Получение н-бутиленов дегидрированием н-бутана

10-буфер,

11-испаритель,

12-осушитель,

13-теплообменник,

15-скип подъемник.

Регенерация катализатора производится в регенераторе 5. Необходимая температура 650—680°С достигается подачей дымовых газов из топки 4, где сжигается топливный газ. Воздух, необходимый для сжигания углеродистых отложений на катализаторе, подается также через топку и примешивается к продуктам сгорания

топливного газа. Нагретый и регенерированный катализатор непрерывно опускается в реактор 7 по переточной трубе с газовым затвором 6. Дымовые газы из регенератора 5 поступают в циклон 2, где улавливаются частицы унесенного газами катализатора, и поступают под котел-утилизатор для использования тепла (на схеме не показано).

Направленность газовых потоков обеспечивается сопротивлением катализатора в переточных трубах и соблюдением определенных перепадов давлений в некоторых точках по высоте установки. В верхнем газовом затворе 6 давление поддерживается подачей азота на 20 мм вод. ст. выше, чем давление в верхней части реактора 7, в нижнем газовом затворе давление выше на 20 мм вод. ст., чем в нижней части реактора, Благодаря этому исключается проскок контактного газа в регенератор и бутана в нижний бункер 8.

2.Основные параметры производства

На полупромышленной установке установлен оптимальный режим дегидрирования н-бутана с подвижным шариковым катализатором К-5.

Объемная скорость н-бутана 170—180 км3 на 1 м2 катализатора в час.

Катализатор К-5 шарики диаметром 5—7 мм

Скорость циркуляции катализатора 8,5 кг на 1 кг подаваемого бутана

Температура катализатора на входе в реактор 610—620°С

Температура контактного газа на выходе из реактора 590—600°С

Реакционная масса содержит:

бутиленов 74—75%

дивинила около 8%

Выход бутиленов и дивинила на пропущенную фракцию С4 38—39%

Выход бутиленов и дивинила на разложенную фракцию С4 80—85%

На 1 т целевого продукта катализатора расходуется 20 кг

3.Производство н-бутилена дегидрированием н-бутана на взвешенном катализаторе

По описываемой схеме получение бутилена протекает следующим образом: бутановая фракция осушается хлористым кальцием в осушителе 12, испаряется в испарителе 1, перегревается в печи 13, после чего поступает в реактор 19. В него же из регенератора 7 спускается регенерированный катализатор. В слое взвешенного катализатора и протекает реакция дегидрирования бутана:

н—С4Н10 → С4Н8+Н2.

Образовавшиеся реакционные газы отделяются в верхней части реактора от катализатора, отдают часть своего тепла в котлах-утилизаторах 20, охлаждаясь до 300°С, и поступают в скруббер 10 для дальнейшего охлаждения и очистки от пыли. Для уменьшения потерь газа орошение скруббера производится водой, циркулирующей через холодильник 21. Свежая вода вводится только при частичном сбросе оборотной воды для извлечения из нее катализатора. При последующем охлаждении в холодильнике 11 из реакционных газов выделяется часть унесенной ими из скруббера влаги, после чего они направляются на разделение.

Отработанный катализатор спускается в нижнюю часть реактора, продувается азотом для удаления углеводородных газов и попадает в транспортную линию, по которой сильной струей воздуха, поступающего из топки 9, нагнетается под давлением 1,8 атм. в нижнюю часть регенератора 7, в зону регенерации.

Регенерированный катализатор непрерывно спускается в реактор 19. Дымовые газы, содержащие продукты горения кокса, отложившегося на катализаторе, из верхней части регенератора 7 направляются в котел-утилизатор 6, служащий для получения пара, проходят увлажнитель 4, электрофильтр 3 дли улавливания частиц катализатора, и сбрасываются в атмосферу. Пар, получающийся в котлах-утилизаторах 20 и 6, проходит паросборники 8 и 5 и перегревается до 200°С в пароперегревателе 2. Катализатор в производство подается в автобункере 15. Сжатым воздухом нагнетается в питательный бункер 14, из которого периодически поступает в реактор 19.

4.Основные параметры производства

Сырье—бутановая фракция с содержанием н- С4Н10 92% (объемя.)

Температура в испарителе 1 60°С

Температура в пароперегревателе 13 550°С

Температура в реакционной зоне реактора 19 590—600°С

Температура в регенераторе 7 650°С

Давление в системе реактор-генератор 1—1,8 атм

Температура дымовых газов после котлов-утилизаторов 300°С

Средний состав реакционного газа, выходящего из контактного аппарата: водород 32, бутилен 26, бутан 34, метан 3, дивинил 2, углекислый газ 2, др. углеводороды 1% объемных.

Расход катализатора на 1 г дегидрируемой фракции 5 кг

Конверсия н-бутана 39—42%

Схема № 2. Технологическая схема производства н-бутилена дегидрированием н-бутана на взвешенном катализаторе.

На схеме № 2 обозначено:

1—испаритель,

2—пароперегреватель,

3—электрофильтр,

4 —увлажнитель,

5,8—сборники пара,

6—котел-утилизатор,

7— регенератор,

9—топка под давлением,

10-скруббер,

11—холодильник контактного газа,

12—осушитель бутана,

13—трубчатая печь,

14—загрузочный бункер,

15—автобункер,

16—топливный мерник,

17—сепаратор паровой продувки,

18—барботер,

19—реактор,

20—котел-утилизатор,

21—холодильник циркулирующей воды.

5.Производство дивинила дегидрированием из бутиленов

бутилен бутан дегидрирование

Производство дивинила из бутиленов протекает в три стадии:

1) дегидрирование бутиленов;

2) первичное разделение продуктов дегидрирования бутиленов;

3) разделение фракции углеводородов С4, полученной на предыдущей стадии, с выделением технического дивинила.

Дегидрирование бутиленов проводят обычно на катализаторе, состоящем из окиси магния, окисей железа, меди и кальция. При работе железо-магниевый катализатор долгое время сохраняет высокую активность и избирательность в присутствии водяного пара. Катализаторы же, состоящие в основном из окиси хрома, хотя и обладают высокой степенью активности, но очень быстро дезактивируются при наличии водяных паров в бутиленах. Это не дает возможности применять в процессе дегидрирования водяной пар, необходимый в качестве разбавителя, понижающего парциальное давление бутиленов, что способствует увеличению выхода днвппила.

Бутилены, полученные дегидрированием н-бутана (схемы №№ 1, 2), из емкости 16 подаются насосом в печь для перегрева 17 и направляются затем в один из контактных аппаратов 1—2, работающих периодически, так как в результате побочных реакций на катализаторе отлагаются смолистые вещества и сажа, вследствие чего активность его падает. Поэтому периодически один из контактных аппаратов находится на регенерации.

В контактных аппаратах во время контактирования протекает реакция образования дивинила:

н-С4Н8 → С4Н6+Н2

Побочные реакции приводят к образованию легких углеводородов, а также к образованию смолистых веществ и сажи, вследствие дальнейшего уплотнения углеводородов.

 Скачать реферат