Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции (варианты)



Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции (варианты)
Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции (варианты)
Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции (варианты)
Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции (варианты)

 


Владельцы патента RU 2567556:

Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" (ООО "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ") (RU)

Изобретение относится к способу получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции путем дегидратации при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора при подаче трет-бутанолсодержащей фракции в верхнюю часть ректификационной зоны ректификационно-реакционного дегидрататора с последующими подачей ее в виде парового потока в реакционную часть дегидрататора, выводом на конденсацию парообразных продуктов реакции, отделением изобутилена и возвратом сконденсированной трет-бутанолсодержащей фракции в реакционную часть дегидрататора. Способ характеризуется тем, что исходную и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию подают в виде паровых потоков с верха реакционной зоны дегидрататора, парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, выводят из нижней части реакционной зоны, а жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. Использование настоящего способа позволяет повысить удельную производительность по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора более чем на 34%. 2 н.п. ф-лы, 11 пр., 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к получению изобутилена, используемого как мономер для получения различных полимерных материалов.

Известен способ получения изобутилена путем гидратации изобутиленсодержащей фракции в трет-бутанол с последующим разложением спирта на изобутилен и воду. Гидратацию изобутилена в трет-бутанол ведут при температуре 90°C и давлении 20 кгс/см2. Раствор трет-бутанола отделяют от непрореагировавших углеводородов, подвергают концентрированию, дегазации и направляют на вторую стадию - дегидратацию. Процесс дегидратации трет-бутанола ведут в реакционно-ректификационном дегидрататоре при температуре куба 110°С и давлении 1,5-2 кгс/см2. Пары из верхней части дегидрататора направляют в конденсатор, из которого сконденсированный трет-бутанол возвращают в верхнюю часть реакционной зоны дегидрататора на орошение слоя катализатора, а изобутилен выводят через каплеотбойник в промывную колонну, далее в отстойник и колонны выделения изобутилена, см. Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. / Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. - Л.: Химия, 1976, с. 44).

Недостатком данного способа является недостаточная удельная производительность по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции путем дегидратации при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора при подаче трет-бутанолсодержащей фракции в верхнюю часть ректификационной зоны ректификационно-реакционного дегидрататора с последующей ее подачей в виде парового потока в нижнюю часть реакционной зоны дегидрататора и выводом парообразных продуктов реакции, содержащих изобутилен, с верха реакционной зоны на конденсацию с отделением изобутилена и возвратом сконденсированной смеси в верхнюю часть реакционной зоны дегидрататора на орошение слоя катализатора, при этом жидкие продукты реакции направляют с низа реакционной зоны в верхнюю часть ректификационной зоны на тарелку питания, а на второй стадии процесс дегидратации проводят при температуре 100-130°C и давлении 2-6 кгс/см2 и выделяют концентрированный втор-бутиловый спирт и изобутиленсодержащую фракцию, которую направляют на гидратацию, см. RU Патент №2368593, МПК C07C 1/24 (2006.01), C07C 7/148 (2006.01, C07C 11/09 (2006.01), 2009.

Недостатком данного способа является недостаточная удельная производительность по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора.

Задачей изобретения является повышение удельной производительности по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора.

Техническая задача по первому варианту решается способом получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции путем дегидратации при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора при подаче трет-бутанолсодержащей фракции в верхнюю часть ректификационной зоны ректификационно-реакционного дегидрататора с последующими подачей ее в виде парового потока в реакционную часть дегидрататора, выводом на конденсацию парообразных продуктов реакции, отделением изобутилена и возвратом сконденсированной трет-бутанолсодержащей фракции в реакционную часть дегидрататора, в котором исходную и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию подают в виде паровых потоков с верха реакционной зоны дегидрататора, парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, выводят из нижней части реакционной зоны, а жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку, расположенную ниже тарелки питания.

Техническая задача по второму варианту решается способом получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции путем дегидратации при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора при подаче трет-бутанолсодержащей фракции в верхнюю часть ректификационной зоны ректификационно-реакционного дегидрататора с последующими подачей ее в виде парового потока в реакционную часть дегидрататора в присутствии орошения катализатора, выводом на конденсацию парообразных продуктов реакции, отделением изобутилена и возвратом сконденсированной трет-бутанолсодержащей фракции в реакционную часть дегидрататора, в котором исходную и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию подают в виде паровых потоков с верха реакционной зоны дегидрататора, парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, выводят из нижней части реакционной зоны, а жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку, расположенную ниже тарелки питания.

Решение технической задачи позволяет повысить удельную производительность по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора более чем на 34%.

Трет-бутанолсодержащая фракция может быть получена из изобутиленсодержащих фракций, в качестве последних могут быть использованы изобутиленсодержащие фракции пиролиза и/или дегидрирования изобутана, и/или каталитического крекинга, и/или изомеризации нормальных бутенов.

В качестве катализатора могут быть использованы сульфированные ионообменные смолы, такие как КСМ-2, КУ-23 или их импортные аналоги Амберлист 15, Амберлист 35, Амберлист 36, Пюролайт СТ 175, Пюролайт СТ 275, а также формованные катализаторы, представляющие собой композиции сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола с термопластичным полимерным материалом - полиэтиленом и/или полипропиленом, например КУ-2ФПП.

На Фиг. 1 представлена схема получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции.

Реакционная и ректификационная зоны дегидрататора могут быть отделены глухой или полуглухой тарелкой в зависимости от организации внутри его потоков 2 и 6.

Пример 1 (по прототипу).

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 14,80 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 95°C, и далее подают по линии 1 в ректификационно-реакционный дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания Тп. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанола, который по линии 2′ подают в виде парового потока в нижнюю часть реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается на изобутилен и воду при температуре 90-95°C и избыточном давлении 1 кгс/см2. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол в количестве 19,64 г/мин по линии 3′ выводят с верха реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 9,77 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию в виде водного раствора, которую в количестве 9,87 г/мин направляют в теплообменник Т2, где ее нагревают до температуры 85°C и по линии 5′ возвращают в верхнюю часть реакционной зоны на орошение слоя катализатора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6′ на тарелку питания Тп. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 5,03 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 97,28%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 1,04%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 2 (по прототипу)

Способ осуществляют аналогично примеру 1, увеличивая подачу сырья до 16,8 г/мин. При этом с низа дегидрататора Д1 выводят фузельную воду в количестве 7,09 г/мин, содержащую воду и побочные продукты, а также непрореагировавший трет-бутанол. Степень конверсии трет-бутанола составляет 85,14%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 13,39%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 3 (по прототипу)

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 14,80 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 120°C, и далее подают по линии 1 в дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанола, который по линии 2′ подают в виде парового потока в нижнюю часть реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается на изобутилен и воду при температуре 115-120°C и избыточном давлении 3 кгс/см2. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол в количестве 19,58 г/мин по линии 3′ выводят с верха реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 9,71 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию в виде водного раствора, которую в количестве 9,87 г/мин направляют в теплообменник Т2, где ее нагревают до температуры 115°C и по линии 5′ возвращают в верхнюю часть реакционной зоны на орошение слоя катализатора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6′ на тарелку питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 5,09 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 97,27%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 1,06%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 4 (по прототипу)

Способ осуществляют аналогично примеру 3, увеличивая подачу сырья до 16,8 г/мин. При этом с низа дегидрататора Д1 выводят фузельную воду в количестве 6,98 г/мин, содержащую воду и побочные продукты, а также непрореагировавший трет-бутанол. Степень конверсии трет-бутанола составляет 86,58%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 12,11%, от количества, подаваемого с сырьем.

Осуществление заявляемого способа по первому варианту:

Процесс дегидратации ведут при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора. Трет-бутанолсодержащую фракцию из емкости Е1 насосом H1 через теплообменник Т1 направляют в ректификационно-реакционный дегидрататор Д1 (далее см. по тексту дегидрататор), верхняя часть которого заполнена сульфокатионитным катализатором, например КУ-2ФПП. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания Тп для испарения или испаряют в теплообменнике Т1, и подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1. После конденсации поток разделяют на изобутилен и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию в виде водного раствора, которую направляют в теплообменник Т2. Далее возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию испаряют в теплообменнике Т2 или подают ее для испарения в верхнюю часть ректификационной зоны на тарелку питания Тп, и которую затем подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку Т, расположенную ниже тарелки питания Тп. С низа дегидрататора выводят фузельную воду, содержащую воду и побочные продукты.

Сущность изобретения по первому варианту иллюстрируется примерами 5-9.

Пример 5

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 14,80 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 95°C, и далее подают по линии 1 в ректификационно-реакционный дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена сульфокатионитным катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанолсодержащей фракции, которую по линии 2 подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается при температуре 90-95°C и избыточном давлении 1 кгс/см2 на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол по линии 3 в количестве 19,69 г/мин выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 9,82 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию, представляющую собой водный раствор, которую в количестве 9,87 г/мин направляют в теплообменник Т2, испаряют при температуре 100-105°C и подают по линии 5 в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6 на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 4,98 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 97,88%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,44%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 6

Способ осуществляют аналогично примеру 5, увеличивая подачу сырья до 20 г/мин, при этом количество получаемого изобутилена увеличивается до 12,92 г/мин при степени конверсии трет-бутанола 98,05% и потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,505%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 7

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 20 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 120°C, и далее подают в дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают по линии в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанолсодержащей фракции, которую по линии 2 подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается при температуре 109-120°C и избыточном давлении 3 кгс/см2 на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол по линии 3 в количестве 25,60 г/мин выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 13,21 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию, представляющую собой водный раствор, которую в количестве 12,39 г/мин направляют в теплообменник Т2, испаряют при температуре 115-120°C и подают по линии 5 в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6 на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 6,79 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 98,01%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,54%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 8

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 20 г/мин направляют в подогреватель Т1, где испаряют при температуре 105°C, и далее подают по линии 1″ в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора Д1, которая заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается при температуре 90-95°C и избыточном давлении 1 кгс/см2 на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол по линии 3 в количестве 25,68 г/мин выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 13,27 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию, представляющую собой водный раствор, которую в количестве 12,42 г/мин направляют в теплообменник Т2, нагревают до температуры 95°C и по линии 5″ подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанолсодержащей фракции, которую по линии 2 подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6 на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 6,74 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 98,06%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,5%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 9

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 20 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 95°C, и далее подают по линии 1 в дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанолсодержащей фракции, которую по линии 2 подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается при температуре 90-95°C и избыточном давлении 1 кгс/см2 на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол по линии 3 в количестве 25,69 г/мин выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 13,27 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию, представляющую собой водный раствор, которую в количестве 12,42 г/мин направляют в теплообменник Т2, нагревают до температуры 95°C и по линии 5″ подают для испарения в верхнюю часть ректификационной зоны дегидрататора, на тарелку питания, и которую затем подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора по линии 2. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6 на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 6,73 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 98,01%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,49%, от количества, подаваемого с сырьем.

Осуществление заявляемого способа по второму варианту:

Процесс дегидратации ведут при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора. Трет-бутанолсодержащую фракцию из емкости Е1 насосом H1 через теплообменник Т1 направляют в ректификационно-реакционный дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена сульфокатионитным катализатором, например КУ-2ФПП. Трет-бутанолсодержащую фракцию подают в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания Тп для испарения или испаряют в теплообменнике T1, а затем подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора в присутствии орошения катализатора трет-бутанолсодержащей фракцией. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону дегидрататора, разлагается на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1. После конденсации поток разделяют на изобутилен и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию в виде водного раствора, которую направляют в теплообменник Т2. Далее возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию испаряют в теплообменнике Т2 или подают для испарения в верхнюю часть ректификационной зоны дегидрататора на тарелку питания Тп, и которую затем подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку Т, расположенную ниже тарелки питания Тп. С низа дегидрататора Д1 выводят фузельную воду, содержащую воду и побочные продукты.

Сущность изобретения по второму варианту иллюстрируется примерами 10-11.

Пример 10

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 20 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 95°C. Далее в количестве 18 г/мин подают по линии 1 в дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг, в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания, а в количестве 2 г/мин по линии 1′ подают в реакционную часть дегидрататора на орошение слоя катализатора. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанолсодержащей фракции, которую по линии 2 подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается при температуре 90-95°C и избыточном давлении 1 кгс/см2 на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол по линии 3 в количестве 25,72 г/мин выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 13,28 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию, представляющую собой водный раствор, которую в количестве 12,44 г/мин направляют в теплообменник Т2, испаряют при температуре 100-105°C и подают по линии 5 в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6 на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 6,72 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 97,57%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,958%, от количества, подаваемого с сырьем.

Пример 11

Исходную трет-бутанолсодержащую фракцию (трет-бутанол 88 мас. %, вода 12 мас. %.) из емкости Е1 насосом H1 в количестве 20 г/мин направляют в подогреватель Т1, где нагревают до температуры 120°C. Далее в количестве 18 г/мин подают по линии 1 в дегидрататор Д1, верхняя часть которого заполнена катализатором КУ-2ФПП в количестве 1 кг, в верхнюю часть ректификационной зоны, являющейся исчерпывающей частью ректификационной колонны, на тарелку питания, а в количестве 2 г/мин по линии 1′ подают на орошение слоя катализатора. В ректификационной зоне происходит испарение трет-бутанолсодержащей фракции, которую по линии 2 подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. При этом поток, содержащий трет-бутанол, проходя реакционную зону, разлагается при температуре 109-120°C и избыточном давлении 3 кгс/см2 на изобутилен и воду. Парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, воду и частично непрореагировавший трет-бутанол по линии 3 в количестве 25,67 г/мин выводят из нижней части реакционной зоны на конденсацию в конденсатор К1, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 30°C. После конденсации поток разделяют на изобутилен, который выводят по линии 4 в количестве 13,24 г/мин, и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию, представляющую собой водный раствор, которую в количестве 12,43 г/мин направляют в теплообменник Т2, испаряют при температуре 115-120°C и подают по линии 5 в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора. Жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора по линии 6 на тарелку, расположенную ниже тарелки питания. С низа дегидрататора Д1 по линии 7 выводят фузельную воду в количестве 6,76 г/мин, содержащую воду и побочные продукты. Степень конверсии трет-бутанола составляет 96,4%, при потерях трет-бутанола с фузельной водой 0,964%, от количества, подаваемого с сырьем.

В реакционную часть дегидрататора на орошение слоя катализатора можно подавать часть возвратной трет-бутанолсодержащей фракции по линии 5′. Оставшуюся часть возвратной трет-бутанолсодержащей фракции подают по линии 5″ на тарелку питания ректификационной зоны дегидрататора, при этом исходную трет-бутанолсодержащую фракцию испаряют в теплообменнике Т1 и по линии 1″ подают в виде парового потока с верха реакционной зоны дегидрататора Д1. Результаты по степени конверсии трет-бутанола аналогичны примерам 8-9.

Материальный баланс по примерам конкретного выполнения и составы потоков приведены в Таблице 1.

Как видно из примеров конкретного выполнения, минимальная удельная производительность по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора по заявляемому объекту составляет 12,88 г/мин на килограмм катализатора (0,773 кг изобутилена/ч·кг катализатора), см. пример 7, при этом максимальная удельная производительность по прототипу составляет 9,57 г/мин на килограмм катализатора (0,574 кг изобутилена/ч·кг катализатора), см. пример 4, что на 0,199 кг изобутилена/ч·кг катализатора меньше, чем по заявляемому объекту, и составляет 34,7% от максимальной удельной производительности по прототипу.

Таким образом, решение технической задачи по заявляемому объекту позволяет повысить удельную производительность по изобутилену в расчете на единицу массы катализатора по сравнению с прототипом более чем на 34%.

1. Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции путем дегидратации при температуре 90-120°C и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора при подаче трет-бутанолсодержащей фракции в верхнюю часть ректификационной зоны ректификационно-реакционного дегидрататора с последующими подачей ее в виде парового потока в реакционную часть дегидрататора, выводом на конденсацию парообразных продуктов реакции, отделением изобутилена и возвратом сконденсированной трет-бутанолсодержащей фракции в реакционную часть дегидрататора, отличающийся тем, что исходную и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию подают в виде паровых потоков с верха реакционной зоны дегидрататора, парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, выводят из нижней части реакционной зоны, а жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку, расположенную ниже тарелки питания.

2. Способ получения изобутилена из трет-бутанолсодержащей фракции путем дегидратации при температуре 90-120°С и давлении 1-3 кгс/см2 на слое сульфокатионитного катализатора при подаче трет-бутанолсодержащей фракции в верхнюю часть ректификационной зоны ректификационно-реакционного дегидрататора с последующими подачей ее в виде парового потока в реакционную часть дегидрататора в присутствии орошения катализатора, выводом на конденсацию парообразных продуктов реакции, отделением изобутилена и возвратом сконденсированной трет-бутанолсодержащей фракции в реакционную часть дегидрататора, отличающийся тем, что исходную и возвратную трет-бутанолсодержащую фракцию подают в виде паровых потоков с верха реакционной зоны дегидрататора, парообразные продукты реакции, содержащие изобутилен, выводят из нижней части реакционной зоны, а жидкие продукты реакции подают в ректификационную зону дегидрататора на тарелку, расположенную ниже тарелки питания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения газообразного метана из гидроксида метана, заключающемуся в переводе гидроксида метана в газообразное состояние. Способ характеризуется тем, что при переводе его в газообразное состояние, он проходит через электростатический сепаратор причем между осадительными и разрядными электродами электрофильтра установлены поверхности из изолирующего материала, на который под действием электрического поля собирается и конденсируется вода, выделяемая из газа при переходе его из гидроксида, а очищенный от воды газ поступает по трубопроводам на промежуточное хранилище или переработку, а вода стекает по поверхности, на которой конденсировалась в зону испарения гидроксида метана.

Изобретение относится к способу получения С4-олефинов путем прохождения загрузки С4-одноатомных спиртов через катализатор. Проводят реакцию дегидратации одноатомного спирта до по меньшей мере одного олефина и реакцию скелетной изомеризации по меньшей мере одного из олефинов, полученных в той же реакционной камере в присутствии катализатора, возможно, содержащего промотор.

Изобретение относится к инструментальной аналитической химии, в частности к определению стабильных изотопов в пищевых продуктах. .

Изобретение относится к способу получения стирола и/или замещенного стирола из сырья, содержащего 1-фенилэтанол и 2-фенилэтанол и/или замещенный 1-фенилэтанол и замещенный 2-фенилэтанол.
Изобретение относится к двум вариантам способа получения олефинов. .
Изобретение относится к способу переработки метилгидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида путем термокаталитического разложения их над алюмосиликатсодержащим катализатором с предварительным нагревом (или без него) исходного сырья в присутствии водяного пара с последующей конденсацией полученного контактного газа с образованием водного и масляного слоев.

Изобретение относится к использованию гетерополикислотных катализаторов для превращения оксигенатов в алкены. .

Изобретение относится к способу получения фенола, ацетона и -метилстирола, а также к установке для его осуществления. .

Изобретение относится к способу получения этилена на модифицированных алюмооксидных катализаторах в процессе дегидратации этанола. .

Изобретение относится к способу получения С4-олефинов путем прохождения загрузки С4-одноатомных спиртов через катализатор. Проводят реакцию дегидратации одноатомного спирта до по меньшей мере одного олефина и реакцию скелетной изомеризации по меньшей мере одного из олефинов, полученных в той же реакционной камере в присутствии катализатора, возможно, содержащего промотор.

Изобретение относится к способу получения катализатора для процесса получения изобутилена скелетной изомеризацией. В соответствии с данным способом в качестве исходного продукта для катализатора используют модифицированный цеолит феррьерит, заформованный со связующим, в качестве которого используют оксиды/гидроксиды алюминия, с содержанием связующего 15-50 мас.% от катализатора, модифицирование цеолита проводят деалюминированием с отмывкой его водным раствором кислоты и сушкой.

Изобретение относится к способу дегидрирования алканов с выравниванием состава продукта. При этом газообразный поток вещества, содержащий алканы, пропускают в непрерывном режиме через слой катализатора, расположенный в от двух до 10 соединенных последовательно реакторах адиабатического, аллотермического или изотермического типа или в их комбинации, посредством чего образуется газовый поток, который содержит олефин, водород и непрореагировавший алкан, при этом по меньшей мере один реактор является адиабатическим, в который подают кислород.

Изобретение относится к способу получения алюмооксидного катализатора. В данном способе оксид алюминия обрабатывают в гидротермальных условиях.

Изобретение относится к способу дегидрирования углеводородов, выбираемых, по меньшей мере, одним из пропана, изобутана и бутана. Способ характеризуется контактированием газового потока, содержащего, по меньшей мере, один из указанных углеводородов, с катализатором дегидрирования, содержащим галлий и платину и нанесенным на носитель из оксида алюминия или из оксида алюминия и диоксида кремния, при температуре реакции в прямоточном восходящем потоке с массовым отношением катализатора к углеводороду от 5 до 100 в реакторе дегидрирования, в котором среднее время контактирования углеводорода с катализатором в зоне реактора дегидрирования составляет от 1 до 4 секунд, а температура и давление в реакторе дегидрирования составляют от 570 до 750°С и от 41,4 (6,0) до 308 (44,7) килопаскалей (psia); и перемещением углеводорода и катализатора из реактора дегидрирования в устройство разделения, в котором среднее время контактирования углеводорода с катализатором при температуре реакции в устройстве разделения составляет меньше чем 5 секунд, и полное среднее время контактирования между углеводородом, катализатором и образующимися углеводородами составляет меньше чем 10 секунд; и перемещение катализатора из устройства разделения в регенератор, где катализатор контактируют с кислородсодержащим регенерирующим потоком и дополнительным топливом.

Изобретение относится к способу скелетной изомеризации н-бутенов в изобутилен в газовой среде. .

Изобретение относится к способу получения 1-бутена и изобутена или/и его соединения(й) со спиртом(ами), водой, либо продуктов ди- и тримеризации изобутена из смеси С4 -углеводородов, содержащей преимущественно 2-бутены, с использованием скелетной и позиционной изомеризации 2-бутенов и как минимум ректификации, характеризующемуся тем, что катализируемую изомеризацию 2-бутенов проводят при температуре от 100°С до 500°С в общей реакционной зоне, где проходят позиционная и скелетная изомеризация в 1-бутен и изобутен, или в отдельных реакционных зонах, в одной из которых проходит позиционная изомеризация в 1-бутен и в другой одновременно проходят скелетная и позиционная изомеризация в изобутен и 1-бутен, образующийся изобутен извлекают из смеси первоначально в форме алкил-трет-бутилового(ых) эфира(ов) и/или трет-бутанола, и/или димеров и тримеров изобутена и при необходимости указанное(ые) соединение(я) подвергают катализируемому разложению с выделением изобутена, а из потока(ов), в котором(ых) преобладают 1-бутен и 2-бутены, с помощью ректификации выделяют поток, содержащий преимущественно 1-бутен, и остаток, содержащий преимущественно 2-бутены, как минимум частично рециркулируют в зону, включающую скелетную изомеризацию.
Изобретение относится к способу переработки метилгидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида путем термокаталитического разложения их над алюмосиликатсодержащим катализатором с предварительным нагревом (или без него) исходного сырья в присутствии водяного пара с последующей конденсацией полученного контактного газа с образованием водного и масляного слоев.
Изобретение относится к способу совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С4-углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3.

Изобретение относится к способу разложения высококипящих побочных продуктов производства изопрена из изобутилена и формальдегида путем смешения высококипящих побочных продуктов с перегретым водяным паром и контакта с катализатором в одно- или двухполочных реакторах при нагревании с получением изопрена, формальдегида и изобутилена, характеризующемуся тем, что жидкие высококипящие побочные продукты сначала испаряют и перегревают до температуры 300-350°С совместно с водяным паром в соотношении 1:1,0-1,2 в конвекционной части пароперегревательной печи в системе прямых труб, снабженных выносным коллектором, затем смешивают в смесителе с перегретым водяным паром до весового соотношения 1:3,0-4,0, после чего с температурой 400-450°С подаются в реактор, в надкатализаторной зоне которого расположена отбойно-распределительная решетка с общим живым сечением 15%, снабженная отверстиями 20 мм и колпачками диаметром 100 мм и высотой 80 мм.

Изобретение относится к способу очистки технического метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ). Способ включает следующие стадии: a) приготовление технического МТБЭ (I), содержащего по меньшей мере МТБЭ, метанол, С4-углеводороды, С5-углеводороды и ацетон, b) дистилляционное разделение технического МТБЭ (I) на содержащий С4- и С5-углеводороды головной продукт (II), содержащий ацетон, метанол и МТБЭ боковой поток (III) и содержащий МТБЭ кубовый продукт (IV). Предлагаемый способ позволяет получить высокочистый МТБЭ. 15 з.п. ф-лы, 6 ил., 21 табл., 8 пр.
Наверх