Способ получения диеновых углеводородов Советский патент 1980 года по МПК C07C11/12 C07C5/48 B01J8/18 

Изобретение относится к получению диеновых углеводородов, в частности бутадиена и изопрена, являющихся мономерами для производства синтетического каучука. Известны способы получения диеновы углевсдородов окислительным дешдрированием соответствующих парафиновых или олефиновых углеводороде путем контактирования последних с неподвижным слоем окисного катализатора в зоне высоких температур в присутствии окислителя. Известен также способ получения диеновых углеводородеда окислительным деги рированием парафиновых илт олефиновых углеводородсе в тюевдоожиженном слое катализатора. Способ осуществляется в раздельных аппаратах реакции и регенерации с циркуляцией катализатора между ними с помацью циркуляционных стояков пневмотранстюртом. Процесс дегидрирования осуществляется Т1ри 450-5ООС, разбавлении сырья ВОДЯНЫМ паром (до Ю объемов на 1 объем углеводородов) и воздухом (до 6-8 объемов на 1 объем углеводородов). Катализатор в условиях окислительного дегидрирования требует регенерации через 1-20 мин работы. При осуществлении процесса в раздельных аппаратах кратность циркуляции катализатора между ними должна составлять 1000 кг/кат/кг исходного сырья, что приводит к интен- сивному истиранию и потерям катализатора. Кроме того, недостатков способа является повышенный расход воздуха на трансп ч т ;Катализатора , что влечет за собой увеличение объема контактного газа и газов регенерахии. Для повышения эффективности процесса по предлагаемому способу циркуляцию катализатора осуществляют между последовательно расположенными в одном алпарате зоными реакции и регенерации при разности концентраций катализатора в рас положенных в этом же аппарате циркуля- 372 циониых стояках и зоне реакции, равной 20-700 к.г/м Разность концентраций катализатора в зоне реакции и циркуляционных стояках создается т./тем подачи в них сжига}ощих агентов, например, воздуха, водяного Tia pa и сырья, с разными линейными скоростями либо при помегцении в aoiibi насадки или решеток. При этом в зоне и стояках создается равный гидростатический напор катализатора, что приводит к возникновению направленной внутренней циркуляции катали-. . затора между зонами реакции, регенераци и циркуляционными стояками, что значИтельио упрощает процесс. Преимуществом предложетюго способа является также и то, что весь воздух необходимый для проведения продесса дегидрирсжания подают в зону регенерации и тем самым значительно сокращается ег расход. Предлагаемый способ иллюстрируется чертезком. Способ осуществляется следующим об.разом. В реакционном аппарате 1 аспаяоже ны по высоте две основные зоны псевдоож1ИсеНного слоя: зона 2 регенерации ка тализатора и зона дегидрирования 3, В верхней части зоны регенерации выделена подзона 4 охлаждения катализатора, куда вводится водяной пар 5 и впрыскивается водный конденсат, при испарении которого с катализатора снимается тепло .выделяющееся при окислительном дегидриро1вании. В зонах реакции и peireHepaции могкет быть помещена насадка или решетки 6 для создания псевдоожиженноIX) слоя и снижения концентрации катализатора в зонах. В зону регенерации подается воздух 7; исходное сырье 8 подается вниз зоны дегидрирования. Контактный газ после выхода из слоя подвергается закалке за счет подачи парового конденсата или насыщенного водяного пара 9 (или другими известными методами, например, (амеевиками) и обеспыливается в циклонах 10, Катализатор из зоны реакции перетекает в циркуляционный стояк 11, опускается вниз аппарата в стакан 12, куда для псевдоолшжения катализатора подается водяной пар 13. В циркуляционный стояк для десорбции катализатора от углеводородов подается водяной пар или инертный газ 14. Цирку ляционных стояков может быть нескольк 1ПИ вместо них для циркуляции катализа 4 ора может использоваться отсек аппараа, образуемый вертикальной перегородкоС Из стакана 12 катализатор поступает зону регенерации 2 и затем в зону деидрирования. Изобретение иллюстрируется следующии примерами. Пример. Процесс окислиа-ельного дегидрирования бутана по предлагаемой схеме. Диаметр аппарата 10ОО мм, иаметр циркуляционного стояка 5ОО мм. Линейная скорость газа в зоне реакции 0,6 м/с, в циркуляционном стояке 0,15 м/с. Концентрация катализатора в зоне дегидрирования 640 в циркуляционном стояке 970 кг/м. Воздух на транспорт катализатора не расходуется. Условия ведения процесса: объемное соотнощение u-Cj) Н ю : воздух : пар ; пар в виде конденсата 1:7,2:4,5:5,5-. Получены следующие результаты. Выход бутадиена: на пропущенный бутан 32,9 вес.% на разложенный бутан 52,5 вес.% конверсия бутана62,6% Потери катализатора с контактным газом и газами регенерации составляют в пересяете на поданный бутан 0,25 вес.% в известном способе 0,75 вес.%. П р и м е р 2. Процесс Ькислительного дегидрирования н-бутенов по предлагаемой cxeMei Режим дегидрирования: температура в зоне дегидрирования480° С температура в зоне регенерации 500 С объемное соотнощение C/jHs: :воздух : водяной пар : 1:6; 2:5, Линейная скорость газа в зоне реакции 0,4 м/с в циркуляционном стоке 0,37 м/с. Концентрация катализатора в зоне дегидрирования 680 кг/м , в циркуляционном стояке 700 кг/м. Получены следующие результаты. Выход бутадиена: на пропущенные бутены 62,2 вес.% .на разлогкенные бутены 71,6 вес,% конверсия н-бутенов86,9%, Потери катализатора с контактным газом и газами регенерации составляют в пересчете на поданные н-бутены 0,22 вес.9о в известном способе 0,62 вес.%. Процесс окислительного дегидрирования н-бутенсж по предлагаемой схеме с использованием насадки в виде спираль1ных пружин в зоне дегидрирования.