Реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем, устройство и способ, в котором используют кислородсодержащее соединение для производства пропена и c4 углеводорода

Авторы патента:

ВАН, Сяньгао (CN)

ХЭ, Чанцин (CN)

Е, Мао (CN)

ТАН, Хайлун (CN)

ЧЖАН, Тао (CN)

ЛИУ, Чжунминь (CN)

ЦЗЯ, Цзиньмин (CN)

ЧЖАО, Иньфэн (CN)

ЧЖАН, Цзиньлин (CN)

C07C1/20 - из органических соединений, содержащих только атомы кислорода в качестве гетероатомов

C07C11/06 - пропен

C07C11/04 - этилен

B01J8/26 - с использованием двух или более псевдоожиженных слоев, например в реакторе и установках для регенерации

Владельцы патента RU 2712274:

ДАЛЯНЬ ИНСТИТЬЮТ ОФ КЕМИКАЛ ФИЗИКС, ЧАЙНИЗ АКАДЕМИ ОФ САЙЕНСЕЗ (CN)

Настоящее изобретение относится к реактору с турбулентным псевдоожиженным слоем, устройству и способу для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений. Предложенное устройство содержит реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем и регенератор с псевдоожиженным слоем для регенерации катализатора. Предложенный способ включает: а) подачу сырьевого материала, содержащего кислородсодержащие соединения, из n реакторных распределителей сырья в реакционную зону реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и приведение сырьевого материала в контакт с катализатором с образованием потока, содержащего целевой продукт и отработанный катализатор, содержащий углерод; b) направление потока, выгружаемого из реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и содержащего целевой продукт, в систему разделения продуктов с получением пропилена, С4 углеводородов, легких фракций и т.п. после разделения, возврат 70 мас.% или более легких фракций из реакторного распределителя сырья в самой нижней части реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем в реакционную зону реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и взаимодействие этилена и кислородсодержащих соединений с осуществлением реакции алкилирования в присутствии катализатора с получением продуктов в виде пропилена и т.п. Способ и устройство согласно настоящему изобретению повышают скорость реакции алкилирования этилена, при этом производственная мощность реактора на единицу объема является высокой. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области химического катализа, в частности, к способу и устройству для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пропилен и бутадиен являются важными химическими сырьевыми материалами, которые обычно получают в результате крекинга нафты и парового крекинга. Основными источниками пропилена являются совместное производство этилена с пропиленом и побочный продукт нефтепереработки. Основным источником бутадиена является дальнейшая обработка С4 побочного продукта, полученного в процессе крекинга этилена. В последние годы быстро развиваются технологии превращения метанола в олефины (МТО), метанола в пропилен (МТР), дегидрирования этана с получением этилена и дегидрирования пропана с получением пропилена. В мировом производстве олефинов существует очевидная тенденция облегчения сырьевого материала, что приведет к дефициту ресурсов С4. Следовательно, для удовлетворения рыночного спроса необходимо разработать способ, позволяющий получать пропилен и С4 олефины с высокой селективностью.

В Германии компанией LURGI AG была разработана технология превращения метанола в олефин с применением неподвижного слоя (WO 2004/018089). Согласно этой технологии для проведения реакции превращения метанола в олефин в реакторе с неподвижным слоем использовали катализатор ZSM-5 на основе молекулярного сита от компании Sud-Chemie AG. Селективность пропилена приближалась к 70%, при этом побочными продуктами были этилен, сжиженный нефтяной газ и бензин.

В технологии DMTO, разработанной Институтом химической физики в г. (Dalian Institute of Chemical Physics), в качестве катализатора использовали молекулярное сито SAPO, реактор с плотнофазным циркулирующим псевдоожиженным слоем и водный раствор метанола в качестве сырьевого материала. Выход этилена и пропилена в продукте составлял примерно 80%, при этом в качестве побочных продуктов было получено более 10% углеводородов С4.

В патенте CN 104098429 A раскрыт способ получения пропилена и С4 углеводородов из метанола в циркулирующем псевдоожиженном слое с применением катализатора ZSM-5. Особенности указанного способа состоят в том, что сырьевой материал метанол и большую часть C1, С2 и С5 углеводородов в продукте направляют в реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем совместно, при этом пропилен, С4 углеводороды, углеводороды С6 и выше и побочные продукты извлекают в виде конечных продуктов.

В патенте CN101177374B раскрыт способ получения олефинов из метанола или диметилового эфира. Предложенный способ включает превращение метанола или диметилового эфира, алкилирование этилена и метанола и каталитический крекинг компонентов, более тяжелых, чем С4. Катализатор 1 используют для превращения метанола или диметилового эфира и алкилирования этилена и метанола в одном реакторе, и катализатор 2 используют для каталитического крекинга компонентов, более тяжелых, чем С4, в другом реакторе.

Способы, раскрытые в патентах CN 104098429A и CN 101177374B, имеют общую особенность, то есть селективность целевых продуктов (пропилена и С4) повышают за счет рециркуляции легких фракций (углеводородов с углеродным числом не более 2). Алкилирование этилена с помощью метанола является основной реакцией в реакции рециркуляции легких фракций, упомянутых выше.

Кислые катализаторы на основе молекулярного сита можно использовать как в реакции МТО (превращения метанола в олефины), так и при алкилировании олефинов. Однако скорость реакции МТО гораздо выше, чем скорость алкилирования олефинов. Авторы изобретения обнаружили, что свежий катализатор SAPO имеет высокую активность, которая более выгодна для алкилирования олефинов. После осаждения углерода катализатора скорость реакции алкилирования олефинов будет быстро уменьшаться.

Метанол представляет собой не только сырьевой материал для алкилирования олефинов, но также сырьевой материал для реакции МТО. Следовательно, алкилирование олефинов обязательно сопровождается реакцией МТО. Реакция МТО приведет к осаждению углерода и снижению активности катализатора, что, соответственно, будет замедлять алкилирование олефинов. Увеличение скорости алкилирования олефинов может уменьшить содержание легких фракций в газообразном продукте и, таким образом, производственная мощность реактора на единицу объема может быть увеличена.

Способы, раскрытые в патентах CN 104098429A и CN 101177374B, не относятся к конструкции реактора, не разъясняют режимы потока катализатора и сырьевого материала и распределение сырьевых материалов в реакторе. В способе, раскрытом в патенте CN 101177374B, используют катализатор SAPO. Примеры показывают, что массовое отношение метанола к легким фракциям составляет 1:10-20. Таким образом, можно видеть, что содержание легких фракций является очень высоким и производственная мощность реактора на единицу объема является очень низкой. Катализатор ZSM-5 используют в способе, раскрытом в патенте CN 104098429 A. Содержание углеводородов С6 и выше в продукте является относительно высоким. В указанном способе не раскрыто содержание легких фракций в газообразном продукте.

Из приведенного выше анализа можно видеть, что основными реакциями для получения пропилена и С4 углеводородов из метанола являются реакция МТО и алкилирование олефинов. Соответственно, ключ к улучшению селективности пропилена и С4 углеводородов лежит в структуре катализатора и конструкции реактора. Избежание ингибирования реакции МТО для алкилирования олефинов путем оптимизации конструкции реактора является одним из важных способов улучшения экономических показателей превращения метанола в пропилен и С4-углеводороды.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом проблемы низкой скорости реакции алкилирования этилена в настоящем изобретении предложены новые способ и устройство для повышения скорости реакции алкилирования этилена в процессе получения пропилена и С4 углеводородов из метанола. Указанный способ, используемый в производстве пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений, имеет преимущества, состоящие в высоком выходе пропилена и С4 углеводородов и хороших производственных экономических показателях.

Для решения указанных выше задач в одном из аспектов настоящего изобретения предложен реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений. Реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем содержит оболочку (2) реактора, n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз, реакторный сепаратор 2 (5) газообразной и твердой фаз, реакторный теплообменник (6), выпускное отверстие (7) для газообразного продукта и реакторную отгоночную колонну (8), при этом нижняя часть реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем представляет собой реакционную зону, верхняя часть реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем представляет собой зону осаждения, n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья расположены в реакционной зоне снизу вверх, реакторный теплообменник (6) расположен в реакционной зоне, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз и реакторный сепаратор 2 (5) газообразной и твердой фаз размещены в зоне осаждения или за пределами оболочки (2) реактора, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз оборудован впускным отверстием для регенерированного катализатора, выпускное отверстие для катализатора реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз расположено в нижней части реакционной зоны, выпускное отверстие для газа реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз расположено в зоне осаждения, впускное отверстие реакторного сепаратора 2 (5) газообразной и твердой фаз расположено в зоне осаждения, выпускное отверстие для катализатора реакторного сепаратора 2 (5) газообразной и твердой фаз размещено в реакционной зоне, выпускное отверстие для газа реакторного сепаратора 2 (5) газообразной и твердой фаз соединено с выпускным отверстием (7) для газообразного продукта, реакторная отгоночная колонна (8) проходит через оболочку реактора снаружи вовнутрь в нижней части реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и открывается в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, впускное отверстие (9) реактора для отдувочного газа расположено в нижней части реакторной отгоночной колонны (8) и выпускное отверстие для отработанного катализатора расположено в нижней части реакторной отгоночной колонны.

Согласно предпочтительному варианту реализации n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем расположены в реакционной зоне снизу вверх и 0<n<10.

Согласно предпочтительному варианту реализации для избежания прямого ввода свежего катализатора в реакторную отгоночную колонну горизонтальная высота отверстия реакторной отгоночной колонны (8) в оболочке (2) реактора выше 1/10 высоты реакционной зоны.

Согласно предпочтительному варианту реализации реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз и реакторный сепаратор 2 (5) газообразной и твердой фаз представляют собой циклонные сепараторы.

В настоящем изобретении дополнительно предложено устройство для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений, содержащее реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, описанный выше, и регенератор (14) с псевдоожиженным слоем для регенерации катализатора.

Согласно предпочтительному варианту реализации регенератор (14) с псевдоожиженным слоем представляет собой регенератор с турбулентным псевдоожиженным слоем.

Согласно предпочтительному варианту реализации регенератор (14) с псевдоожиженным слоем содержит оболочку (15) регенератора, распределитель (16) сырья регенератора, сепаратор (17) газообразной и твердой фаз регенератора, теплообменник (18) регенератора, выпускное отверстие (19) для отходящего газа и отгоночную колонну (20) регенератора, при этом нижняя часть регенератора (14) с псевдоожиженным слоем представляет собой зону регенерации, верхняя часть регенератора (14) с псевдоожиженным слоем представляет собой зону осаждения, распределитель (16) сырья регенератора размещен в нижней части зоны регенерации, теплообменник (18) регенератора размещен в зоне регенерации, сепаратор (17) газообразной и твердой фаз регенератора размещен в зоне осаждения или за пределами оболочки (15) регенератора, впускное отверстие сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора расположено в зоне осаждения, выпускное отверстие для катализатора сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора расположено в зоне регенерации, выпускное отверстие для газа сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора соединено с выпускным отверстием (19) для отходящего газа и впускное отверстие отгоночной колонны (20) регенератора соединено с нижней частью оболочки (15) регенератора;

выпускное отверстие для отработанного катализатора реакторной отгоночной колонны (8) соединено с впускным отверстием наклонной трубы (10) для отработанного катализатора, скользящий клапан (11) для отработанного катализатора расположен в наклонной трубе (10) для отработанного катализатора, выпускное отверстие наклонной трубы (10) для отработанного катализатора соединено с впускным отверстием подъемной трубы (12) для отработанного катализатора, нижняя часть подъемной трубы (12) для отработанного катализатора оборудована впускным отверстием (13) для несущего газа для отработанного катализатора и выпускное отверстие подъемной трубы (12) для отработанного катализатора соединено с зоной осаждения регенератора (14) с псевдоожиженным слоем;

нижняя часть отгоночной колонны (20) регенератора оборудована впускным отверстием (21) регенератора для отдувочного газа, нижняя часть отгоночной колонны (20) регенератора соединена с впускным отверстием наклонной трубы (22) для регенерированного катализатора, скользящий клапан (23) для регенерированного катализатора расположен в наклонной трубе (22) для регенерированного катализатора, выпускное отверстие наклонной трубы (22) для регенерированного катализатора соединено с впускным отверстием подъемной трубы (24) для регенерированного катализатора, нижняя часть подъемной трубы (24) для регенерированного катализатора оборудована впускным отверстием (25) для несущего газа для регенерированного катализатора и выпускное отверстие подъемной трубы (24) для регенерированного катализатора соединено с впускным отверстием реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз.

В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений, включающий:

подачу сырьевого материала, содержащего кислородсодержащее соединение, из n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья в реакционную зону реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем и приведение сырьевого материала в контакт с катализатором с образованием потока, содержащего продукт в виде пропилена и С4 углеводородов и отработанный катализатор, содержащий углерод;

направление потока, выгружаемого из реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем и содержащего продукт в виде пропилена и С4 углеводородов, в систему разделения продуктов с получением пропилена, С4 углеводородов, легких фракций, пропана и углеводородов с 5 или более углеродными атомами после разделения, при этом легкие фракции содержат более 90% масс. этилена и небольшое количество метана, этана, водорода, СО и СО₂, возврат 70% масс. или более легких фракций из реакторного распределителя (3-1) сырья в самой нижней части реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем в реакционную зону реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем и взаимодействие этилена и кислородсодержащих соединений с осуществлением реакции алкилирования в присутствии катализатора с получением продукта, содержащего пропилен;

регенерацию отработанного катализатора с помощью регенератора (14) с псевдоожиженным слоем, при этом после разделения газообразной и твердой фаз с помощью реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз регенерированный катализатор подают в нижнюю часть реакционной зоны реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем.

Согласно предпочтительному варианту реализации способ, описанный в настоящем изобретении, осуществляют с применением упомянутого выше устройства для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений.

Согласно предпочтительному варианту реализации отработанный катализатор проходит в зону осаждения регенератора (14) с псевдоожиженным слоем через реакторную отгоночную колонну (8), наклонную трубу (10) для отработанного катализатора, скользящий клапан (11) для отработанного катализатора и подъемную трубу (12) для отработанного катализатора;

регенерационное средство поступает в зону регенерации регенератора (14) с псевдоожиженным слоем из распределителя (16) сырья регенератора и взаимодействует с отработанным катализатором с осуществлением кальцинирования с получением отходящего газа, содержащего СО и СО₂, и регенерированного катализатора, при этом отходящий газ сбрасывают после удаления пыли с помощью сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора;

регенерированный катализатор проходит во впускное отверстие реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз через отгоночную колонну (20) регенератора, наклонную трубу (22) для регенерированного катализатора, скользящий клапан (23) для регенерированного катализатора и подъемную трубу (24) для регенерированного катализатора и после разделения газообразной и твердой фаз регенерированный катализатор поступает в нижнюю часть реакционной зоны реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем;

реакторный отдувочный газ поступает в реакторную отгоночную колонну (8) через впускное отверстие (9) реактора для отдувочного газа и вступает в контакт со встречным потоком отработанного катализатора и затем поступает в реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем; несущий газ для отработанного катализатора поступает в подъемную трубу (12) для отработанного катализатора через впускное отверстие (13) для несущего газа для отработанного катализатора и вступает в контакт с параллельным потоком отработанного катализатора и затем поступает в зону осаждения регенератора (14) с псевдоожиженным слоем;

отдувочный газ регенератора поступает в отгоночную колонну (20) регенератора через впускное отверстие (21) регенератора для отдувочного газа и вступает в контакт с противоположным потоком регенерированного катализатора и затем поступает в регенератор (14) с псевдоожиженным слоем; несущий газ для регенерированного катализатора поступает в подъемную трубу (24) для регенерированного катализатора через впускное отверстие (25) для несущего газа для регенерированного катализатора и вступает в контакт с параллельным потоком регенерированного катализатора и затем поступает во впускное отверстие реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз.

В настоящем изобретении основные особенности реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем состоят в том, что легкие фракции поступают из реакторного распределителя сырья в самой нижней части, кислородсодержащее соединение поступает из n реакторных распределителей сырья, соответственно, и регенерированный катализатор поступает непосредственно в нижнюю часть реакционной зоны. С одной стороны, в нижней части реакционной зоны катализатор имеет высокую активность, что является выгодным с точки зрения алкилирования этилена, пропилена и метанола; с другой стороны, из-за многостадийной подачи кислородсодержащих соединений удается избежать случая, когда большая часть реакций превращения кислородсодержащих соединений выполняется в небольшой области нижней части реакционной зоны, так что концентрация кислородсодержащих соединений является более равномерной в большей части реакционной зоны, что ослабляет ингибирование реакции МТО для алкилирования олефинов. Соответственно, в настоящем изобретении реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем может эффективно улучшать скорость реакции алкилирования олефинов, при этом производственная мощность реактора на единицу объема является высокой.

В способе получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений согласно настоящему изобретению в результате реакции МТО образуются этилен, пропилен и т.п., при этом при алкилировании олефинов расходуются этилен, пропилен и т.п. Поскольку скорость реакции алкилирования этилена является высокой, содержание легких фракций в газообразном продукте является низким и циркулирующее количество легких фракций является низким. В способе согласно настоящему изобретению циркулирующее количество легких фракций составляет от 5 до 40% масс. относительно подаваемого количества кислородсодержащего соединения.

В способе согласно настоящему изобретению в системе циркулируют 70% масс. или более легких фракций, при этом скорость высвобождения легких фракций влияет на состав газообразного продукта в равновесном состоянии. В равновесном состоянии газообразный продукт состоит из от 20 до 50% масс. пропилена, от 15 до 40% масс. С4 углеводородов, от 10 до 45% масс. легких фракций, от 0 до 5% масс. пропана и от 5 до 20% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами. Легкие фракции содержат более 90% масс., например, >95% масс. этилена, при этом другие компоненты включают метан, этан, водород, СО и СО₂.

Согласно предпочтительному варианту реализации катализатор содержит молекулярное сито SAPO, при этом указанный катализатор одновременно выполняет функции катализирования метанола с получением олефинов и алкилирования олефинов.

Согласно предпочтительному варианту реализации содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет менее 2% масс. и еще более предпочтительно содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет менее 0,5% масс.

Согласно предпочтительному варианту реализации содержание углерода в отработанном катализаторе составляет от 5 до 12% масс. и еще более предпочтительно содержание углерода в отработанном катализаторе составляет от 5 до 10% масс.

Согласно предпочтительному варианту реализации условия реакции в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет от 0,1 м/с до 2 м/с, температура реакции составляет от 300°С до 550°С, давление реакции составляет от 100 кПа до 500 кПа и плотность слоя составляет от 200 кг/м³ до 1200 кг/м³.

Согласно предпочтительному варианту реализации условия реакции в зоне регенерации регенератора (14) с псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет от 0,1 м/с до 2 м/с, температура регенерации составляет от 500°С до 750°С, давление регенерации составляет от 100 кПа до 500 кПа и плотность слоя составляет от 200 кг/м³ до 1200 кг/м³.

Согласно предпочтительному варианту реализации кислородсодержащее соединение представляет собой метанол и/или диметиловый эфир; регенерационное средство представляет собой любое средство, выбранное из воздуха, воздуха с низким содержанием кислорода или водяного пара или их смеси; реакторный отдувочный газ, отдувочный газ регенератора, несущий газ для отработанного катализатора и несущий газ для регенерированного катализатора представляют собой водяной пар или азот.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Фигура 1 представляет собой схему устройства для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

Ниже приведены позиционные обозначения на указанной фигуре:

1 - реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем;

2 - оболочка реактора;

3 - реакторные распределители (3-1~3-n) сырья;

4 - реакторный сепаратор 1 газообразной и твердой фаз;

5 - реакторный сепаратор 2 газообразной и твердой фаз;

6 - реакторный теплообменник;

7 - выпускное отверстие для газообразного продукта;

8 - реакторная отгоночная колонна;

9 - впускное отверстие реактора для отдувочного газа;

10 - наклонная труба для отработанного катализатора;

11 - скользящий клапан для отработанного катализатора;

12 - подъемная труба для отработанного катализатора;

13 - впускное отверстие для несущего газа для отработанного катализатора;

14 - регенератор с псевдоожиженным слоем;

15 - оболочка регенератора;

16 - распределитель сырья регенератора;

17 - сепаратор газообразной и твердой фаз регенератора;

18 - теплообменник регенератора;

19 - выпускное отверстие для отходящего газа;

20 - отгоночная колонна регенератора;

21 - впускное отверстие регенератора для отдувочного газа;

22 - наклонная труба для регенерированного катализатора;

23 - скользящий клапан для регенерированного катализатора;

24 - подъемная труба для регенерированного катализатора;

25 - впускное отверстие для несущего газа для регенерированного катализатора.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА РЕАЛИЗАЦИИ

Согласно конкретному варианту реализации предложенная в настоящем изобретении схема устройства для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений показана на ФИГ. 1 и содержит:

а) реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, содержащий оболочку (2) реактора, n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз, реакторный сепаратор 2 (5) газообразной и твердой фаз, реакторный теплообменник (6), выпускное отверстие (7) для газообразного продукта и реакторную отгоночную колонну (8), при этом нижняя часть реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем представляет собой реакционную зону, верхняя часть реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем представляет собой зону осаждения, n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья расположены в реакционной зоне снизу вверх и 0<n<10, реакторный теплообменник (6) расположен в реакционной зоне, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз и реакторный сепаратор 2 (5) газообразной и твердой фаз размещены в зоне осаждения или за пределами оболочки (2) реактора, впускное отверстие реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз соединено с подъемной трубой (24) для регенерированного катализатора, выпускное отверстие для катализатора реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз расположено в нижней части реакционной зоны, выпускное отверстие для газа реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз расположено в зоне осаждения, впускное отверстие реакторного сепаратора 2 (5) газообразной и твердой фаз расположено в зоне осаждения, выпускное отверстие для катализатора реакторного сепаратора 2 (5) газообразной и твердой фаз расположено в реакционной зоне, выпускное отверстие для газа реакторного сепаратора 2 (5) газообразной и твердой фаз соединено с выпускным отверстием (7) для газообразного продукта и впускное отверстие реакторной отгоночной колонны (8) находится в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, при этом горизонтальная высота выше 1/10 высоты реакционной зоны;

b) регенератор (14) с псевдоожиженным слоем, содержащий оболочку (15) регенератора, распределитель (16) сырья регенератора, сепаратор (17) газообразной и твердой фаз регенератора, теплообменник (18) регенератора, выпускное отверстие (19) для отходящего газа и отгоночную колонну (20) регенератора, при этом нижняя часть регенератора (14) с псевдоожиженным слоем представляет собой зону регенерации, верхняя часть регенератора (14) с псевдоожиженным слоем представляет собой зону осаждения, распределитель (16) сырья регенератора размещен в нижней части зоны регенерации, теплообменник (18) регенератора размещен в зоне регенерации, сепаратор (17) газообразной и твердой фаз регенератора размещен в зоне осаждения или за пределами оболочки (15) регенератора, впускное отверстие сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора размещено в зоне осаждения, выпускное отверстие для катализатора сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора размещено в зоне регенерации, выпускное отверстие для газа сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора соединено с выпускным отверстием (19) для отходящего газа и впускное отверстие отгоночной колонны (20) регенератора соединено с нижней частью оболочки (15) регенератора;

c) нижняя часть реакторной отгоночной колонны (8) оборудована впускным отверстием (9) реактора для отдувочного газа, нижняя часть реакторной отгоночной колонны (8) соединена с впускным отверстием наклонной трубы (10) для отработанного катализатора, скользящий клапан (11) для отработанного катализатора расположен в наклонной трубе (10) для отработанного катализатора, выпускное отверстие наклонной трубы (10) для отработанного катализатора соединено с впускным отверстием подъемной трубы (12) для отработанного катализатора, нижняя часть подъемной трубы (12) для отработанного катализатора оборудована впускным отверстием (13) для несущего газа для отработанного катализатора и выпускное отверстие подъемной трубы (12) для отработанного катализатора соединено с зоной осаждения регенератора (14) с псевдоожиженным слоем;

d) нижняя часть отгоночной колонны (20) регенератора оборудована впускным отверстием (21) регенератора для отдувочного газа, нижняя часть отгоночной колонны (20) регенератора соединена с впускным отверстием наклонной трубы (22) для регенерированного катализатора, скользящий клапан (23) для регенерированного катализатора расположен в наклонной трубе (22) для регенерированного катализатора, выпускное отверстие наклонной трубы (22) для регенерированного катализатора соединено с впускным отверстием подъемной трубы (24) для регенерированного катализатора, нижняя часть подъемной трубы (24) для регенерированного катализатора оборудована впускным отверстием (25) для несущего газа для регенерированного катализатора и выпускное отверстие подъемной трубы (24) для регенерированного катализатора соединено с впускным отверстием реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз.

Согласно описанному выше варианту реализации регенератор (14) с псевдоожиженным слоем может представлять собой регенератор с турбулентным псевдоожиженным слоем; реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз, реакторный сепаратор 2 (5) газообразной и твердой фаз и сепаратор (17) газообразной и твердой фаз регенератора могут представлять собой циклонные сепараторы.

Согласно конкретному варианту реализации предложенный в настоящем изобретении способ получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений включает следующие этапы:

a) подачу сырьевого материала, содержащего кислородсодержащие соединения, из n реакторных распределителей (3-1~3-n) сырья в реакционную зону реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем и приведение сырьевого материала в контакт с катализатором с образованием потока, содержащего продукт в виде пропилена и С4 углеводородов и отработанный катализатор, содержащий углерод;

b) направление потока, выгружаемого из реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем и содержащего продукт в виде пропилена и С4 углеводородов, в систему разделения продуктов с получением пропилена, С4 углеводородов, легких фракций, пропана и углеводородов с 5 или более углеродными атомами после разделения, при этом легкие фракции в основном представляют собой этилен с небольшим количеством метана, этана, водорода, СО и СО₂, возврат 70% масс. или более легких фракций из реакторного распределителя (3-1) сырья в самой нижней части реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем в реакционную зону реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем и взаимодействие этилена и кислородсодержащих соединений с осуществлением реакции алкилирования в присутствии катализатора с получением продукта, содержащего пропилен, при этом менее 30% масс. легких фракций извлекают в качестве побочного продукта;

c) отработанный катализатор проходит в зону осаждения регенератора (14) с псевдоожиженным слоем через реакторную отгоночную колонну (8), наклонную трубу (10) для отработанного катализатора, скользящий клапан (11) для отработанного катализатора и подъемную трубу (12) для отработанного катализатора;

d) регенерационное средство поступает в зону регенерации регенератора (14) с псевдоожиженным слоем из распределителя (16) сырья регенератора, регенерационное средство взаимодействует с отработанным катализатором с осуществлением кальцинирования с получением отходящего газа, содержащего СО и СО₂, и регенерированного катализатора, при этом отходящий газ сбрасывают после удаления пыли с помощью сепаратора (17) газообразной и твердой фаз регенератора;

e) регенерированный катализатор проходит во впускное отверстие реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз через отгоночную колонну (20) регенератора, наклонную трубу (22) для регенерированного катализатора, скользящий клапан (23) для регенерированного катализатора и подъемную трубу (24) для регенерированного катализатора и после разделения газообразной и твердой фаз регенерированный катализатор поступает в нижнюю часть реакционной зоны реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем;

f) реакторный отдувочный газ поступает в реакторную отгоночную колонну (8) через впускное отверстие (9) реактора для отдувочного газа и вступает в контакт со встречным потоком отработанного катализатора и затем поступает в реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем; несущий газ для отработанного катализатора поступает в подъемную трубу (12) для отработанного катализатора через впускное отверстие (13) для несущего газа для отработанного катализатора и вступает в контакт с параллельным потоком отработанного катализатора и затем поступает в зону осаждения регенератора (14) с псевдоожиженным слоем;

g) отдувочный газ регенератора поступает в отгоночную колонну (20) регенератора через впускное отверстие (21) регенератора для отдувочного газа и вступает в контакт с противоположным потоком регенерированного катализатора и затем поступает в регенератор (14) с псевдоожиженным слоем; несущий газ для регенерированного катализатора поступает в подъемную трубу (24) для регенерированного катализатора через впускное отверстие (25) для несущего газа для регенерированного катализатора и вступает в контакт с параллельным потоком регенерированного катализатора и затем поступает во впускное отверстие реакторного сепаратора 1 (4) газообразной и твердой фаз.

Для лучшей иллюстрации настоящего изобретения и облегчения понимания технической схемы настоящего изобретения приведены следующие сравнительные примеры и типичные, но не ограничивающие, примеры настоящего изобретения:

ПРИМЕР 1

Настоящий пример представляет собой сравнительный пример. Используют устройство, показанное на фигуре 1, но реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем не содержит реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз, и подъемная труба (24) для регенерированного катализатора непосредственно связана с зоной осаждения реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем.

Реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем содержит три реакторных распределителя (3-1~3-3) сырья, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз размещен за пределами оболочки (2) реактора, и горизонтальная высота впускного отверстия реакторной отгоночной колонны (8) соответствует 1/2 высоте реакционной зоны. Условия реакции в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,0 м/с, температура реакции составляет примерно 450°С, давление реакции составляет примерно 150 кПа и плотность слоя составляет примерно 350 кг/м³.

Условия реакции в зоне регенерации регенератора (14) с псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,0 м/с, температура регенерации составляет примерно 650°С, давление регенерации составляет примерно 150 кПа и плотность слоя составляет примерно 350 кг/м³.

Катализатор содержит молекулярное сито SAPO. Содержание углерода в отработанном катализаторе составляет примерно 7% и содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет примерно 0,2% масс.

Кислородсодержащее соединение представляет собой метанол, а регенерационное средство представляет собой воздух; реакторный отдувочный газ, отдувочный газ регенератора, несущий газ для отработанного катализатора и несущий газ для регенерированного катализатора представляют собой водяной пар.

Циркулирующее количество легких фракций составляет 20% масс. относительно подаваемого количества метанола, при этом в системе циркулируют 83% масс. легких фракций.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, следующий: 34% масс. пропилена, 20% масс. С4 углеводородов, 35% масс. легких фракций, 1% масс. пропана и 10% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами. Легкие фракции содержат 99% масс. этилена и 1% масс. метана, этана, водорода, СО, СО₂ и т.п.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из системы разделения, следующий: 48% масс. пропилена, 28% масс. С4 углеводородов, 9% масс. легких фракций, 1% масс. пропана и 14% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами.

ПРИМЕР 2

Используют устройство, показанное на ФИГ. 1. Реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем содержит три реакторных распределителя (3-1~3-3) сырья, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз размещен за пределами оболочки (2) реактора, и горизонтальная высота впускного отверстия реакторной отгоночной колонны (8) соответствует 1/2 высоте реакционной зоны. Условия реакции в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,0 м/с, температура реакции составляет примерно 450°С, давление реакции составляет примерно 150 кПа и плотность слоя составляет примерно 350 кг/м³.

Катализатор содержит молекулярное сито SAPO. Содержание углерода в отработанном катализаторе составляет примерно 7%, а содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет примерно 0,2% масс.

Циркулирующее количество легких фракций составляет 20% масс. относительно подаваемого количества метанола, при этом в системе циркулируют 98% масс. легких фракций.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, следующий: 32% масс. пропилена, 24% масс. С4 углеводородов, 31% масс. легких фракций, 2% масс. пропана и 11% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами. Легкие фракции содержат 97% масс. этилена и 3% масс. метана, этана, водорода, СО, СО₂ и т.п.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из системы разделения, следующий: 46% масс. пропилена, 34% масс. С4 углеводородов, 1% масс. легких фракций, 3% масс. пропана и 16% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами.

Настоящий пример отличается от примера 1 (сравнительного примера) только тем, что регенерированный катализатор поступает в нижнюю часть реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и вступает в контакт сначала с легкими фракциями, тогда как в примере 1 регенерированный катализатор поступает в зону осаждения реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем. При сравнении настоящего примера с примером 1 можно видеть, что скорость превращения легких фракций может быть значительно улучшена при приведении катализатора сначала в контакт с легкими фракциями. В настоящем примере легкие фракции, удаляемые из системы разделения, составляют только 11% от легких фракций в настоящем примере. Следовательно, устройство согласно настоящему изобретению эффективно повышает скорость реакции алкилирования этилена.

ПРИМЕР 3

Используют устройство, показанное на ФИГ. 1. Реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем содержит четыре реакторных распределителя (3-1~3-4) сырья, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз размещен в зоне осаждения и горизонтальная высота впускного отверстия реакторной отгоночной колонны (8) соответствует 3/4 высоты реакционной зоны. Условия реакции в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,2 м/с, температура реакции составляет примерно 360°С, давление реакции составляет примерно 200 кПа и плотность слоя составляет примерно 300 кг/м³.

Условия реакции в зоне регенерации регенератора (14) с псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,2 м/с, температура регенерации составляет примерно 700°С, давление регенерации составляет примерно 200 кПа и плотность слоя составляет примерно 300 кг/м³.

Катализатор содержит молекулярное сито SAPO. Содержание углерода в отработанном катализаторе составляет примерно 8%, и содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет примерно 0,1% масс.

Кислородсодержащее соединение представляет собой метанол и регенерационное средство представляет собой воздух; реакторный отдувочный газ, отдувочный газ регенератора, несущий газ для отработанного катализатора и несущий газ для регенерированного катализатора представляют собой водяной пар.

Циркулирующее количество легких фракций составляет 16% масс. относительно подаваемого количества метанола, при этом в системе циркулируют 90% масс. легких фракций.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, следующий: 34% масс. пропилена, 25% масс. С4 углеводородов, 29% масс. легких фракций, 2% масс. пропана и 10% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами. Легкие фракции содержат 98% масс. этилена и 2% масс. метана, этана, водорода, СО, СО₂ и т.п.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из системы разделения, следующий: 46% масс. пропилена, 34% масс. С4 углеводородов, 4% масс. легких фракций, 3% масс. пропана и 13% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами.

ПРИМЕР 4

Используют устройство, показанное на ФИГ. 1. Реактор (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем содержит шесть реакторных распределителей (3-1~3-6) сырья, реакторный сепаратор 1 (4) газообразной и твердой фаз размещен в зоне осаждения и горизонтальная высота впускного отверстия реакторной отгоночной колонны (8) соответствует 5/6 высоты реакционной зоны. Условия реакции в реакционной зоне реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,5 м/с, температура реакции составляет примерно 420°С, давление реакции составляет примерно 250 кПа, и плотность слоя составляет примерно 250 кг/м³.

Условия реакции в зоне регенерации регенератора (14) с псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет примерно 1,5 м/с, температура регенерации составляет примерно 700°С, давление регенерации составляет примерно 250 кПа, и плотность слоя составляет примерно 250 кг/м³.

Катализатор содержит молекулярное сито SAPO. Содержание углерода в отработанном катализаторе составляет примерно 9%, а содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет примерно 0,05% масс.

Кислородсодержащее соединение представляет собой диметиловый эфир, а регенерационное средство представляет собой воздух с низким содержанием кислорода; реакторный отдувочный газ, отдувочный газ регенератора, несущий газ для отработанного катализатора и несущий газ для регенерированного катализатора представляют собой азот.

Циркулирующее количество легких фракций составляет 14% масс. относительно подаваемого количества диметилового эфира, и в системе циркулируют 85% масс. легких фракций.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из реактора (1) с турбулентным псевдоожиженным слоем, следующий: 38% масс. пропилена, 30% масс. С4 углеводородов, 21% масс. легких фракций, 2% масс. пропана и 9% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами. Легкие фракции содержат 98% масс. этилена и 2% масс. метана, этана, водорода, СО, СО₂ и т.п.

Состав газообразного продукта, выгружаемого из системы разделения, следующий: 46% масс. пропилена, 37% масс. С4 углеводородов, 4% масс. легких фракций, 2% масс. пропана и 11% масс. углеводородов с 5 или более углеродными атомами.

Настоящее изобретение было подробно описано выше. Однако настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации, описанными в настоящем документе. Понятно, что в пределах объема настоящего изобретения специалистами в данной области техники могут быть сделаны любые небольшие изменения и модификации. Объем настоящего изобретения ограничен прилагаемой формулой изобретения.

1. Реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений, содержащий оболочку реактора, n реакторных распределителей сырья, реакторный сепаратор 1 газообразной и твердой фаз, реакторный сепаратор 2 газообразной и твердой фаз, реакторный теплообменник, выпускное отверстие для газообразного продукта и реакторную отгоночную колонну,

при этом

нижняя часть реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем представляет собой реакционную зону,

верхняя часть реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем представляет собой зону осаждения,

n реакторных распределителей сырья расположены в реакционной зоне,

реакторный теплообменник расположен в реакционной зоне,

реакторный сепаратор 1 газообразной и твердой фаз и реакторный сепаратор 2 газообразной и твердой фаз размещены в зоне осаждения или за пределами оболочки реактора,

реакторный сепаратор 1 газообразной и твердой фаз оборудован впускным отверстием для регенерированного катализатора,

выпускное отверстие для катализатора реакторного сепаратора 1 газообразной и твердой фаз расположено в нижней части реакционной зоны,

выпускное отверстие для газа реакторного сепаратора 1 газообразной и твердой фаз расположено в зоне осаждения,

впускное отверстие реакторного сепаратора 2 газообразной и твердой фаз расположено в зоне осаждения,

выпускное отверстие для катализатора реакторного сепаратора 2 газообразной и твердой фаз размещено в реакционной зоне,

выпускное отверстие для газа реакторного сепаратора 2 газообразной и твердой фаз соединено с выпускным отверстием для газообразного продукта,

реакторная отгоночная колонна проходит через оболочку реактора снаружи вовнутрь в нижней части реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и открывается в реакционной зоне реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем,

впускное отверстие реактора для отдувочного газа расположено в нижней части реакторной отгоночной колонны, и

выпускное отверстие для отработанного катализатора расположено в нижней части реакторной отгоночной колонны.

2. Реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем по п. 1, в котором n реакторных распределителей сырья расположены в реакционной зоне снизу вверх, и 0<n<10.

3. Реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем по п. 1 или 2, в котором горизонтальная высота отверстия реакторной отгоночной колонны в оболочке реактора выше 1/10 высоты реакционной зоны.

4. Реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем по п. 1 или 2, в котором реакторный сепаратор 1 газообразной и твердой фаз и реакторный сепаратор 2 газообразной и твердой фаз представляют собой циклонные сепараторы.

5. Устройство для получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений, содержащее реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем по любому из пп. 1-3 и регенератор с псевдоожиженным слоем для регенерации катализатора.

6. Устройство по п. 5, в котором регенератор с псевдоожиженным слоем представляет собой регенератор с турбулентным псевдоожиженным слоем.

7. Устройство по п. 5, в котором регенератор с псевдоожиженным слоем содержит оболочку регенератора, распределитель сырья регенератора, сепаратор газообразной и твердой фаз регенератора, теплообменник регенератора, выпускное отверстие для отходящего газа и отгоночную колонну регенератора,

при этом

нижняя часть регенератора с псевдоожиженным слоем представляет собой зону регенерации,

верхняя часть регенератора с псевдоожиженным слоем представляет собой зону осаждения,

распределитель сырья регенератора размещен в нижней части зоны регенерации,

теплообменник регенератора размещен в зоне регенерации,

сепаратор газообразной и твердой фаз регенератора размещен в зоне осаждения или за пределами оболочки регенератора,

впускное отверстие сепаратора газообразной и твердой фаз регенератора расположено в зоне осаждения,

выпускное отверстие для катализатора сепаратора газообразной и твердой фаз регенератора расположено в зоне регенерации,

выпускное отверстие для газа сепаратора газообразной и твердой фаз регенератора соединено с выпускным отверстием для отходящего газа, и

отгоночная колонна регенератора открывается в нижней части оболочки регенератора;

выпускное отверстие для отработанного катализатора реакторной отгоночной колонны соединено с впускным отверстием наклонной трубы для отработанного катализатора,

скользящий клапан для отработанного катализатора расположен в наклонной трубе для отработанного катализатора,

выпускное отверстие наклонной трубы для отработанного катализатора соединено с впускным отверстием подъемной трубы для отработанного катализатора,

нижняя часть подъемной трубы для отработанного катализатора оборудована впускным отверстием для несущего газа для отработанного катализатора, и

выпускное отверстие подъемной трубы для отработанного катализатора соединено с зоной осаждения регенератора с псевдоожиженным слоем;

нижняя часть отгоночной колонны регенератора оборудована впускным отверстием регенератора для отдувочного газа,

нижняя часть отгоночной колонны регенератора соединена с впускным отверстием наклонной трубы для регенерированного катализатора,

скользящий клапан для регенерированного катализатора расположен в наклонной трубе для регенерированного катализатора,

выпускное отверстие наклонной трубы для регенерированного катализатора соединено с впускным отверстием подъемной трубы для регенерированного катализатора,

нижняя часть подъемной трубы для регенерированного катализатора оборудована впускным отверстием для несущего газа для регенерированного катализатора, и

выпускное отверстие подъемной трубы для регенерированного катализатора соединено с впускным отверстием для регенерированного катализатора реакторного сепаратора 1 газообразной и твердой фаз.

8. Способ получения пропилена и С4 углеводородов из кислородсодержащих соединений, включающий:

подачу сырьевого материала, содержащего кислородсодержащее соединение, из n реакторных распределителей сырья в реакционную зону реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и приведение сырьевого материала в контакт с катализатором с образованием потока, содержащего продукт в виде пропилена и С4 углеводородов и отработанный катализатор, содержащий углерод;

направление потока, выгружаемого из реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем и содержащего продукт в виде пропилена и С4 углеводородов, в систему разделения продуктов с получением пропилена, С4 углеводородов, легких фракций, пропана и углеводородов с 5 или более углеродными атомами после разделения, при этом легкие фракции содержат более 90 мас.% этилена и небольшое количество метана, этана, водорода, СО и СО₂, возврат 70 мас.% или более легких фракций из реакторного распределителя сырья в самой нижней части реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем в реакционную зону реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем, и взаимодействие этилена и кислородсодержащих соединений с осуществлением реакции алкилирования в присутствии катализатора с получением продукта, содержащего пропилен;

регенерацию отработанного катализатора с помощью регенератора с псевдоожиженным слоем, и после разделения газообразной и твердой фаз с помощью реакторного сепаратора 1 газообразной и твердой фаз регенерированный катализатор подают в нижнюю часть реакционной зоны реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем.

9. Способ по п. 8, согласно которому указанный способ выполняют путем применения устройства по любому из пп. 5-7.

10. Способ по п. 9, согласно которому

отработанный катализатор проходит в зону осаждения регенератора с псевдоожиженным слоем через реакторную отгоночную колонну, наклонную трубу для отработанного катализатора, скользящий клапан для отработанного катализатора и подъемную трубу для отработанного катализатора;

регенерационное средство поступает в зону регенерации регенератора с псевдоожиженным слоем и взаимодействует с отработанным катализатором с осуществлением кальцинирования с получением отходящего газа, содержащего СО и СО₂, и регенерированного катализатора, при этом отходящий газ сбрасывают после удаления пыли с помощью сепаратора газообразной и твердой фаз регенератора;

регенерированный катализатор проходит во впускное отверстие реакторного сепаратора 1 газообразной и твердой фаз через отгоночную колонну регенератора, наклонную трубу для регенерированного катализатора, скользящий клапан для регенерированного катализатора и подъемную трубу для регенерированного катализатора, и после разделения газообразной и твердой фаз регенерированный катализатор поступает в нижнюю часть реакционной зоны реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем;

реакторный отдувочный газ поступает в реакторную отгоночную колонну через впускное отверстие реактора для отдувочного газа и вступает в контакт со встречным потоком отработанного катализатора и затем поступает в реактор с турбулентным псевдоожиженным слоем; несущий газ для отработанного катализатора поступает в подъемную трубу для отработанного катализатора через впускное отверстие для несущего газа для отработанного катализатора и вступает в контакт с параллельным потоком отработанного катализатора и затем поступает в зону осаждения регенератора с псевдоожиженным слоем;

отдувочный газ регенератора поступает в отгоночную колонну регенератора через впускное отверстие регенератора для отдувочного газа и вступает в контакт с противоположным потоком регенерированного катализатора и затем поступает в регенератор с псевдоожиженным слоем; несущий газ для регенерированного катализатора поступает в подъемную трубу для регенерированного катализатора через впускное отверстие для несущего газа для регенерированного катализатора и вступает в контакт с параллельным потоком регенерированного катализатора и затем поступает во впускное отверстие реакторного сепаратора 1 газообразной и твердой фаз.

11. Способ по п. 8, согласно которому циркулирующее количество легких фракций составляет от 5 до 40 мас.% относительно подаваемого количества кислородсодержащего соединения.

12. Способ по п. 8, согласно которому содержание углерода в отработанном катализаторе составляет от 5 до 12 мас.% и содержание углерода в регенерированном катализаторе составляет менее 2 мас.%.

13. Способ по п. 10, согласно которому

кислородсодержащее соединение представляет собой метанол и/или диметиловый эфир и/или регенерационное средство представляет собой любое средство, выбранное из воздуха, воздуха с низким содержанием кислорода или водяного пара или их смеси; и/или реакторный отдувочный газ, отдувочный газ регенератора, несущий газ для отработанного катализатора и несущий газ для регенерированного катализатора представляют собой водяной пар или азот.

14. Способ по п. 8, согласно которому условия реакции в реакционной зоне реактора с турбулентным псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет от 0,1 м/с до 2 м/с, температура реакции составляет от 300°С до 550°С, давление реакции составляет от 100 кПа до 500 кПа и плотность слоя составляет от 200 кг/м³ до 1200 кг/м³.

15. Способ по п. 8, согласно которому условия реакции в зоне регенерации регенератора с псевдоожиженным слоем следующие: кажущаяся линейная скорость газа составляет от 0,1 м/с до 2 м/с, температура регенерации составляет от 500°С до 750°С, давление регенерации составляет от 100 кПа до 500 кПа и плотность слоя составляет от 200 кг/м³ до 1200 кг/м³.

Настоящее изобретение относится к области химической технологии. Описано сепарационное устройство для реактора с псевдоожиженным слоем катализатора, используемого для получения олефинов или ароматических углеводородов, содержащее: сепаратор предварительной очистки для первичной очистки газа от твердых частиц, сообщающийся с выходом реактора; вертикально расположенную демпферную емкость, имеющую нижнюю область, с которой сообщается выход твердых частиц сепаратора предварительной очистки, и верхнюю область, с которой сообщается выход газа сепаратора предварительной очистки; и сепаратор окончательной очистки для тонкой очистки газа от твердых частиц, имеющий вход, сообщающийся с верхней областью демпферной емкости, и выход твердых частиц, сообщающийся с нижней областью демпферной емкости; причем сепарационное устройство выполнено так, что продукт, содержащий частицы катализатора, унесенные им из реактора, подается в сепаратор предварительной очистки, где большинство твердых частиц катализатора отделяется от газа и отправляется в нижнюю область демпферной емкости, а продукт, уносящий оставшиеся частицы катализатора, направляется в верхнюю область демпферной емкости и в сепаратор окончательной очистки, где оставшиеся частицы катализатора отделяются от газа и отправляются в нижнюю область демпферной емкости, с получением на выходе сепаратора окончательной очистки конечного продукта; причем верхняя область демпферной емкости снабжена входным каналом для сообщения с выходом газа сепаратора предварительной очистки, причем входной канал выполнен тангенциально по отношению к боковой стенке верхней области.

Реактор с псевдоожиженным слоем катализатора, реакторно-регенераторный блок, способ получения олефинов и способ получения ароматических углеводородов // 2695656

Изобретение относится к области химической технологии. Описан реактор с псевдоожиженным слоем катализатора для получения олефинов или ароматических углеводородов, имеющий расположенную внизу входную зону, расположенную вверху выходную зону и реакционную зону, расположенную между входной и выходной зонами, причем в реакционной зоне расположена направляющая решетка, имеющая область с меньшей долей свободного сечения, т.е.

Способ получения изобутилена // 2691076

Изобретение относится к способу получения изобутилена разложением метил-третично-бутилового эфира (МТБЭ) на гетерогенном алюмосиликатном катализаторе при повышенной температуре в присутствии водяного пара.

Одностадийный способ получения бутадиена // 2680828

Изобретение относится к одностадийному способу получения бутадиена путем конверсии дробно подаваемого сырья, содержащего этанол или этанол и по меньшей мере один прекурсор бутадиена, в бутадиен в газовой фазе в движущемся в объеме но меньше мере одного реактора синтеза бутадиена слое катализатора, имеющего высокую стойкость к истиранию и разрушению при продвижении через указанный реактор.

Способ получения бутадиена и водорода из этанола в одну реакционную стадию при низком расходе воды и энергии // 2675374

Изобретение относится к способу получения бутадиена из этанольного сырья, содержащего по меньшей мере 80 мас.% этанола. Способ включает, по меньшей мере, A) стадию превращения этанола в бутадиен, содержащую, по меньшей мере, реакционную секцию, на которую подают, по меньшей мере, этанольный поток и часть потока ацетальдегида со стадии E), работающую при давлении от 0,1 до 1,0 МПа и температуре от 300 до 400°C в присутствии катализатора, и секцию разделения, позволяющую разделить поток, выходящий с указанной реакционной секции, на по меньшей мере один газообразный поток и по меньшей мере один жидкий поток, причем часть потока ацетальдегида со стадии E), которую не подают в указанную реакционную секцию, образует промывочный поток; B) стадию экстракции бутадиена, содержащую, по меньшей мере, секцию сжатия, сжимающую указанный газообразный поток, выходящий со стадии A), до давления в интервале от 0,1 до 1,0 МПа, секцию газожидкостной промывки, на которую подают этанольный поток, состоящий из указанного этанольного технологического сырья, и/или часть этанольного потока, выходящего со стадии E), а также подают указанный сжатый газообразный поток, причем подачу газов осуществляют при температуре в интервале от 10 до 60°C, а подачу жидкостей при температуре от 20 до -30°C, и получают по меньшей мере этанольный поток, обогащенный бутадиеном, и поток газообразных побочных продуктов, и секцию перегонки, в которую подают указанный этанольный поток, обогащенный бутадиеном, и получают поток неочищенного бутадиена и остаток этанол/ацетальдегид/вода, причем указанная секции перегонки работает при давлении от 0,1 до 1 МПа; C) стадию промывки водой газообразных побочных продуктов, на которую подают поток газообразных побочных продуктов со стадии B), а также часть обогащенного водой потока с указанной стадии E) и на которой получают, по меньшей мере, поток водно-спиртовой смеси; D) стадию удаления примесей и коричневых масел, на которую подают, по меньшей мере, поток этанол/ацетальдегид/вода, выходящий со стадии B), и часть водного потока со стадии E) и получают, по меньшей мере, рафинат вода/этанол/ацетальдегид, поток легких коричневых масел и поток тяжелых коричневых масел; E) стадию обработки сточных вод, на которую подают, по меньшей мере, рафинат вода/этанол/ацетальдегид, выходящий со стадии D), и получают, по меньшей мере, этанольный поток, поток ацетальдегида и водный поток; F) стадию первой очистки бутадиена, содержащую, по меньшей мере, секцию газожидкостной промывки, в которую снизу подают поток неочищенного бутадиена со стадии B), а сверху водный поток, который может представлять собой поток воды из источника, внешнего по отношению к процессу получения бутадиена, и/или часть водного потока, выходящего со стадии E), причем в указанной секции промывки получают сверху предварительно очищенный поток бутадиена, а снизу поток отработавшей воды; G) стадию дальнейшей очистки бутадиена, на которую подают, по меньшей мере, указанный предварительно очищенный поток бутадиена, выходящий с указанной стадии F), и получают по меньшей мере очищенный поток бутадиена.

Способ получения бутадиена и водорода из этанола в две реакционные стадии при низком расходе воды и энергии // 2672877

Изобретение относится к способу получения бутадиена из этанольного сырья, содержащего по меньшей мере 80 вес.% этанола, включающему по меньшей мере стадию A) превращения этанола в ацетальдегид, стадию B) превращения смеси этанол/ацетальдегид в бутадиен, стадию C1) обработки водорода, стадию D1) экстракции бутадиена, стадию D2) первой очистки бутадиена, стадию D3) дальнейшей очистки бутадиена, стадию E1) обработки выходящих потоков, стадию E2) удаления примесей и коричневых масел и стадию F) промывки водой.

Способ получения ароматических углеводородов // 2665477

Представлен способ получения ароматических углеводородов с применением оксигената в качестве исходного материала. Используют: реакцию с участием оксигената в одном реакторе ароматизации, получение и разделение продукта реакции ароматизации на сепарационной установке А, в которой осуществляют охлаждение, промывку щелочью и/или водой, получение потока газообразных углеводородов X и потока жидких углеводородов Y; получение неароматических углеводородов X1 после удаления газа и/или части оксигената на сепарационной установке В, в которой осуществляется короткоцикловая безнагревная адсорбция, ректификация (разгонка) и/или адсорбция; получение Х2, содержащего неароматические углеводороды, и потока Х3, содержащего ароматические углеводороды, после удаления газа, части оксигената из потока Х на сепарационной установке В, на которой осуществляется короткоцикловая безнагревная адсорбция, ректификация и/или адсорбция, реакцией в другом реакторе ароматизации и разделением на сепарационной установке А, в которой происходит охлаждение, промывка щелочью и/или промывка водой; получение смешанного потока M ароматических углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле 7 или менее и потока N остальных углеводородов непрецизионной ректификацией, объединенного потоком Y и потоком Х3, содержащего ароматические углеводороды, на сепарационной установке С.

Способы деоксигенирования материала на биологической основе и получения терефталевой кислоты на биологической основе и олефиновых мономеров // 2664547

Изобретение относится к способу деоксигенирования смолы таллового масла, где смола таллового масла, которая содержит некоторую долю жирных и смоляных кислот и/или их производные, нагревается до температуры, достаточной для превращения ее в жидкость; указанная жидкость вводится в слой катализатора (7), для приведения ее в контакт с водородом и одним или несколькими катализаторами (2, 3) в указанном слое катализатора, где указанные катализаторы включают катализатор (2) деоксигенирования NiMo; поступающие материалы каталитически деоксигенируются с помощью водорода; и газообразный эффлюент из слоя охлаждается, с получением жидкого продукта (10), который содержит алифатические и ароматические углеводороды, и которые по существу полностью деоксигенируются.

Способ получения п-ксилола // 2663906

Изобретение относится к способу получения п-ксилола путем контактирования алифатического спирта при температуре 400-550°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья 1,5-2,5 ч-1 с катализатором, содержащим микромезопористый композит в водородной форме, оксид цинка, оксид хрома при следующем содержании компонентов, % масс.: оксид цинка 0,5-1,5, оксид хрома 5,0-7,0, микромезопористый композит в водородной форме остальное, до 100.

Способ подготовки катализатора в процессах дегидрирования парафиновых углеводородов с3-с5 и устройство для его осуществления // 2710016

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к установкам дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5 в соответствующие олефиновые углеводороды, используемые для получения основных мономеров для синтетического каучука, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и др.

Гетерогенные катализаторы окислительного дегидрирования алканов или окислительного сочетания метана // 2708623

Предложен способ получения одного или более желаемых химических продуктов, выбранных из группы, состоящей из пропена, изобутена, 1-бутена, 2-бутена и стирола, включающий приведение гетерогенного катализатора, содержащего соединение, выбранное из группы, состоящей из B-нитрида, B-карбида, Ti-борида, Ni-борида, Nb- борида, Si-нитрида, Ti-нитрида и Al-нитрида, в контакт с кислородом и одним или более жидкими или газообразными реагентами, выбранными из группы, состоящей из пропана, н-бутана, изобутана и этилбензола, причем гетерогенный катализатор катализирует окислительное дегидрирование (ОДГ) одного или более жидких или газообразных реагентов с образованием одного или более желаемых химических продуктов.

Катализатор и способ получения легких олефинов непосредственно из синтез-газа в результате осуществления одностадийного технологического процесса // 2706241

Изобретение описывает катализатор конверсии синтез-газа, в котором катализатор представляет собой композитный материал, выполненный из многокомпонентных металлсодержащих композитов и неорганических твердых кислот, обладающих иерархической структурой пор, включающей микропоры, мезопоры и макропоры; металлсодержащие композиты диспергированы на поверхностях или в поровых каналах неорганической твердой кислоты; неорганическая твердая кислота выбрана из кислоты на основе кремния-алюминия и кислоты на основе кремния-фосфора-алюминия; металл в многокомпонентном металлсодержащем композите выбран из группы, состоящей из Zn, Pd, Zr, Fe, Mg, K, Cu, Ga, Ge, Ca, Mn, Al, Ce, La, Cr, Co, Ti, Mo, Vo, In и их смесей; содержание многокомпонентных металлсодержащих композитов в катализаторе находится в диапазоне от 10% масс.

Интегрированный способ крекинга с псевдосжиженным катализатором и окислительного дегидрирования пропана // 2702895

Изобретение относится к интегрированному способу каталитического превращения алканов в алкены, в котором поток алканов из секции выделения установки крекинга с псевдоожиженным катализатором (КПК) превращают в соответствующие олефины в процессе каталитического окислительного дегидрирования (ОД), где используют диоксид углерода из отходящего газа регенератора КПК.

Способ увеличения выхода этилена и пропилена на установке получения пропилена // 2701018

Изобретение относится к способу регенерации компонентов этилена и пропилена на установке целевого получения пропилена. Способ осуществляют при помощи системы целевого получения пропилена, включающий: охлаждение смешанного потока легкого пара в верхней части деэтанизатора и пара крекинг-газа с образованием первого частичного конденсата и первого остаточного пара; пропускание первого частичного конденсата в нижнюю часть ректификационной колонны; пропускание первого остаточного пара вверх через наполнитель ректификационной колонны во время контакта первого остаточного пара со встречным потоком, с получением потока в верхней части ректификационной колонны, и потока жидкости в нижней части ректификационной колонны; пропускание потока жидкости из нижней части ректификационной колонны в деэтанизатор; частичную конденсацию потока в верхней части ректификационной колонны на одной или нескольких ступенях теплообмена для охлаждения потока в верхней части ректификационной колонны с получением второго частичного конденсата со вторым остаточным паром.

Способ каталитического крекинга бутан-бутиленовой фракции и катализатор для его осуществления // 2688662

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к способу переработки промышленной бутан-бутиленовой фракции и получению катализатора для осуществления этого способа.

Способ получения легких олефинов и btx, в котором применяется установка каталитического крекинга ncc, обрабатывающая сырье типа нафты, установка каталитического риформинга и ароматический комплекс // 2674016

Изобретение относится к способу получения легких олефинов и BTX из фракции нафты с начальной точкой кипения выше 30°C и конечной точкой кипения ниже 220°C, причем с применением установки каталитического крекинга (NCC) для обработки сырья типа легкой нафты (30-TM°C), установки каталитического риформинга (REF) для обработки сырья, называемого тяжелой нафтой (TM°C-220°C), и ароматического комплекса (CA), на который подаются потоки с каталитического риформинга (REF) и фракции 60+ потоков из NCC.

Способ получения легких олефинов и втх с применением установки каталитического крекинга, обрабатывающей тяжелое сырье типа vgo глубокой гидроочистки, в комбинации с установкой каталитического риформинга и ароматическим комплексом, обрабатывающим сырье типа нафты // 2672913

Изобретение относится к способу получения легких олефинов и BTX из первого сырья типа гидроочищенного VGO или неконвертированной нефти (UCO), выходящей с гидрокрекинга, или любой смеси этих двух видов сырья, и второго сырья типа нафты с начальной точкой кипения выше 30°C и конечной точкой кипения ниже 220°C, причем в указанный способ включает установку каталитического крекинга (FCC), обрабатывающую гидроочищенную фракцию VGO или неконвертированную нефть, установку каталитического риформинга (REF), обрабатывающую указанную фракцию нафты (30°C-220°C), и ароматический комплекс (CA), в который подаются поток с каталитического риформинга (REF) и фракция, обозначаемая как LCN (PI-160°C) потоков из FCC.

Способы получения пропилена из этилена и бутена и применяемые катализаторы // 2671207

Изобретение относится к способу получения пропилена, включающему: (a) получение каталитической композиции, содержащей: катализатор изомеризации, включающий MgO; и диспропорционирующий катализатор, включающий оксид переходного металла, осажденный на твердый носитель; где массовое отношение катализатора изомеризации к диспропорционирующему катализатору составляет от 10:1 до 1:10; и (b) реакцию бутена с этиленом при температуре, составляющей от 500°F (260°С) до 650°F (350°С), в присутствии каталитической композиции и в условиях, достаточных для получения пропилена; где температура необязательно понижалась для роста получения полимера и уменьшения структурного распада катализатора.

Газохимическое производство этилена и пропилена // 2670433

Изобретение относится к газохимическому производству этилена и пропилена, использующему углеводородное сырье в газовой и/или жидкой фазе, и включает соединенные прямыми и обратными связями, в частности, в виде трубопроводов следующие блоки: блок подготовки сырья, блок смешения, блок термического расщепления, блок первичного фракционирования и водной промывки, блок компримирования, блок щелочной очистки, блок осушки, блок газоразделения, блок метатезиса, при этом все виды углеводородного сырья перерабатывают на унифицированных технологических линиях, которые адаптируют для переработки конкретного вида углеводородного сырья в индивидуальные технологические линии согласно его пиролитическим свойствам путем байпасирования неспецифических блоков и/или звеньев.