Установка двухстадийного дегидрирования изопентана

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к установкам двухстадийного дегидрирования изопентана, и может быть использовано для совершенствования блока охлаждения в тех отраслях промышленности, в которых присутствуют процессы теплопередачи. Изобретение решает задачу энергосбережения за счет утилизации тепла в производственном процессе, а также улучшения экологии и повышения эффективности процесса дегидрирования. Сущность изобретения заключается в том, что в установке двухстадийного дегидрирования изопентана, включающей последовательно соединенные реактор, сепаратор, котел-утилизатор, скруббер и блок охлаждения, который согласно изобретению состоит из термосифонных модулей, соединенных параллельно, причем каждый модуль состоит из последовательно соединенных термосифонов, снабженных линзовыми компенсаторами, а между отдельными группами термосифонов установлены горизонтальные сепараторы, в конце каждого модуля установлен вертикальный сепаратор. 2 ил.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к установкам двухстадийного дегидрирования изопентана, и может быть использовано для совершенствования блока охлаждения в тех отраслях промышленности, в которых присутствуют процессы теплопередачи.

Известна установка дегидрирования изопентана в изоамилены, включающая сепаратор, через который смесь свежей и возвратной изопентановой фракции поступает в испаритель. Испарение происходит при температуре 80^oC и давлении 0,58 МПа. Из сепаратора пары изопентана поступают в перегреватель, затем в закалочный змеевик реактора, где перегреваются за счет тепла контактного газа. Далее пары изопентана перегреваются в трубчатой печи до 500-550^oC и поступают в реактор под кипящий слой катализатора через распределительную решетку. Тепло, необходимое для реакции, подводится с горячим регенерированным катализатором, циркулирующим в системе реактор-регенератор. Контактный газ из реактора, пройдя через циклоны для улавливания основного количества катализаторной пыли, направляется на охлаждение в вертикальный котел-утилизатор. Из котла-утилизатора контактный газ с температурой 300^oC поступает в тарельчатый скруббер, где охлаждается до 40^oC. Скруббер разделен на две части: в верхнюю часть насосом непрерывно подается вода с температурой 35^oC, циркуляции воды в нижней части осуществляется насосом. В нижней части скруббера накапливается катализаторная пыль, поэтому часть воды постоянно выводится на очистку. Из скруббера контактный газ поступает в сепаратор, где частично отделяется унесенная газом вода. Из сепаратора контактный газ направляется на выделение изопентан-изоамиленовой фракции. Отработанный катализатор из реактора воздухом по транспортной линии подается на регенерацию в регенератор. Регенерированный катализатор попадает в восстановительный стакан регенератора. В верхнюю часть восстановительного стакана подается природный газ для восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный; в нижнюю часть азот для отдувки из катализатора продуктов восстановления. Восстановленный катализатор транспортируется в реактор. Газы регенерации, пройдя циклоны в верхней части регенератора, охлаждаются в котле-утилизаторе до 300^oC, очищаются от катализаторной пыли в электрофильтрах и выбрасываются в атмосферу. Однако большие расходы топливоэнергетических ресурсов, отсутствие утилизации низкопотенциального тепла, высокие потери давления из-за гидравлических сопротивлений не позволяют решить задачу энергосбережения, улучшения экологии и повышения эффективности процесса дегидрирования.

Изобретение решает задачу повышения эффективности процесса двухстадийного дегидрирования изопентана, энергосбережения и улучшения экологии за счет снижения потерь давления из-за гидравлических сопротивлений, в результате уменьшения отложений, уменьшения давления в реакторе, снижения металлоемкости, утилизации низкопотенциального тепла на второй стадии.

Поставленная цель достигается тем, что в установке двухстадийного дегидрирования изопентана, включающей последовательно соединенные реактор, сепаратор, котел-утилизатор, скруббер, блок охлаждения состоит из термосифонных модулей, соединенных параллельно, причем каждый модуль состоит из последовательно соединенных термосифонов, снабженных линзовыми компенсаторами, между отдельными группами термосифонов установлены горизонтальные сепараторы, а в конце каждого модуля установлен вертикальный сепаратор.

Отличием данного изобретения от прототипа является то, что блок охлаждения состоит из параллельно соединенных термосифонных модулей, причем каждый модуль состоит из последовательно соединенных термосифонов, снабженных линзовыми компенсаторами, между отдельными группами термосифонов установлены горизонтальные сепараторы, а в конце каждого модуля установлен вертикальный сепаратор, что обеспечивает решение поставленной задачи.

На фиг. 1 изображена технолоческая схема установки двухстадийного дегидрирования изопентана; на фиг. 2 модуль охлаждения.

Установка содержит реактор 1 с кипящим слоем алюмохромового катализатора, сепаратор 2, котел-утилизатор 3, скруббер 4, термосифонные модули 5, между отдельными группами которых установлены горизонтальные сепараторы 6, а в конце каждого модуля установлен вертикальный сепаратор 7, линзовый компенсатор 8.

Установка двухстадийного дегидрирования изопентана работает следующим образом. После процесса равновесной реакции в присутствии алюмохромового катализатора при дегидрировании изопентана в реакторе 1 образуется смесь изомерных изоамиленов. Температура реакции не выше 575^oC. Контактный газ прохождения сепаратора 2 для улавливания основного количества катализаторной пыли поступает на охлаждение в трубное пространство котла-утилизатора 3, из котла-утилизатора 3 контактный газ с температурой 250^oC поступает в скруббер 4, где охлаждается и очищается от катализаторной пыли, которая накапливается в нижней части скруббера 4, сверху скруббера 4 контактный газ направляется в блок охлаждения, состоящий из параллельно соединенных термосифонных модулей 5, а затем в сепараторы 6, 7 и далее на вторую стадию дегидрирования.

Использование данного изобретения возможно на установке двухстадийного дегидрирования изопентана, блок охлаждения которой состоит из параллельно соединенных термосифонных модулей, коэффициент теплопередачи в котором выше по сравнению с кожухотрубчатыми теплообменниками, используемыми по действующей схеме, процесс дегидрирования пойдет в более благоприятных условиях в результате уменьшения давления в реакторе, произойдет уменьшение отложений, снижение потери давления в технологической нитке, осуществляется утилизация низкопотенциального тепла на второй стадии тем самым решается поставленная в изобретение задача повышения эффективности процесса дегидрирования, энергосбережения, что вызывает интерес у производственников к реализации проекта.

Формула изобретения

Установка двустадийного дегидрирования изопентана, включающая последовательно соединенные реактор, сепаратор, котел-утилизатор, скруббер и блок охлаждения, состоящий из теплообменников, отличающаяся тем, что блок охлаждения состоит из термосифонных модулей, соединенных параллельно, причем каждый модуль состоит из последовательно соединенных термосифонов, снабженных линзовыми компенсаторами, и в середине каждого модуля установлен горизонтальный сепаратор, а в конце каждого модуля вертикальный сепаратор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2