспропорционированию под действием катализатора изомеризации 14 и катализатора диспропорционирования 15 и затем в дальнейшем подвергается поочередной обработке соответствующими катализаторами. Переменные характеристики процесса в соответствии с этим примером составляют: в верхней части 13 колонны, как правило, 10 фунт/квадратный дюйм (избыт.) + или -10 фунт/квадратный дюйм, а температура 40 градусов Фаренгейта + или -40 градусов Фаренгейта, в то время как в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10, где располагается ребойлер, температура составляет 450 градусов Фаренгейта + или -100 градусов Фаренгейта. Полученный при указанных температуре и давлении продукт собирают в кубовой части 18 для последующего удаления необходимых более тяжелых олефинов следующего состава, мас.%:According to example 4, using the scheme shown in figure 2, essentially a narrow range containing lighter olefins of the source of hydrocarbon feedstock, which is a mixture that mainly contains C 5 , up to C 10 and heavier, is fed to the reaction-
получая, таким образом, незначительно различающиеся более тяжелые олефины по существу от С10 до С20.thus obtaining slightly different heavier olefins essentially from C 10 to C 20 .
В соответствии с этим способом выход тяжелых продуктов (С6 и с большей молекулярной массой), как полагают, находится в интервале от 20% до 80% по массе, более предпочтительно, от 50% до 75% по массе. Наиболее предпочтительно, выход тяжелых продуктов составит 70% по массе. Как показано выше, состав продукта может быть отрегулирован или изменен посредством варьирования переменных характеристик - температуры и давления в реакционно-дистилляционной колонне.According to this method, the yield of heavy products (C 6 and with a higher molecular weight) is believed to be in the range from 20% to 80% by weight, more preferably from 50% to 75% by weight. Most preferably, the yield of heavy products is 70% by weight. As shown above, the composition of the product can be adjusted or changed by varying the variable characteristics - temperature and pressure in the reaction-distillation column.
В, по меньшей мере, еще одном воплощении настоящего изобретения, как показано на фиг.3, осуществление способа, являющегося предметом настоящего изобретения, начинают с подачи по существу узкого диапазона содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, содержащего С3 и С4, где С4 состоит, по меньшей мере, частично из 1- и 2-бутена, в реакционно-дистилляционную колонну 10, в предварительно определенную точку 11, расположенную между нижней частью 12 и верхней частью 13 реакционно-дистилляционной колонны 10. В соответствии с этим воплощением изобретения продукты реакции представляют собой этилен, пропилен и некоторое количество 2-бутена, которые отбирают с помощью линии верхнего погона или верхнего потока 19 из верхней части 13 реакционно-дистилляционной колонны 10, а также соединения от С5 до С10, которые отбирают из кубовой жидкости 18 в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10 с помощью линии 20. В соответствии с этим воплощением изобретения катализатор диспропорционирования 15, служащий для диспропорционирования олефинсодержащего углеводородного сырья по мере его прохождения по реакционно-дистилляционной колонне 10, располагают вблизи предварительно определенной точки 11. Как показано на фиг.3, катализатор диспропорционирования 15 будет располагаться как вблизи предварительно определенной точки подачи сырья 11, так и непосредственно выше и ниже точки подачи сырья 11 для осуществления первичного диспропорционирования исходного олефинсодержащего углеводородного сырья настолько полно, насколько это возможно. Таким образом, в соответствии с этим предпочтительным воплощением изобретения предварительно определенная точка ввода исходного сырья 11 будет располагаться на реакционно-дистилляционной колонне и предназначаться для того, чтобы осуществить первоначальную подачу исходного олефинсодержащего углеводородного сырья непосредственно в реакционно-дистилляционную колонну 10 между зонами катализатора диспропорционирования 15. После того как исходное олефинсодержащее углеводородное сырье подвергнется диспропорционированию, ему дают возможность переместиться к катализатору изомеризации 14 для изомеризации этого уже прошедшего диспропорционирование олефинсодержащего углеводородного сырья. В соответствии с этим описанным предпочтительным воплощением изобретения катализатор изомеризации 14 может располагаться выше и ниже катализатора диспропорционирования 15 с целью изомеризации продукта реакции, который получен с использованием катализатора диспропорционирования 15. В соответствии с этим воплощением изобретения катализатор диспропорционирования 15 размещают для первичного взаимодействия с исходным олефинсодержащим углеводородным сырьем по меньшей мере по той причине, что исходное сырье, которое содержит соединения С3 и С4, где С4 состоит, по меньшей мере, частично из 1- и 2-бутена, может подвергаться изомеризации только с образованием преимущественно 2-бутена, и это приводит к получению только 2-бутена в том случае, когда сырье подвергается диспропорционированию с использованием катализатора диспропорционирования 15. После того как исходное сырье первоначально подвергнуто диспропорционированию с использованием катализатора диспропорционирования 15, некоторые из полученных продуктов будут иметь молекулярную массу и симметрию, которые в результате изомеризации этих продуктов с использованием катализатора изомеризации 14 приведут к необходимому продукту, а другие продукты реакции представляют собой меньшие по размеру молекулы, которые затем будут переведены в парообразную фазу при фракционировании или отделении этих более легких олефинов и других легких продуктов реакции от более тяжелых олефинов - продуктов реакции в реакционно-дистилляционной колонне 10. Согласно воплощению изобретения, показанному на фиг.3, в последующем обеспечивается чередование стадий способа - диспропорционирования и изомеризации после осуществления указанной первоначальной стадии диспропорционирования, в соответствии с чем в реакционно-дистилляционной колонне 10 продолжаются стадии осуществления способа - диспропорционирование и изомеризация, с окончательным завершением стадией диспропорционирования, перед тем, как конечный продукт, представляющий собой соединения от С5 до С10, попадет в кубовую жидкость 18 в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10.In at least another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the implementation of the method of the present invention begins with the submission of a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feeds containing C 3 and C 4 , where C 4 consists, at least in part, of 1- and 2-butene, into the reaction-
В соответствии с примером 5 при осуществлении способа согласно схеме, приведенной на фиг.3, с использованием по существу узкого диапазона содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, полученного из олефинов С3 и С4, и при переменных характеристиках способа, которые в верхней части 13 реакционно-дистилляционной колонны составляют, как правило, 100 фунт/квадратный дюйм (избыт.) + или -80 фунт/квадратный дюйм, а температура 100 градусов Фаренгейта + или -50 градусов Фаренгейта, в то время как в нижней части 12 реакционно-дистилляционной колонны 10, где будет располагаться ребойлер, температура составляет 300 градусов Фаренгейта + или -100 градусов Фаренгейта. Полученный при указанных температуре и давлении продукт собирают в кубовой части 18 для последующего удаления в виде необходимых более тяжелых олефинов, которые представляют собой смесь следующего состава, мас.%:In accordance with example 5, when implementing the method according to the scheme shown in FIG. 3, using a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feeds derived from C 3 and C 4 olefins, and with variable characteristics of the method, which are in the
получая, таким образом, более тяжелые олефины по существу от С5 до С-10.thus obtaining heavier olefins essentially from C 5 to C- 10 .
Как будет понятно специалистам в данной области техники, все раскрытые выше методы осуществления способа могут быть реализованы все в одной реакционно-дистилляционной колонне или в серии последовательно расположенных колонн, как показано на фиг.4, при использовании содержащего более легкие олефины исходного углеводородного сырья, содержащего олефины С3 и С4, для получения более тяжелого олефинсодержащего углеводорода, представляющего собой по существу С14, и продуктов с большей молекулярной массой, что не будет противоречить сущности настоящего изобретения. Очевидно, что если все методы осуществления способа объединить при осуществлении способа в одной колонне, необходимо на каждой стадии поддерживать переменные характеристики способа, при этом структура реакционно-дистилляционной колонны 10, как показано, может быть различной, но методики осуществления способа будут представлять собой те же самые эквивалентные процессы. На фиг.4 показано последовательное осуществление способа с использованием нескольких колонн, где первая стадия в общем виде показана под номером 21, и, как правило, представляет собой способ, который иллюстрирует фиг.3, вторая стадия в общем виде показана под номером 22, и, как правило, представляет собой способ, который иллюстрирует фиг.1, а третья стадия в общем виде показана под номером 23, и, как правило, представляет собой способ, который иллюстрирует фиг.2.As will be appreciated by those skilled in the art, all of the above methods for implementing the method can be implemented all in one reaction distillation column or in a series of successive columns, as shown in FIG. 4, when using lighter olefins containing hydrocarbon feed containing olefins, C 3 and C 4, for more heavy olefin containing hydrocarbon which is a substantially C 14 and higher molecular weight products that will not contrary to the essence present invention. Obviously, if all the methods of the method are combined during the implementation of the method in one column, it is necessary at each stage to maintain the variable characteristics of the method, while the structure of the reaction-
Специалистам в данной области техники также будет понятно, что хотя согласно описанным выше методам осуществления способа используют линейные олефины, описанные выше способы могут быть использованы также для разветвленных олефинсодержащих углеводородов и для смешанного способа, согласно которому используют как линейные, так и разветвленные олефины. В том случае, когда требуется смесь, содержащая разветвленные олефины и линейные олефины в определенном процентном соотношении, то исходное сырье - смесь углеводородов, содержащая олефины с разветвленной цепью, может быть скорректировано добавлением линейных олефинсодержащих углеводородов для того, чтобы достичь необходимого процентного содержания разветвленного олефина в конечном продукте, получаемом в соответствии со способом по настоящему изобретению.It will also be understood by those skilled in the art that although linear olefins are used according to the methods described above, the methods described above can also be used for branched olefin-containing hydrocarbons and for a mixed process in which both linear and branched olefins are used. In the event that a mixture containing branched olefins and linear olefins in a certain percentage is required, the feedstock — a hydrocarbon mixture containing branched chain olefins, can be adjusted by adding linear olefin-containing hydrocarbons in order to achieve the desired percentage of branched olefin in the final product obtained in accordance with the method of the present invention.
Хотя описаны наиболее предпочтительные воплощения способа согласно настоящему изобретению и их использование для повышения выхода олефинов более высокой молекулярной массы при использовании исходного сырья - по существу узкого диапазона содержащего более легкие олефины углеводородного сырья в реакционно-дистилляционной колонне, будет понятно, что для осуществления способа могут быть использованы другие воплощения изобретения и другие значения переменных характеристик способа без отклонения от сути заявленного изобретения, то есть описываемого следующей формулой способа.Although the most preferred embodiments of the method according to the present invention are described and their use to increase the yield of higher molecular weight olefins when using a feedstock — a substantially narrow range of lighter olefins containing hydrocarbon feedstocks in a reaction distillation column, it will be understood that there may be used other embodiments of the invention and other values of the variable characteristics of the method without deviating from the essence of the claimed invention, that is l described by the following formula of the method.
Claims (43)
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/828,771 | 2001-04-09 | ||
| US09/828771 | 2001-04-09 | ||
| US09/828,771 US6515193B2 (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Process for production of higher linear internal olefins from butene |
| US10/059,744 US6518469B2 (en) | 2001-04-09 | 2002-01-29 | Process for improved yields of higher molecular weight olefins from lower molecular weight olefins |
| US10/059,744 | 2002-01-29 | ||
| US10/059744 | 2002-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003132583A RU2003132583A (en) | 2005-03-20 |
| RU2272016C2 true RU2272016C2 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=26739125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003132583/04A RU2272016C2 (en) | 2001-04-09 | 2002-04-08 | Method of increasing yield of higher molecular weight olefins from lower molecular weight olefins (options) |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1385807A1 (en) |
| JP (1) | JP4537002B2 (en) |
| CN (1) | CN100425582C (en) |
| BR (1) | BR0208752A (en) |
| CA (1) | CA2443638C (en) |
| MX (1) | MXPA03009256A (en) |
| RU (1) | RU2272016C2 (en) |
| WO (1) | WO2002081417A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004004716A1 (en) | 2004-01-29 | 2005-08-18 | Basf Ag | Isomerization of cis-2-pentenenitrile to 3-pentenenitrile in a reactive distillation |
| US9567267B2 (en) * | 2012-11-12 | 2017-02-14 | Uop Llc | Process for oligomerizing light olefins including pentenes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3600456A (en) * | 1968-01-08 | 1971-08-17 | British Petroleum Co | Production of c7-c20 olefins |
| US4709115A (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-24 | The Dow Chemical Company | Disproportionation of alkenes |
| EP0304515A1 (en) * | 1983-03-10 | 1989-03-01 | The Dow Chemical Company | A process for the disproportionation of alkenes |
| WO1994008922A1 (en) * | 1992-10-19 | 1994-04-28 | Dsm N.V. | Process for the conversion of an olefin or a mixture of olefins |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4684760A (en) * | 1986-02-24 | 1987-08-04 | Phillips Petroleum Company | Catalyst compositions useful for olefin isomerization and disproportionation |
-
2002
- 2002-04-08 CN CNB028113152A patent/CN100425582C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-08 BR BR0208752-9A patent/BR0208752A/en not_active Application Discontinuation
- 2002-04-08 CA CA002443638A patent/CA2443638C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-08 WO PCT/US2002/010806 patent/WO2002081417A1/en not_active Ceased
- 2002-04-08 RU RU2003132583/04A patent/RU2272016C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-04-08 MX MXPA03009256A patent/MXPA03009256A/en active IP Right Grant
- 2002-04-08 EP EP02719451A patent/EP1385807A1/en not_active Withdrawn
- 2002-04-08 JP JP2002579405A patent/JP4537002B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3600456A (en) * | 1968-01-08 | 1971-08-17 | British Petroleum Co | Production of c7-c20 olefins |
| EP0304515A1 (en) * | 1983-03-10 | 1989-03-01 | The Dow Chemical Company | A process for the disproportionation of alkenes |
| US4709115A (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-24 | The Dow Chemical Company | Disproportionation of alkenes |
| WO1994008922A1 (en) * | 1992-10-19 | 1994-04-28 | Dsm N.V. | Process for the conversion of an olefin or a mixture of olefins |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100425582C (en) | 2008-10-15 |
| CN1512973A (en) | 2004-07-14 |
| JP4537002B2 (en) | 2010-09-01 |
| CA2443638C (en) | 2009-11-24 |
| JP2004532842A (en) | 2004-10-28 |
| EP1385807A1 (en) | 2004-02-04 |
| CA2443638A1 (en) | 2002-10-17 |
| RU2003132583A (en) | 2005-03-20 |
| MXPA03009256A (en) | 2004-01-29 |
| BR0208752A (en) | 2004-06-22 |
| WO2002081417A1 (en) | 2002-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9023753B2 (en) | Olefin isomerization and metathesis catalyst | |
| RU2262500C2 (en) | Method for preparing linear alpha-olefins and ethylene | |
| JP2005519131A (en) | Process for producing propylene and hexene from C4 olefin streams | |
| US20120016172A1 (en) | Method for manufacturing olefin | |
| KR20090122393A (en) | Process for preparing olefin | |
| JP2007531696A5 (en) | ||
| JPH11286459A (en) | Production of propene and, when necessary, 1-butene | |
| EP0741682A1 (en) | Ethylene conversion process | |
| US20100312031A1 (en) | Method for oligomerizing alkenes | |
| KR20070067203A (en) | A process for preparing a C4-olefin mixture by selective hydrogenation, and a metathesis method using the mixture. | |
| US6518469B2 (en) | Process for improved yields of higher molecular weight olefins from lower molecular weight olefins | |
| EP0664776A1 (en) | METHOD FOR IMPLEMENTING OLEFINS OR A MIXTURE OF OLEFINS. | |
| US11383225B2 (en) | Hydrocarbon conversion catalyst system | |
| RU2272016C2 (en) | Method of increasing yield of higher molecular weight olefins from lower molecular weight olefins (options) | |
| TWI826689B (en) | Process for the oligomerization of olefins with control of the oligomer content in the hydrocarbon streams to be oligomerized | |
| KR102464447B1 (en) | Catalyst system and process for conversion of hydrocarbon feed using the catalyst system | |
| US5243120A (en) | Process for the production of olefins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110409 |