Утилизация тепла в способе производства бутадиена



Утилизация тепла в способе производства бутадиена
Утилизация тепла в способе производства бутадиена

Владельцы патента RU 2697666:

ЮОП ЛЛК (US)

Изобретение относится к способу утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающему: пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования; окислительное дегидрирование указанного сырьевого потока над катализатором дегидрирования в указанном реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта, содержащего бутадиен; пропускание указанного потока продукта из реактора окислительного дегидрирования в теплообменник для охлаждения указанного потока продукта с получением охлажденного потока продукта; пропускание указанного охлажденного потока продукта в башню гашения с образованием охлажденного потока с пониженным содержанием воды и сконденсированного водного потока; и пропускание указанного сконденсированного водного потока в разделительный барабан с образованием потока водяного пара, циркулирующего водного потока и отдельного отводного потока, содержащего углеводороды и оксигенаты. Также изобретение относится к способу получения водяного пара. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Данная заявка испрашивает приоритет на основании предварительной патентной заявки США № 62/252131, поданной 6 ноября 2015 года, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Областью техники, к которой относится изобретение, является способ утилизации тепла для образования водяного пара при производстве целевого бутадиена.

Уровень техники

При получении целевого бутадиена способом окислительного дегидрирования требуется большое количество разбавителей. Целевой бутадиен получают способом, в котором н-бутены могут быть конвертированы в бутадиен. Обычно в качестве разбавителя используют водяной пар для регулирования экзотермического повышения температуры в реакторе и обеспечения разбавления. Это предотвращает протекание нежелательных побочных реакций. Водяной пар можно использовать для поддержания активности катализатора. Как правило, молярное отношение водяного пара к бутену в реакторе находится в диапазоне от 5 до 20. Кроме того, в дополнение к водяному пару в способе получения бутадиена путем окислительного дегидрирования может образовываться вода. Атомы водорода, удаляемые в реакции, превращаются в воду при добавлении воздуха или обогащенного кислородом потока.

Объединенный водяной пар, подаваемый в способ, и водяной пар, образующийся во время способа, необходимо удалять из продукта для извлечения и очистки бутадиенового продукта. Как правило, водяной пар удаляется в виде воды с помощью конденсации. Однако любые тяжелые углеводороды и оксигенаты в выходящем из реактора потоке также будут конденсироваться вместе с водяным паром, и вода, которая выходит из реактора, содержит тяжелые углеводороды и оксигенаты.

Водный баланс способа благоприятствует рециркуляции водяного конденсата для образования водяного пара, необходимого для реактора. Обычно используется испаритель для образования водяного пара из водяного конденсата. Углеводороды, которые не испаряются, формируют углеводородный слой поверх испаряющейся воды и, в конечном счете, накапливаются со временем. Это приводит к загрязнению поверхности теплообмена в паровом котле, высокой температуре и потенциальным пробкам испарившегося углеводорода.

Соответственно, существует необходимость в усовершенствованном способе для повышения энергоэффективности и утилизации тепла в процессе окислительного дегидрирования. Кроме того, существует необходимость в усовершенствованном способе для образования водяного пара из воды, образующейся в реакции окислительного дегидрирования, который позволяет преодолеть указанные выше проблемы и нежелательные побочные реакции.

Раскрытие изобретения

Вариант осуществления изобретения представляет собой способ утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающий пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования. Сырьевой поток подвергается окислительному дегидрированию над катализатором дегидрирования в реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта, содержащего бутадиен. Поток продукта из реактора дегидрирования затем пропускают в теплообменник для охлаждения указанного потока. Охлажденный поток пропускают в башню гашения для образования охлажденного потока с пониженным содержанием воды и сконденсированного водного потока. Образованный водный поток после этого пропускают в разделительный барабан для получения водяного пара, циркуляционного водного потока и отводного потока.

Другой вариант осуществления изобретения представляет собой способ получения водяного пара с помощью утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающий пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования. Сырьевой поток подвергается окислительному дегидрированию над катализатором дегидрирования в реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта. Поток продукта из реактора дегидрирования затем пропускают в башню гашения для образования охлажденного потока продукта и водного потока. Образованный водный поток после этого пропускают в разделительный барабан для получения водяного пара, циркуляционного водного потока и отводного потока, содержащего углеводороды и оксигенаты. Отводной поток отводят из разделительного барабана. Образованный водяной пар пропускают в реактор окислительного дегидрирования.

Настоящее изобретение направлено на обеспечение оптимизированного способа получения водяного пара за счет утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен. Преимущество изобретения заключается в получении водяного пара из циркуляционной воды с использованием разделительного барабана для отделения и удаления любого углеводородного слоя. Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут лучше понятны при рассмотрении приведенного ниже подробного описания, чертежей и прилагаемой формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

На чертеже представлена схема технологического процесса способа настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Дегидрирование бутена в бутадиен требует большого количества разбавляющего водяного пара. Традиционно водяной пар образуется в процессах дегидрирования бутена или бутана в бутадиен за счет конденсирующейся воды при использовании испарителя. Недостаток этого традиционного способа заключается в том, что тяжелые углеводороды не испаряются и образуют углеводородный слой поверх испаряющейся воды и, в конечном счете, вызывают загрязнение поверхности теплообмена в паровом котле и потенциальные пробки испарившегося углеводорода.

Настоящее изобретение предлагает способ утилизации тепла при дегидрировании бутена в бутадиен с помощью пропускания воды в барабан для образования водяного пара и циркуляционного водного потока. Обычно для получения водяного пара используют паровой котел. Настоящее изобретение выгодным образом предлагает разделительный барабан для образования водяного пара и циркуляционного водного потока, который может использоваться для образования водяного пара за счет естественной конвекции. Использование разделительного барабана предотвращает накопление слоя тяжелых углеводородов и позволяет избежать удаления любого углеводородного слоя из барабана. Таким образом, настоящее изобретение эффективно обеспечивает предотвращение возникновения любого загрязнения при последующей обработке. Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является регулирование использования воды, которое может быть очень дорогостоящим на любой химической установке или нефтеперерабатывающем заводе. Предотвращение любого переноса загрязнения углеводородами ниже по потоку может быть достигнуто путем неполного или частичного испарения воды в системе регулирования воды.

Общее понимание способа селективной утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен может быть получено со ссылкой на фигуру. Фигура был упрощена путем удаления большого числа устройств, обычно используемых в способах данного типа, таких как внутрикорпусные устройства, системы регулирования температуры и давления, регулировочные клапаны расхода, рециркуляционные насосы и т.д., которые не требуются специально для иллюстрации результатов работы изобретения. Кроме того, иллюстрация способа данного изобретения на примере приведенного чертежа не предназначена для ограничения изобретения конкретными вариантами осуществления, изложенными в настоящем документе.

Настоящее изобретение, как показано на фигуре, включает пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, в трубопроводе 12 вместе с водяным паром в трубопроводе 10 и воздухом в трубопроводе 8 в первую реакторную установку 20 дегидрирования. Указанный воздух обогащен кислородом и служит в качестве потенциального источника кислорода. Водяной пар в трубопроводе 10 может быть перегрет перед его пропусканием в первую реакторную установку 20 дегидрирования. Реакторные установки 20, 30 дегидрирования содержат катализатор и работают в условиях реакции дегидрирования с образованием выходящего потока в трубопроводе 32. Воздух в трубопроводе 8 может быть предварительно нагрет перед его пропусканием в реактор 20 дегидрирования. Смесь, содержащая сырьевой поток в трубопроводе 12 и водяной пар в трубопроводе 10, может быть перегрета до температуры по меньшей мере 205°C перед пропусканием указанной смеси в реакторную установку 20 дегидрирования.

Реактор дегидрирования может быть двухступенчатым реактором, включающим первый реактор 20 дегидрирования и второй реактор 30 дегидрирования. Промежуточный поток 22 может быть отведен из первого реактора 20 дегидрирования и направлен во второй реактор 30 дегидрирования. Промежуточный поток 22 может быть подвергнут теплообмену с водяным паром в трубопроводе 10 перед тем, как он будет подан во второй реактор 30 дегидрирования.

Реакторные установки могут быть расположены последовательно и могут быть размещены любым удобным образом, в частности, таким, который способствует переносу реагентов между реакторными установками и обеспечивает доступ для поступления или отведения технологических потоков.

В настоящем изобретении могут использоваться реакторы с неподвижным слоем или реакторы с движущимся слоем. Предпочтительным вариантом является использование реакторов с движущимся слоем, с поступлением свежего катализатора в первую реакторную установку. Катализатор из первого реактора может подаваться во второй реактор. Способ может также включать реакторные установки, которые содержат множество реакторных слоев.

Рабочие условия предпочтительной зоны дегидрирования, содержащей реакторные установки дегидрирования данного изобретения, как правило, будут включать рабочую температуру в диапазоне от 500°C до 700°C, рабочее давление от 100 кПа (абс.) до 450 кПа (абс.) и часовую объемную скорость жидкости от примерно 0,5 до примерно 50 для каждого слоя катализатора. Предпочтительная рабочая температура будет находиться в пределах диапазона от примерно 540°C до 660°C, и предпочтительное рабочее давление составляет от 100 кПа (абс.) до 250 кПа (абс.). Более предпочтительные рабочие условия включают температуру от 580°C до 645°C, рабочее давление от 100 кПа (абс.) до 170 кПа (абс.), и предпочтительно рабочие условия являются такими, что выходящий поток из каждой реакторной установки находится при температуре выше 500°С, и наиболее предпочтительно при 580°С, при рабочих температурах от 600°С до 645°С. Температуру можно регулировать с помощью потока водяного пара в реакторные установки. Когда температура выходящего потока является слишком высокой, водяной пар может выполнять функцию охлаждения, для доведения температуры сырья и окислителя на входе в следующий реактор до значения ниже 580°С.

Предпочтительный катализатор дегидрирования содержит металл VIII группы и, предпочтительно, компонент группы платины, предпочтительно платину, оловянный компонент и щелочнометалльный компонент, с материалом пористого неорганического носителя. Другим металлом, который может использоваться, является хром. При необходимости в данной зоне могут использоваться и другие каталитические композиции. Предпочтительный катализатор содержит щелочнометалльный компонент, выбранный из цезия, рубидия, калия, натрия и лития. Предпочтительный щелочной металл обычно выбирают из цезия и калия. Предпочтительные катализаторы дегидрирования содержит щелочной металл и галоген, например, калий и хлор, в дополнение к олову и компонентам платиновой группы. Получение и использование катализаторов дегидрирования хорошо известно специалистам в данной области техники, и дополнительные детали, касающиеся подходящих каталитических композиций, описаны в патентах, таких как цитированные выше, и в других стандартных источниках (патенты US 4486547 и US 4438288).

Сырьевой поток, содержащий бутен, подвергается окислительному дегидрированию над катализатором дегидрирования с образованием потока продукта, содержащего бутадиен, в трубопроводе 32. Поток продукта в трубопроводе 32 из реактора дегидрирования пропускают в теплообменник 34 для охлаждения указанного потока. Охлажденный поток в трубопроводе 36 из теплообменника пропускают в башню 50 гашения с образованием охлажденного потока с пониженным содержанием воды в трубопроводе 52 и сконденсированного водного потока в трубопроводе 58. Башня 50 гашения находится ниже по потоку в сообщении с реактором 30 дегидрирования. Водный поток из башни гашения отводится из кубовой части башни гашения в трубопровод 58 и направляется в разделительный барабан 60 для получения водяного пара в трубопроводе 62, циркулирующего водного потока в трубопроводе 66 и отводного потока в трубопроводе 64. Отводной поток отводится из разделительного барабана по трубопроводу 64. Отводной поток содержит углеводороды и оксигенаты. Разделительный барабан 60 находится ниже по потоку в сообщении с реактором 30 дегидрирования.

Водяной пар в трубопроводе 62 пропускают из разделительного барабана 60 в реактор 20 дегидрирования. Водяной пар в трубопроводе 62 может быть объединен с входящим водяным паром в трубопроводе 10, поступающим в реактор 20 дегидрирования. Поток продукта, содержащий бутадиен в трубопроводе 32, может быть охлажден водой в трубопроводе 66 из разделительного барабана 60. Теплообменник 34 может использоваться для испарения части циркулирующего водного потока в трубопроводе 66 с образованием водяного пара. Часть воды испаряется при каждом проходе воды из башни гашения в разделительный барабан. Поток продукта в трубопроводе 32 может использоваться для частичного испарения циркулирующего водного потока в трубопроводе 66 путем теплообмена, перед пропусканием циркулирующего водного потока в башню 50 гашения.

Поток продукта, содержащий бутадиен и обедненный водой, выходит из верхней части башни гашения в трубопровод 52. Поток продукта в трубопроводе 52 пропускают в компрессор 54 для сжатия потока продукта. Поток продукта может быть сжат до давления примерно от 1100 кПа до 1200 кПа. Сжатый поток продукта в трубопроводе 56 пропускают в скруббер 70 оксигенатов для образования очищенного потока в трубопроводе 72. Скруббер 70 оксигенатов находится ниже по потоку в сообщении с башней 50 гашения. Продукт реакции в трубопроводе 74 из головного потока скруббера 70 оксигенатов пропускают в кубовую часть абсорбера 90 C4. Очищенный поток в трубопроводе 72 из кубовой части скруббера 70 оксигенатов направляется в отпарную колонну 80 оксигенатов для образования подвергнутого отпариванию потока в трубопроводе 82 и парового потока в трубопроводе 84. Газы в паровом потоке в трубопроводе 84 выпускаются наружу. Отпарная колонна оксигенатов находится ниже по потоку в сообщении со скруббером 70 оксигенатов. Абсорбер 90 C4 находится ниже по потоку в сообщении со скруббером 70 оксигенатов.

Подвергнутый отпариванию поток в трубопроводе 82 из кубовой части отпарной колонны 80 оксигенатов пропускают в скруббер 70 оксигенатов. Продукт реакции в трубопроводе 74 из головного потока скруббера оксигенатов может быть направлен вместе с потоком абсорбционного масла в абсорбер 90 C4 для образования абсорбционного потока, содержащего бутадиен, в трубопроводе 92. Абсорбер 90 C4 находится ниже по потоку в сообщении с отпарной колонной 80 оксигенатов. Бутадиен и соединения C4 абсорбируются в поток абсорбционного масла. Абсорбционный поток в трубопроводе 92 пропускают в башенный дегазатор 100 для удаления отличных от C4 летучих компонентов и образования дегазированного потока в трубопроводе 102. Головной газовый поток в трубопроводе 104 из башенного дегазатора 100 может направляться для объединения с продуктом, содержащим бутадиен, в трубопроводе 52, для сжатия компрессором 54. Башенный дегазатор 100 находится ниже по потоку в сообщении с абсорбером 90 C4. Дегазированный поток в трубопроводе 102 направляется из башенного дегазатора в отпарную колонну 110 С4 для образования неочищенного бутадиенового продукта, который отводится в трубопроводе 112 из отпарной колонны C4. Соединения С4, включающие бутадиен, десорбируются из абсорбционного масла при пониженном давлении. Абсорбционный поток отводится в донной части отпарной колонны C4 в трубопроводе 114 и направляется в абсорбер 90 C4. Отпарная колонна 110 С4 находится ниже по потоку в сообщении с башенным дегазатором 100.

Хотя изобретение описано с использованием того, что в данном случае рассматривается как предпочтительные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления, но предполагает охват различных модификаций и эквивалентных конфигураций, включенных в объем прилагаемой формулы изобретения.

Конкретные варианты осуществления

Хотя ниже следует описание в связи с конкретными вариантами осуществления, следует понимать, что данное описание предназначено для иллюстрации, а не для ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления изобретения представляет собой способ утилизация тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающий пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования; окислительное дегидрирование сырьевого потока над катализатором дегидрирования в реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта, содержащего бутадиен; пропускание потока продукта из реактора окислительного дегидрирования в теплообменник для охлаждения указанного потока; пропускание охлажденного потока в башню гашения с образованием охлажденного потока с пониженным содержанием воды и сконденсированного водного потока; и направление указанного водного потока в разделительный барабан с образованием водяного пара, циркуляционного водного потока и отводного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание образованного водяного пара из разделительного барабана в реактор окислительного дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя смешивание сырьевого потока, содержащего бутен, с водяным паром и перегревание указанной смеси до температуры по меньшей мере 205°С. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором поток продукта охлаждается водой из разделительного барабана. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание потока продукта в теплообменник для испарения части циркуляционного водного потока и образования водяного пара. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором циркуляционный водный поток частично испаряется за счет теплообмена с потоком продукта, содержащим бутадиен. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором реактор окислительного дегидрирования представляет собой двухступенчатый реактор с первой ступенью, образующей промежуточный поток и направляющей промежуточный поток ко второй ступени, дополнительно включающий теплообмен водяного пара с промежуточным потоком. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя перегрев водяного пара. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание перегретого водяного пара в реактор окислительного дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание потока продукта, содержащего бутадиен, в скруббер оксигенатов для образования очищенного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание очищенного потока в отпарную колонну оксигенатов с образованием подвергнутого отпариванию потока и парового потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание десорбированного потока и абсорбционного масла в абсорбер C4 для образования абсорбционного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание абсорбционного потока в башенный дегазатор для удаления отличных от C4 летучих компонентов и образования дегазированного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание дегазированного потока в отпарную колонну C4 для образования неочищенного бутадиенового потока.

Второй вариант осуществления изобретения представляет собой способ получения водяного пара с помощью утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающий пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования; окислительное дегидрирование сырьевого потока над катализатором дегидрирования в реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта; пропускание потока продукта в башню гашения с образованием охлажденного потока продукта и водного потока; пропускание водного потока в разделительный барабан с получением водяного пара, циркуляционного водного потока и отводного потока, содержащего углеводороды и оксигенаты; удаление отводного потока в разделительном барабане; и пропускание водяного пара в реактор окислительного дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя смешивание сырьевого потока, содержащего бутен, с водяным паром и перегревание указанной смеси до температуры по меньшей мере 205°С. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя теплообмен циркулирующего водного потока с потоком продукта перед пропусканием потока продукта в башню гашения, для испарения части циркулирующего водного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание охлажденного потока продукта в компрессор, скруббер оксигенатов и отпарную колонну оксигенатов с образованием очищенного потока и пропускание очищенного потока в абсорбер C4 для образования абсорбционного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание абсорбционного потока в башенный дегазатор для удаления отличных от C4 летучих компонентов с образованием дегазированного потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя пропускание дегазированного потока в отпарную колонну C4 для образования неочищенного бутадиенового потока.

Без дополнительного уточнения считается, что специалист с помощью предшествующего описания сможет использовать настоящее изобретение в его максимальной степени и сможет легко выявить существенные характеристики данного изобретения без отклонения от его сущности и объема, чтобы осуществить различные изменения и модификации изобретения и приспособить его к различным областям применения и условиям. Поэтому приведенные выше предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать только как иллюстративные и не ограничивающие каким бы то ни было образом остальную часть описания, и что это предполагает охват различных модификаций и эквивалентных конфигураций, включенных в объем прилагаемой формулы изобретения.

1. Способ утилизация тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающий:

- пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования;

- окислительное дегидрирование указанного сырьевого потока над катализатором дегидрирования в указанном реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта, содержащего бутадиен;

- пропускание указанного потока продукта из реактора окислительного дегидрирования в теплообменник для охлаждения указанного потока продукта с получением охлажденного потока продукта;

- пропускание указанного охлажденного потока продукта в башню гашения с образованием охлажденного потока с пониженным содержанием воды и сконденсированного водного потока; и

- пропускание указанного сконденсированного водного потока в разделительный барабан с образованием потока водяного пара, циркулирующего водного потока и отдельного отводного потока, содержащего углеводороды и оксигенаты.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий пропускание образованного потока водяного пара из разделительного барабана в реактор окислительного дегидрирования.

3. Способ по любому из пп. 1, 2, дополнительно включающий смешивание указанного сырьевого потока, содержащего бутен, с указанным водяным паром с получением смеси и перегревание указанной смеси до температуры по меньшей мере 205°С.

4. Способ по любому из пп. 1, 2, в котором указанный поток продукта охлаждают указанным циркулирующим водным потоком, полученным из разделительного барабана.

5. Способ по любому из пп. 1, 2, дополнительно включающий пропускание указанного циркулирующего водного потока в указанный теплообменник для испарения части циркулирующего водного потока и образования водяного пара.

6. Способ по п. 4, в котором указанный циркулирующий водный поток частично испаряется за счет теплообмена с указанным потоком продукта, содержащим бутадиен.

7. Способ по любому из пп. 1, 2, в котором реактор окислительного дегидрирования представляет собой двухступенчатый реактор с первой ступенью, образующей промежуточный поток и направляющей указанный промежуточный поток во вторую ступень, дополнительно включающий теплообмен образованного потока водяного пара с указанным промежуточным потоком.

8. Способ по любому из пп. 1, 2, дополнительно включающий перегрев образованного потока водяного пара с получением перегретого водяного пара.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий пропускание указанного перегретого водяного пара в реактор окислительного дегидрирования.

10. Способ по п. 9, дополнительно включающий пропускание указанного потока продукта, содержащего бутадиен, в скруббер оксигенатов с образованием очищенного потока.

11. Способ по п. 10, дополнительно включающий пропускание указанного очищенного потока в отпарную колонну оксигенатов для образования подвергнутого отпариванию потока и парового потока.

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий пропускание указанного подвергнутого отпариванию потока и абсорбционного масла в абсорбер С4 для образования абсорбционного потока.

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий пропускание указанного абсорбционного потока в башенный дегазатор для удаления отличных от C4 летучих компонентов и образования дегазированного потока.

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий пропускание указанного дегазированного потока в отпарную колонну C4 для образования неочищенного бутадиенового продукта.

15. Способ получения водяного пара с помощью утилизации тепла при окислительном дегидрировании бутена в бутадиен, включающий:

пропускание сырьевого потока, содержащего бутен, вместе с водяным паром и предварительно нагретым воздухом в реактор окислительного дегидрирования;

окислительное дегидрирование указанного сырьевого потока над катализатором дегидрирования в реакторе окислительного дегидрирования с образованием потока продукта;

пропускание указанного потока продукта в башню гашения с образованием охлажденного потока продукта и водного потока;

пропускание указанного водного потока в разделительный барабан с образованием потока водяного пара, циркуляционного водного потока и отдельного отводного потока, содержащего углеводороды и оксигенаты;

удаление указанного отдельного отводного потока в разделительном барабане; и

пропускание образованного потока водяного пара в реактор окислительного дегидрирования.

16. Способ по п. 15, дополнительно включающий смешивание указанного сырьевого потока, содержащего бутен, с указанным водяным паром с получением смеси и перегревание указанной смеси до температуры по меньшей мере 205°С.

17. Способ по п. 15, дополнительно включающий теплообмен указанного циркулирующего водного потока с указанным потоком продукта перед пропусканием указанного потока продукта в башню гашения, для испарения части циркулирующего водного потока.

18. Способ по п. 17, дополнительно включающий пропускание указанного охлажденного потока продукта в компрессор, скруббер оксигенатов и отпарную колонну оксигенатов с образованием очищенного потока и пропускание указанного очищенного потока в абсорбер C4 для образования абсорбционного потока.

19. Способ по п. 18, дополнительно включающий пропускание указанного абсорбционного потока в башенный дегазатор для удаления отличных от C4 летучих компонентов с образованием дегазированного потока.

20. Способ по п. 19, дополнительно включающий пропускание указанного дегазированного потока в отпарную колонну C4 для образования неочищенного бутадиенового потока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения бутадиена-1,3, в котором: сырьевой поток, содержащий бутен, разделяют на две части; в первый реактор пропускают окислитель и пар; первую часть сырьевого потока пропускают в первый реактор, работающий в первых условиях реакции, для образования выходящего потока первого реактора; пропускают воду через теплообменник для охлаждения выходящего потока первого реактора, а также образования потока пара низкого давления и охлаждённого выходящего потока первого реактора; пропускают окислитель и поток пара низкого давления во второй реактор и пропускают вторую часть сырьевого потока во второй реактор, работающий во вторых условиях реакции, для образования выходящего потока второго реактора.

Изобретение относится к способу производства бутадиенов. Способ включает: а) пропускание сырьевого потока реактора, содержащего поток углеводородов, содержащий бутен, поток водяного пара и богатый кислородом поток, в реактор дегидрирования; b) окислительное дегидрирование сырьевого потока реактора в реакторе дегидрирования в присутствии катализатора окислительного дегидрирования с получением выходящего потока, содержащего бутадиен; c) охлаждение выходящего потока в башне быстрого охлаждения с получением охлажденного выходящего потока и кубового водного потока; d) пропускание охлажденного выходящего потока в скруббер альдегидов с получением очищенного выходящего потока и отработанного водного потока, содержащего альдегиды; и e) пропускание первой части кубового водного потока из башни быстрого охлаждения в скруббер альдегидов.

Изобретение относится к катализатору для синтеза этилена в процессе реакции окислительного дегидрирования этана, а также к способу приготовления этого катализатора и способу окислительного дегидрирования этана с использованием катализатора.

Изобретение относится к катализатору для окислительного дегидрирования бутена с получением бутадиена, способу его получения и применения. Катализатор содержит соединение, обладающее общей структурной формулой ZnaAlbMcFeeOf Z(α-Fe2O3), в которой М обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Be, Mg, Са, Sr, Мn, Ва, Сu, Со и Ni; Z обозначает содержание α-Fe2О3 в катализаторе, выраженное в мас.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах с циркулирующим потоком мелкодисперсного катализатора. Способ определения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора в линии циркуляции между реактором и регенератором, включающей подъемник катализатора, заключается в том, что измеряют температуру подъемника и определяют скорость циркуляции мелкодисперсного катализатора по предварительно определенной зависимости между указанной скоростью и температурой подъемника.

Изобретение относится к двум вариантам способа получения бутадиена из бутенобогащенного питания. Один из вариантов способа содержит следующие стадии: обеспечение бутенобогащенного углеводородистого питания, испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания при температуре по меньшей мере примерно 345°С (650°F), смешение указанного бутенобогащенного углеводородистого питания с перегретым водяным паром и кислородобогащенным газом с образованием потока реакторного питания; обеспечение каталитического слоя гранул катализатора окислительного дегидрирования, прохождение указанного потока реакторного питания из впуска через указанный каталитический слой и образование в результате потока бутадиенобогащенного продукта; обеспечение указанного каталитического слоя катализатора окислительного дегидрирования связанным с ним множеством температуровоспринимающих устройств, предназначенных для измерения температуры в слое по направлению потока; регулирование условий на впуске указанного реактора, так что реакции окислительного дегидрирования первоначально имеют место в слоях указанного катализатора окислительного дегидрирования, наиболее отдаленных от указанного впуска, включая в реакционной зоне взаимодействие указанного потока реакторного питания с помощью указанного катализатора и образование в результате потока бутадиенобогащенного продукта; контроль температуры по длине слоя и время от времени увеличение температуры на впуске, так что реакционная зона мигрирует относительно указанного впуска в указанном каталитическом слое окислительного дегидрирования.

Изобретение относится к вариантам способа с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен, а также к установке. Один из вариантов способа включает стадии: испаривание и перегревание указанного бутенобогащенного углеводородистого сырья при температуре, по меньшей мере, 205°C (400°F), смешение указанного бутенобогащенного углеводородистого питания с перегретым водяным паром и с кислородобогащенным газом с образованием потока реакторного питания; окислительное дегидрирование указанного потока реакторного питания с помощью ферритного катализатора с образованием в результате потока бутадиенобогащенного продукта, в котором: поток бутадиенобогащенного продукта используется для обеспечения тепла для потока реакторного питания при комбинации косвенного теплообмена с отводом значительного тепла от потока бутадиенобогащенного продукта и термического окисления нежелательных углеводородистых продуктов, отделенных от потока бутадиенобогащенного продукта, указанный поток бутадиенобогащенного продукта при температуре, по меньшей мере, примерно 510°C (950°F) проходит сначала через перегреватель реакторного питания, в котором смесь водяного пара и бутенобогащенных углеводородов, поступивших в реактор, перегревается при косвенном теплообмене с указанным потоком бутадиенобогащенного продукта при температуре, по меньшей мере, 345°C (650°F), поток бутадиенобогащенного продукта, выходящий из указанного перегревателя реакторного питания, пропускается далее через парогенератор, в котором вода испаряется при косвенном теплообмене с указанным потоком бутадиенобогащенного продукта, поток бутадиенобогащенного продукта пропускается затем через С4-абсорбер, в котором С4-соединения, включая бутадиен, абсорбируются в совместимом абсорбционном масле, абсорбционное масло пропускается через колонну-дегазатор, в котором не-С4 летучие удаляются, отпарной аппарат С4-соединений, в котором С4-соединения, включая бутадиен, десорбируются/отпариваются из указанного абсорбционного масла при пониженном давлении, в котором дисперсные летучие низшие органические соединения отпариваются из водной жидкости, отогнанной из потока бутадиенобогащенного продукта, и получаемый водный поток рециклируется в парогенератор, так что при установившейся работе энергосодержание указанного потока бутадиенобогащенного продукта, по меньшей мере, 40% энергии, необходимой для: испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания.

Изобретение относится к оксидному катализатору для использования в получении ненасыщенного альдегида, диолефина или ненасыщенного нитрила из олефина и/или спирта.

Изобретение относится к способу окислительной конверсии этана в этилен. Способ включает подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов реакции от восстановленного катализатора, подачу восстановленного катализатора после отделения от продуктов реакции в реактор окисления, окисление восстановленного катализатора кислородом воздуха при повышенной температуре в псевдоожиженном слое, который создается транспортным азотом в реакторе окисления, отделение смеси газов, содержащих отработанный воздух и транспортный азот, от регенерированного окисленного катализатора и его возвращение в реактор дегидрирования.

Изобретение относится к способу получения катализатора окислительной конверсии (окислительного дегидрирования) этана в этилен. Описан способ получения оксидных катализаторов состава Mo1VaTebNbcOx, где а=0,20-0,40, b=0,15-0,35, с=0,05-0,25, x - количество атомов кислорода, требуемых для соблюдения электронейтральности, который включает стадии получения влажного прекурсора, содержащего Mo, V, Те и Nb с заданным атомным соотношением, удаления растворителя с использованием распылительной сушилки, последующей сушки на воздухе и ступенчатой прокалки сухого прекурсора.

Изобретение относится к способу получения бутадиена, включающему: пропускание потока сырья, содержащего бутаны и бутены, в установку процесса окислительного дегидрирования для того, чтобы генерировать выходящий поток, содержащий бутаны, бутены и бутадиен; и пропускание выходящего потока в установку дегидрирования для того, чтобы генерировать технологический поток, содержащий бутадиен.

Настоящее изобретение относится к вариантам способа получения алкенолов, а также к способу получения 1,3-бутадиена. Один из вариантов способа получения алкенолов включает дегидратацию 1,3-бутандиола в присутствии по меньшей мере одного катализатора на основе оксида церия, который получают осаждением, в присутствии по меньшей мере одного основания, по меньшей мере одного соединения, содержащего церий, и по меньшей мере одного разбавителя, выбранного из инертных газов, таких как азот (N2) и аргон (Ar), причем способ осуществляют при молярном соотношении между 1,3-бутандиолом и разбавителем, составляющем от 0,3 до 2.

Изобретение относится к способу удаления оксигенатов из выходящего из реактора бутадиенового потока, включающему пропускание выходящего из реактора бутадиенового потока (12) в башню (30) гашения; охлаждение и гашение выходящего из реактора бутадиенового потока с образованием головного потока (32), содержащего углеводороды С4, и кубового потока (34), содержащего растворитель и оксигенаты; пропускание кубового потока (34) в отпарную колонну (60) оксигенатов; пропускание головного потока (32) в скруббер (50) оксигенатов для образования очищенного потока (52) С4 и кубового потока (54) скруббера; пропускание очищенного потока (52) С4 в абсорбер (70) С4 для образования головного потока (72) абсорбера, содержащего инертный газ, и кубового потока (74) абсорбера, содержащего соединения C4 и растворитель, причем указанный головной поток (72) абсорбера обеспечивает инертный газ для использования в отпарной колонне (60) оксигенатов; и пропускание инертного газа (72) в отпарную колонну (60) оксигенатов, и образование головного потока (62) отпарной колонны, содержащего оксигенаты и инертный газ, и кубового потока (64) отпарной колонны, содержащего растворитель.

Предложен способ получения диена, включающий дегидратацию по меньшей мере одного алкенола в присутствии по меньшей мере одного каталитического материала, содержащего по меньшей мере один кислотный катализатор на основе диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3), где в указанном катализаторе содержание оксида алюминия меньше или равно 12% масс.

Изобретение относится к способу очистки бутан-бутиленовой фракции, который находит применение в нефтехимической промышленности при производстве синтетических каучуков в процессе выделения основного мономера бутадиена-1,3 методом хемосорбции из бутадиенсодержащих фракций, образующихся в процессах дегидрирования н-бутана и пиролиза углеводородов.

Предложен способ производства 1,3-бутадиена, включающий подачу смеси, содержащей 1,3-бутандиол и воду, в выпарной аппарат, причем указанная вода присутствует в количестве большем или равном 5 мас.% относительно общей массы указанной смеси, с получением: газового потока, содержащего 1,3-бутандиол, выходящего сверху из указанного выпарного аппарата; подачу указанного газового потока в первый реактор, содержащий по меньшей мере один первый катализатор дегидратации, с получением алкенольного потока, содержащего алкенолы и воду, выходящего из указанного первого реактора; подачу указанного алкенольного потока во второй реактор, содержащий по меньшей мере один второй катализатор дегидратации, с получением бутадиенового потока, содержащего 1,3-бутадиен и воду, выходящего из указанного второго реактора; подачу указанного бутадиенового потока во вторую секцию очистки, с получением: потока, содержащего чистый 1,3-бутадиен; и (i) потока, содержащего воду.

Предложен способ получения бутадиена-1,3, включающий взаимодействие формальдегидсодержащего сырья с пропиленом в присутствии твердофазного катализатора в условиях газофазной конденсации при атмосферном давлении.

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.

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.

Изобретение относится к способу получения бутадиена-1,3, в котором: сырьевой поток, содержащий бутен, разделяют на две части; в первый реактор пропускают окислитель и пар; первую часть сырьевого потока пропускают в первый реактор, работающий в первых условиях реакции, для образования выходящего потока первого реактора; пропускают воду через теплообменник для охлаждения выходящего потока первого реактора, а также образования потока пара низкого давления и охлаждённого выходящего потока первого реактора; пропускают окислитель и поток пара низкого давления во второй реактор и пропускают вторую часть сырьевого потока во второй реактор, работающий во вторых условиях реакции, для образования выходящего потока второго реактора.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-11-06 2019-08-16T08:00:03
Наверх