Дивинил - Садых-заде С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Баландиным с сотрудниками [30] была исследована дегидрогенизация бутан-бутиленовых смесей над хромовым катализатором при пониженном давлении и в присутствии паров при температуре 620—6350C, скорости пропускания 1000—1350 л лкя и разбавлении парами в молярном отношении 1:7—8. Выходы дивинила составляли 19,8%, считая на пропущенную смесь, около 40% на пропущенный бутилен и 75—80% на прореагировавшую смесь. В качестве разбавителя и нагревающей среды было предложено использовать перегретый пар с применением в качестве катализатора кальций-никель фосфата [Са8Г\'і(Р04)6], промоти-рованного окисью хрома [31]. Дивинил в этих условиях был получен с выходом до 88%.
Сообщается, что хороший выход дивинила может быть достигнут при пропускании бутан-бутиленовой смеси с водяным паром при температуре>750° через слой катализатора, состоящего в основном из орто-фосфата и содержащего 6—12 атомов кальция н 1 атом никеля [32j.
В процессе дегидрирования катализаторы покрываются углеродистыми отложениями, что понижає: активность катализатора. В результате большой работы советскими химиками были разработаны катализаторы, не нуждающиеся в регенерации [33]. Соста: катализатора следующий (в вес. частях):
ZnO-80, Al(OH)3-S, MgO-4.5, СаО-4,5, K,S04—1,5, KCrO1-I/
Большое влияние на результаты дегидрировании оказывает время контакта.
Фрост и др. і34] занимались изучением равновесия реакции HC4H8^C1Hn + н,, над катализатором из окиси хрома при времени контакта 0,1 сек. Ими было установлено, что константа равновесия для температур 480—534° .может быть выражена уравнением:
і 413
lgtfp = - т- -л 6,63:4),13.
Баландин и Богданова [35] изучили константы скорости реакции дегидрирования в интервале температур-580—620", а также термодинамические функции про-десса дегидрирования над смешанными окисными катализаторами при разбавлении водяным паром.
Двухстадийное дегидрирование бутана
Двухстадийное получение дивинила из бутана включает следующие процессы:
1) ректификация бутана, осушка;
2) каталитическое дегидрирование н-бутана в н-бу-тилены;
3) выделение бутан-бутилеповой фракции;
4) отделение н-бутана от н-бутиленов;
5) дегидрирование н-бутиленов в дивинил;
6) выделение бутилен-дивиннльной фракции;
T) выделение дивинила из смесей с н-бутиленамиу концентрация его.
Принципиальная схема двухстадийного процесса дегидрирования бутана в дивинил
Исходным продуктом для дегидрирования бутана служит бутановая фракция, выделяемая из газов нефтепереработки и предварительно очищенная от изобу-тана и пентанов.
Наиболее применяемыми катализаторами дегидрирования бутана являются хромово-алюминиевые, про-мотированные едким кали и одним из окислов: магния, берилия, цинка и циркония. Каталитическое дегидрирование бутана может проводиться в реакторе с внешним обогревом на неподвижном катализаторе и на движущемся, а также без внешнего обогрева на неподвижном катализаторе с регенерацией и в „кипящем слое" на пылевидном катализаторе.
а) Дегидрирование н-бутана в реакторе с внешним обогревом на неподвижном катализаторе (рис. 2)
Бутановая фракция предварительно обезвоживается "в осушителе /, в испарителе 2 испаряется и нарезается до 120', а затем поступает в печи-перегреватели, где перегревается до 590°. Из перегревателей пары бу-
и
тана поступают в реакторы, заполненные катализатором, которых обычно бывает 24 (12 работают, 12—на регенерации).
Регенерационньш газ
Рис. 2. Схема дегидрирования бутана в бутилен с применением реакторов трубчатого типа:
/—осушитель; 4 -испаритель; ~3—лечь перегрева гель; 4 -трубчатые реакторы; —ічнгратор і-аза; 6 — газодупка; 8-скруббгр ;іля охлажд;ния; 9—компрессор; JOa и 106—холодильники; //, /2—Cf пара горы; 13 —абсорбер; /-/—отгонная колонна; /о—кенденсатор; 16, /7—сборники
Реактор состоит из большого числа трубок (около 390) с внутренним диаметром 50 мм и длиной 3050 мм. Каждая трубка заполняется катализатором.
Трубчатые реакторы имеют отрицательную сторону, а именно—трудно создать условия, выравнивающие температуру во всей массе катализатора, что ведет к неравномерному отложению углерода на катализаторе.
Реакционные газы, выходя из реакторов, проходят через теплообменник 7, скруббер 8 для охлаждения, затем забираются газодувкой 6, проходят через холодильники 10, сепараторы Л. Выходящие из сепаратора газы сжимаются сначала от 2 до 4 атм (компрессор 9), охлаждаются в холодильнике 10а, затем опять
Й26-9
129
сжимаются до 15 стм и охлаждаются в холодильник ке 106.
В сепараторе 12 образующийся конденсат разделяется и передается в сборник для бутан-бутиленовой фракции.
Несконденсированные газы поступают из сепаратора в абсорбер 13, где извлекаются остатка углеводородов C4.
В отгонной колонне 14 происходит отгонка из абсорбента углеводородов C4, которые конденсируются в конденсаторе 15 и поступают в сборник /6*.
Выход бутилена при таком способе дегидрирования составляет 22 — 27% мол. на пропущенный бутан и 80%—на прореагировавший.
