BR102014002374B1

BR102014002374B1 - sistema para preparar butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno e processo para preparar butadieno

Info

Publication number: BR102014002374B1
Application number: BR102014002374-7A
Authority: BR
Inventors: Weimin Yang; Wenjie Liu; Yunqun HUANG; Yi Guo; Depan SHI
Original assignee: China Petroleum & Chemical Corporation; Shangai Research Institute Of Petrochemical Technology Sinopec
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2020-11-03
Also published as: KR102198625B1; NL2012164A; US20140221719A1; SG2014007173A; US9718745B2; MY173585A; CN103962058A; BR102014002374A2; RU2014102654A; RU2654041C2; KR20140098019A; NL2012164C2

Abstract

PRÉ-MISTURADOR, REATOR DE LEITO RADIALMENTE FIXO, E SISTEMA DE REAÇÃO PARA DESIDROGENAÇÃO OXIDATIVA DE BUTENO A presente revelação provê um pré-misturador para pelo menos dois gases, compreendendo: um corpo tabular tendo uma extremidade fechada e uma extremidade aberta, oposta; uma primeira passage de fluxo para receber um primeiro gás, a primeira passagem de fluxo axialmente estendendo através da extremidade fechada para dentro do corpo tabular em um modo vedável; um tubo cônico disposto no corpo tabular, em que uma extremidade pequena do tubo cônico se comunica com a primeira passagem de fluxo, e uma extremidade grande do tubo cônico estende em direção à extremidade aberta com uma borda do mesmo sendo fixa em uma parede interna do corpo tabular, desse modo definindo uma câmara de distribuição vedada entre o corpo tabular e o tubo cônico; e uma segunda passagem de fluxo disposta em uma porção lateral do corpo tabular para receber um segundo gás, em que a segunda passagem de fluxo comunica com a câmara de distribuição, de modo que o segundo gás possa ser introduzido no tubo cônico através da câmara de distribuição em um modo substancialmente radial. A presente revelação se refere ainda a um reator (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente revelação se refere a um pré-misturador para gases, um reator de leito radialmente fixo compreendendo o pré-misturador, um sistema de reação para desidrogenação oxidativa de buteno compreendendo o reator de leito radialmente fixo, e um processo para preparar butadieno utilizando o sistema.

ANTECEDENTES

[002] Como um monômero importante em borracha sintética e resina sintética, butadieno é principalmente utilizado para sintetizar borracha de butadieno, borracha de estireno butadieno, borracha de nitrila, resina ABS, etc. Além disso, butadieno também serve como um estoque de alimentação na preparação de revestimentos e em algumas reações químicas orgânicas.

[003] A desidrogenação oxidativa de buteno é atualmente um processo competitivo na produção de butadieno, em que butadieno e água de estruturas estáveis são obtidos pela combinação de oxigênio e hidrogênio em moléculas de buteno na presença de vapor. A desidrogenação oxidativa de buteno é substancialmente irreversível, com a equação de reação principal como a seguir: 2C4H8 + O2 -> 2C4H6 + 2H2O + \21.9kJ/mol

[004] E as seguintes equações de reação refletem as reações secundárias em desidrogenação oxidativa de buteno: C.HS + 4O24CO + 4H?O C4H8 + 6(9 24CO 2 + 4H2O

[005] Os principais fatores que influenciariam desidrogenação oxidativa de buteno envolvem temperaturas de reação, pressões de reação, a razão de água para buteno, a razão de oxigênio para buteno, etc. No processo de reação, é necessário introduzir uma grande quantidade de vapor para facilitar a proteção de catalisado- res e controle da temperatura de reação. Genericamente, a razão molar de vapor para o estoque de alimentação de buteno atinge 8:1 a 16:1 ou ainda mais elevada. Com relação a oxigênio, uma vez que participa tanto na reação principal como nas reações secundárias, a quantidade de adição do mesmo não somente influencia a conversão de buteno, como também determina o grau no qual as reações principal e secundária ocorrem. Onde a razão molar de oxigênio para buteno é demasiadamen-te elevada, haveria mais compostos de oxigênio e oxidação completa de buteno também, enquanto uma razão demasiadamente baixa de oxigênio para buteno diminuiria severamente a conversão de buteno. Além disso, a quantidade de adição de oxigênio também preocupa a segurança da produção. Por exemplo, a formulação de material bruto não pode de modo algum ficar compreendida no limite de explosão. Além disso, a distribuição não homogênea de oxigênio também pode criar problemas de segurança. Consequentemente, estoques de alimentação como buteno, ar e vapor devem ser homogeneamente misturados após entrar no reator de desidrogenação oxidativa. De outro modo, quantidades diferentes de vapor em camadas de leito de catalisador diferentes no reator causariam o depósito de carbono bem rápido. Como pode ser concluído, a homogeneidade de mistura dos estoques de alimentação é de importância essencial para uso da tecnologia de desidrogenação oxidativa geral.

[006] Um leito axialmente fixo é agora amplamente adotado na preparação de butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno, como sendo mencionado, por exemplo, em CN101367702. Embora o leito axialmente fixo seja de estrutura simples, a altura de uma camada de leito catalisador do mesmo é limitada para atender a exigência de diminuir a queda de pressão. Além disso, onde um leito axialmente fixo é utilizado, a escala de produção do aparelho para desidrogenação oxidativa de buteno estaria normalmente compreendida na faixa de 5.000 a 15.000 toneladas por ano. Não obstante, como butadieno é cada vez mais exigido e a tecnologia de desi- drogenação oxidativa é avançada, a escala de produção de um aparelho para preparar butadieno atinge mais de 100.000 toneladas por ano. Consequentemente, quatro ou mesmo mais linhas de reação, como 8 reatores axiais divididos em 4 grupos, são necessários no aparelho compreendendo tais reatores de leito axialmente fixo, o que resulta em operações complexas, e áreas de piso e investimento grandes.

[007] CN2626604Y revela um reator radial com um fluido substancialmente distribuído em um modo homogêneo. Entretanto, esse reator radial falha em obter mistura homogênea de fluidos que entram em uma passagem, e é de estrutura complicada e queda de pressão grande. CN10267027A, por exemplo, revela um processo para preparar butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno utilizando um leito radialmente fixo, em que o aparelho do mesmo também é de estrutura complicada e queda de pressão grande, e é silencioso em uma questão muito importante, isto é, mistura homogênea de gases de estoque de alimentação, pelo que o uso in-dustrial de desidrogenação oxidativa de buteno é significativamente limitado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] A presente revelação tem como objetivo fornecer um pré-misturador para gases, que pode em particular ser utilizado para desidrogenação oxidativa de buteno, de modo a obter mistura rápida e homogênea de estoques de alimentação de buteno, vapor e ar e evitar problemas como depósitos de carbono, ciclo de regeneração de catalisador curto, etc. A presente revelação se refere ainda a um reator de leito radialmente fixo compreendendo o pré-misturador para desidrogenação oxidativa de buteno, e um sistema de reação compreendendo o reator de leito radial- mente fixo para desidrogenação oxidativa de buteno.

[009] De acordo com um primeiro aspecto da presente revelação, provê um pré-misturador para pelo menos dois gases, compreendendo: um corpo tubular tendo uma extremidade fechada e uma extremidade aberta oposta; uma primeira passagem de fluxo para receber um primeiro gás, a primeira passagem de fluxo axial- mente estendendo através da extremidade fechada para dentro do corpo tubular em um modo vedável; um tubo cônico disposto no corpo tubular, em que uma pequena extremidade do tubo cônico comunica com a primeira passagem de fluxo, e uma extremidade grande do tubo cônico estende na direção da extremidade aberta com uma borda do mesmo sendo fixa a uma parede interna do corpo tubular, desse modo definindo uma câmara de distribuição vedada entre o corpo tubular e o tubo cônico; e uma segunda passagem de fluxo disposta em uma porção lateral do corpo tubular para receber um segundo gás, em que a segunda passagem de fluxo comunica com a câmara de distribuição, de modo que o segundo gás possa ser introduzido no tubo cônico através da câmara de distribuição em um modo substancialmente radial.

[010] Em uma modalidade, a primeira passagem de fluxo tem a forma de uma passagem tubular, que estende para dentro do tubo cônico por passar veda- velmente através da pequena extremidade do mesmo.

[011] Preferivelmente, uma extremidade da primeira passagem de fluxo estendendo para dentro do tubo cônico compreende uma placa de distribuição perfurada, que tem a forma de um hemisfério, um cone ou uma placa, as perfurações na mesma tendo um diâmetro na faixa de 5 a 100 mm, preferivelmente de 20 a 60 mm.

[012] Em uma modalidade, um ângulo de meio cone do tubo cônico está compreendido na faixa de 5 a 20°, preferivelmente de 8 a 16°.

[013] Em uma modalidade, um bocal é fornecido em uma porção lateral do tubo cônico adjacente à extremidade pequena do mesmo para introduzir o segundo gás no tubo cônico, o bocal sendo preferivelmente configurado como um cone de guiar. Preferivelmente, o bocal compreende uma pluralidade de cones de guiar respectivamente dispostos na porção lateral do tubo cônico em alturas diferentes, cada grupo compreendendo uma pluralidade de cones de guiar circunferencialmente dispostos em um modo homogêneo, em que é preferido que cones de guiar correspon- dentes em cada dois grupos adjacentes sejam deslocados um do outro em uma direção circunferencial.

[014] Em uma modalidade, o pré-misturador comunica com um reator para desidrogenação oxidativa de buteno através da extremidade aberta do mesmo, em que o primeiro gás é uma mistura de vapor e um gás contendo oxigênio e o segundo gás é buteno.

[015] De acordo com um segundo aspecto da presente revelação, provê um reator de leito radialmente fixo para desidrogenação oxidativa de buteno, compreendendo: um pré-misturador de acordo com o primeiro aspecto da presente revelação; um alojamento cilíndrico com uma extremidade superior se comunicando com a extremidade aberta do corpo tubular do pré-misturador; uma montagem de leito catalisador disposta no alojamento, a montagem de leito catalisador incluindo uma pluralidade de distribuidores de tubo de setor que são fornecidos em uma parede interna do alojamento, um tubo de parede porosa que é fornecido no centro do alojamento e estende para fora a partir do alojamento, e um leito catalisador disposto entre os distribuidores de tubo de setor e o tubo de parede porosa, em que um elemento de vedação é disposto em uma extremidade superior do leito catalisador que permite que gases misturados do pré-misturador sejam introduzidos nos distribuidores de tubo de setor e então descarregados a partir do alojamento após passagem através do leito catalisador e tubo de parede porosa; e um distribuidor de gás que conecta com a extremidade aberta do corpo tubular do pré-misturador e estende para dentro do alojamento, uma extremidade inferior do distribuidor de gás sendo dotada de um defle- tor no formato de cone afilado em direção ao corpo tubular, pelo que gases pré- misturados a partir do pré-misturador entram no alojamento através de uma abertura anular lateral formada entre o defletor no formato de cone e o alojamento.

[016] Em uma modalidade, o distribuidor de gás compreende ainda uma pluralidade de tramas circunferencialmente dispostas em um modo homogêneo para conectar o defletor no formato de cone à extremidade aberta do corpo tubular do pré-misturador. Um ângulo de cone do defletor no formato de cone varia de 90 a 135°, preferivelmente de 120 a 135°. Além disso, a abertura anular lateral é disposta em tal tamanho que os gases misturados fluindo através da mesma mantenham uma velocidade média na faixa de 10 a 40 m/s, preferivelmente de 20 a 35 m/s.

[017] Em uma modalidade, os distribuidores de tubo de setor compreendem pelo menos 6 tubos de setor que são circunferencialmente distribuídos em um modo homogêneo e substancialmente constituem uma circunferência inteira, uma superfície lateral interna e uma porção superior do tubo de setor ambas sendo dotadas de orifícios de distribuição. A porosidade dos orifícios de distribuição varia de 10% a 50%, preferivelmente de 20% a 40%.

[018] Em uma modalidade, o tubo de parede porosa compreende um cilindro poroso posicionado em um centro do mesmo, uma placa perfurada encostando contra o cilindro poroso, e uma tela ou grade em um lado externo da mesma, em que a tela e a placa perfurada são conectadas entre si através de nervuras de suporte, ou a grade encosta contra a placa perfurada.

[019] De acordo com um terceiro aspecto da presente revelação, provê um sistema para preparar butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno, compreendendo um primeiro reator de estágio e um segundo reator de estágio em conexão em série entre si, em que o primeiro reator de estágio tem a forma de um reator de leito axialmente fixo, enquanto o segundo reator de estágio é um reator de leito radialmente fixo de acordo com o segundo aspecto da presente revelação; alternativamente, o primeiro reator de estágio é um reator de leito radialmente fixo de acordo com o segundo aspecto da presente revelação, enquanto o segundo reator de estágio tem a forma de um reator de leito axialmente fixo.

[020] Preferivelmente, o reator de leito axialmente fixo compreende pelo menos dois reatores de leito axialmente fixos conectados entre si em paralelo.

[021] De acordo com um quarto aspecto da presente revelação, provê um processo para preparar butadieno por um sistema como exposto no terceiro aspecto da presente revelação, compreendendo as seguintes etapas: a) alimentar vapor para dentro do primeiro reator de estágio, e alimentar um gás contendo buteno e um gás contendo oxigênio tanto para o primeiro reator de estágio como para o segundo reator de estágio, em que a razão molar de buteno para oxigênio para vapor alimentado para dentro do primeiro reator de estágio varia de 1: (0.4-1.5): (2-20); b) permitir que materiais que saem do primeiro reator de estágio misturem com o gás contendo buteno e gás contendo oxigênio antes de entrar no segundo reator de estágio, em que a razão molar de buteno para oxigênio para vapor alimentado para dentro do segundo reator de estágio varia de 1: (0.4-1.5) : (2-20); e c) permitir que materiais que saem do segundo reator de estágio entrem em um estágio de separação à jusante para recuperar butadieno; em que as temperaturas de reação nos primeiro e segundo reatores de estágio estão na faixa de 300 a 600°C e as pressões de reação dos mesmos estão na faixa de 0,0 a 2,0 MPaG.

[022] Em uma modalidade, o gás contendo buteno compreendendo pelo menos um selecionado do grupo que consiste em 1-buteno, cis-2-buteno e trans-2- buteno.

[023] Em uma modalidade, a razão molar de buteno para oxigênio para vapor que entra em cada estágio está compreendida na faixa de 1: (0.45 - 0.8): (6-16), preferivelmente de 1: (0.5-0.8): (6-12); e mais preferivelmente de 1: (0.5-0.): (6-10). A velocidade espacial horária gasosa de buteno entrando em cada estágio varia de 200 a 450 IT1.

[024] Em uma modalidade, a temperatura de reação em cada estágio varia de 310 a 480°C, preferivelmente de 310 a 380°C, e a pressão de reação em cada estágio varia de 0.05 a 0.5 MpaG.

Breve descrição dos desenhos

[025] A figura 1 mostra esquematicamente a estrutura de um pré-misturador de acordo com a presente revelação;

[026] A figura 2 mostra esquematicamente a estrutura de um reator de leito radialmente fixo de acordo com a presente revelação;

[027] A figura 3 indica um distribuidor de gás disposto em uma entrada de gás do reator de leito radialmente fixo em uma vista ampliada;

[028] As figuras 4 a 6 mostram esquematicamente três exemplos de um sistema de reação de desidrogenação oxidativa de buteno de acordo com a presente revelação, respectivamente; e

[029] A figura 7 mostra esquematicamente o sistema de reação de desidrogenação oxidativa de buteno de acordo com um exemplo comparativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[030] A presente revelação será explicada em detalhe com referência aos desenhos em anexo.

[031] A figura 1 mostra esquematicamente a estrutura de um pré-misturador para pelo menos dois gases de acordo com a presente revelação. Como indicado na figura, um pré-misturador 10 de acordo com a presente revelação compreende um corpo tubular 11 que tem uma extremidade fechada 12 e uma extremidade aberta, oposta 13.

[032] Uma primeira extremidade 14a de uma primeira passagem de fluxo 14 na forma de um tubo conecta-se a uma fonte de um primeiro gás 1 que não é mostrada na figura 1, enquanto uma segunda extremidade 14b estende através da extremidade fechada 12 do corpo tubular 11 para dentro do corpo tubular 11 ao longo de uma direção axial do mesmo em um modo vedável. Consequentemente, a primeira passagem de fluxo 14 pode introduzir o primeiro gás 1 no corpo tubular 11.

[033] Na modalidade como ilustrado na figura 1, a segunda extremidade 14b da primeira passagem de fluxo 14 compreende uma placa de distribuição perfurada 15, que é configurada, por exemplo, na forma de um hemisférico, um cone ou uma placa. A placa de distribuição perfurada 15 é dotada de uma pluralidade de perfurações para introduzir o primeiro gás 1 no corpo tubular 11, em que as perfurações têm individualmente um diâmetro que pode ser selecionado na faixa de 5 a 100 mm, preferivelmente de 20 a 60 mm. Entretanto, pode ser facilmente entendido que em uma modalidade não mostrada, a segunda extremidade 14b da primeira passagem de fluxo 14 pode ser fornecida sem placas de distribuição 15. Isto é, a segunda extremidade 14b pode ser configurada como sendo aberta de modo a introduzir o pri-meiro gás 1 no corpo tubular 11 diretamente.

[034] De acordo com a presente revelação, o corpo tubular 11 é adicionalmente dotado de um tubo cônico 16 no mesmo. O tubo cônico 16 tem uma extremidade pequena fechada 16a, em que a segunda extremidade 14b da primeira passagem de fluxo 14 estende através da pequena extremidade 16a do tubo cônico 16 para dentro do tubo cônico 16 ao longo de uma direção axial em um modo vedável. Desse modo, a primeira passagem de fluxo 14 pode introduzir o primeiro gás 1 em uma câmara de mistura 16c do tubo cônico 16. Além disso, uma extremidade grande 16b (que é uma extremidade aberta) do tubo cônico 16 estende em direção à extremidade aberta 13 do corpo tubular 11, e é fixo em uma parede interna do corpo tubular 11 em uma borda 13a do mesmo. Portanto, uma câmara de distribuição vedada 17 é definida entre o corpo tubular 11 e o tubo cônico 16.

[035] Uma porção lateral do corpo tubular 11 é adicionalmente dotada de uma segunda passagem de fluxo 18 para receber um segundo gás 2. A segunda passagem de fluxo 18 está, por exemplo, também na forma de um tubo que se comunica com a câmara de distribuição 17, de modo a permitir que o segundo gás 2 seja introduzido na câmara de distribuição 17, e adicionalmente para dentro da câmara de mistura 16c do tubo cônico 16 em um modo substancialmente radial através da câmara de distribuição 17.

[036] Na modalidade como mostrado na figura 1, uma pluralidade de bocais 19 é montada em uma parede lateral do tubo cônico 16 adjacente à extremidade pequena 16a para introduzir o segundo gás 2 para dentro do tubo cônico 16 a partir da câmara de distribuição 17 ao longo de uma direção substancialmente radial. Os bocais 19 que podem ser divididos em um a oito grupos com no total 2 a 20 dos mesmos, são preferivelmente configurados para estar na forma de um cone de guiar, com cada grupo sendo disposto em posições axiais diferentes, isto é, alturas diferentes como mostrado na figura 1. Em algumas modalidades preferidas, os bocais 19 podem ser divididos em 2 a 4 grupos, cada grupo tendo 2 a 3 bocais. É facilmente entendido que o número dos bocais acima pode ser prontamente selecionado de acordo com as condições efetivas.

[037] Portanto, de acordo com a presente revelação, o primeiro gás 1 é introduzido na câmara de mistura 16c do tubo cônico 16 através da primeira passagem de fluxo 14 em um modo substancialmente axial. Enquanto isso, o segundo gás 2 entra na câmara de distribuição 17 através da segunda passagem de fluxo 18 e é introduzido em um modo substancialmente radial na câmara de mistura 16c do tubo cônico 16 a partir do mesmo. Desse modo, o primeiro gás 1 e o segundo gás 2 misturam entre si na câmara de mistura 16c antes de saírem da extremidade aberta 13 do corpo tubular 22, de modo a serem utilizados em um reator apropriado disposto à jusante (não mostrado). Uma vez que o primeiro gás 1 e o segundo gás 2 entram na câmara de mistura 16c em um modo substancialmente axial e radial respectivamente, colisão efetiva entre esses dois gases pode ser obtida, de modo a facilitar mistura rápida e homogênea.

[038] O pré-misturador 10 de acordo com a presente revelação pode ser es-pecialmente utilizado em um sistema para preparar butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. Sob essa circunstância, o primeiro gás 1 é uma mistura de vapor e um gás contendo oxigênio (por exemplo, ar), enquanto o segundo gás 2 é bu- teno (ou um gás contendo buteno). Em uma modalidade exemplar, a razão molar de buteno para oxigênio para vapor pode ser selecionada como compreendida na faixa de 1: (0.4-1.5): (2-20), preferivelmente de 1: (0.5-1.2): (4-15) e mais preferivelmente de 1: (0.45-0.9): (5-12).

[039] Consequentemente, no pré-misturador 10 utilizado na preparação de butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno, uma mistura preferivelmente superaquecida de vapor e ar é introduzida através da primeira extremidade 14a da primeira passagem de fluxo 14 na forma de um tubo, a partir de uma extremidade superior do corpo tubular 11 na forma de um tubo reto, e desidrogenação oxidativa de buteno entra na câmara de mistura 16c do tubo cônico 16 diretamente, ou através da placa de distribuição perfurada 15. Ao mesmo tempo, buteno entra na câmara de distribuição 17 através da segunda passagem de fluxo 18 a partir da porção lateral do corpo tubular 11, a seguir entra na câmara de mistura 16c através dos bocais 19 dispostos no tubo cônico 16, e, portanto mistura com a mistura superaquecida de vapor e água na câmara de mistura 16c. a queda de pressão de buteno que entra na câmara de mistura 16c pode ser diminuída pelos bocais 19. Além disso, a densidade de buteno é três vezes tão elevada quanto aquela da mistura de vapor e ar, pelo que um fluxo de buteno de alta densidade colidiria com a mistura de vapor e ar em momento elevado através dos bocais 19, e desse modo obtém mistura rápida e homogênea entre si com uma queda de pressão baixa. Um fluxo misturado é transportado para dentro de um reator a jusante no sistema de reação, para a desidrogenação oxidativa de buteno.

[040] Em uma modalidade, um ângulo de meio cone α do tubo cônico 16 está na faixa de 5 a 20°, preferivelmente de 8 a 16°, cuja seleção pode facilitar mistura homogênea.

[041] Em uma modalidade não mostrada, as posições circunferenciais dos bocais em cada dois grupos adjacentes são diferentes entre si, isto é, cada bocal é deslocado a partir do bocal correspondente em um grupo adjacente em uma direção circunferencial. Desse modo, o segundo gás pode ser introduzido no tubo cônico 16 em um modo mais homogêneo, o que assegura mistura homogênea entre os segundo e primeiro gases.

[042] A seguir, um reator de leito radialmente fixo 50 para desidrogenação oxidativa de buteno de acordo com a presente revelação será explicado com referência às figuras 2 e 3. Como indicado nas figuras, o reator de leito radialmente fixo 50 compreende um alojamento cilíndrico 20, que é dotado de uma cabeça superior 21 e uma cabeça inferior 22 respectivamente em uma extremidade superior e uma extremidade inferior do mesmo. O pré-misturador 10 de acordo com o presente pedido estende através da cabeça superior 21 para dentro do alojamento 20 em um modo vedável, para fornecer o fluxo misturado do primeiro gás 1 e segundo gás 2 para dentro do alojamento 20.

[043] De acordo com a presente revelação, uma montagem de leito de catalisador 40 é disposta no interior do alojamento 20 do reator de leito radialmente fixo 50. A montagem de leito de catalisador 40 inclui uma pluralidade de distribuidores de tubo de setor 41 dispostos em uma parede interna do alojamento 20. Esses distribuidores de tubo de setor 41 são adjacentemente dispostos ao longo de uma direção circunferencial, e formam uma estrutura circunferencialmente integral. Uma pluralidade de orifícios é disposta tanto em uma parede superior como uma parede lateral interna de cada dos distribuidores de tubo de setor 41.

[044] A montagem de leito de catalisador 40 compreende ainda um tubo de parede porosa 45, que é disposto no centro do alojamento 20, e estende através da cabeça inferior 22 em um modo vedável para o exterior do alojamento 20. Uma parede lateral do tubo de parede porosa 45 é dotada de uma pluralidade de orifícios (não mostrados). Além disso, a montagem de leito de catalisador 40 compreende ainda um leito catalisador 42 disposto entre os distribuidores de tubo de setor 41 e o tubo de parede porosa 45. Uma extremidade superior do leito catalisador 42 é disposta com um elemento de vedação 47, que, por exemplo, compreende uma bola de cerâmica e uma placa de cobertura.

[045] Em uma modalidade, o leito catalisador 42 contém um catalisador de óxido compósito baseado em ferro que tem uma estrutura de espinel para a preparação de butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno, a fórmula do catalisador baseado na composição química do mesmo sendo Fe2O3 MgO ZnO P2O5 MxOy, em que M é pelo menos selecionado do quarto período na Tabela Periódica de elementos, isto é, os elementos Sc, Ti, V, Cr, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, e Zn.

[046] Consequentemente, como ilustrado pelas setas finas na figura 2, um fluxo misturado 3 a partir do pré-misturador 10 entraria em uma passagem interna dos distribuidores de tubo de setor 41 através dos orifícios na parede superior dos distribuidores de tubo de setor 41, e então entraria no leito catalisador 42 através dos orifícios na parede lateral interna do mesmo. Posteriormente, o fluxo misturado entra no tubo de parede porosa 45 através dos orifícios dispostos na parede lateral do mesmo, e flui para baixo para fora do alojamento 20 através de uma saída de descarga 48. O catalisador usado é descarregável a partir de um orifício 49.

[047] No reator de leito radialmente fixo 50, quando o fluxo misturado 30 a partir do pré-misturador entra no alojamento 20 a partir de uma entrada em uma porção superior do mesmo em um jato, haverá uma expansão súbita de área de fluxo, desse modo levando a uma distribuição extremamente não homogênea de fluxos de gás nos distribuidores de tubo de setor 41. Como resultado, uma porção do catalisador é sobrecarregada e desativada demasiadamente cedo, desse modo aumentando significativamente depósitos de carbono do catalisador, e a probabilidade de ocorrência de reações secundárias, o que afetaria a qualidade do produto. Enquanto isso, o catalisador restante é quase ineficaz.

[048] Para resolver os problemas técnicos acima, de acordo com a presente revelação, a extremidade aberta do corpo tubular 11 do pré-misturador 10 é dotada de um distribuidor de gás 30, uma extremidade inferior do qual é disposta com um defletor no formato de cone 31 afilado em direção ao corpo tubular 11.0 defletor no formato de cone 31 estende para dentro do alojamento 20 adjacente à cabeça superior 21 do mesmo. Esse sendo o caso, uma abertura anular lateral 35 é definida entre o defletor no formato de cone 31 e a parede interna do alojamento 20. Com o arranjo do defletor no formato de cone 31, o fluxo misturado a partir do pré-misturador 10 é introduzido radialmente para fora para dentro de uma região no alojamento 20 adjacente à parede interna do mesmo via abertura anular 35. Por esse meio, o fluxo misturado 3 entra nos distribuidores de tubo de setor 41 em um exterior radial do alojamento 20 mais homogeneamente.

[049] Vantajosamente, o distribuidor de gás 30 também serve para misturar adicionalmente buteno, ar e vapor. Além disso, o arranjo do defletor no formato de cone 31 no distribuidor de gás 30 permite que o fluxo misturado 3 flua através da abertura anular 35 com facilidade, de modo a fluir suavemente para baixo ao longo de uma parede interna da cabeça superior 21. Nesse caso, um fenômeno de vértice e perda de energia de fluxo seriam evitados em uma região em volta do defletor no formato de cone 31 do distribuidor de gás 30 e em uma região adjacente à parede interna da cabeça superior 21 do alojamento, desse modo diminuindo a queda de pressão no fluxo de gases e permitindo que o fluxo misturado 3 seja distribuído nos distribuidores de tubo de setor 41 do alojamento em um modo mais rápido e mais homogêneo. Consequentemente, a razão de utilização do leito catalisador 42 é aperfeiçoada, enquanto a altura do espaço homogeneizado é significativamente reduzida, pelo que a utilização de capacidade do reator é aumentada.

[050] A figura 3 mostra mais claramente que o defletor no formato de cone 31 do distribuidor de gás 30 é conectado à extremidade aberta 13 do corpo tubular 11 do pré-misturador 10 através de uma pluralidade de tramas 32 circunferencial- mente dispostas em um modo homogêneo. Preferivelmente, pelo menos três tramas 32 são circunferencialmente dispostos em um modo homogêneo. Essa estrutura é simples com conexão segura, e tem mínimas influências sobre o fluxo de gases.

[051] Em uma modalidade, um ângulo de cone β do defletor no formato de cone 31 pode estar na faixa de 90 a 135°, que pode assegurar distribuição homogênea do fluxo misturado 3. Preferivelmente, a abertura anular lateral 35 formada entre o defletor no formato de cone 31 e o alojamento 20 é disposta em tal tamanho que o fluxo misturado 3 fluindo através do mesmo mantém uma velocidade média na faixa de 10 a 40 m/s, preferivelmente de 20 a 35 m/s.

[052] Em uma modalidade preferida, seis distribuidores de tubo de setor 41 são dispostos ao longo da parede interna do alojamento 20, isto é, cada distribuidor de tubo de setor 41 estende por um ângulo de 60°. Em outra modalidade, vinte distribuidores de tubo de setor 41 são dispostos ao longo da parede interna do alojamento 20. Cada dos distribuidores de tubo de setor 41 é dotado de uma pluralidade de orifícios na parede superior e parede lateral interna dos mesmos. Esses orifícios podem ser homogeneamente distribuídos totalmente, ou homogeneamente distribuídos em seções diferentes, com a porosidade dos mesmos estando na fixa de 10% a 50%, preferivelmente de 20% a 40%. Desse modo, é assegurado que gases podem fluir suavemente para dentro dos distribuidores de tubo de setor 41, e então fluir para fora a partir daí para dentro do leito catalisador 42.

[053] Em uma modalidade, o tubo de parede porosa 45 compreende um cilindro poroso posicionado em um centro do mesmo, uma placa perfurada encostando contra o cilindro poroso, e uma tela ou grade em um lado externo do mesmo (isto é, adjacente ao leito catalisador 42), em que a tela e a placa perfurada são conectadas entre si através de nervuras de suporte, ou a grade encosta contra a placa perfurada. A estrutura do tubo de parede perfurada é bem simples.

[054] Em uma modalidade, o cilindro poroso e placa perfurada do tubo de parede porosa são ambos dotados de furos circulares ou furos circulares alongados. A porosidade aberta do cilindro poroso está, por exemplo, na faixa de 10% a 50%; a porosidade aberta da placa perfurada na camada central varia de 20% a 50%, preferivelmente de 20% a 40%, e porosidade da tela ou grade varia de 10% a 60%, preferivelmente de 20% a 40%.

[055] O arranjo da montagem de leito catalisador acima mencionado 40 pode assegurar que o fluxo misturado é homogeneamente distribuído em uma porção superior e uma porção inferior dos distribuidores de tubo de setor 41 antes de entrar no leito catalisador 42 em um modo homogêneo e suave. Desse modo, o catalisador no leito catalisador 42 pode ser suficientemente utilizado. Além disso, os distribuidores de tubo de setor 41 são de estruturas simples, áreas de orifício grande, e queda de pressão pequena, o que é favorável para gases entrarem no leito catalisador 42 rápida e homogeneamente. Os gases reagentes fluem radialmente após entrar no leito catalisador, assegurando distância de fluxo curta através do leito catalisador 42 e queda de pressão pequena no mesmo, o que facilita aperfeiçoamento de conversão e seletividade.

[056] O uso do reator de leito radialmente fixo de acordo com a presente revelação será explicado através dos exemplos 1 a 8 e Exemplo comparativo 1 abaixo.

Exemplo 1

[057] O reator como mostrado na figura 2 é adotado por uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. Vapor e ar são introduzidos no reator através da primeira passagem de fluxo 14 na extremidade superior do pré-misturador 10 e entram na câmara de mistura 16c através da placa de distribuição perfurada 15. O estoque de alimentação buteno é introduzido na câmara de distribuição 17 a partir da segunda passagem de fluxo 18 montada na porção lateral do pré-misturador 10, e entra na câmara de mistura 16c através dos bocais 19. Na câmara de mistura 16c, buteno mistura com vapor e ar. O fluxo misturado entra no alojamento 20 do reator 50 através do distribuidor de gás 30 tendo o defletor no formato de cone 31, e flui para dentro dos distribuidores de tubo de setor 41. O fluxo de reagente então flui para dentro do leito catalisador 42 através dos orifícios de distribuição dos distribuidores de tubo de setor 41, e então para dentro do tubo de parede porosa 45, antes de sair do reator 50 a partir da saída de descarga 48.

[058] Durante a reação, as taxas de alimentação de ar e estoque de alimentação buteno são respectivamente 36.000 kg/h e 20.000 kg/h. os processos de descarga e alimentação são realizados em uma pressão de 0.12 Mpa, e respectivamente em temperaturas de 320°C e 480°C. a segunda passagem de fluxo 18 tem um diâmetro de 400 mm, e o diâmetro da primeira passagem de fluxo 14 é 800 mm. O tubo cônico 16 tem um ângulo de meio cone α de 15° e uma altura de 2.000 mm. A placa de distribuição perfurada 15 tem a forma de um hemisférico, que é dotado de 600 orifícios cada tendo um diâmetro de 32 mm. O alojamento 20 do reator 50 tem um diâmetro de 3.200 mm. O leito catalisador 42 tem uma altura e espessura respectivamente de 6.000 mm e 650 mm. Um catalisador de óxido compósito baseado em ferro que tem uma estrutura de espinel é empregado, a composição química do mesmo sendo Fe2θ3 MgO ZnO P2θ5-CuO. 20 distribuidores de tubo de setor 41 são homogeneamente distribuídos ao longo da parede interna do alojamento, e são homogeneamente perfurados do topo até a base com a porosidade do mesmo sendo 25%. A porosidade do cilindro poroso disposto no lado interno do tubo de parede porosa 45, e aquela da placa perfurada no centro são respectivamente 30% e 50%. A porosidade da tela ou grade no lado externo é de 23%. O defletor no formato de cone tem um ângulo de cone de 135°. Os gases misturados fluem através da abertura anular 35 em uma velocidade média de 25 m/s.

[059] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 2 kpa; a conversão de buteno é 83%; a seletividade é 95,5%; e o catalisador demora um período de 12 meses para ser regenerado.

Exemplo 2

[060] O exemplo 2 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 2 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que o ângulo de meio cone α do tubo cônico 16 é 10° e a altura do mesmo é 2.400 mm; o catalisador tem uma composição química de Fe2θ3 MgO ZnO P2θ5-Cr2θ3; e o ângulo de cone do defletor no formato de cone é 120°.

[061] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 2 kpa; a conversão de buteno é 82,5%; a seletividade 95%; e o catalisador demora um período de 12 meses para ser regenerado.

Exemplo 3

[062] O exemplo 3 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 3 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que o pré-misturador 10 é disposto sem uma placa de distribuição perfurada, isto é, a segunda extremidade 14b da primeira passagem de fluxo 14 é configurada para ser aberta, e diretamente introduz ar e vapor na câmara de mistura 16c; o catalisador tem uma composição química de Fe2θ3-MgO ZnO P2θ5 Mnθ2; e o ângulo de cone do defletor no formato de cone é 120°.

[063] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 1,8 kpa; a conversão de buteno é 83%; a seletividade é 95%; e o catalisador demora um período de 10 meses para ser regenerado.

Exemplo 4

[064] O exemplo 4 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 4 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que o alojamento 20 do reator 50 tem um diâmetro de 3.600 mm; o leito catalisador 42 adota uma altura de 5.500 mm e uma espessura de 600 mm; e a composição química do catalisador é Fe2θ3-MgOZnOP2θ5CoO.

[065] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 1.6 kpa; a conversão de buteno é 83%; a seletividade 96%; e o catalisador demora um período de 14 meses para ser regenerado.

Exemplo 5

[066] O exemplo 5 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 5 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que o Fe2θ3-MgO ZnO P2θ5 NiO; e 23 distribuidores de tubo de setor 41 são homogeneamente distribuídos ao longo da parede interna do alojamento, e são divididos em três seções do topo até a base e homogeneamente perfurados em cada seção, as perfurações nas três seções respectivamente tendo uma porosidade de 22%, 24% e 26%.

[067] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 1.8 kpa; a conversão de buteno é 83,5%; a seletividade 96%; e o catalisador demora um período de 14 meses para ser regenerado.

Exemplo 6

[068] O exemplo 6 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 6 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que o catalisador tem uma composição química de Fe2θ3 MgO ZnO P2θ5 Cr2θ3; e a porosidade do cilindro poroso na parede interna do tubo de parede poroso 45 é 40%, e aquela da placa perfurada no centro é de 45%.

[069] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 1.9 kpa; a conversão de buteno é 82,5%; a seletividade 95%; e o catalisador demora um período de 10 meses para ser regenerado.

Exemplo 7

[070] O exemplo 7 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 7 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que o catalisador tem uma composição química de Fe2θ3 MgO ZnO P2θ5 Cr2θ3; e os gases misturados fluem através da abertura anular 35 em uma velocidade média de 35 m/s.

[071] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 2.5 kpa; a conversão de buteno é 82%; a seletividade 94%; e o catalisador demora um período de 9 meses para ser regenerado.

Exemplo 8

[072] O exemplo 8 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. As estruturas de reator e parâmetros de reação no exemplo 6 são substancialmente iguais àquelas mencionadas no exemplo 1, exceto que as taxas de alimentação de ar e o estoque de alimentação buteno são respectivamente 34.000 kg/h e 19.000 kg/h; os processos de alimentação e descarga são realizados em uma pressão de 0.15 Mpa, e respectivamente em temperaturas de 360°C e 510°C; a segunda passagem de fluxo 18 tem um diâmetro de 450 mm, e o diâmetro da primeira passagem de fluxo 14 é 900 mm; o tubo cônico 16 tem um ângulo de meio cone α de 12°; a placa de distribuição perfurada 15 tem um diâmetro de 38 mm; o catalisador adota um óxido compósito baseado em ferro tendo uma estrutura de espinel, a composição química do mesmo sendo Fe2θ3-MgO ZnO P2θ5 CuO; vinte distribuidores de tubo de setor 41 são homogeneamente distribuídos ao longo da parede interna do alojamento, e são homogeneamente perfurados do topo até a parte inferior com a porosidade do mesmo sendo 25%; e o defletor no formato de cone tem um ângulo de cone de 120°.

[073] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 2 kpa; a conversão de buteno é 84%; a seletividade 94%; e o catalisador demora um período de 10 meses para ser regenerado. Exemplo comparativo 1

[074] O exemplo comparativo 1 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A planta adota um reator de leito axialmente fixo em que quatro reatores são operados em paralelo, cada tendo um diâmetro de 3.200 mm, e uma espessura de leito de catalisador de 600 mm. As taxas de alimentação de ar e o estoque de alimentação buteno são respectivamente 36.000 kg/h e 20.000 kg/h. os processos de alimentação e descarga são realizados em uma pressão de 0.12 Mpa, e respectivamente em temperaturas de 320°C e 480°C. o reator de leito axialmente fixo não é dotado do pré-misturador como mostrado na figura 1, ou o distribuidor de gás como mostrado na figura 2.

[075] Testes mostraram que a queda de pressão do reator é 20 kpa; a conversão de buteno é 75%; a seletividade é 88%; e o catalisador demora um período de 3 meses para ser regenerado.

[076] Os resultados dos exemplos 1 a 8 e Exemplo comparativo 1 são indicados na tabela 1 abaixo. Tabela 1

[077] Como mostrado na tabela 1, o pré-misturador exclusivo e distribuidor de gás adotado pelo reator de leito radialmente fixo de acordo com a presente revelação assegura mistura rápida e homogênea dos estoques de alimentação de buteno, e vapor e ar, o que permite que o fluxo de gás que entra no reator seja homogeneamente distribuído. Sob a mesma escala de produção, a queda de pressão no reator de leito radialmente fixo é reduzido em 50% a 90% em comparação com aquela do reator de leito axialmente fixo tendo o mesmo diâmetro, a razão de utilização de catalisador do mesmo melhorou em 30%%, a conversão melhorou em 5% a 10%, e a seletividade melhorou em 3% a 10%. Consequentemente, o reator de leito radialmente fixo de acordo com a presente revelação é capaz de obter excelentes efeitos técnicos.

[078] A presente revelação se refere ainda a um sistema utilizado na preparação de butadieno por desidrogenarão oxidativa de buteno. Esse sistema deve ser descrito em detalhe com referência às figuras 4 a 6.

[079] A figura 4 mostra um sistema de reação 100 para desidrogenação oxidativa de buteno de acordo com uma modalidade da presente revelação. Como indicado na figura, o sistema 100 compreende um reator de leito axialmente fixo a montante 101, e um reator de leito radialmente fixo a jusante 102 em conexão em série entre si. O reator a montante pode ser também mencionado como o primeiro reator de estágio, e o reator a jusante como o segundo reator de estágio. O reator de leito axialmente fixo 101 emprega uma estrutura convencional, com o desenho específico do mesmo sendo bem conhecido na técnica, e, portanto não será explicado aqui em detalhe. O reator de leito radialmente fixo 102 do sistema 100 adota a estrutura como indicada na figura 2. Preferivelmente um trocador de calor 103 pode ser disposto entre o reator de leito axialmente fixo 101 e o reator de leito radialmente fixo 102.

[080] De acordo com a presente revelação, um fluxo de alimentação de buteno 110 é dividido em um fluxo 111 e um fluxo 112, que são respectivamente alimentados para dentro do reator de leito axialmente fixo 101, e o reator de leito radialmente fixo 102. O estoque de alimentação buteno pode compreender pelo menos um do grupo que consiste em 1-buteno, cis-2-buteno e trans-2-buteno. Um fluxo contendo oxigênio 120 é também dividido em dois fluxos, isto é, um fluxo 121 e um fluxo 122, que são respectivamente alimentados para dentro do reator de leito axialmente fixo 101, e o reator de leito radialmente fixo 102. O fluxo contendo oxigênio pode, por exemplo, ser ar ou oxigênio puro, ou uma mistura de ar e oxigênio. Um fluxo de vapor 130 é alimentado para dentro do reator de leito axialmente fixo 101.

[081] Desse modo, o fluxo de buteno 111, o fluxo contendo oxigênio 121, e o fluxo de vapor 130 são alimentados para dentro do reator de leito axialmente fixo 101 juntos. A razão de buteno para o gás contendo oxigênio para vapor que entra no reator de leito axialmente fixo 101 pode, por exemplo, estar na faixa de 1: (0.4-1.5): (2-20), preferivelmente de 1: (0.45-0.9): (6-16). Esses gases reagem entre si no reator de leito axialmente fixo 101, e produzem um primeiro fluxo de saída 140. O buteno no reator de leito axialmente fixo 101 pode ter uma velocidade espacial horária que varia de 200 a 450 h’1.

[082] O primeiro fluxo de saída 140, após passar através do trocador de calor 103, é alimentado para dentro do reator de leito radialmente fixo 102 juntamente com o fluxo de buteno 112, e o fluxo contendo oxigênio 122. A razão de buteno para gás contendo oxigênio para vapor que entra no reator de leito radialmente fixo 102 pode, por exemplo, variar de 1: (0.4-1.5): (2-20), preferivelmente de 1: (0.45 - 0.9): (6-16). Esses gases reagem entre si no reator de leito radialmente fixo 102, e produzem um segundo fluxo de saída 150. O buteno o reator de leito radialmente fixo 102 tem uma velocidade espacial horária que varia de 200 a 450 IT1.

[083] O segundo fluxo de saída 150 entra em um estágio de separação a jusante (não mostrado) para recuperar butadieno. Uma vez que o estágio de separação é bem conhecido por uma pessoa versada na técnica, não será descrito aqui em detalhe. Uma pessoa versada na técnica também conhece bem sobre o processo de recuperar butadieno, como condensação, lavagem e absorção de óleo dos fluxos de reagente, e destilação extrativa de butadieno.

[084] Tanto no reator de leito axialmente fixo 101 como no reator de leito radialmente fixo 102, a temperatura de reação varia de 300 a 600°C, preferivelmente de 310 a 480°C e mais preferivelmente de 310 a 380°C, e a pressão de reação varia de 0,0 a 2,0 MPaG, preferivelmente de 0,05 a 0,5 MPaG. A razão de buteno para gás contendo oxigênio para vapor em cada entrada de reator está preferivelmente na faixa de 1: (0.5-0.8): (6-12), mais preferivelmente de 1: (0.5-0.7): (6-10), e ainda mais preferivelmente de 1: (0.5-0.6): (8-10).

[085] De acordo com a presente revelação, o sistema de reator de desidrogenação oxidativa de buteno compreende pelo menos dois reatores de leito fixo de isolamento de calor. Na modalidade como mostrado na figura 4, o sistema de reação 100 inclui o reator de leito axialmente fixo 101, e o reator de leito radialmente fixo 102 em conexão em série entre si. o reator de leito axialmente fixo é de estrutura simples, operações convenientes e investimento pequeno. Entretanto, o controle de queda de pressão em um reator de leito axialmente fixo é difícil para reações sensíveis a pressão como desidrogenação oxidativa de buteno, e prática de escala maciça no mesmo é, portanto não realizável. Por outro lado, um reator de leito radialmen-te fixo tem uma queda de pressão favoravelmente menor para reações correspondentes, e o aparelho de pequena escala do mesmo cobre uma área de pico menor do que um reator de leito axialmente fixo o faz. Não obstante, um reator de leito radialmente fixo é de estrutura complexa, e é altamente exigente em desenho de distribuição homogênea de gases e investimento de aparelho. Portanto, o sistema de reação de acordo com a presente revelação que conecta os reatores de leito axial e radialmente fixos em série pode desenvolver amplamente as respectivas vantagens dos dois reatores. Desse modo, as quantidades de buteno respectivamente entrando nesses dois reatores podem ser ajustadas com flexibilidade. Além disso, a queda de pressão de reação é diminuída, e a conversão de buteno é aumentada sem grande investimento em aparelhos. Enquanto isso, uma vez que vapor entra totalmente nos reatores de leito fixo a montante (o reator de leito radialmente fixo 101 na modalidade como indicado na figura 4), uma razão elevada de água para buteno é obtenível em cada reator com uma razão total comparativamente baixa de água para buteno no aparelho inteiro, o que facilita o controle de elevação de isolamento de calor, e prevenção de coqueificação de catalisador. Além disso, a diminuição na razão total de água para buteno significa aumento efetivo em consumo de energia.

[086] A figura 5 mostra um sistema de reação 200 para desidrogenação oxidativa de buteno de acordo com outra modalidade da presente revelação. Como ilustrado na figura, o sistema de reação 200 inclui um reator de leito radialmente fixo, a montante 201, e um reator de leito axialmente fixo a jusante 202 em conexão em série entre si. O reator de leito axialmente fixo 202 emprega uma estrutura convencional, e o reator de leito radialmente fixo 201 adota a estrutura como indicado na figura 2. Preferivelmente, um trocador de calor 203 pode ser disposto entre o reator de leito radialmente fixo 201 e o reator de leito axialmente fixo 202.

[087] De acordo com a presente revelação, um fluxo de alimentação de buteno 210 é dividido em dois fluxos, isto é, um fluxo 211 e um fluxo 212, que são respectivamente alimentados para dentro do reator de leito radialmente fixo 201, e reator de leito axialmente fixo 202. Um fluxo contendo oxigênio 220 é também dividido em dois fluxos, isto é, um fluxo 221 e um fluxo 222, que são respectivamente alimentados para dentro do reator de leito radialmente fixo 201, e reator de leito axialmente fixo 202. Um fluxo de vapor 230 é alimentado para dentro do reator de leito radial- mente fixo 201.

[088] Desse modo, o fluxo de buteno 211, o fluxo contendo oxigênio 221, e o fluxo de vapor 230 são alimentados juntos para dentro do reator de leito radialmente fixo 201. Esses gases reagem entre si no reator de leito radialmente fixo 201, e produzem um primeiro fluxo de saída 240. O primeiro fluxo de saída 240, após passar através do trocador de calor 203, é alimentado para dentro do reator de leito axialmente fixo 202 juntamente com o fluxo de buteno 212, e o fluxo contendo oxigênio 222. Esses gases reagem entre si no reator de leito axialmente fixo 202, e produzem um segundo fluxo de saída 250. O segundo fluxo de saída 250 entra em um aparelho de separação a jusante (não mostrado) para recuperar butadieno.

[089] A figura 6 mostra um sistema de reação 300 para desidrogenação oxidativa de buteno de acordo com outro exemplo da presente revelação. Como ilustrado na figura, o sistema de reação 300 inclui uma unidade de reator de leito axialmente fixo, a montante 301, e um reator de leito radialmente fixo, a jusante, 302 em conexão em série entre si. a unidade de reator de leito axialmente fixo 301 compreende dois reatores de leito axialmente fixos 301A e 301B que empregam uma estrutura convencional e estão em conexão paralela entre si. o reator de leito radialmente fixo 302 adota a estrutura como indicado na figura 2. Preferivelmente, um trocador de calor 303 pode ser disposto entre a unidade de reator de leito axialmente fixo 301 e o reator de leito radialmente fixo 302.

[090] De acordo com a presente revelação, um fluxo de alimentação de buteno 310 é dividido em dois fluxos, isto é, um fluxo 311 e um fluxo 312, que são respectivamente alimentados para dentro da unidade de reator de leito axialmente fixo 301, e o reator de leito axialmente fixo 302. Um fluxo contendo oxigênio 320 também é dividido em dois fluxos, isto é, um fluxo 321 e um fluxo 322, que são respectivamente alimentados para dentro da unidade de reator de leito axialmente fixo 301, e o reator de leito radialmente fixo 302. Um fluxo de vapor 330 é alimentado para dentro do reator de leito radialmente fixo 302.

[091] Desse modo, o fluxo de buteno 311, o fluxo contendo oxigênio 321, e o fluxo de vapor 330 são alimentados juntos para dentro de 301A e 301B da unidade de reator de leito axialmente fixo 301. Esses gases reagem entre si nos reatores de leito axialmente fixo 301A e 301B, e produzem um primeiro fluxo de saída 340. O primeiro fluxo de saída 340, após passar através do trocador de calor 303, é alimentado para dentro do reator de leito radialmente fixo 302 juntamente com o fluxo de buteno 312, e o fluxo contendo oxigênio 322. Esses gases reagem entre si no reator de leito radialmente fixo 302, e produzem um segundo fluxo de saída 350. O segundo fluxo de saída 350 entra em um aparelho de separação a jusante (não mostrado) para recuperar butadieno.

[092] O uso do sistema de reação para desidrogenação oxidativa de butadieno de acordo com a presente revelação será explicado através dos exemplos 9 a 14 e exemplo comparativo 2 abaixo.

Exemplo 9

[093] O exemplo 9 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A usina adota o sistema de reação como mostrado na figura 4. O reator de leito axialmente fixo 101 tem um diâmetro de 4,5 m; o leito catalisador do mesmo tem 600 mm de altura; e a velocidade espacial horária de buteno é 400 h'1. O reator de leito radialmente fixo 102 tem um diâmetro de 3,2 m; o leito de catalisador do mesmo tem 600 mm de espessura, 6.000 mm de altura, e tem uma razão de altura para diâmetro de 10; e a velocidade espacial horária de buteno é 300 h’1.

[094] As taxas de alimentação do estoque de alimentação buteno, ar e vapor são respectivamente 20.000 kg/h e 36.000 kg/h e 66.000 kg/h. o estoque de alimentação de buteno é dividido em duas partes. O fluxo de buteno 111, em uma taxa de fluxo de 7.000 kg/h, é misturado com oxigênio e vapor, com a razão molar de buteno para oxigênio para vapor como 1: 055: 15. Posteriormente, o fluxo misturado resul- tante entra no reator de leito axialmente fixo 101 em uma temperatura de 320°C e uma pressão de 0.15 MPaG. O primeiro fluxo de saída 140 com uma temperatura de 480°C na saída do material, após passar através do trocador de calor 102, é misturado com o fluxo de buteno 112, e fluxo de ar 122, antes de entrar subequentemente no leito radialmente fixo 102. O fluxo de buteno 112 flui em uma taxa de 13.000 kg/h, e o buteno, oxigênio e vapor entram no reator de leito radialmente fixo 102 com uma razão molar do mesmo sendo 1:0.65:16. A temperatura de reação no reator de leito radialmente fixo é 330°C; a pressão do mesmo é 0.1 MPaG, e o segundo fluxo de saída 150 tem uma temperatura de 510°C.

[095] O sistema de reação 100 tem uma capacidade de produção de butadieno anual de 100.000 toneladas, em que 35% do estoque de alimentação de buteno são processados no reator de leito axialmente fixo 101, e os 65% restantes são processados no reator de leito radialmente fixo 102. A conversão de buteno é de 80%. O consumo de energia da usina é 1.200 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E um valor total de RMB 20 milhões é investido nos reatores.

Exemplo 10

[096] O exemplo 10 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A usina adota o sistema de reação como mostrado na figura 5. O reator de leito radialmente fixo 201 tem um diâmetro de 3,5 m; o leito catalisador do mesmo tem 600 mm de espessura, 6.000 mm de altura e tem uma razão de altura para diâmetro; e a velocidade espacial horária de buteno é 350 h’1. O reator de leito axialmente fixo 202 tem um diâmetro de 5 m; o leito de catalisador do mesmo tem 550 mm de altura; e a velocidade espacial horária de buteno é 400 h’1. As taxas de alimentação do estoque de alimentação buteno, ar e vapor são respectivamente 20.000 kg/h e 36.000 kg/h e 66.000 kg/h. O estoque de alimentação de buteno é dividido em duas partes. O fluxo de buteno 211, em uma taxa de fluxo de 14.000 kg/h, é misturado com oxigênio e vapor, com a razão molar de buteno para oxigênio para vapor como 1: 0.6: 10. Posteriormente, o fluxo misturado resultante entra no reator de leito radialmente fixo 201 em uma temperatura de 320°C e uma pressão de 0.15 MPaG. O primeiro fluxo de saída 240 com uma temperatura de 500°C, após passar através do trocador de calor 203, é misturado com o fluxo de buteno 212, e fluxo de ar 222, antes de entrar subequentemente no leito axialmente fixo 202. O fluxo de buteno 212 flui em uma taxa de 6.000 kg/h, e o buteno, oxigênio e vapor entram no reator de leito axialmente fixo 202 com uma razão molar do mesmo sendo 1:0.6:16. A temperatura de reação no reator de leito axialmente fixo é 330°C; a pressão do mesmo é 0.12 MPaG. O segundo fluxo de saída 250 tem uma temperatura de 500°C.

[097] O sistema de reação 200 tem uma capacidade de produção de butadieno anual de 100.000 toneladas, em que 70% do estoque de alimentação de buteno são processados no reator de leito radialmente fixo 201, e os 30% restantes são processados no reator de leito radialmente fixo 202. A conversão de buteno é de 81%. O consumo de energia da usina é 1.200 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E um valor total de RMB 22 milhões é investido nos reatores.

Exemplo 11

[098] O exemplo 11 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A usina adota o sistema de reação como mostrado na figura 6. Dois reatores de leito axialmente fixos 301A e 301B em paralelo são dispostos à montante, em que cada reator tem um diâmetro de 4 m; o leito catalisador do mesmo tem 600 mm de altura e a velocidade espacial horária de buteno é 400 h'1. O reator de leito radialmente fixo 302 tem um diâmetro de 3 m; o leito de catalisador do mesmo tem 600 mm de espessura, 6.000 mm de altura, e tem uma razão de altura para diâmetro de 10; e a velocidade espacial horária de buteno é 300 IT1. AS taxas de alimentação do estoque de alimentação buteno, ar e vapor são respectivamente 20.000 kg/h e 35.000 kg/h e 64.000 kg/h. O estoque de alimentação de buteno é dividido em duas partes, em que o fluxo de buteno 311 flui em uma taxa de fluxo de 12.000 kg/h, e as taxas de alimentação de buteno nos reatores de leito axialmente fixo 301A e 301B são ambos 6.000 kg/h. A razão molar de buteno para oxigênio para vapor como 1: 0.55: 15. A temperatura no reator de leito axialmente fixo é 320°C e a pressão do mesmo é 0.14 MPaG. O primeiro fluxo de saída 340 com uma temperatura de 480°C, após passar através do trocador de calor 303, é misturado com o fluxo de buteno 312, e fluxo de ar 322, antes de entrar subsequentemente no leito radialmente fixo 302. O fluxo de buteno 312 flui em uma taxa de 8.000 kg/h, e o buteno, oxigênio e vapor entram no reator de leito radialmente fixo 302 com uma razão molar do mesmo sendo 1:0.65:12. A temperatura de reação no reator de leito radialmente fixo 302 é 330°C; a pressão do mesmo é 0.1 MPaG. O segundo fluxo de saída 350 tem uma temperatura de 500°C.

[099] O sistema de reação tem uma capacidade de produção de butadieno anual de 106.000 toneladas, em que 60% do estoque de alimentação de buteno são processados no reator de leito axialmente fixo 301, e os 40% restantes são processados no reator de leito radialmente fixo 302. A conversão de buteno é de 84%. O consumo de energia da usina é 1.150 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E um valor total de RMB 20 milhões é investido nos reatores.

Exemplo 12

[0100] O exemplo 12 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A usina é substancialmente igual à usina no exemplo 9, exceto que a razão molar de buteno para oxigênio para vapor no reator de leito axialmente fixo 101 é 1:0.55:8, com a pressão de reação do mesmo sendo 0.20 MPaG; e a pressão de reação no reator de leito radialmente fixo 102 é 0.15 MPaG.

[0101] O sistema de reação tem uma capacidade de produção de butadieno anual de 95.000 toneladas, em que 35% do estoque de alimentação de buteno são processados no reator de leito axialmente fixo 101, e os 65% restantes são processados no reator de leito radialmente fixo 102. A conversão de buteno é de 78%. O consumo de energia da usina é 1.300 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E um valor total de RMB 20 milhões é investido nos reatores.

Exemplo 13

[0102] O exemplo 13 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A usina é substancialmente igual à usina no exemplo 9, exceto que o diâmetro do reator de leito axialmente fixo 101 é 4,0 m; o reator de leito radialmente fixo 102 tem um diâmetro de 2,8 m; o oxigênio flui em uma taxa de 7.500 kg/h; e a razão molar de buteno para oxigênio para vapor no reator de leito axialmente fixo 101 é 1:0.55:6.

[0103] O sistema de reação tem uma capacidade de produção de butadieno anual de 102.000 toneladas, em que 35% do estoque de alimentação de buteno são processados no reator de leito axialmente fixo 101, e os 65% restantes são processados no reator de leito radialmente fixo 102. A conversão de buteno é de 83%. O consumo de energia da usina é 1.000 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E um valor total de RMB 18 milhões é investido nos reatores.

Exemplo 14

[0104] O exemplo 14 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A usina é substancialmente igual à usina no exemplo 11, exceto que nos reatores de leito axialmente fixo 301A e 301B, cada dos leitos de catalisador tem 700 mm de altura, e a velocidade espacial horária de buteno do mesmo é 300 h’1; no reator de leito radialmente fixo 302, o leito de catalisador tem uma espessura de 650 mm, uma altura de 6.500 mm, e a velocidade espacial horária de buteno do mesmo é 400 h’1; a razão molar de buteno para oxigênio para vapor nos reatores de leito axialmente fixo 301A e 301B é 1:0.50:1, e a pressão de reação do mesmo é 0.15 MPaG; o primeiro fluxo de saída 340 tem uma temperatura de 490°C; e buteno, oxigênio e vapor entram no reator de leito radial- mente fixo 302 com uma razão molar de 1:0,65-10.

[0105] O sistema de reação tem uma capacidade de produção de butadieno anual de 100.000 toneladas, em que 55% do estoque de alimentação de buteno são processados no reator de leito axialmente fixo 301, e os 45% restantes são processados no reator de leito radialmente fixo 302. A conversão de buteno é de 85%. O consumo de energia da usina é 1.150 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E um valor total de RMB 20 milhões é investido nos reatores.

Exemplo comparativo 2

[0106] O exemplo comparativo 2 envolve uma usina de 100.000 t/ano para produzir butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno. A planta adota o sistema de reação como mostrado na figura 7. Um reator de leito isolado a calor, axialmente fixo, único, convencionalmente utilizado, 401 é adotado. O estoque de alimentação de buteno 410, ar 420, e vapor 430 respectivamente fluem em uma taxa de 22.700 kg/h; 34.000 kg/h e 160.500 kg/h. a razão molar de buteno para oxigênio para vapor é 1:0.6:22. A temperatura de reação é 330°C, e a pressão de reação 0.12 MPaG. Um gás de saída 450 tem uma temperatura de 520°C.

[0107] O consumo de vapor nos estágios de reação é 131.330 kg/h, o consumo de energia da usina é 1.600 kg de óleo padrão por tonelada de butadieno. E a conversão de buteno é de 65%.

[0108] As estatísticas obtidas nos exemplos e exemplo comparativo acima indicam que com o sistema de reação de acordo com a presente revelação, a conversão de Buteno pode ser aperfeiçoada em 10% a 20%; o valor de investimento na mesma escala que em um sistema de reação convencional pode ser reduzido em 10% a 30%; e a usina pode poupar mais de 20% de energia. Portanto, efeitos técnicos excelentes são obteníveis através do sistema de reação de acordo com a presente revelação.

[0109] Embora a presente revelação tenha sido discutida com referência a modalidades preferíveis, estende além das modalidades especificamente reveladas para outras modalidades alternativas e/ou uso da revelação e modificações óbvias e equivalentes do mesmo. Particularmente, desde que não haja conflito estrutural, as características técnicas reveladas em toda e cada modalidade da presente revelação podem ser combinadas entre si de qualquer modo. O escopo da presente revelação aqui revelado não deve ser limitado pelas modalidades reveladas específicas como descrito acima, porém abrange todas e quaisquer soluções técnicas que seguem compreendidas no escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. Sistema para preparar butadieno por desidrogenação oxidativa de buteno, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um primeiro reator de estágio e um segundo reator de estágio conectados entre si, em que o primeiro reator de estágio é um reator de leito axialmente fixo e o segundo reator de estágio é um reator de leito radialmente fixo, ou o primeiro reator de estágio é o reator de leito radialmente fixo e o segundo reator de estágio é reator de leito axialmente fixo, em que o reator de leito radialmente fixo compreende: um pré-misturador para misturar pelo menos um primeiro gás e um segundo gás, em que o pré-misturador compreende: um corpo tubular tendo uma extremidade fechada e uma extremidade aberta; uma primeira passagem de fluxo para receber o primeiro gás, a primeira passagem de fluxo se estendendo axialmente e de modo vedável através da extremidade fechada para dentro do corpo tubular; um tubo cônico disposto no corpo tubular, em que uma extremidade pequena do tubo cônico comunica com a primeira passagem de fluxo, e uma extremidade grande do tubo cônico estende na direção da extremidade aberta com uma borda do mesmo sendo fixa a uma parede interna do corpo tubular, desse modo definindo uma câmara de distribuição vedada entre o corpo tubular e o tubo cônico; e uma segunda passagem de fluxo disposta em uma porção lateral do corpo tubular para receber o segundo gás na câmara de distribuição; um alojamento cilíndrico com uma extremidade superior se comunicando com a extremidade aberta do corpo tubular do pré-misturador; uma montagem de leito catalisador disposta no alojamento, em que a montagem de leito catalisador compreende uma pluralidade de distribuidores de tubo de setor dispostos em uma parede interna do alojamento, um tubo de parede porosa disposto no centro do alojamento e estendendo-se para fora a partir do alojamento, e um leito catalisador disposto entre a pluralidade de distribuidores de tubo de setor e o tubo de parede porosa, em que um elemento de vedação é disposto em uma extremidade superior do leito catalisador que permite que um fluxo de gás a partir do pré-misturador entre na pluralidade de distribuidores de tubo de setor e descarregue a partir do alojamento após a passagem através do leito catalisador e do tubo de parede porosa; e um distribuidor de gás fixado com a extremidade aberta do corpo tubular do pré-misturador e estende para dentro do alojamento, uma extremidade inferior do distribuidor de gás sendo dotada de um defletor no formato de cone não-poroso afilado em direção ao corpo tubular, por meio do qual guia todo o gás do pré- misturador para entrar no alojamento através de uma abertura anular lateral formada entre o defletor no formato de cone e o alojamento.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, o distribuidor de gás compreende ainda uma pluralidade de tramas circunferencialmente dispostas em um modo homogêneo para conectar o defletor no formato de cone à extremidade aberta do corpo tubular do pré-misturador.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, um ângulo de cone do defletor no formato de cone varia de 90° a 135°.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, a abertura anular lateral é disposta em tal tamanho que os gases misturados fluindo através da mesma mantenham uma velocidade média de 10 a 40 m/s.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, pelo menos seis distribuidores de tubo de setor são circunferencialmente dispostos ao longo da parede interna do alojamento, em que cada tubo de setor é perfurado com uma pluralidade de orifícios de distribuição.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que uma porosidade dos orifícios de distribuição varia de 10% a 50%.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, o tubo de parede porosa compreende um cilindro poroso posicionado em um centro do mesmo, uma placa perfurada encostando contra o cilindro poroso, e uma tela ou grade disposta sobre o tubo de parede porosa, em que a tela e a placa perfurada são conectadas entre si através de nervuras de suporte, ou a grade encosta contra a placa perfurada.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o reator de leito axialmente fixo compreende pelo menos dois reatores de leito axialmente fixos conectados entre si em paralelo.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, a primeira passagem de fluxo é de forma tubular e se estende para dentro do tubo cônico passando de modo vedante através da extremidade pequena do mesmo.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, uma extremidade da primeira passagem de fluxo que se estende para dentro do tubo cônico compreende uma placa de distribuição perfurada, e tem a forma de um hemisfério, um cone ou uma placa, as perfurações da mesma têm um diâmetro de 5 mm a 100 mm.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que as perfurações têm um diâmetro variando de 20 mm a 60 mm.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, no reator de leito radialmente fixo, um ângulo de meio cone do tubo cônico é de 5o a 20°.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o ângulo de meio cone do tubo cônico varia de 8o a 16°.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o reator de leito radialmente fixo compreende uma pluralidade de bocais dispostos em uma porção lateral do tubo cônico adjacente à sua extremidade pequena para introduzir o segundo gás no tubo cônico.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um da pluralidade de bocais é configurado como um cone de guiar.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de bocais está disposta em grupos de círculos concêntricos imaginários ao longo de uma direção axial ao longo do tubo cônico.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que os bocais de cada dois grupos adjacentes são alternados entre si em uma direção circunferencial.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro gás é uma mistura de vapor e um gás contendo oxigênio, e o segundo gás é buteno.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o ângulo do cone do defletor no formato de cone varia de 120° a 135°.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a velocidade média dos gases misturados varia de 20 a 35 m/s.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a porosidade dos orifícios de distribuição varia de 20% a 40%.

22. Processo para preparar butadieno através de um sistema, conforme definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: a) alimentar vapor para dentro do primeiro reator de estágio, e alimentar um gás contendo buteno e um gás contendo oxigênio tanto para o primeiro reator de estágio como para o segundo reator de estágio, em que a razão molar de buteno para oxigênio para vapor alimentado para dentro do primeiro reator de estágio é 1: (0.4-1.5): (2-20); b) misturar materiais que saem do primeiro reator de estágio com o gás contendo buteno e gás contendo oxigênio antes de entrar no segundo reator de estágio, em que uma razão molar de buteno para oxigênio para vapor alimentado para dentro do segundo reator de estágio é 1: (0.4-1.5): (2-20); e c) separar materiais que saem do segundo reator de estágio em um estágio de separação à jusante para obter butadieno; em que as temperaturas de reação nos primeiro e segundo reatores de estágio são de 300°C a 600°C e as pressões de reação dos mesmos são de 0,0 a 2,0 MPaG.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o gás contendo buteno compreende pelo menos um selecionado do grupo que consiste em 1-buteno, cis-2-buteno e trans-2-buteno.

24. Processo, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão molar de buteno para oxigênio para vapor que entra em cada estágio é 1: (0.45-0.9): (6-16).

25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a velocidade espacial horária gasosa de buteno entrando em cada estágio varia de 200 a 450 h'1.

26. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de reação em cada estágio varia de 310°C a 480°C, e a pressão de reação em cada estágio varia de 0.05 a 0.5 MPaG