Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5



Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
Система дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5

 


Владельцы патента RU 2617397:

Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" (RU)

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к системе получения олефиновых углеводородов С35 дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов, используемых в дальнейшем для получения основных мономеров синтетических каучуков, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и пр. Система включает реактор и регенератор с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками, ниже которых расположены трубчатые распределители соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами для вытекания газа в кипящий слой. При этом соосные лучи состоят из трубы, центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности одно или несколько отверстий для затекания газа из коллектора в лучи, располагается в полости коллектора, а в полости трубы установлена диафрагма с центральным отверстием, разделяющая трубу и отверстия для затекания газа на две равные части, представляющие собой два симметрично расположенные луча. Отверстие в диафрагме имеет диаметр, равный (0,2-0,8) диаметра трубы. Расстояние между распределителями и нижними секционирующими решетками составляет (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора. Изобретение обеспечивает равномерное распределение газовых потоков в системе, повышение выхода целевого продукта - олефинов, а также снижение трудоемкости изготовления системы, и повышение прочности и эрозионной стойкости трубчатых распределителей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области нефтехимии, в частности к системам получения олефиновых углеводородов С35 дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов, используемых в дальнейшем для получения основных мономеров СК, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и пр.

Известна система дегидрирования парафиновых углеводородов с движущимся крупнозернистым катализатором (Я.Я. Кирнос, О.Б. Литвин «Современные промышленные методы синтеза бутадиена». Аналитические сопоставительные обзоры ЦНИИТЭ Нефтехим, серия «Производство синтетических каучуков», М., 1967, с. 81). Недостатком известной системы является сложность конструкции и невозможность создания систем большой производительности.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является система дегидрирования парафиновых углеводородов с кипящим слоем мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора и регенератора с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками, ниже которых расположены трубчатые распределители соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами, направленными вниз для вытекания газа в кипящий слой (патент RU 2156161, МПК B01J 8/04, С07С 5/333, опубл. 20.09.2000). К недостаткам указанной системы относится неравномерность распределения газовых потоков по сечению реактора и регенератора и связанные с этим относительно низкие показатели дегидрирования парафиновых углеводородов (выходы олефинов на пропущенное и разложенное сырье) в известной системе. Кроме того, используемые трубчатые распределители трудоемки в изготовлении, не обладают достаточной прочностью и эрозионной стойкостью, имеют повышенное гидравлическое сопротивление.

Задачей настоящего изобретения является увеличение выходов олефинов за счет более равномерного распределения газовых потоков в реакторе и регенераторе, а также снижение гидравлического сопротивления и трудоемкости изготовления, увеличение прочности и эрозийной стойкости трубчатых распределителей.

Для решения указанной задачи предлагается система дегидрирования парафиновых углеводородов С35 в кипящем слое мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора и регенератора с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками, ниже которых расположены трубчатые распределители соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами для вытекания газа в кипящий слой, в котором соосные лучи состоят из трубы, центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности одно или несколько отверстий для затекания газа из коллектора в лучи, располагается в полости коллектора, а в полости трубы установлена диафрагма с центральным отверстием, разделяющая трубу и отверстия для затекания газа на две равные части, представляющие собой два симметрично расположенные луча. При этом отверстие в диафрагме имеет диаметр, равный (0,2-0,8) диаметра трубы, а расстояние между распределителями и нижними секционирующими решетками составляет (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора. Сопла распределителей могут полностью или частично располагаться в полости лучей или лучей и коллекторов, а также быть направленными вверх или вниз. Сопла распределителей могут иметь входные отверстия с меньшим диаметром, чем выходные.

На фиг. 1 изображена система дегидрирования парафиновых углеводородов С35 содержащая реактор 1, регенератор 2, транспортные трубы 3 для циркуляции катализатора между ними. По высоте кипящего слоя в реакторе и регенераторе установлены секционирующие решетки - соответственно 4 и 5. Под секционирующими решетками в нижней части реактора установлен трубчатый распределитель паров сырья 6, а в нижней части регенератора - трубчатый распределитель воздуха 7.

Для секционирования кипящего слоя в реакторе и регенераторе могут быть использованы решетки с отверстиями различной формы, например в виде щелей (см. фиг. 2), изготовленные из уголков - уголковая решетка (а), из труб - трубчатая решетка (б).

Для распределения паров сырья и воздуха соответственно в реакторе и регенераторе могут быть использованы трубчатые распределители 6, 7 (см. фиг. 3 и 4), состоящие из патрубков 8, соединенных с ними коллекторов 9 и соединенных с коллекторами 9 попарно расположенных, соосных лучей различной конфигурации: изогнутой (например, кольцевой) - 10 и 10а, или прямой - 11 и 11а. На фигурах представлены четырехсекционные распределители, хотя в распределителях может быть и иное количество секций, каждая из которых имеет патрубок ввода паров сырья или воздуха, коллектор с попарно расположенными соосными лучами, снабженными соплами для вытекания газового потока в кипящий слой катализатора. Коллекторы могут иметь круглую, квадратную или иные формы поперечного сечения.

На фиг. 5 показана сборка попарно расположенных соосных лучей 11 и 11а в коллекторе распределителя 9. Труба 12 с закрытыми донышками 13 торцами, центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности два отверстия 14, располагается в полости коллектора 9 и образует два симметрично расположенные луча 11 и 11а. В полости трубы 12 установлена диафрагма 16 с центральным отверстием 17, которая делит трубу на две равных части и соответственно отверстия 14 на два одинаковых отверстия 14а и 14б. Лучи и коллекторы снабжены соплами 15 для вытекания газа в кипящий слой. Сопла 15 направлены вверх и частично расположены в полости лучей и коллектора.

На фиг. 6 изображены различные варианты конструкции сопел 15 распределителей сырья и воздуха. В варианте сопла а) канал для истечения газа имеет одинаковое по длине канала круглое поперечное сечение. Сопла в вариантах б) и в) имеют входное дозирующее отверстие 18 и примыкающую к нему расширительную камеру 19 конической или цилиндрической формы с выходным отверстием 20 для гашения скорости струи газа при его выходе в кипящий слой.

Система дегидрирования парафиновых углеводородов С35 (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Испаренные парафиновые углеводороды (пары сырья) подаются в реактор 1 через трубчатый распределитель 6, проходят кипящий слой катализатора, секционированный решетками 4. Далее контактный газ дегидрирования подвергается очистке от катализаторной пыли в циклонах и направляется из реактора 1 на выделение целевых продуктов (олефиновых углеводородов). Закоксованный и охлажденный в ходе эндотермической реакции дегидрирования катализатор из низа реактора транспортируется в верхнюю часть регенератора 2, в котором подвергается регенерации и подогреву путем сжигания в кипящем слое топливного газа при подаче в нижнюю его часть воздуха через трубчатый распределитель 7. Пройдя через кипящий слой катализатора, секционированный решетками 5, газы регенерации проходят очистку в циклонах и далее покидают регенератор 2 для дальнейшей очистки их перед сбросом в атмосферу. Регенерированный и подогретый в регенераторе 2 катализатор по транспортным трубам 3 направляется в верхнюю часть реактора 1.

Пары сырья и воздух поступают в трубчатые распределители соответственно реактора и регенератора через патрубки 8, из которых направляются в коллекторы 9 и далее - в лучи 10 и 10а или 11 и 11а (см. фиг. 3 или 4), из которых вытекают в кипящий слой через сопла 15 (см. фиг. 5).

Благодаря соосности и симметричности попарно располагаемых лучей 10 и 10а или 11 и 11а, изготовленных из целиковой трубы, а также равенству площадей отверстий 14а и 14б, газовый поток равномерно распределяется по указанным лучам. Возникновение разности давлений в полостях попарно располагаемых лучей при пульсациях давления кипящего слоя устраняется за счет соединения полостей лучей через центральное отверстие 17 диафрагмы 16, что выравнивает давления в полостях лучей и обеспечивает равномерность истечения газа через попарно располагаемые лучи. При соотношении диаметра отверстия в диафрагме к диаметру трубы больше величины, равной 0,8, влияние диафрагмы на улучшение равномерности распределения газа перестает быть заметным, а при соотношении меньше величины, равной 0,2 - возникает ситуация ухудшения равномерности распределения газа. При величинах расстояния между предполагаемым распределителем и нижней секционирующей решеткой, находящихся за пределами диапазона (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора, влияние распределителя на увеличение равномерности распределения газовых потоков в секционированном кипящем слое практически не ощущается.

Увеличение равномерности распределения газовых потоков в реакторе и регенераторе приводит к увеличению показателей дегидрирования - выходов олефинов на пропущенное и разложенное сырье. При этом уменьшается гидравлическое сопротивление распределителей, особенно при направлении сопел распределителей вверх. Изготовление попарно расположенных лучей из целиковой трубы снижает трудоемкость изготовления распределителей, особенно в части соблюдения требования соосности лучей и их симметричного расположения, а также увеличивает прочность распределителей, работающих в условиях значительных циклических нагрузок при пульсациях кипящего слоя. Изготовление сопел распределителей с входными отверстиями, имеющими диаметр меньший, чем диаметр выходных отверстий, снижает скорость газовых струй и истирание катализатора при выходе струй в кипящий слой, а в совокупности с расположением сопел в полости лучей и коллекторов также и уменьшает эрозию сопел.

Технический результат заключается в увеличении выходов целевого продукта - олефинов, снижении гидравлического сопротивления и трудоемкости изготовления, увеличении прочности и эрозионной стойкости трубчатых распределителей.

1. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С35 в кипящем слое мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора и регенератора с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками, ниже которых расположены трубчатые распределители соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами для вытекания газа в кипящий слой, отличающаяся тем, что соосные лучи состоят из трубы, центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности одно или несколько отверстий для затекания газа из коллектора в лучи, располагается в полости коллектора, а в полости трубы установлена диафрагма с центральным отверстием, разделяющая трубу и отверстия для затекания газа на две равные части, представляющие собой два симметрично расположенные луча, при этом отверстие в диафрагме имеет диаметр, равный (0,2-0,8) диаметра трубы, а расстояние между распределителями и нижними секционирующими решетками составляет (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора.

2. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С35 по п. 1, отличающаяся тем, что сопла полностью или частично располагаются в полости лучей или в полости лучей и коллекторов.

3. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С35 по п. 1, отличающаяся тем, что сопла имеют входные отверстия с меньшим диаметром, чем выходные.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к каталитической композиции и способу, в котором указанную композицию используют для получения 1,3-бутадиена из отдельных бутенов или их смесей или смесей бутанов и бутенов.
Изобретение относится к способу дегидрирования алкановых или алкилароматических соединений. Способ включает в себя: осуществление контакта в псевдожидком слое алканового соединения или алкилароматического соединения и регенерированного катализатора дегидрирования, причем такой регенерированный катализатор дегидрирования приготовлен путем: (a) получения катализатора дегидрирования, содержащего платину и галлий на носителе на основе оксида алюминия, где при этом данный катализатор дегидрирования ранее был свежим, но стал по меньшей мере частично деактивированным; (b) пропитывания по меньшей мере частично деактивированного катализатора дегидрирования раствором соли платины с получением пропитанного катализатора дегидрирования; и (c) прокаливания (кальцинирования) пропитанного катализатора дегидрирования при температуре, изменяющейся от 400°C до 1000°C.

Изобретение относится к способу получения 1,3-бутадиена. Способ включает: а) извлечение, посредством экстракционной перегонки в секции экстракции, конечного продукта, содержащего 1,3-бутадиен и очищенный продукт, из смесей насыщенных и ненасыщенных соединений, содержащих от 2 до 10 атомов углерода в цепи; б) направление очищенного продукта в секцию дегидрирования; в) дегидрирование очищенного продукта в секции дегидрирования в присутствии катализатора дегидрирования и инертного продукта с получением выходящего реакционного потока, содержащего 1,3-бутадиен; г) подачу рециклом выходящего реакционного потока, содержащего 1,3-бутадиен, непосредственно в секцию экстракции после отделения неконденсируемых соединений.
Изобретение относится к способу, который позволяет получить регенерированный катализатор дегидрогенизации алкана. Обработка в регенераторе состоит из следующих последовательных стадий: (a) нагревания дезактивированного катализатора до температуры по меньшей мере 660°С с использованием тепла, выделяющегося при сгорании кокса, присутствующего на частично дезактивированном катализаторе, и источника топлива, отличного от указанного кокса; и (b) выдерживание дополнительно дезактивированного катализатора при температуре по меньшей мере 660°С с одновременным воздействием на него потоком кислородсодержащего газа, который по существу не содержит горючих углеводородов, оксидов углерода и паров воды, в течение периода времени, превышающего две минуты.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к реакторам дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5 в соответствующие олефиновые углеводороды. Реактор с кипящим слоем мелкозернистого катализатора содержит вертикальный цилиндрический корпус, патрубок ввода паров сырья, соединенный с распределителем сырья в нижней части корпуса реактора, патрубки вывода контактного газа, ввода и вывода циркулирующего катализатора, секционирующие решетки с возрастающим по высоте реактора свободным сечением, разделяющие кипящий слой катализатора на секции, при этом между нижней секционирующей решеткой и распределителем сырья установлена успокоительная решетка, которая имеет свободное сечение больше, чем свободное сечение нижней секционирующей решетки, и составляющее более 25 и менее 90% от сечения корпуса, при этом расстояние от этой решетки до нижней секционирующей решетки составляет 0,5-2,0 высоты секции над нижней секционирующей решеткой.

Изобретение относится к органической химии, а именно к процессам дегидрирования с образованием неароматических соединений, содержащих двойные углерод-углеродные связи, каталитическим способом, и может быть использовано при производстве сырья, используемого в технологии производства линейных алкилбензолов.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к установке получения олефиновых или изоолефиновых С3-С5 углеводородов дегидрированием парафиновых или изопарафиновых С3-С5 углеводородов.

Изобретение относится к способу получения 1-бутена и производного 1,3-бутадиена. Способ включает следующие стадии: a) неокислительное каталитическое дегидрирование исходного газового потока, содержащего н-бутан, водород, другие низкокипящие побочные компоненты и высококипящие продукты, причем образуется смесь продуктов, содержащая непревращенный н-бутан, 1-бутен, оба 2-бутена, 1,3-бутадиен, водород, другие низкокипящие побочные компоненты и высококипящие продукты, b) выделение водорода, других низкокипящих компонентов и высококипящих продуктов, причем получают смесь продуктов, содержащую н-бутан, 1-бутен, оба 2-бутена и 1,3-бутадиен, c) превращение части полученного на стадии b) 1,3-бутадиена в его производное, d) выделение полученного на стадии c) производного 1,3-бутадиена, e) селективное гидрирование 1,3-бутадиена, не превращенного на стадии c) в его производное, до 1-бутена, f) дистилляционное выделение 1-бутена из полученного на стадии e) углеводородного потока, причем остается остаточный поток.

Изобретение относится к способу получения изопрена на железооксидных катализаторах в адиабатическом реакторе дегидрированием изоамиленов с подачей пара в слои катализатора.

Изобретение относится к протонпроводящей мембране, содержащей катализатор дегидрирования и смешанный оксид металлов формулы (II) где молярное отношение а:b составляет от 4,8 до 6, предпочтительно от 5,3 до 6, с находится в интервале от 0 до 0,5b, и у является таким числом, что формула (II) является незаряженной, например 0≤y≤1,8.

Изобретение относится к устройствам для диспергирования капель или пузырей в микроканалах и может быть использовано для проведения процессов диспергирования газа в жидкости, одной жидкости в другой (эмульгирования), с сопутствующими реакционными, тепло- и массообменными процессами, например, для проведения процессов теплообмена, экстракции, газожидкостных реакций, реакций в системах жидкость-жидкость, абсорбции в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Настоящее изобретение предусматривает способ гидрообработки углеводородов с неравномерным распределением объема катализатора среди двух или более слоев катализатора.

Изобретение относится к получению синтетического аммиака каталитическим взаимодействием газообразного сырьевого потока, содержащего азот и водород. Реактор синтеза аммиака содержит вертикальный цилиндрический корпус, механически изолированные реакционные зоны с катализатором, расположенные друг над другом, газоходы для обхода реакционных зон газами, относящимися к другим реакционным зонам, и теплообменные трубки, находящиеся в слое катализатора для охлаждения реакционных зон.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к реакторам дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5 в соответствующие олефиновые углеводороды. Реактор с кипящим слоем мелкозернистого катализатора содержит вертикальный цилиндрический корпус, патрубок ввода паров сырья, соединенный с распределителем сырья в нижней части корпуса реактора, патрубки вывода контактного газа, ввода и вывода циркулирующего катализатора, секционирующие решетки с возрастающим по высоте реактора свободным сечением, разделяющие кипящий слой катализатора на секции, при этом между нижней секционирующей решеткой и распределителем сырья установлена успокоительная решетка, которая имеет свободное сечение больше, чем свободное сечение нижней секционирующей решетки, и составляющее более 25 и менее 90% от сечения корпуса, при этом расстояние от этой решетки до нижней секционирующей решетки составляет 0,5-2,0 высоты секции над нижней секционирующей решеткой.

Изобретение относится к способу селективного удаления газообразных продуктов реакции из газообразной системы, включающей реагенты и продукты, при проведении химических реакций, таких как синтез аммиака, метанола и т.д., и реакторам для проведения способа.

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к каталитическому реактору для получения синтез-газа, который может быть использован в качестве инициирующих водородных добавок к основному топливу в двигатели внутреннего сгорания и в газотурбинных двигателях.

Изобретение относится к способу и устройству для окисления реагентов в водной реакционной среде с использованием газообразного молекулярного кислорода. Способ окисления материала в окислительном реакторе, включающем внешний циркуляционный контур, имеющий приспособление для увеличения давления во внешнем контуре, включает стадии: a) измерение концентрации кислорода в реакторе, b) выведение объема водной среды из реактора и измерение концентрации кислорода в этом объеме, c) введение кислорода в объем в растворенном виде и обеспечение достаточным временем пребывания для достижения желательного концентрации кислорода, где количество введенного кислорода определяют путем измерения растворенного кислорода в реакторе и его давления и измерения плотности объема и концентрации кислорода в незаполненном объеме, d) введение объема обратно в реактор при повышенном давлении и через устройство Вентури в жидкостный распределитель, e) образование циркуляционной схемы в реакторе, в результате чего повышенная концентрация кислорода поддерживается в водной среде в нижней части реактора, и где внешний циркуляционный контур поддерживают под давлением во время проведения стадий c), d) и е).

Изобретение относится к сернокислотному производству и может быть использовано для утилизации отходящих сернистых газов предприятий цветной металлургии. Исходный сернистый газ с содержанием SO2 0,5-1,2 об.% нагревают в теплообменнике до температуры 250-300°С.

Изобретение относится к способу синтеза метанола в изотермических реакторах. Способ включает получение питающего потока свежего газа при риформинге или газификации, подачу свежего газа в замкнутую систему синтеза, конверсию свежего газа в метанол в каталитической среде, при этом тепло напрямую отводят из каталитической среды, в результате среда является изотермической, конденсацию метанола, при этом получают жидкий метанол-сырец и рециркулирующий газ, который направляют в рециркуляционную систему в замкнутой системе синтеза, причем каталитическая среда включает множество изотермических каталитических слоев, часть питающего потока свежего газа смешивают с рециркулирующим газом, при этом получают газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа и часть газообразной смеси направляют между первым и вторым каталитическим слоем среды, газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа смешивают с потоком, выходящим из первого каталитического слоя, при этом получают питающий поток второго каталитического слоя.

Изобретение относится к каталитической системе, подходящей для проведения частичного каталитического окисления при малой продолжительности контакта, для получения синтез-газа и, возможно, водорода.

Изобретение относится к способу получения олефиновых углеводородов С3-С5 путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов в кипящем слое алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе, включающей реактор, регенератор (13) и узел восстановительно-десорбционной подготовки катализатора после регенератора (13), осуществляемой обработкой катализатора газом-восстановителем в режиме противотока с использованием горизонтальных секционирующих решеток (2). Способ характеризуется тем, что сразу после регенератора (13) обработку проводят в режиме направленной внутренней циркуляции катализатора с использованием вертикальной перегородки (6), разделяющей кипящий слой на подъемную (14) и напорную (15) секции, а затем - в режиме противотока при соотношении времен пребывания катализатора в указанных режимах, равном 0,3-3,0. Технический результат заключается в увеличении выходов целевого продукта - олефинов. 6 з.п. ф-лы, 4 пр., 1 табл.
Наверх