Способ получения олефиновых углеводородов Советский патент 1975 года по МПК C07C5/18 C07C11/02 

1

Изобретение относится к способу получения олефиновых углеводородов, в частности, дегидрированием парафиновых углеводородов.

Известен способ получения олефиновых углеводородов дегидрированием парафиновых углеводородов в псевдоожиженном слое катализатора, циркулирующих в системе реактор-регенератор. Тепло в реакционную зону подводит твердый инертный теплоноситель, циркулирующий совместно с катализатором через зону регенерации, причем катализатора в циркулирующей смеси значительно меньше, чем теплоносителя (весовое соотношение 1: 10), что в случае дегидрирования не позволяет достичь удовлетворительных результатов.

С целью уменьшения степени циркуляции катализатора и увеличения времени пребывания его в реакторе предложено на регенерацию подавать циркулирующую смесь катализатора и твердого инертного теплоносителя, содержащую 30-60 вес. % катализатора.

Предлагаемый способ иллюстрируетсй чертежом.

Дегидрирование в кипящем слое катализатора проводят в реакторе 1, куда подают пары сырья по линии 2. Большую часть тепла, необходимого для реакции, подводит в реактор твердый инертный теплоноситель, который нагревается в вышерасположенном аппарате-регенераторе 3 и по стояку 4 поступает в реактор в виде «падающего слоя. Частицы теплоносителя имеют большие размеры и плотность, чем частицы катализатора,

благодаря чему они осаждаются в кипящем слое последнего и отделяются от него. Для достижения достаточно полной сепарации катализатора и теплоносителя реактор должен иметь снециальную зону, из которой частицы

катализатора, увлеченные потоком теплоносителя, возвращаются в кипящий слой. По предложенному способу применяют реактор с сепарационной зоной 5, однако можно использовать реактор любой другой подходящей

конструкции.

Сепарация катализатора от теплоносителя не должна быть полной, так как некоторую часть катализатора необходимо выводить из реактора в регенератор для удаления утлистых отложений. Таким путем поддерживается постоянное содержание последних на катализаторе, находящемся в реакторе. Поэтому теплоноситель, удаляемый из реактора, включает некоторое количество катализатора. Он выводится из сепарационной зоны по стояку 6 и направляется в дозатор 7 любой подходящей конструкции. Затем по пнев.мотранспортной линии 8 теплоноситель поступает в регенератор, куда подают также топливо по лиНИИ 9 и воздух по линии 10. Нагревание теплоносителя и регенерацию катализатора осуществляют в кипящем слое Дымовые газы по линии И из регенератора направляют в аппаратуру утилизации тепла а смесь газов из реактора по линии 12 - на охлаждение и разделение. Результаты расчета циркуляции теплоносителя для различных температур в нагревателе приведены в таблице. Температура в реакторе 570°С, теплоемкость теплоносителя и катализатора 0,25 ккал/кг. Расчеты выполнены для степени превращения бутана 35%, что соответствует расходу тепла в реакторе 175 ккал/кг исходного бутана. Общая циркуляция теплоТемпература входа носителя и катализатора, теплоносителя, °С кг/кг исходного бутана Для реализации предложенного способа необходимо некоторое увеличение температуры в регенераторе. Так как регенерацию проводят в присутствии значительного количества инертного теплоносителя, что способствует отводу тепла из зоны регенерации, то указанное повышение температуры вполне возможно. В качестве теплоносителя можно использовать огнеупорный зернистый материал предпочтительно с гранулами сферической формы. По результатам испытаний на пилотной установке подходящим материалом является щариковый корунд. Размер и плотность гранул теплоносителя должны быть такими, чтобы в реакторе и регенераторе число псевдоожижепия теплоносителя было в пределах 1,05-1,15. Выполнение этого условия необходимо для достижения требуемой полноты сепарации в кипящем слое катализатора в реакторе. Пример. Дегидрирование бутана в бутилен обычно проводят в следующих условиях: Температура в реакторе, °С 570 Температура в регенераторе, °С600-610 Объемная скорость, час 120 Циркуляция катализатора, кг/кг бутана16- 17 Время пребывания катализатора в реакторе, мин 10. .По литературным данным максимально допустимое содержание углистых отложений на катализаторе составляет 0,4 вес. %, выход их на сырье 1,5 вес. %. На основании этих данных режим установки дегидрирования бутана по предложенному способу будет следующим: Температура в реакторе, °С570 Температура в регенераторе, °С 650 Объемная скорость, час 120 Общая циркуляция, кг/кг бутана:в том числе: катализатора3,75 теплоносителя5,00 Время пребывания катализатора в реакторе, мин41. Сравнение режимов показывает, что предложенный способ позволяет уменьщить циркуляцию катализатора в 4-4,5 раза, увеличить время пребывания катализатора в реакторе и уменьшить диаметр транспортных линий в 1,3-1,4 раза. Увеличение времени пребывания катализатора в реакторе позволяет повысить выход суммы бутенов и дивинила до 36-38% и селективность процесса до 80- 84%. В качестве теплоносителя используют шариковый корунд с насыпным весом 1600 кг/м. При скорости паров в реакторе 0,4 м/сек размер гранул такого теплоносителя 1,2 мм. При этом критическая скорость его 0,364 м/сек и число псевдоожижения 1,1. Предмет изобретения Способ получения олефиновых углеводородов путем дегидрирования парафиновых углеводородов в псевдоожиженном слое смеси катализатора с твердым инертным теплоносителем с последующей подачей указанной смеси на регенерацию и рециркуляцией в реакционную зону, отличающийся тем, что, с целью уменьщения степени циркуляции катализатора, на регенерацию подают смесь, содержащую 30-60 вес. % катализатора.