Главная --> Справочник терминов


Дегидрирования олефиновых Процесс одностадийного вакуумного дегидрирования бутана в бутадиен был реализован в США в начале 40-х годов и известен как процесс Гудри [2]. В последующие годы одностадийный способ получения бутадиена из бутана получил довольно широкое распространение в различных странах. Одностадийное дегидрирование изопентана в изопрен в промышленности не реализовано, однако этот процесс заслуживает внимания. Исследования, проведенные в СССР в области одностадийного дегидрирования парафиновых углеводородов в диеновые под вакуумом, позволили создать катализаторы, обеспечивающие выходы и избирательность по бутадиену и изопрену, такие, как в процессе Гудри [41—43]. Характеристика катализаторов для одностадийного дегидрирования и параметры процессов приведены в табл. 5. Технологическая схема процесса дегидрирования изопентана аналогична схеме дегидрирования бутана [44].

Ценной составной частью газовых бензинов является пента-новая фракция, в частности изопентан. Путем дегидрирования изопентана может быть получен изопрен — сырье для производства синтетического каучука. При изомеризации к-пентана, содержащегося во многих газовых бензинах в больших количествах, образуется дополнительно изопентан. Таким образом, можно получить из газового бензина в среднем от 15 до 18% вес. изопентана. В некоторых газовых бензинах содержание изопентана исключительно высокое. Так, газовый бензин Туймазин-ского завода содержит до 25—30% изопентана.

дегидрирования изопентана... . . . '58

Из большого числа известных способов получения изопрена промышленное применение получили: 1) синтез из изобутилена и формальдегида и 2) двухстадийное дегидрирование изопентана. Разрабатываются также процессы получения изопрена на основе одностадийного вакуумного дегидрирования изопентана, окислительного дегидрирования изопентана. и изопентенов, жидкофазного окисления изопентана и выделения изопрена из пиролизных фракций.

В Советском Союзе впервые разработан и освоен в промышленном масштабе процесс получения изопрена методом двухстадийного дегидрирования изопентана. Сущность данного процесса состоит в последовательном превращении изопентана в изоамилены ив изопрен. Процесс дегидрирования изопентана я изоамиленов имеет много общего с' процессами дегидрирования бутана и бутенов. В качестве сырья для данного процесса используется йзоИентановая фракция газовых бензинов или изопентан-изоамиленовая фракция бензина каталитического крекинга. Для увеличения ресурсов изопентана проводят изомеризацию пентана, в значительных количествах содержащегося в легких,фракциях бензинов каталитического крекинга.

Дегидрирование изопентана технологически оформлено как не-" прерывный процесс в кипящем слое алюмохромового катализатора ИМ-2201. Реактор и регенератор расположены на одном уровне, катализатор транспортируется в потоке высокой концентрации. Технологическая схема процесса дегидрирования изопентана в изоамилены приведена на рис. 20. Смесь свежей и возвратной изопен-тановой фракций через сепаратор / поступает в испаритель 2. Испарение сырья происходит при температуре 80 °С и давлении 0,58 МПа. Из сепаратора пары изопентана поступают' в перегреватель 3, затем в закалочный змеевик реактора 5, где перегреваются за счет теплоты Контактного газа. Далее пары изопентана перегреваются в трубчатой печи 4 до 500—550 °С и поступают в реактор 5 под кипящий слой катализатора через распределительную решетку. Теплота, необходимая для реакции, подводится с горячим регенерированным катализатором, циркулирующим в -системеjfреактор—регенератор.

Рис. 20. Схема дегидрирования изопентана в изоамиленьи

Условия и показатели процесса дегидрирования изопентана в изоамилены

/!,— контактный газ; // — в цех дегидрирования изопентана; /// — углеводородный конденсат в колонну 31; IV — углеводороды на отпарку; V — отдувки в топливную сеть; VI — свежий абсорбент; VII — изопентан-изоами-леновая фракция; VIII — фракция С4.

Примерный состав контактного газа дегидрирования изопентана, % (масс.)

изопентан-израмиленовои фракции из контактного газа дегидрирования изопентана

Некоторые характеристики известных промышленных катализаторов дегидрирования олефиновых углеводородов приведены в табл. 3.

В табл. 4 приведены сравнительные данные по новым катализаторам, разработанным в СССР для дегидрирования олефиновых углеводородов, которые позволяют повысить выход диенов.

Наибольшие успехи достигнуты в разработке процессов окислительного дегидрирования олефиновых углеводородов.

Первые сообщения о применении кислорода в процессе дегидрирования олефиновых углеводородов появились в 1934—35 гг. [1, 2]. Влияние кислорода на каталитическое дегидрирование н-бутенов на алюмохромовых катализаторах подробно исследовалось Б. А. Афетовым в конце 1940-х годов [3]. Однако эти попытки улучшения показателей дегидрирования за счет добавок кислорода не дали положительных результатов. И только разработка новых эффективных катализаторов позволила подойти к промышленной реализации процессов окислительного дегидрирования.

Катализаторы. Для окислительного дегидрирования олефиновых углеводородов предложено большое число катализаторов. Каталитически активными в реакциях окисления олефинов в диеновые углеводороды оказались катализаторы на основе окислов, фосфатов, вольфраматов и молибдатов индия, олова, сурьмы, висмута, теллура, селена, мышьяка, титана и других металлов, а также на основе ферритов никеля, кобальта, марганца, магния, кальция цинка и некоторых других металлов.

Технологическая схема процесса окислительного дегидрирования олефиновых углеводородов включает следующие основные стадии: приготовление катализатора, подготовка сырья, контактирование сырья с кислородом на катализаторе, охлаждение контактного газа и конденсация водяного пара, выделение С4-фрак-ции, выделение и очистка бутадиена.

8.2.2. Катализаторы дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов . 137

Процессы дегидрирования олефиновых углеводородов С4—С5, характеризующиеся многообразием направлений химических превращений (см. схему в разделе 3.1), можно представить кинетической схемой:

8.2.2. Катализаторы дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов

Все существующие в настоящее время катализаторы дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов по составу могут быть разделены на два класса: железоокисные и фосфатные. Для дегидрирования олефиновых углеводородов наиболее эффективны фосфатные.

Систематические исследования процесса дегидрирования олефиновых углеводородов позволили установить закономерности формирования свойств фосфатных катализаторов и разработать новые более эффективные катализаторы ИМ-2204 и ИМ-2206. В общем виде состав катализатора выражается формулой Ca8Ni (PO4)6-Cr203. Характеристики фосфатных промышленных катализаторов приведены в табл. 26. Химический состав катализатора КНФ, % (масс.):




Диаграмма молекулярных Диалкильные соединения Диангидрида пиромеллитовой Диапазоне температур Диазониевых соединений Диазотируют раствором Диенового компонента Дифференциальных уравнений Диффракции электронов

-