Способ получения бутадиена

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссноз СоветскнзСоцналнстнческнкРеспублик(22) Заявлено 07,08. 78 (21) 2653224/23-04 1 ЩМ кл с присоединением заявки М С 07 С 11/167С 07 С 5/48 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 30.08.82(72) Авторыизобретения В.С, Алиев, Б.Г. Тер-Саркисов и Ф.В. Алиев Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических процессов им. акад. Ю.Г. Мамедалиева(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТАДИЕНА Изобретение относится. к получаясь диолефиновых углеводородов каталитнческим дегидрированием соответствующих олефинов в присутствии кислорода в частности к способу получения бутадиена и может найти применение в промышленности синтетического каучу- ка.Известен способ получения бутади" ена путем окислительного дегидриро-. вания н-бутиленов на многослойном хромкальцийникелефосфатном катализаторе, в присутствии водяного пара при температурах 580-650 С, в котором предусмотрена секционная подача кислородаПри осуществлении. этого способа в каждый слоЯ катализатора подается по 0,6-0,7 моль О на 1 моль поступа ющего в этот слой н-бутиленов, в условиях значительного перепада температур в зонах реакциг (440-650 оС) и большого расхода водяного пара.В этом процессе, на вышеуказанном катализаторе важнейший прием окислительного дегидрирования (связывание водорода кислородом) слабо выражен,и основное направление (связывание кислорода) это образование СО 2 за счет сгорания не только углистых отложений с поверхности катализатора, аои сгорания части углеводородногосырья. Вследствие этого сеаективностьпроцесса невысокая (70-75 вес.Ъ),а выход бутадиена за один проход непревышает 52-54 вес.Ф.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату являетсяспособ дегидрирования н-бутнленовпри повышенной температуре в присутствии кислорода, водяного пара и многослойного катализатора на основеокиси железа, с послойной подачей 15 кислорода,"В процессе используют катализаторследующего состава РеО 60-80 вес.%,МдО 20-40 вес,Ъ. Процесс проводятпри температуре 500-520 С при разбавлении сырья водйным паром 1;25 и по-даче в:каждый слой 0,5-1 моля кислорода на моль бутиленовЭтот способ, по сравнению со способом 11 является более эффективным. Однако выход бутадиена составляет не более 60-70 за один проходпри селективности процесса 81-85 мол.В,Цель изобретения - повышение выхода бутадиена и селективности процесса.1 секция11 1111 330-580 С 350-520 С 380-500 С Мольные отношениякислорода к н-бутиленам: 0,5-0,531 0,6-0,7:1 0,8-1,0:1 В 1-ой секцииВо 11-ой секцииВ 111-ей секции Мольное отношениеводяного пара кн-бутиленамОбъемная скоростьподачи 25-30:1500 ч 0,5-0,6:1 0,6-0,7:1 0,8-1,0:1 45 Температура в секциях реактора (адиабатц юеский разогрев); 65 Поставленная цель достигаетсяпутем дегидрирования и-бутиленовпри повышенной температуре в присутствии кислорода, водяного пара и многослойного катализатора, содержащего60 - 80 вес.Ъ е 0 и 20-40 вес.Ъ5СО 03, нанесенного на -Л 1 0 , с по)слойцой подачей кислорода.Процесс предпочтительно проводитьпри 350-580 С,Процесс осуществляют следующим образом.Исходная бутиленовая Фракция(концентрация н-бутиленов не ниже80 вес.Ъ) в смеси с водяным паромМОЛЬ Нр(25;1/ поступает на первый 15моль С 4слой ГеСо-катализатора, куда такжеподают и первую порцию кислорода вколичестве 0,5-0,6 моль О на1 моль С 4.При температурах 330-530 С (в условиях адиабатического разогрева)проходит реакция дегидрирования н-бутиленов в присутствии кислорода.Продукты реакции из первого слояпосле охлаждения в теплообменном аппарате или другим способом.до 3303500 С сшивают со второй порцией кислорода, подаваемой в количестве О,б 0,7 моль О на 1 моль оставшихся(после первого слоя) н-бутиленов и 30поступают во второй слой РеСО-катализатора, где в условиях адиабатического разогрева (350-520 дС) проходит дополнительная конверсия непрореагировавших в первом слое н-бутиленов.Продукты реакции из второго слояпосле соответствующего охлаждения(до 350-3800 С) смешивают с третьейпорцией кислорода, подаваемой в количестве 0,8-1,0 моль О на 1 мольпоступивших в третий слой непрореагировавших н-бутиленов, поступаютв третий слой ЕеСо-катализатора,где в условиях адиабатическогоразогрева (380-500 С) проходиттретья ступень дегидрирования н-бутиленов в присутствии кислорода. Контактный газ из последней секции направляют на охлаждение, конденсацию и разделениеПредлагаемый способ получения бутадиена иллюстрируется следующими ,конкРетными примерами.55П р и м е р 1. Катализатор ГеС 0, состоящий из 80 Окиси железа и 20 окиси кобальта, цацесенных до 40 Ъ)на - Л 103.Режимцые параметры процесса дегидрирования н-бутиленов: В результате проведения процесса дегидрирования н-бутиленов на катализаторе вышеуказанного состава и при приведенных режимных параметрах процесса выход бутадиена вмольных составляют:на пропущенныен-бутилены 68,0на разложенныен-бутилены 84,0 П р и м е р 2. Катализатор ГеСо, состоящий иэ 70 окиси железа и 30 окиси кобальта, нанесенных (до 40) на -Л 10 з.Режимные параметры процесса дегидрирования н-бутиленов: Температура в секциях реактора(адиабатическийразогрев):1 секция 3 30-5 80 С1350-520 Сюю380-500 СМольное отношениекислорода к н-бутиленам:,В 1-ой секцииВо 11-ой секцииВ 111-ей секцииМольное отношениеводяного пара кн-бутиленам 25-30:1Объемная скоростьподачи 500 чВ результате проведения процесса дегидрирования н-бутиленов на катализаторе вышеуказанного состава и при приведенных режимных параметрах процесса выходы бутадиена вмольных составляют:ина пропущенные.н-бутилены 82,0на разложенныен-бутилены 91. П р и м е р 3. Катализатор РеСо,состоящий из 60 окиси железа и 40окиси кобальта, нанесенный (до 40)на -А 10,Режимные параметры процесса дегидрирования н-бутиленов:954381 330-580 С330-550 С,380-500 оС фоРмУла изобретения 0,5-0,5.: 1 0,6-0,7:1 0,8-1,0:1 25-30:1 500 ч В результате проведения процесса .дегидрирования н-бутиленов на катализаторе вышеуказанного состава и при приведенных режимных параметрах процесса выходы бутадиена вмольных составляет:на пропущенные Составитель Г.ГуляеваТехред. А.Ач Корректор Н.Король Редактор Е,КИНив Закал 6360/19 Тираж 445 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5фициал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Температура в секциях реактора адиабатический разогрев).1 секцияВФ111 -фМольное отношение кислорода к н-бутиленам:В -ой секцииВо 11-ой секцииВ 111-ей секции Мольное отношение водяного пара к н-бутиленам.Объемная скорость подачи н бутилены 75на разложенныен-бутилены 83,0Таким образом, предлагаемый способ получения бутадиена позволяет повысить выход бутадиена на 10-12 мол. эа один проход и селективпость процесса на 5-6,101. Способ получения бутадиенапутем дегидрирования н-бутиленов приповышенной температуре в присутствиикислорода, водяного пара и многослойного катализатора на основе окисижелеза, с послойной подачей кислорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения выхода бутадиенаи селективности процесса, используюткатализатор, содержащий 60-80 вес.ГеОи 20-40 вес. Со 03, нанесенныйна - ЛО 3.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что процесс .проводятпри 330-580 С.