RU25004U1 - INSTALLATION FOR JOINT PRODUCTION OF LINEAR ALKYLBENZENES AND SYNTHETIC OILS - Google Patents

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ СОВМЕСТНОГО НОЛУЧЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ АЛКНЛБЕНЗОЛОВ Н СИНТЕТИЧЕСКИХ МАСЕЛINSTALLATION FOR JOINT TREATMENT OF LINEAR ALKNLBENZENES ON SYNTHETIC OILS

Полезная модель относится к области нефтехимии, конкретнее к установкам по алкилированию бензола альфа-олефинами на хлориде алюминия с целью получения линейных алкилбензолов, содержащих 10-12 атомов углерода в алкильной цепи, с молекулзфной массой 238-242 и основы низкозастьшающего моторного масла с кинематической вязкостью 6-7 при 100°С, температурой вспышки не ниже 203°С и температурой застьшания не выше минус 55 °С.The utility model relates to the field of petrochemistry, and more particularly, to plants for the alkylation of benzene with alpha-olefins on aluminum chloride in order to obtain linear alkylbenzenes containing 10-12 carbon atoms in the alkyl chain, with a molecular weight of 238-242 and a base of low-viscosity motor oil with kinematic viscosity 6 -7 at 100 ° C, a flash point of at least 203 ° C and a sinking temperature of no higher than minus 55 ° C.

Известна установка для получения линейных алкилбензолов (ЛАБов), содержап1;их 10-14 атомов углерода в алкильной цепи, которая включает (патент РФ № 2169134, С 07 С 2/66, 15/107, опубл.20.06.2001 г.):A known installation for the production of linear alkylbenzenes (LABs) containing 1; there are 10-14 carbon atoms in an alkyl chain, which includes (RF patent No. 2169134, С 07 С 2/66, 15/107, publ. 20.06.2001):

а) узел дегидрогенизации Сю-Син-парафинов до соответствующих н-олефинов в реакторе дегидрогенизации с цолучением смеси, содержащей также диолефины и ароматические побочные продукты, а также легкие продукты разложения и водород; б) реактор селективной гидрогенизации диолефинов, полученных в операции (а), до моноолефинов, с получением смеси, состоящей по существу из моноолефинов и н-парафинов в дополнение к ароматическим побочным продуктам, полученным в операции (а); в) подачу потока, поступающего с операции (б), вместе с потоком, состоящим из бензола, в аппарат алкилирования, в котором присутствует катализатор алкилирования, выбранный из HF, А1С1з или твердых катализаторов кислотной природы (гетерогенных), используемый в количествах в пределах 0,05-10 мол. % по отношению к олефину, а мольное соотношение ароматический углеводород/олефин составляет от 1 до 20, г) подачу потока парафинов в реактор гидрогенизации ароматических побочных продуктов; е) подачу потока, приходящего с операции (д), в реактор дегидрогенизации операции (а). Недостатком установки является ее сложность и невозможность получить на ней основу низкозастьшающего моторного масла, так как она предназначена для получения ЛАБов.a) the dehydrogenation unit of Xu-Sin paraffins to the corresponding n-olefins in the dehydrogenation reactor to obtain a mixture containing also diolefins and aromatic by-products, as well as light decomposition products and hydrogen; b) a reactor for the selective hydrogenation of diolefins obtained in operation (a) to monoolefins, to obtain a mixture consisting essentially of monoolefins and n-paraffins in addition to aromatic by-products obtained in operation (a); c) supplying the stream from step (b), together with the stream consisting of benzene, to an alkylation apparatus in which there is an alkylation catalyst selected from HF, AlCl or solid acid catalysts of a heterogeneous nature, used in amounts within 0 05-10 mol. % with respect to the olefin, and the molar ratio of aromatic hydrocarbon / olefin is from 1 to 20, g) the flow of paraffins into the hydrogenation reactor of aromatic by-products; f) feeding the stream coming from operation (e) to the dehydrogenation reactor of operation (a). The disadvantage of the installation is its complexity and the inability to get on it the basis of low-level engine oil, since it is designed to produce LABs.

Z(M)l 03Z (M) l 03

МПК с ЮМ 105/06IPC with UM 105/06

Известна установка для получения синтетических масел, которая включает 4 узла: 1) контактирования ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилола, этилбензола) с моноолефинами Ce-Cig нормального строения в присутствии катализатора HF с получением линейных алкилбензолов; 2) выделения смеси моноалкилароматических углеводородов с алкильными радикалами СбCig; 3)контактирования моноалкмлароматических углеводородов с моноолефинами Сб-С18 в присутствии А1С1з или АЮгз; 4) выделения диалкилароматических углеводородов, применяемых в качестве основы синтетического масла, из реакционной смеси (Патент США № 4148834, С 07С 3/52, опубл. 04.10.79). Недостатком этой установки является ее двухстадийность - наличие двух реакционных узлов, каждый из которых обязательно сопровождается стадией разделения реакционных продуктов.A known installation for producing synthetic oils, which includes 4 nodes: 1) contacting aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, ethylbenzene) with normal-structure Ce-Cig monoolefins in the presence of an HF catalyst to produce linear alkylbenzenes; 2) the allocation of a mixture of monoalkylaromatic hydrocarbons with alkyl radicals SbCig; 3) contacting monoalklaromatic hydrocarbons with mono-olefins Sb-C18 in the presence of A1C1z or Ayugz; 4) the allocation of dialkylaromatic hydrocarbons used as the basis of synthetic oil from the reaction mixture (US Patent No. 4148834, C 07C 3/52, publ. 04.10.79). The disadvantage of this setup is its two-stage nature — the presence of two reaction units, each of which is necessarily accompanied by a stage of separation of the reaction products.

Наиболее близкой является установка (цатент РФ № 2019560, МПК С ЮМ 105/06, опубл. 15.09.94 г.) для получения основы низкозастывающего моторного масла, включающая узлы алкшшрования бензола альфа-олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, промывки продуктов реакции и их разделения, причем узел алкилирования состоит из первого реактора, снабженного трубопроводами для подачи бензола, альфа-олефинов и катализатора, из которого продукты реакции по трубопроводу поступают во второй реактор-дозреватель, при этом реакторы расположены последовательно и снабжены перемещивающими устройствами, средствами для измерения и регулирования температуры. Узел промывки продуктов реакции содержит два аппарата для промывки продуктов реакции щелочью и водой. Узел разделения включает три колонны, на которых последовательно выделяют: на первой - непрореагировавщий бензол, на второй - непрореагировавщие олефины, а на третьей при остаточном давлении 3 мм.рт.ст с верха колонны отгоняют фракцию моноалкилбензолов с молекулярной массой 210, а из куба целевой продукт - основу низкозастывающего моторного масла с необходимыми свойствами. Недостатками установки является то, что на ней получают только основу моторного масла, а получить одновременно линейные алкилбензолы нужного качества не представляется возможным.The closest is the installation (RF Patent No. 2019560, IPC С ЮМ 105/06, published on September 15, 94) for the production of a low-curing motor oil base, which includes units for the benzene alkalization with alpha-olefins in the presence of a catalyst complex based on aluminum chloride, and product washing reactions and their separation, and the alkylation unit consists of a first reactor equipped with pipelines for supplying benzene, alpha-olefins and a catalyst, from which the reaction products are piped to a second reactor-reactor, while the reactor arranged in series and equipped shake for devices, means for measuring and regulating the temperature. The reaction product washing unit contains two apparatuses for washing the reaction products with alkali and water. The separation unit includes three columns, which are sequentially isolated: on the first, unreacted benzene, on the second, unreacted olefins, and on the third, with a residual pressure of 3 mm Hg, a fraction of monoalkylbenzenes with a molecular weight of 210 is distilled off the top of the column, and the target the product is the basis of low-curing motor oil with the necessary properties. The disadvantages of the installation is that it receives only the base of engine oil, and it is not possible to obtain linear alkylbenzenes of the required quality at the same time.

Задачей полезной модели является создание установки, на которой одновременно и в одну стадию можно получить два целевых продукта - линейные алкилбензолы, содержащие 10-12 атомов углерода в алкильной цепи с молекулярной массой 238-242 и основу низкозастывающего моторного масла с кинематической вязкостью 6-7 при 100°С, температурой вспыщки не ниже и температурой застывания не выще минус 55°С.The objective of the utility model is to create an installation in which at the same time and in one stage two target products can be obtained - linear alkylbenzenes containing 10-12 carbon atoms in an alkyl chain with a molecular weight of 238-242 and a base of low-curing motor oil with a kinematic viscosity of 6-7 at 100 ° C, a flash point not lower and a pour point not higher than minus 55 ° C.

Поставленная задача решается использованием установки для совместного получения линейных алкилбензолов и основы низкозастывающего синтетического моторного масла, включающей узел алкилирования бензола альфаолефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, узлы промывки и разделения продуктов реакции, при этом установка дополнительно содержит узел приготовления смеси альфа-олефшюв и узел разложения и нейтрализации катализаторного комплекса, а узел промывки дополнительно содержит аппарат для промьшки продуктов реакции раствором хлорида алюминия; узел разделения продуктов реакции содержит блок отгонки бензола и парафинов, колонну выделения линейных алкилбензолов и колонну вьщеления основы низкозастьгоающего моторного масла.The problem is solved by using the installation for the joint production of linear alkylbenzenes and the base of a low-curing synthetic motor oil, including a benzene alkylation unit with alpha-olefins in the presence of an aluminum chloride-based catalyst complex, units for washing and separating reaction products, the unit additionally containing an unit for preparing an alpha-olefshuv mixture and node decomposition and neutralization of the catalyst complex, and the washing unit further comprises an apparatus for flushing p reaction products with a solution of aluminum chloride; the reaction product separation unit comprises a benzene and paraffin distillation unit, a linear alkylbenzene separation column, and an incineration column of a low-viscosity engine oil base.

При помощи средств измерения и регулирования поддерживают молярные соотнощения альфа-олефин Сю : альфа-олефин Ci2 равным 1 : 3-4, бензол : смесь альфа-олефинов равным 1-6:1, катализаторный комплекс на основе хлорида алюминия : смесь альфа-олефинов равным 0,0044-0,012 : 1.Using the measuring and regulation tools, the molar ratios of the alpha-olefin Siu are maintained: the alpha-olefin Ci2 is 1: 3-4, benzene: the mixture of alpha-olefins is 1-6: 1, the catalyst complex based on aluminum chloride: the mixture of alpha-olefins is equal 0.0044-0.012: 1.

Установка имеет пять узлов, связанных между собой трубопроводами, это: А -узел приготовления смеси индивидуальных олефинов Сю и Ci2, состоящийThe installation has five nodes, interconnected by pipelines, these are: A-site for the preparation of a mixture of individual olefins Syu and Ci2, consisting

из смесителя 17from the mixer 17

В -реакционный узел алкилирования бензола альфа-олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, представляющий собой два последовательно соединенных аппарата с мещалками 1 и 2, расположенных каскадом, и отстойник 3; С -узел промывки продуктов реакции, состоящий из трех отстойников 4, 5, 6 иB-reaction unit for the alkylation of benzene with alpha-olefins in the presence of a catalyst complex based on aluminum chloride, which is two series-connected apparatus with blenders 1 and 2 located in cascade, and a sump 3; C-site for washing the reaction products, consisting of three sumps 4, 5, 6 and

диафрагменных смесителей 9, 10 и 11;diaphragm mixers 9, 10 and 11;

E -узел разделения продуктов реакции, который состоит из блока отгонки бензола и фракции парафинов + легкая алкилароматика 14 и двух ректификационных колонн для выделения целевых продуктов: 15 - для выделения линейных алкилбензолов и 16- для выделения основы низкозастывающего моторного масла.E is a unit for the separation of reaction products, which consists of a benzene distillation unit and a paraffin fraction + light alkyl aromatics 14 and two distillation columns for the isolation of the target products: 15 for the isolation of linear alkylbenzenes and 16 for the isolation of a base of low-viscosity motor oil.

Все узлы связаны между собой трубопроводами.All nodes are interconnected by pipelines.

Заявляемая полезная модель обладает критерием патентоспособности новизна, так как имеются отличительные по сравнению с прототипом признаки это наличие узла приготовления олефиновой смеси и узла разложения и нейтрализации катализаторного комплекса, связанного трубопроводами с узлом промывки продуктов реакции, кроме того, узел промьшки продуктов состоит из трех аппаратов, а не двух, как в прототипе, и наличие в узле разделения продуктов реакции двух колонн, где выделяют целевые продукты - ЛАБы и основу масла. Введение отличительных признаков позволило решить задачу данной полезной модели - получить одновременно, т.е. в одну стадию, два целевых продукта с заданными качествами - линейные алкилбензолы, содержащие 10-12 атомов углерода в алкильной цепи, с молекулярной массой 238-242 и основу низкозастывающего моторного масла с кинематической вязкостью 6-7 при 100°С, температурой вспьщхки не ниже 203°С и температурой застывания не вьппе минус 55°С.The inventive utility model has a patentability criterion for novelty, since there are distinctive features in comparison with the prototype, the presence of an olefin mixture preparation unit and a catalyst complex decomposition and neutralization unit connected by pipelines to the reaction product washing unit, in addition, the product washing unit consists of three devices, and not two, as in the prototype, and the presence in the separation unit of the reaction products of two columns, where the target products are isolated - LABs and the base of the oil. The introduction of distinctive features made it possible to solve the problem of this utility model - to obtain simultaneously, i.e. in one stage, two target products with desired qualities - linear alkylbenzenes containing 10-12 carbon atoms in the alkyl chain, with a molecular weight of 238-242 and a base of low-curing motor oil with a kinematic viscosity of 6-7 at 100 ° C, a flash point not lower 203 ° C and pour point not minus 55 ° C.

Промьппленная применимость установки, приведенной на рисунке, по заявляемой полезной модели, подтверждается описанием ее работы.The industrial applicability of the installation shown in the figure according to the claimed utility model is confirmed by a description of its operation.

В реактор 1 поступает катализаторный комплекс IV, бензол (свежий V и возвратный VI) и смесь альфа-олефинов Сю и Cia HI, полученная путем смешения в заданном соотношении индивидуальных олефинов Сю I и С П в смесителе 17. Из реактора 1 продукты реакции перетекают в реактор 2, а затем в промежуточную емкость 3, в которой алкилат VII отстаивается от катализаторного комплекса. Отстоявшийся катализаторный комплекс VIII направляют в смеситель 12, затем в отстойник 7 и далее в смеситель 13 и отстойник 8 для разложения и нейтрализации. После отстоя в емкости 3 алкилат IX поступает на первую ступень промывки в смеситель 9, где смешивается с циркулирующим раствором хлорида алюминия XV, а затем в отстойник 4. В контур циркуляции из отстой2-Ш 4uS Catalyst complex IV, benzene (fresh V and return VI), and a mixture of Xu and Cia HI alpha olefins obtained by mixing in a predetermined ratio of individual Xu I and C P olefins in mixer 17 enter reactor 1 and mix reaction product 1 from reactor 1. reactor 2, and then into an intermediate vessel 3, in which alkylate VII settles down from the catalyst complex. The settled catalyst complex VIII is sent to a mixer 12, then to a sump 7 and then to a mixer 13 and a sump 8 for decomposition and neutralization. After sludge in tank 3, alkylate IX enters the first washing stage in mixer 9, where it is mixed with a circulating solution of aluminum chloride XV, and then into sump 4. Into the circulation loop from sludge 2-Ш 4uS

ника 6 подают воду XIV. Избыток раствора хлорида алюминия XV из отстойника 4 выводят в систему разложения и нейтрализации отстоявшегося катализаторного комплекса. Из отстойника 4 алкилат X направляют в смеситель 10 второй ступени промывки, где его смешивают с циркулирующим раствором алюмината Na XVI, а затем в отстойник 5. В контур циркуляции постоянно подают свежий раствор ш,елочи XIII. Избыток раствора алюмината натрия XVI непрерывно выводят в систему разложения и нейтрализации отстоявшегося катализаторного комплекса. Алкилат XI из отстойника 5 направляется на третью ступень промывки сначала в смеситель 11, где его смешивают с циркулирующей водой XIV, а затем в отстойник 6. В контур циркуляции постоянно подпитывают свежую воду XVII. Часть воды XIV непрерывно вьшодят из контура циркуляции и направляют на первую ступень промьшки и в систему нейтрализации и разложения катализаторного комплекса. Отмытый алкилат XII из отстойника 6 подают в блок отгонки бензола и парафинов 14, откуда после выделения возвратного бензола VI и парафинов XVIII продукты реакции направляют в колонну 15, где верхом отгоняют первый целевой продукт - линейные алкилбензолы XIX. Кубовый продукт колонны 15 направляют в колонну 16, где верхом отгоняют тяжелые алкилбензолы XX, а кубом второй целевой продукт - основу низкозастывающего моторного масла XXI.nickname 6 serves water XIV. The excess solution of aluminum chloride XV from the sump 4 is discharged into the decomposition and neutralization system of the settled catalyst complex. From the sump 4, the alkylate X is sent to the mixer 10 of the second washing stage, where it is mixed with a circulating solution of Na XVI aluminate, and then to the sump 5. A fresh solution of w, herbal XIII is constantly fed into the circulation loop. Excess sodium aluminate XVI solution is continuously discharged into the decomposition and neutralization system of the settled catalyst complex. Alkylate XI from the sump 5 is sent to the third washing stage, first to the mixer 11, where it is mixed with circulating water XIV, and then to the sump 6. Fresh water XVII is constantly fed into the circulation loop. Part of the XIV water is continuously withdrawn from the circulation circuit and sent to the first stage of the wash and to the neutralization and decomposition system of the catalyst complex. The washed alkylate XII from the sump 6 is fed to the benzene and paraffin distillation unit 14, where, after the recovery of benzene VI and paraffin XVIII, the reaction products are sent to column 15, where the first target product, linear alkylbenzenes XIX, is distilled off on top. The bottoms product of the column 15 is sent to the column 16, where the heavy alkylbenzenes XX are distilled off on top, and the second target product is the base of the low-curing motor oil XXI.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет получать целевые продукты с заданными свойствами по высокооптимизированной схеме .Thus, the claimed utility model allows to obtain target products with desired properties according to a highly optimized scheme.

2.е€)г / у /о:2.е €) r / y / o:

Claims (4)

1. Установка для совместного получения линейных алкилбензолов и основы низкозастывающего синтетического моторного масла, включающая узел алкилирования бензола альфа-олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, узел промывки продуктов реакции и узел разделения продуктов реакции, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит узел приготовления смеси альфа-олефинов и узел разложения и нейтрализации катализаторного комплекса, а узел промывки продуктов реакции дополнительно содержит аппарат для промывки их раствором хлорида алюминия, узел разделения продуктов реакции содержит блок отгонки бензола и парафинов, колонну выделения линейных алкилбензолов и колонну выделения основы низкозастывающего моторного масла.1. Installation for the joint production of linear alkylbenzenes and the base of a low-curing synthetic motor oil, including a benzene alkylation unit with alpha-olefins in the presence of a catalyst complex based on aluminum chloride, a reaction product washing unit and a reaction product separation unit, characterized in that it further comprises a preparation unit mixtures of alpha olefins and a decomposition and neutralization unit of the catalyst complex, and the reaction product washing unit further comprises an apparatus for washing them with a solution of aluminum chloride, the reaction product separation unit contains a benzene and paraffin distillation unit, a linear alkylbenzene separation column and a low-viscosity engine oil base recovery column. 2. Уствановка по п.1, отличающаяся тем, что при помощи средств измерения и регулирования поддерживают молярное соотношение потока индивидуального альфа-олефинa С₁₀ к индивидуальному альфа-олефину С₁₂=1:3-4.2. The installation according to claim 1, characterized in that by means of measurement and regulation support the molar ratio of the flow of individual alpha-olefin With ₁₀ to individual alpha-olefin With ₁₂ = 1: 3-4. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что при помощи средств измерения и регулирования поддерживают молярное соотношение потока бензола к смеси альфа-олефинов 1-6:1. 3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that by means of measuring and regulating the molar ratio of the flow of benzene to the mixture of alpha-olefins 1-6: 1 is maintained. 4. Установка по пп.1-3, отличающаяся тем, что при помощи средств измерения и регулирования поддерживают молярное соотношение катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия к смеси альфа-олефинов 0,0044-0,012:1.

4. Installation according to claims 1 to 3, characterized in that by means of measuring and regulating the molar ratio of the catalyst complex based on aluminum chloride to the mixture of alpha-olefins is 0.0044-0.012: 1.