Способ ингибирования коксообразования в процессе пиролиза углеводородов

(51)10 9/16 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(54) СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ КОКСООБРАЗОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Ляхнович Игорь Зигмундович Ткачев Сергей Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Способ ингибирования коксообразования в процессе пиролиза углеводородов, в котором в сырье, направляемое в реактор, перед смешением с водяным паром непрерывно подают ингибирующую добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки используют алифатические амины в количестве 0,1-0,8 от массы сырья. Изобретение относится к нефтехимической промышленности. Известен способ ингибирования коксообразования в процессе пиролиза углеводородов 1, заключающийся в предварительной обработке труб печи пиролиза газообразным аммиаком с целью образования на их стенках инертной пленки. Обработка труб ведется при 1100 С в течение 15 минут. Защитное действие продолжается в течение пяти циклов выжига кокса. Недостатком этого способа является необходимость периодической обработки труб печи. Эта обработка ведет к большему расходу аммиака и дополнительному простою оборудования. Наиболее близким к заявляемому является способ ингибирования коксообразования в процессе пиролиза углеводородов 2, в котором в сырье, направляемое в реактор, непрерывно подают ингибирующую добавку и разбавляют водяным паром. В качестве добавки используют 4-метил-2,6-дитретбутиловый эфир 2,2-метиленбифосфорной кислоты в количестве 0,01-0,15 от массы сырья. Недостатками прототипа являеются небольшое снижение отложений кокса, образование токсичных отходов фосфора в процессе пиролиза, недостаточная распространенность,отсутствие возможности увеличения выхода этилена. Задачей изобретения является повышение эффективности снижения коксоотложения,уменьшение образования токсичных отходов и увеличение выхода этилена в процессе пиролиза. 8211 1 2006.06.30 Поставленная задача решается тем, что в способе ингибирования коксообразования в процессе пиролиза углеводородов, в котором в сырье, направляемое в реактор, перед смешением с водяным паром непрерывно подают ингибирующую добавку, в отличие от прототипа, в качестве добавки используют алифатические амины в количестве 0,1-0,8 от массы сырья. Примеры выполнения способа. Выполнение этого способа проводилось на лабораторной установке, главным элементом которой является трубчатая печь - реактор пиролиза. Эксперименты проводились со следующими технологическими параметрами температура - 860 С, время пребывания сырья в реакторе - 0,5 с, соотношение водяного пара к сырью - 95 мас.В качестве сырья служило прямогонное дизельное топливо. В качестве ингибитора коксоотложения использовались соединения алифатических аминов - ДЭТА (диэтилентриамин) и ТЭТА(триэтилентетраамин). Определение объема кокса проводилось гидростатическим методом. Для этого перед проведением опыта определяли объем реактора без кокса, а после проведения опыта объем реактора с коксом. Объем кокса в реакторе можно рассчитать по формуле 1-2 ,3 где- объем кокса в реакторе, см ,1 - объем реактора без кокса до эксперимента, см 3,2 - объем реактора с коксом после опыта, см 3. Массу кокса находили, определив его плотность,где М - масса кокса, г, - объем кокса, см 3,г.- плотность кокса,см 3 Массовое отложение кокса определяли исходя из известного времени эксперимента 60, г где- массовое отложение кокса на реактореч- длительность эксперимента, мин. Результаты опытов представлены в таблице. На рисунке представлена зависимость величины коксоотложения от концентрации ингибитора. В результате проведенных экспериментов можно заключить следующее. ДЭТА и ТЭТА обладают ингибирующим действием и уменьшают количество отлагаемого кокса. Оптимальная концентрация ингибитора 0,1-0,8 от массы сырья. Отложение кокса при пиролизе дизельного топлива с добавкой 0,7-0,8 мас.ингибитора сопоставимо с коксоотложением при пиролизе бензина (0,2 от массы сырья в аналогичных условиях пиролиза) - следовательно, возможно использование в качестве сырья дизельного топлива с добавкой ингибитора для печей, которые рассчитаны на пиролиз бензиновых фракций. Анализ продуктов пиролиза свидетельствует о том, что выход этилена при использовании в качестве ингибиторов коксоотложения ДЭТА и ТЭТА возрастает по сравнению с пиролизом такого же сырья, но без ингибиторов на 0,2-2,5 мас. . Конц. добавки, мас.Коксоотложение, мас.0 0,629 0,05 0,52 0,207 0,293 0,447 0,118 0,712 0,2 1,139 0,22 0 0,629 0,05 0,54 0,207 0,33 0,447 0,22 0,712 0,18 1,139 0,25 Без обработки 0,629 1 цикл выжига кокса 0,25 2 цикла выжига кокса 0,40 3 цикла выжига кокса 0,52 4 цикла выжига кокса 0,58 5 циклов выжига кокса 0,629 0 0,629 0,05 0,31 0,207 0,35 0,447 0,38 0,712 0,42 1,139 0,45 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3