Способ получения диеновых углеводородов

(- 1,ф ОПИСАИИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2С 07 С 11/12 С 07 С 5/48 В 01 Х 8/18 Госухарстаениый комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЕНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ 1Изобретение относится к способу получения диеновых углеводородов окислительным дегидрированием парафиновых или олефиновых углеводородов и может использоваться для получения бутадиена,из бутана или бутиленов, а также изопрена иэ изопентана или изоамиленов.Известен способ получения диеновых углеводородов окислительным дегидрированием олефинов в псевдоожиженном слое катализатора, подвергаемого затем окислительной регенерации воздухом (1. Дегидрирование осуществляют при 450-500 С, раэбавлении сырья водяным паром (до 10 объемов на 1 объем углеводородов) и воздухом (6-8 объемов на 1 рбъем углеводородов). 20Катализатор в условиях окислительного дегидрирования требует регенерации через 1-20 мин работы, В непрерывном процеесе с движущимся катализатором кратность его циркуля ции при этом должна составлять до 1000 кг/кг исходного сырья,Известный способ осуществляется в раздельных аппаратах контактирования и регенерации с циркуляцией катализатора между ними по специальным трубопроводам пневмотранспортом.Недостатками такого способа являются повышенный расход катализатора, интенсивно истирающегося при пневмотранспорте по трубопроводам (особенно это проявляется при большой циркуляции катализатора), а также дополнительные затраты газа на транспорт катализатора, увеличение эа счет этого объема контактного газа и газов регенерации, сложность технологического оформления (большая высота установки, наличие трубопроводов для пневмотранспорта катализатора).С целью повышения эффективности процесса предлагается проводить последний с использованием смежных зон реакции и регенерации при разности концентраций катализатора в них, равной 20-900 кг/мз.При разности концентраций катализатора в зонах аппарата.в них создается разный гидростатический напор катализатора, что приводит к возникновению направленной внутренней циркуляции катализатора между этими зонами.Разность концентраций. катализатора в смежных зонах создаетсяподачей ожижающих агентов и этизоны с разными линейными скоростями или при помещении н одну иэ зоннасадки или решетки,Пре;пагаемый способ осуществляют по следующей схеме,5Сырье подают в зону дегидриронания цилиндрического аппарата,разделенного вертикальной плоскойили цилиндрической перегородкойна две смежные зоны. Ниже места 1 Оввода сырья н зону дегидрирования вводят пар и воздух, а в нижнюю часть зоны регенерации - воздух.Ожижающие агенты (сырье, воздух, пар)подают в зону дегидрирования с большей линейной скоростью, чем ожижающийагент (воздух) в зону регенерации.В зону дегидрирования также могутбыть помещены решетки или насадка.При этом концентрация загруженногов аппарат катализатора в этой зоне 2 Обудет меньше, чем в зоне регенерации.Восстановленный в зоне дегидриронания катализатор перемещается внерхи через верхнее переливное отверстиев перегородке попадает в зону регенерации. В этой зоне катализатор окисляется кислородом воздуха и вследствие большей концентрации перемещается вниз, переходя через нижнее переливное отверстие в перегородке в зону дегидрирования. Таким образомосуществляется внутренняя напранленная циркуляция катализатора междусмежными зонами реакции и регенерации. Контактный газ и газы регенерации проходят через обеспыливающие циклоны и выводятся раздельно иэаппарата.В области переливных отверстийдля десорбции реагентов с поверхности катализатора подают дополнитель Оные потоки пара (или другого инертного газа).Кроме того, для снятия тепла иуменьшения расхода пара н нижнюючасть зоны дегидриронания можно 45впрыскивать водный конденсат с последующих стадий отмывки и охлажденияконтактного газа.П р и м е р 1. Процесс окислительного дегидрирования бутана на опытной установке по предлагаемой схеме,Аппарат для осуществления способа разделен вертикальной перегородкой на две равные эоны - зону реакции и зону регенерации. Диаметр аппарата 430 мм. Линейная скорость газан зоне реакциями 0,5 м/с, в зоне регенерации 0,2 м/с. Концентрация катализатора н зоне дегидрирования640 мг/мв зоне регенерации 910 кг/мВоздух на транспорт катализатора не ЬОрасходуют. Объемное соотношениен-С Н,: воздух: пар:пар в виде ко;:денсата - 1:6,2:4,5:5,5; подача воздуха на регенерацию - 7 объемов на1 объем сырья. 65 Выход, нес.: бутадиена на пропущенный бутан 32,6; на разложенныйбутан 52,1; конверсия бутана 62,7,Потери катализатора с контактнымгазом и газами регенерации составляют в пересчете на поданный бутан0,4 вес,3, н известном способе0,75 вес.Ъ.П р и м е р 2. а) Процесс окислительного дегидрирования н-бутеновна окисном висмутмолибденоном катализаторе, проводимый на установке,описанной в примере 1.Режим дегидриронания; температуран зоне.дегидрирования 480 С, в зонерегенерации 500 С; объемное соотношение С 4 Н; воздух:водяной пар ж:1:4,8:5; подача воздуха на регенерацию - 10 объемов на 1 объем н-бутенон. Линейная скорость газа в зонереакции 0,4 м/с, в зоне регенерации0,37 м/с; концентрация катализаторав зоне дегидрирования 680 кг/мэ, взоне регенерации 700 кг/мВыход, вес.Ъ: бутадиена на пропущенные бутены 61,6; на разложенныебутены 71,1; конверсия н-бутенон88,7. Потери катализатора с контактным газом и газами регенерации составляют н пересчете на поданныен-бутены 0,33 вес.Ъ, в известномспособе - 0,62 вес.Ъ.б) Процесс окислительного дегидрирования н-бутенов по предлагаемойсхеме с насадкой в ниде спиральныхпружин н зоне дегидрирования.Режим дегидрирования: температура и зоне дегидриронания 480 С, взоне регенерации 500 С объемноесоотношение С 4 Нн, воздух: водянойпар : 1:2,5:7; подача воздуха на регенерацию - 9,5 объемов на 1 объемсырья, Линейная скорость газа в зонах дегидриронания и регенерацииО, 5 м/с, концентрация, катализатора взоне дегидриронания 350 кг/мэ,в зонерегенерации 580 кг/м з,Выход, вес.З: бутадиена на пропущенные бутены 64,8; на разложенныебутены 77,3; конверсия н-бутенов84,3. Потери катализатора с контактным газом и газами регенерации составляют в пересчете на поданные бутены 0,45 вес.В.П р и м е р 3. Процесс окислителького дегидрирования изоамиленов наокисном магниймолибденовом катализаторе, проводимый на установке, описанной н примере 1,Режим дегидрирования: температура в зоне дегидриронания 570 С,в зоне регенерации 600 С; объемноесоотношение изот СН:воздух: водяной пар1,8:4,8:7. Подача воздуха на регенерацию - 1 объем на1 объем сырья. Линейная скоростьгаза в зоне дегидрирования 2,0 м/с,в зоне регенерации 0,15 м/с, кон520765 Формула изобретения Составитель Н. ГлебоваТехредН,Ковалева КорректорВ. Синицкая Редактор Л. Письман Заказ 9358/65 Тираж 495 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35 у Раушская наб., д,.4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 центрация катализатора в зоне дегидрирования 270 кг/м З, в зоне регенерации 970 кг/мЪ Выход, вес.Ъ: иэопрена на пропущенные изоамилены 45,3; на разложенные изоамилены 79,0; конверсия изоамиленов 57,5 вес.%, Потери катализатора с контактным газом и газами регенерации составляют в пересчете на поданные бутены 0,48 весЯ, в известнэм - 0,65 вес.Ъ. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет на 20- 60 сократить расход воздуха, на 30- 45 потери катализатора иэ системы. Кроме того, упрощается технологическая схема процесса за счет уменьшения высоты установки, исключения трубопроводов пневмотранспорта катализатора. Способ получения диеновых углеводородов путем окислительного дегидрирования парафиновых или олефиновых углеводородов, включающийконтактирование исходного сырьяв зоне реакции с псевдоожиженнымслоем катализатора и регенерациюпоследнего, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности процесса, последний проводят с использованием смежных зонреакций и регенерации при разностиконцентраций катализатора в них,равной 20-900 кг/мЪ35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Комаровский Н.А. Окислительное дегидрирование н-бутенов впсевдоожиженном слое висмутмолиб- ;Щ денового катализатора, Диссертация.Новосибирск, 1972 (прототип).