книги из ГПНТБ / Андреас Ф. Химия и технология пропилена
.pdf1.6. Получение пропилена путем пиролиза углеводородов |
41 |
1.6.17.Современные промышленные установки США
ВСША в 1965 г. около 88% потребляемого пропилена получали на крекинг-установках по производству бензина, 12% — на кре кинг-установках по производству этилена. В других странах доля пропилена, производимого на крекинг-установках по производству этилена, значительно выше, так как там меньше каталитических крекинг-установок. Пропилен до сих пор никогда не производился как главный продукт процесса, он является исключительно побоч ным продуктом [30].
Состав исходного пропилена (в вес.%) при высокотемпературном
(I) и среднетемпературном (И) крекинге указан ниже [118]:
|
I |
II |
Пропадиен . . . . |
I |
И |
Фракция C2 . . |
0,25 |
0,25 |
1,80 |
0,50 |
|
Пропан . . . . |
2,55 |
4,80 |
Метилацетилен . . |
2,50 |
0,55 |
Пропилен . . . |
92,60 |
93,60 |
Фракция С4 . . . |
0,30 |
0,30 |
Как уже упоминалось, пропилен образуется в качестве побоч ного продукта почти при всех методах пиролиза для получения эти лена. Также в больших количествах пропилен вырабатывается при разделении газовой смеси, образующейся на нефтеперерабатыва ющих заводах при крекинге и риформинге.
Приведенные в конце книги обзорные таблицы потребления и производственных мощностей пропилена в различных странах сви детельствуют о повсеместном увеличении выпуска пропилена. Од нако несмотря на широкие возможности использования пропилена для производства различных продуктов (см. схему возможных пре вращений пропилена), в большинстве промышленных стран наблю дается избыток пропилена из-за постоянного роста производства этилена, при котором обязательно образуется пропилен. В США в 1963 г. избыток пропилена составил ~ 8 млн. т. при потреблении пропилена в нефтехимии 1,54 млн. т. Избыточный пропилен был использован в США большей частью в качестве топлива. Тем не
менее, предполагают |
[31], что после 1975 г. в США может оказаться |
||||||||
дефицит |
пропилена. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
||
1. |
D e i m a n n |
et |
al., |
Crells Chemische |
Annalen, |
№ 2, 195, 310, 430 (1795). |
|||
2. |
Ibid., |
№ 2, |
200 (1795). |
Chem., |
77, 118 |
(1851); |
|||
3. |
R e y n o l d s , |
|
Liebigs |
Ann. |
|||||
|
А. С а h о u г s, |
Compt. |
rend. |
T., 21, |
143—145 (1850). |
||||
4.US Tariff. Commission report, Census of production, Synthetic organic Che micals.
5. |
W. G r i m m e , Brennstoff-Chem., |
33, 40—42 (1952). |
|
6. |
K i r k |
— O t h m e r , Encyclopedia |
of Chemical Technology, N . Y ., v. 11, |
|
1953, |
p. 153. |
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
Получение |
пропилена |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
7. |
Р. F е г г е г о, |
Ind. chim. beige, 20, 247—256 |
(1955). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
8. |
Sh. |
N o g u c h i , |
J. Soc. |
org. |
synth. Chem., |
13, 395—405 |
(1955). |
|
||||||||||||||||||||
9. |
R. |
С о о m а n s, |
Metano (Padova), 9, 317—322 |
(1955). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
10. |
H. |
И. П о п о в а, |
Tp. |
Вост.-Сибирск. |
филиала |
АН |
СССР, |
сер. |
хим., |
|||||||||||||||||||
11. |
№ |
4, |
37—57 |
(1956). |
|
|
|
|
Refiner, |
38, |
№ 8, 107—114 (1959). |
|
|
|
||||||||||||||
L. W. H a t c h , |
Petroleum |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
12. |
R. F. М е s s i n g, |
J. W. B r a d l e y , |
Chem. |
|
Eng., |
67, |
№ |
18, |
60—70 |
|||||||||||||||||||
13. |
(1960) . |
|
Ind. chim. beige, 25, |
649—656 |
(1960). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
M. F о u r e z, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
14. |
A. F. M i 11 i d g e, |
J. Inst. |
Petroleum, |
|
46, |
№ |
443, |
353—366 |
(1960). |
|||||||||||||||||||
15. |
P. W. S h e r w о о d, Ind. Chemist, 36, 497—502, 542—546, 595—598 (1960). |
|||||||||||||||||||||||||||
16. |
J. W. B r a d l e y , |
Chem. |
Eng., |
36, № |
4, 88—92 (1958). |
|
|
|
Bd. 10, |
|||||||||||||||||||
17. |
U 11 m a n n, |
Enzyklopädie |
|
der technischen |
Chemie, |
München, |
||||||||||||||||||||||
|
1958, |
S. 1 3 6 -1 4 8 . |
|
№ |
19, |
|
92—105 (1963); |
Chem. Industrie, |
15, |
551—554 |
||||||||||||||||||
18. Chem. Eng. News, 41, |
|
|||||||||||||||||||||||||||
19. |
(1963). |
|
|
|
Oil Gas |
J., |
61, |
№ |
23, 2 0 2 -2 0 6 |
(1963). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
N. |
J. L e w i s , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
20. Chem. Eng. News, 44, № 24, 34—36 (1966); Chem. Industrie, 18, 544 (1966). |
||||||||||||||||||||||||||||
21. |
J. В а t h о r y, |
E. F e l d e s , |
Magyar Kern. Lapja, |
20, 119—124 (1965). |
||||||||||||||||||||||||
22. |
P. W. S h e r w o o d , |
Chim. et Ind. (Milano), 85, 401—408, 576—587 (1961). |
||||||||||||||||||||||||||
23. |
J. |
J a n d , |
Ropa |
Uhlie, |
|
8, |
|
№ 2, |
39—43 |
(1966). |
(1959). |
|
|
|
|
|||||||||||||
24. |
G. |
G e i s e i e r |
et |
al., |
Chem. |
Technik, |
11, |
656—661 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
25. |
P. |
W . S h e r w o o d , |
Ind. |
|
Chemist, |
38, |
|
55—58 |
(1962). |
37—51 |
(1966). |
|||||||||||||||||
26. |
F. |
W e t t e r , |
Rev. |
Assoc, |
franc, techn. petrole, |
№ 179, |
||||||||||||||||||||||
27. |
R. |
D o b r o w o l s k i , |
|
Przemysl |
Chem., |
|
45, |
457—460 |
(1966). |
|
|
|
||||||||||||||||
28. |
Г. |
Ф. Б о р и с о в и ч |
и др., Хим. пром., |
№ |
8, |
561—566 |
(1963). |
|
||||||||||||||||||||
29. |
Е. |
В о у е, |
Chemiker-Ztg., 85, |
№ |
9, |
302—306 |
(1961). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
30. |
R. |
В. S t о b а и g h, |
Hydrocarbon |
Processing, |
46, № 1, 143—154 (1967). |
|||||||||||||||||||||||
31. |
N. |
E. O c k e r b l o m , |
Chem. |
Industrie, |
19,-757—60 (1967). |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
32. |
E. |
O. C u r t i s s , |
Chem. |
and |
Ind. |
(Aug.), |
18—23 (1953). |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
33. |
Petroleum |
Processing, |
№ |
6, |
|
91—93 |
(1956). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
34. |
E. E g 1 о f f, |
Royal |
Inst, |
of Chem. |
Symposium, |
St. |
Andrews, |
1947. |
||||||||||||||||||||
35. |
F. M a r t i n , |
E. W e i n g a e r t n e r |
|
in |
|
Winnacker — Weingaertner |
||||||||||||||||||||||
36. |
«Chemische Technologie — Organische Technologie», I, München, 1952, S. 835. |
|||||||||||||||||||||||||||
W. S c h e e r , |
Feuerungstechnik, |
29, 283 (1941). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
37. |
F. А s i n g e r, |
Chemie |
und |
Technologie |
der |
Paraffinkohlenwasserstoffe, |
||||||||||||||||||||||
|
Berlin, |
1956, |
S. |
122. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
38. |
H. A.S k i n n e r , |
|
Trans. |
Faraday |
Soc., |
41, |
|
645—662 |
(1945). |
|
|
|
||||||||||||||||
39. |
K. |
S. P f i t z e r, |
|
J. Chem. Phys., 5, 473—479 |
(1937). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
40. |
F. |
E.F r e y , |
H. |
J. H e p p, |
Ind. |
Eng. |
|
Chem., 25, 441—449 (1933). |
||||||||||||||||||||
41. |
F. |
E.F r e y , |
D. |
F. S m i t h , |
ibid., |
20, |
949 |
(1928). |
Chem., |
32,268—272 |
||||||||||||||||||
.42. A. |
V . |
|
G r o s s e , V. N. I p а t i e f f, |
|
Ind. |
Eng. |
||||||||||||||||||||||
43. |
(1940). |
К e а r b у |
in Chemistry of Hydrocarbons, |
N. Y ., v. 2, 1955, p. 226. |
||||||||||||||||||||||||
К . К . |
||||||||||||||||||||||||||||
44. |
L. N o w a k o w s k i , |
J. N e p t e r , |
Przemysl. |
Chem., |
40, |
|
696—698 |
|||||||||||||||||||||
|
(1961) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
45.V. N. I p a t i e f f , Ber. dtsch. chem. Ges., 34, 3589 (1901); 35, 1047 (1902); ЖРФХО, 34, 182 (1902); 40, 500 (1908).
46. V. I. K ' o m a r e w s k y , |
C. H. R i e s z, |
Oil Gas J., |
42, № |
7, |
90—93 |
|||||
47. |
(1943). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пат. США 2184234, 35, 1934. |
|
|
|
|
|
|||||
48. |
H. H. S t o r c h , |
J. |
Am. chem. Soc., 56, 376 (1934), |
57, |
2601 |
(1935). |
||||
49. |
C. G. S i 1 с о k s, |
Proc. |
Roy. Soc., A 233, |
465—479 |
(1956). |
|
(1964). |
|||
50. |
A. M. Б p о д с к и й |
и др., Кинетика и катализ, 5, № 1, 49—59 |
||||||||
51. |
Пат. |
США 2000964, |
1933. |
|
|
|
|
|
||
• 52. |
Р. К. F г о h 1 і с h, |
Р. |
J. W i е z е ѵ і с h, |
Ind. Eng. Chem., |
27, |
1055— |
||||
|
1062 |
(1935). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.6. Получение пропилена путем пиролиза углеводородов |
|
|
|
|
|
43 |
|
||||||||||||||||||||||
53. |
М. N e u h a u s , |
L. |
F. |
M a r e k , |
ibid., 24, |
400—402 |
(1932). |
|
516 (194'5). |
|
|||||||||||||||||||||
54. |
В. S. G г е е n s f е 1 d е г, |
H. |
|
H. V о g e, |
Ind. Eng. Chem., 37, |
|
|
||||||||||||||||||||||||
55. |
С. Ф. В а с и л ь е в , |
|
H. А. Л а п и д е с , |
Новости |
нефтяной |
|
и |
газовой |
|
||||||||||||||||||||||
|
техники. Нефтепереработка и нефтехимия, № 4, 22—25 (1961). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
56. |
С. Ф. В а с и л ь е в |
и др., Труды института горных ископаемых АН СССР, |
|
||||||||||||||||||||||||||||
57. |
№ |
16, |
59—65 |
(1961). |
|
Gas |
J., |
44, |
№ 9, 87—89 (1945). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Р. М. A r n o l d , |
|
Oil |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
58. |
L. F. M |
a r e k, |
|
M. N e u h a u s, |
Ind. Eng. Chem., 25, 516—519 (1933). |
|
|||||||||||||||||||||||||
59. |
N. C. D |
e b i e,V. S c h о r r, Brit. |
Chem. Eng., 9, № 1, 24—31 (1964). |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
60. |
U 11 m a n n, |
|
Enzyklopädie |
|
der |
technischen |
Chemie, |
Berlin—München, |
|
||||||||||||||||||||||
61. |
Bd. |
6, |
1955, |
S. |
6 2 5 -6 3 4 . |
|
|
|
|
|
der Monoolefine, |
Akademie Verlag, |
|
||||||||||||||||||
F. А s i n g e r, |
Chemie und Technologie |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
62. |
Berlin, |
1957. |
|
The |
Reactions |
of |
Pure Hydrocarbons, N. Y ., |
1937. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
G. E g 1 о f f, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
63. |
Ch. E l l i s , |
The |
Chemistry |
of |
Petroleum |
Derivatives, |
N. |
Y ., |
1937. |
|
|
||||||||||||||||||||
64. |
P. W. S h e r w o o d , |
|
Petroleum |
|
Refiner, |
30, |
№ |
9, |
220—225 |
(1951). |
|
||||||||||||||||||||
65. |
M. G e r |
h о 1 d, |
Erdöl |
u. |
Kohle, |
9, 24—29, |
9 3 - 9 8 , |
157—162, |
228—233 |
|
|||||||||||||||||||||
66. |
(1956). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Chem. Industrie, 15, 290 (1963); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
H. |
H о 1 z r i c h t e r, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
M. O. K i l p a t r i c k |
|
et al., Oil Gas J., 53, № 1, 162—165 (1954); |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
67. |
Petroleum |
Refiner, |
33, |
№ |
4, |
|
171 —174 |
(1954). |
|
|
|
|
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
F. A s i n g e r, |
Einführung in |
|
die |
Petrolchemie, Berlin, 1958, S. 63. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
68. |
K. W i n n a c k e r , |
|
|
Chemie-Ing.-Techn., |
27, |
399 |
(1955). |
|
(1955). |
|
|
|
|||||||||||||||||||
69. |
H. K r e k e l e r , |
|
Petroleum |
|
Refiner, |
34, |
№ |
10, |
139—141 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
70. |
II. К a m p t n e r, |
Erdöl u. Kohle Erdgas Petrochemie, 14, 346—354 (1961). |
|
||||||||||||||||||||||||||||
71. |
A. S t e i n h о f f e г, |
|
|
О. F г e у, |
Chemie-Ing.-Techn., |
32, |
|
№ |
12, |
782— |
|
||||||||||||||||||||
72. |
788 |
(1960). |
|
|
|
|
r, |
|
ibid., 36, |
|
№ 9, 894—898 (1964). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
A. S t e i n h o f f e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
73. |
A. S t e i n |
h о |
f f e |
r, |
|
ibid., 32, |
|
№ 12, 787 (1960). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
74. |
A. S t e i n |
h о |
f f e |
r, |
|
Erdöl und |
Kohle, |
16, |
№ |
6—1, 540—547(1963). |
|
||||||||||||||||||||
75. |
A. S t e i n |
h о |
f f e |
r,Petroleum |
|
Refiner |
HydrocarbonProcessing, |
|
42, |
|
|||||||||||||||||||||
76. |
№ 7, 119—124 (1963). |
|
Gas. Wärme International, 16, 308 (1967). |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
E. Th. |
H e г p e r s, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
77. |
Chemical Eng., 66, № 13, 37 (1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
78. |
Chemical Eng., |
66, |
№ |
17, |
66 |
(1959). |
Petrochemie, |
15, |
799—802 (1962). |
|
|||||||||||||||||||||
79. |
W. В a у e r, |
Erdöl |
und Kohle |
Erdgas |
|
||||||||||||||||||||||||||
80. |
P. S c h m ä 1 f e 1 d, |
|
Petroleum |
Refiner |
Hydrocarbon |
Processing, |
42, |
№ |
7, |
|
|||||||||||||||||||||
|
145—148 (1963). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14, |
|
|
|
|
|
|
||||||
81. |
P. |
S c h m a l f e l d , |
|
Erdöl und |
Kohle Erdgas Petrochemie, |
№ |
7, 537— |
|
|||||||||||||||||||||||
|
541 |
(1961). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J., 51, |
|
|
|
|
|
|
|||||
82. |
C. |
C. |
|
King, |
J. |
|
|
|
W a r b u r t o n , |
OilGas |
№ |
31, |
92—94( |
||||||||||||||||||
83. С. |
С. |
|
К i n |
g, J. Wа r b u r t о n, |
Petroleum |
Refiner, |
30, |
№ 7,122— |
|
||||||||||||||||||||||
84. |
123 (1951). |
|
|
|
|
|
№ 2, 87—88 (1956). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Petroleum |
Processing, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
85. |
Oil Gas J., 54, № 35, 113—114 (1956). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
86. |
Petroleum |
Refiner, |
36, |
№ |
11, |
246 (1957). |
|
|
|
Eng., |
19, |
№ |
12, |
43— |
|
||||||||||||||||
87. S. C. E а s t w о о d, |
|
A. E. P o t a s , |
Petroleum |
|
|||||||||||||||||||||||||||
88. |
46 |
(1948). |
E а s t w |
|
|
|
о о d,А. E. |
P о t а |
|
|
s,Oil |
Gas |
J., |
47, |
(26.8), |
10 |
|||||||||||||||
S. |
C. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
89. |
S. |
C. |
|
E а s t w |
|
|
|
о о d,А. E. |
P о t а |
|
|
s,Petroleum |
|
Refiner, 27, |
№ |
||||||||||||||||
|
(1948). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Petroleum |
(London), 19, № 161, 309 |
|
(1956). |
|
|
||||||||||||||||
90. P. W. S h e r w o о d, |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
91. |
В. К. А m e r i c |
et |
al., Process |
|
for continuous |
Thermocontact |
|
Treatment |
|
||||||||||||||||||||||
|
of Oil Stock on Coke, Proc. 5th World Petrol. Congr. 5/30—6/5, 1959. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
92. К . П. Л а в р о в с к и й , |
A. M. Б р о д с к и й , |
ДАН |
СССР, |
72, |
745— |
|
|||||||||||||||||||||||||
93. |
748 (1950). |
|
|
|
è, |
|
|
H. |
N o n n e n m a c h e r , |
Cracking |
of |
Gaseous |
|
||||||||||||||||||
E. B a r t h o l o m |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
44 |
|
|
1. |
Получение пропилена |
|
Hydrocarbons by partial Oxydation, Proc. 5th World Petrol. Congr. 5/30— |
|||
94. |
6/5 |
(1959). |
|
|
Petroleum Refiner, 28, № 4, 130 (1949). |
||||
95. |
Ibid., 31, № 7, 154 |
(1952). |
||
96. |
Oil |
Gas J., 50 (20.12), |
201 (1951). |
|
97. |
M. |
R u h e m a n n , |
H. |
S tbe i n e r, Petroleum (London), 11, 112 (1949). |
98.S. T s u t s u m i , J. Fuel Soc. Japan, 34, 356 (1955). -
99.S. T s u t s u m i , ibid., 35, 560 (1956).
100. S. T s u t s u m i , Petroleum Refiner, 36, № 9, 287 (1957).
101.Oil Gas J., 65, № 22, 91 (1967).
102.Ibid., 64, № 46, 194-197 (1966).
103. |
Ibid., 65, |
№ 6, |
101—112 |
(1967). |
104. |
H. K a m p t n e r , |
Erdöl |
und Kohle Erdgas Petrochemie, 16, №*6—1, |
|
|
547-551 |
(1963). |
|
|
105.R. L. H a s c h e , Chem. Metallurg. Eng., № 7, 78—83 (1942).
106.G. L. F l e m i n g , Chem. Eng. Progr., 52, № 6, 249 (1956).
107. |
P. |
W. S h e r w o o d , |
Petroleum, № 9, |
309—312 |
(1956). |
108. |
I. |
F. F a r n s w o r t h |
et al., Ind. Eng. |
Chem., |
47, 1517—1522 (1955). |
109.H. K a m p t n e r , Erdöl und Kohle Erdgas Petrochemie, 14, 349 (1961).
110.K. W i n n a c k e r , Kunststoffe, 47, 397—403 (1957).
111.Chem. Week от 18.5.1957.
112. |
U 11 m а n n, |
Enzyklopädie |
der |
technischen Chemie, |
München, |
Bd. 10, |
||||||||
|
1958, |
S. |
146—147. |
r- et al., Hydrocarbon |
Processing |
Petroleum |
Refiner, |
|||||||
ИЗ. H. К. К а m p t n e |
||||||||||||||
114. |
45, № 4, 187-193 (1966). |
|
|
|
129 (1949). |
|
|
|
||||||
H. S а c h s s e, Chem.-Ing.-Technik, 21, |
|
|
|
|||||||||||
115. |
E. B a r t h o l o m è, ibid., |
26, |
253—258 |
(1954). |
|
München, |
Bd. 10, |
|||||||
116. |
U 11 m а n n, |
Enzyklopädie |
der |
technischen Chemie, |
||||||||||
117. |
1958 |
S |
133 |
|
Gas Wärme International, |
16, |
306—307 |
(1967). |
||||||
E. Th. |
H e г p e r s, |
|||||||||||||
118. |
A. D. P 1 а i s t о w e, |
M. R. W у n n, |
European |
Chemical |
News, Sup |
|||||||||
119. |
plement, |
9, |
(23.2), |
10—13 |
(1966). |
|
|
|
Y., 1965. |
|
||||
M a r s h a l l |
S i t t i g , |
Chemicals from Propylen, N. |
(1935). |
|||||||||||
120. |
F. W. S u l l i v a n |
et |
al., |
Ind. Eng. Chem., 27, 1027—1033 |
||||||||||
121. |
K. T h o r m a n n , |
Chem. Apparatur, |
27, |
№ 17, |
113, |
131 |
(1940). |
|||||||
122.R- A. D u c k wo r t h, Chem. Process Engn., № 2,67—77 (1968).
123.K. H. E i s e n l o h r et al., Erdöl Kohle Erdgas Petrochemie, 20, № 2,
82—89 (1967).
124. F. A n d r e a s , K. G r ö b e, Chem. Technik, 20, 151—159, 289—297 (1968).
2. ВЫДЕЛЕНИЕ И СВОЙСТВА ПРОПИЛЕНА
2.1. ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОПИЛЕНА ИЗ ПРОДУКТОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ
Для разделения олефинсодержащих газовых смесей на фракции с определенным числом атомов углерода или для получения очищен ных олефинов существуют три принципиально различных способа:
1) низкотемпературная ректификация под давлением;
2)абсорбция;
3)адсорбция.
Ректификация под давлением — наиболее распространенный и хорошо зарекомендовавший себя метод разделения реакционных газов, образующихся на нефтеочистительных установках, на фрак ции с определенным числом атомов углерода. Поскольку в боль шинстве реакционных смесей содержатся еще водород и метан, ректификация под давлением осуществляется при низких темпера турах (рис. 15, см. в конце книги). (Более подробно этот процесс был уже описан в разделе 2.1.)
При абсорбционном методе можно использовать более низкое давление и более высокие температуры. Газовая смесь под давле нием в противотоке контактирует с поглотительным маслом, в кото ром растворяются все углеводороды, имеющие 2 и более атомов углерода. Метан и водород при этом не абсорбируются и выводятся с установки. Затем газообразные углеводороды выделяются из поглотительного масла и разделяются ректификацией, что после удаления водорода и метана не представляет значительных труд ностей. Освобожденное от газообразных углеводородов поглоти тельное масло возвращается на установку. Выделение газов из по глотительного масла можно провести таким образом, что при этом уже будет иметь место разделение на фракции с определенным чи слом атомов углерода. Дальнейшее разделение на отдельные компо ненты путем перегонки не представляет труда. Часто получаемая при фракционировании чистота уже достаточна для последующей переработки. Абсорбционный метод обладает большими достоин ствами для концентрирования газов с небольшим содержанием оле финовых углеводородов.
Более новым методом выделения метана и водорода с одновре менным фракционированием остаточных углеводородов является гиперсорбция, непрерывный процесс адсорбции — десорбции на
46
пропилена свойства и Выделение .2
Рис. 16. Схема существующих процессов разделения газообразных углеводородов:
компрессоры; 2 — осушители; з — деметанизатор; 4 — деэтанизаторы; 5 — абсорбер; 6 — адсорберы.
|
|
2.2. Получение |
чистого пропилена |
47 |
активированном угле. Он требует относительно больших сооружений, |
||||
но зато можно обойтись без компрессионных установок и установок |
||||
глубокого |
охлаждения. |
|
|
|
Адсорбционный метод хорошо |
подходит для поглощения |
или |
||
выделения |
микрокомпонентов. |
|
|
|
На рис. |
16 показана принципиальная схема важнейших промыш |
|||
ленных методов разделения газовых смесей на нефтеперерабатыва |
||||
ющих заводах и крекинг-установках. |
|
|||
В соответствии с растущим влиянием полимеризации и других |
||||
процессов, требующих применения концентрированных олефинов, |
||||
низкотемпературная ректификация под давлением приобрела за |
||||
последнее время гораздо большее значение в мировом масштабе, |
||||
чем низкотемпературная абсорбция. К тому же вредные примеси, |
||||
мешающие дальнейшей переработке, легче удалить из нефтехимиче |
||||
ских первичных продуктов, чем из готовых продуктов. |
|
|||
|
|
2.2. ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО ПРОПИЛЕНА |
|
|
При получении пропилена [1—4] из нефтезаводских газов |
вы |
|||
деляют преимущественно смесь пропана с пропиленом, содержащую |
||||
около 40—60% пропилена. При разделении крекинг-газов путем |
||||
низкотемпературной ректификации под давлением получается про |
||||
пиленовая фракция с содержанием пропилена от 80 до 95%. |
|
|||
Большая часть химических синтезов на основе пропилена (по |
||||
лучение изопропилового спирта, получение окиси пропилена мето |
||||
дом хлоргидринирования, оксосинтез, алкилирование, олигомеризация |
||||
и т. д.) может быть проведена со смесями пропан-пропилен. Для |
||||
некоторых же синтезов (например, получение полипропилена, со |
||||
полимера этилена с пропиленом, акрилонитрила, акролеина, аллил- |
||||
хлорида) необходим пропилен высокой степени чистоты. Применяемые |
||||
при получении полипропилена катализаторы отравляются содержа |
||||
щимися в |
пропилене кислородом, |
окисью углерода и углекислым |
||
газом, а также соединениями серы и водой. Кристалличность и мо |
||||
лекулярный вес полимеров сильно изменяются под влиянием |
||||
посторонних |
олефинов. |
|
|
|
По американским данным [1] стоимость очистки пропилена очень |
||||
высока. В США она составляет 3 цента на 1 кг мощности установки, |
||||
причем используемая пропиленовая фракция имеет обычно следу |
||||
ющий состав |
(в %): |
|
|
|
|
Углеводороды С2 .................................. |
2—3 |
|
|
П р о п а н ................................................................ |
35—53 |
|
||
Углеводороды С4 .............................................. |
3—4 |
|
||
П р о п и лен .............................................................. |
Остаток |
|
||
ДО 100%
48 |
2. Выделение и свойства пропилена |
Очищенная пропиленовая фракция содержит около 99,5—99,7% пропилена и следующие примеси (в млн-1):
Кислород ........................... |
'. |
4 |
Этан ............................ |
50 |
С ероуглерод ................... |
2 |
П р о п а н ....................... |
0,3% |
|
Углекислый г а з ............... |
|
1 |
|
|
Существует три способа получения чистого пропилена:
1)экстрактивная дистилляция;
2)двухколонная дистилляция;
3)рекомпрессионная дистилляция.
2.2.1. Экстрактивная дистилляция
При экстрактивной дистилляции [5] (процесс Distex) введение третьего компонента так изменяет соотношение показателей отно сительной летучести пропана и пропилена, что можно успешно осуществить разделение. Применяемые для этого растворители должны быть полярными. Ниже приведены такие растворители и достигаемые при их введении сдвиги соотношений летучести при 28 °С:
|
Содержание С>Н« |
Соотношение |
|
летучести |
|
|
в смеси, мол. % |
|
|
С3Н,/С,Н, |
|
|
|
|
Без растворителя.................................... |
100 |
0,83—0,87 |
Ацетон ........................................................ |
40 |
1,03 |
Ф урф урол.................................................. |
15—18 |
1,19 |
Фурфурол с 4% в о д ы ........................... |
12—15 |
1,23 |
Акрилонитрил.......................................... |
26—34 |
1,29 |
Ацетонитрил ...................................... |
14—19 |
1,35 |
Акрилонитрил—ацетонитрил (1 : 1) |
15—25 |
1,72 |
Соотношение летучести становится обратным, поток с высоким содержанием пропана выходит из головной части колонны. Несмотря на эффективное разделение процесс Distex не может быть применен в промышленном масштабе, так как отделение экстрагирующего агента требует дополнительных затрат. Тем не менее он имеет боль шое значение при разделении фракции С4 на отдельные компоненты.
2.2.2. Двухколонная дистилляция
При дистилляции на двух колоннах [1] после удаления соедине ний серы путем промывки щелочью и этаноламином необходимо полностью удалить фракцию С2. С этой целью применяется колонна с 40 тарелками, на которой можно понизить содержание фракции С2 с 2% до 150 млн-1. Фракционирование оставшейся смеси пропан — пропилен, состоящей из 43% пропилена, 54% пропана и 3% фрак ции С4, проводится на двух последовательно соединенных колоннах,
2.2. Получение чистого пропилена |
49 |
первая из которых имеет 62 тарелки, а вторая 78. Чистый пропилен высушивается алюмосиликатом кальция (молекулярные сита) до содержания воды 10 млн*1.
Регенерацию осушителя можно осуществлять на гретым природным газом.
ч |
|
|
|
|
з |
|
|
117,6 к г с /с м 5 |
|
3 |
q— * |
|||
О |
г Ѵ 6с |
|||
I |
|
|
||
£ |
1 ^—j |
|
||
■ |
» * |
1L |
|
|
П ропан V- |
П ропален |
|||
|
||||
Пао
Рис. 17. Схема фракционирования пропилена для полимеризации:
а — фракционирование при низком давлении, ком прессия головного продукта: б — фракционирование при низком давлении, компрессия кубового продук та; в — фракционирование при высоком давлении; 1 — ректификационная колонна; 2 — колонна; з —
сборник дистиллята; 4 — отпарная колонна.
2.2.3. Рекомпрессионная дистилляция
Рекомпрессионная дис тилляция [2] (рис. 17, а) осуществляется под давле нием 7—14 кгс/см2. Для нее требуется всего одна колонна с 80—100 тарел ками. Исходный пропилен, содержащий менее 2%
Рис. 18. Число теоретических тарелок для разделения смеси пропан — пропилен, содержа щей 40 (1) и 60 (2) мол. % про пилена (минимальное флегмо
вое число 1,2).
фракций С2 и С4, легко можно получить на нефтеперерабатывающих заводах и химических установках. Если используется 90%-ный пропилен, образующийся при крекинге бутана, то чистый пропилен можно получить на колонне с 70 тарелками, работающей при 21 кгс/см2. Однако предварительную и последующую обработку следует про водить так же, как при дистилляции на двух колоннах.
По данному методу в США работают установки фирмы Sun Oil (мощностью 60 000 и 90 000 т/год чистого пропилена).
4 Заказ 399
50 2. Выделение и свойства пропилена
Другие методы получения пропилена основаны на фракциони ровании при низком давлении и компрессии продукта из нижней части колонны (рис. 17, б), а также на фракционировании при вы соком давлении (рис., 17, в).
Рис. 18 дает представление о необходимом числе теоретических тарелок для получения 99%-ного чистого пропилена (коэффициент использования 0,9).
В 1958 г. в США мощности по производству очень чистого про пилена составляли 22 700 т, а в 1962 г. — 386 000 т. В других стра нах производство 99%-ного пропилена также постоянно увеличи вается. Дистилляция является наиболее распространенным методом.
|
2.2.4. Разделение пропана и пропилена на молекулярных ситах |
|
на |
В последних патентах описано разделение пропана и пропилена |
|
молекулярных ситах. Для этого рекомендуется цеолит А [6] |
||
и адсорбенты с диаметром входов в поры 5 Â |
[7]. Во втором случае |
|
в |
качестве десорбера предлагается парафин |
С6—С7. |
2.2.5. Разделение с помощью серной кислоты
Экстракцию пропилена из смеси пропан — пропилен и извлече ние изобутилена из смеси углеводородов С4 можно осуществить адсорбцией в серной кислоте. Однако в промышленности этот метод применяется фирмой Standard Oil [8] только при получении изо бутилена. Описано [9] введение пропана и пропилена после сжи жения в 75%-ную серную кислоту при 40 °С. При этом пропилен удается удержать в виде гидросульфита, который позже может быть удален путем гидролиза водой при 80 °С.
2.2.6. Экономическая эффективность получения высокочистого пропилена
Ниже рассмотрена стоимость концентрирования пропилена ди стилляцией при различном давлении; из фракции С3 с соотношением С3Н6 : С3Н8 = 1 :1 получили 22 700 т 99%-ного пропилена (коэф фициент использования 0,9) [1]:
Давление перегонки, кгс/см2 . . . |
7 |
14 |
'21 |
21 * |
|
Фактическое число тарелок . . . . |
70 |
90 |
120 |
70 |
|
Расстояние между тарелками, см . . |
46 |
41 |
46 |
46 |
|
Диаметр колонн, м ........................... |
л. с. . . . |
1,68 |
1,83 |
1,98 |
1,68 |
Мощность компрессора, |
1100 |
500 |
— |
— |
|
Расход пара, т/ч .............................. |
кВт . . . . |
0 |
0 |
6100 |
5200 |
Расход электроэнергии, |
20 |
25 |
35 |
20 |
|
* В последней графе приведена вычисленная стоимость при использова-
нии 90% пропилена.
