CZ2011546A3 - Zpusob dehydrogenace uhlovodíku - Google Patents

Abstract

Zpusob katalytické dehydrogenace C3+ uhlovodíkové vsázky. Uhlovodíková vstupní surovina se nejprve rozdelí a první cást suroviny se zavede do první dehydrogenacní reakcní zóny pracující bez oxidacního opetovného ohrevu a výsledný vytékající proud se zavádí do druhé dehydrogenacní reakcní zóny pracující bez oxidacního opetovného ohrevu. Výsledný odtékající proud z druhé dehydrogenacní reakcní zóny se zavádí spolu s druhou cástí suroviny do tretí dehydrogenacní reakcní zóny pracující s oxidacním opetným ohrevem.

Description

ZPŮSOB DEHYDROGENACE UHLOVODÍKŮ

OBLAST TECHNIKY [0001] Oblast techniky, které se tento vynález týká, je katalytická dehydrogenace uhlovodíků. Konkrétněji se vynález týká způsobu dehydrogenace uhlovodíků, včetně parafinů a alkylaromatických sloučenin.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY [0002] Modernizace existujících zařízení pro katalytickou dehydrogenaci_} která nemají kapacitu oxidačního opakovaného ohřevu, s cílem zvýšit kapacitu, je omezena vnitřními rychlostmi reaktoru a maximálními teplotami přepravních linek reaktoru. Vzhledem k těmto omezením existujícího zařízení, dosahuje maximální možná expanze kapacity jednoduchým zvýšením výkonu existujících reaktorů 35 procent.

[0003] Dehydrogenace uhlovodíků je známá, kdy se jak acyklické, tak aromatické uhlovodíky převádějí na odpovídající méně nasycené produkty. Například dehydrogenace provádí komerčně při výrobě styrenu z ethylbenzenu. US 3 515 766 a US 3 4 09 68 9 popisuj e katalytické způsoby parní dehydrogenace pro alkylaromatické sloučeniny včetně ethylbenzenu. Tyto odkazy popisují smísení přehřáté páry a uhlovodíkové dávky a smísení dalšího množství přehřáté páry s reakčními složkami mezi následnými loži dehydrogenačního katalyzátoru za účele opakovaného ohřevu reakčních složek.

[0004] Dosavadní stav techniky rovněž popisuje průchod kyslíku do dehydrogenační zóny za účelem reakce kyslíku s vodíkem,

který se uvolňuje během dehydrogenační reakce, čímž se uvolňuje teplo a spotřebovává vodík.

PODSTATA VYNÁLEZU [0005] Předložený vynález poskytuje prostředek pro zvýšení kapacity existuj ícího dvoureaktorového dehydrogenačního způsobu, který pracuje bez oxidačního opakovaného ohřevu. Uhlovodíková vstupní surovina se tedy nejprve rozdělí a první část uhlovodíkové vstupní suroviny se zavede do první dehydrogenační reakční zóny, která pracuje bez oxidačního opakovaného ohřevu a výsledný proud se následně opět ohřej e a zavede do druhé dehydrogenační reakční zóny, která rovněž pracuje bez oxidačního opakovaného ohřevu. Výsledný proud z druhé dehydrogenační reakční zóny se zavede, spolu s druhou částí uhlovodíkové vstupní suroviny, do třetí dehydrogenační reakční zóny, která pracuje s oxidačním opakovaným ohřevem.

[0006] Část suroviny, která obejde první dvě dehydrogenační reakční zóny odpovídá v podstatě množství suroviny potřebné pro dosažení požadovaného zvýšení kapacity. Například, pokud 33 procent celkové uhlovodíkové vsázky je vedeno kolem, potom je výsledkem 50procentní zvýšení celkové kapacity zařízení, pokud se začíná se dvěma reakčními zónami a přejde na tři reakční zóny. Při provádění celkového procesu tímto způsobem, nedochází k žádné změně rychlosti proudění páry a teploty do přehřívače páry a kombinovaná dodávka do existující první dehydrogenační reakční zóny zůstává nezměněna od původně navržené, takže kritické části zařízení, tj . , přehřívač páry a dva existuj ící reaktory nejsou přímo dotčeny zvýšením kapacity. Způsobem podle předloženého vynálezu je možné zvýšit kapacitu o 50 až 60 procent.

PODROBNÝ POPIS OBRÁZKŮ [ 0007] Obrázek znázorňuje zj ednodušený vývoj ový diagram výhodného provedení způsobu podle předloženého vynálezu. Obrázek je schematickou ilustrací předloženého vynálezu a nikterak neomezuje rozsah vynálezu.

PODROBNÝ POPIS VYNÁLEZU [0008] Způsoby dehydrogenace aromatických uhlovodíků mají rozsáhlé komerční využití. Například velká množství styrenu se vyrábějí dehydrogenací ethylbenzenu. Výsledný styren může polymerovat samostatně nebo jej lze kopolymerovat s butadienem, isoprenem, akrylonitrilem, atd. Další uhlovodíky, které lze dehydrogenovat téměř zcela stejným způsobem zahrnují diethylbenzen, ethyltoluen, propylbenzen a isopropylbenzen. Předložený způsob lze rovněž aplikovat na dehydrogenací dalších typů uhlovodíků zahrnuj ících relativně čisté nebo směsné proudy C2-C16 parafinů. Způsob lze tedy aplikovat na dehydrogenací propanu, butanů, hexanů nebo nonanů. Nicméně protože se velká většina současných komerčních dehydrogenačních procesů používá pro dehydrogenací ethylbenzenu, následující popis předloženého vynálezu bude prezentován zejména ve smyslu dehydrogenace ethylbenzenu. Toto však neznamená, že by z rozsahu předloženého vynálezu byly vyloučeny ty alkylaromatické a acyklické uhlovodíky, které byly uvedeny výše nebo ty, které mají odlišné kruhové struktury včetně bicyklických sloučenin.

[0009] Dehydrogenační reakce j e vysoce endotermní. Takže vedení reakčních složek skrze lože dehydrogenačního katalyzátoru má za následek sníženi teploty reakčních složek. Endotermicita reakce je taková, že snížení teploty posunuje reakční složky mimo požadované teplotní rozmezí. Reakční složky jsou ve skutečnosti ochlazeny tou měrou, aby požadovaná reakce již dále nepokračovala komerčně dosažitelnou měrou.

Požadovaných tedy nelze kontaktu nebo komerčních potřeb na jeden konverzní průchod pouhým vedením reakčních složek do ložem dehydrogenačního katalyzátoru.

dosáhnout j ediným

Z tohoto důvodu, se stalo běžnou komerční praxí provádět určitým způsobem mezistupňový opětovný ohřev. Mezistupňový ohřev proudu reakčních složek, který vytéká požadovanou katalyzátoru, se provádí na druhého následného lože katalyzátoru. Tento z prvního lože vstupní teplotu opakovaný ohřev skrze přímou tepelnou výměnu při vmíšení lze provádět vysokoteplotní z lože prvního páry do proudu reakčních složek unikajících katalyzátoru.

[0010] Výhodný způsob mezíštupňového zahrnuje použití nepřímé tepelné výměny.

opětovného ohřevu

U tohoto způsobu je proud vytékající z dehydrogenační zóny veden skrze tepelný vedou do následné výměník, ve kterém se ohřeje, a reakční složky se následně dehydrogenační zóny. Vysokoteplotní této metody nepřímé tepelné výměny může pára, spaliny, vysokoteplotní provozní tekutinou použitou u být vysokoteplotní proud nebo další snadno dostupné vysokoteplotní tekutiny.

[0011] Podle předloženého vynálezu se první část dihydrogenovatelné uhlovodíkové vstupní suroviny ohřeje a zavede, výhodně s párou, do první dehydrogenační reakční zóny pracující bez oxidačního opakovaného ohřevu za vzniku proud, který se opět ohřeje a zavede do druhé dehydrogenační reakční zóny. Výsledný proud z druhé dehydrogenační reakční zóny obsahuje vodík vznikající během dehydrogenace, který je následně dostupný pro katalytickou oxidaci, při které se uvolňuj e teplo pro opětný ohřev reakčních složek před jejich zavedením do následného dehydrogenačniho katalyzátoru. Výsledný proud z druhé dehydrogenační reakční zóny, druhá část dehydrogenovatelné uhlovodíkové vstupní suroviny, kyslík, a případně, pára reaguj í ve třetí dehydrogenační reakční zóně pracuj ící s oxidačním opakovaným ohřevem.

[0012] Druhá část dehydrogenovatelné uhlovodíkové vstupní suroviny, kyslík a pára, pokud je přítomna, se výhodně smísí před zavedením do třetí dehydrogenační reakční zóny, aby se zajistila homogenní dodávka do oxidačního opětovně ohřátého katalyzátoru, aby se dosáhlo požadované reakční teploty před kontaktováním dehydrogenačniho katalyzátoru. Tato homogenita rovněž eliminuje možnost přítomnosti explozivních koncentrací uhlovodíků.

[0013] Důvodem pro použití oxidačního opětného ohřevu je poznání, že spalování vodíku, který se tvoří v dehydrogenačnich reakčních zónách má dvě funkce, které jsou přínosné pro dehydrogenační proces. Za prvé, spalování vodíku j e přínosné pro posun rovnováhy dehydrogenační reakce ve prospěch zvýšené míry dehydrogenace. Za druhé selektivní spalování vodíku bude uvolňovat teplo dostatečné pro opětný ohřev reakčních složek na požadované dehydrogenační podmínky.

[0014] Oxidace se výhodně provádí v přítomnosti katalyzátoru, který selektivně podporuje oxidaci vodíku v porovnání s destrukčním spalováním nebo oxidací hodnotnější dodávky a uhlovodíkových produktů. Selektivně spalovaná metoda mezistupňového opětovného ohřevu představuje ekonomičtější dehydrogenační proces.

[0015] Navzdory pokroků, kterých bylo dosaženo v oblasti kataláz a konverze uhlovodíků, je konečná konverze, které lze dosáhnout během jediného průchodu skrze dehydrogenační zónu, • · * · omezena na míru, menší

Není tedy možné dosáhnout

100% konverze uhlovodíkové dávky na odpovídaj ící připravený omezení stupně konverze, dehydrogenačním procesu, dehydrogenovaný uhlovodík. Základní kterého lze dosáhnout v libovolném je rovnovážná koncentrace různých reakčních složek při použitých teplotách. Proud opouštěj ící katalytickou dehydrogenační zónu bude tedy obsahovat směs uhlovodíkové dávky, dehydrogenačního uhlovodíkového produktu a vodíku. Obecně je nutné separovat a izolovat dehydrogenovaný uhlovodíkový produkt a recyklovat nepřevedenou uhlovodíkovou dávku. Čím vyšší je míra konverze, které se dosáhne materiálu, který se musí recyklovat. Separace produktu a nezreagovaných uhlovodíků vyžaduj e rozsáhlé provozní vybavení a spotřebovává velká množství energií ve formě tepla a elektrické energie. Je tedy žádoucí zvýšit konverzi, které se dosáhne na průchod v dehydrogenační zóně a tím snížit množství materiálu, který musí být separován a recyklován. Vyšší konverze na průchod bude rovněž umožňovat použití menší reakční zóny v rámci způsobu společně se snížením nákladů na reaktory, katalyzátor a energie používané v reakční zóně. Z těchto důvodů j e vysoce žádoucí dosáhnout zvýšené míry celkové konverze během průchodu proudu dodávky dehydrogenační zónou pomocí dehydrogenační zón y s více lůžky.

[0016] Při procesu oxidačního opakovaného ohřevu, se proud plynu obsahujícího kyslík výhodně smísí s proudem vytékajícím z předchozí dehydrogenační reakční zóny a výsledná směs se spolu s částí dehydrogenovatelné uhlovodíkové vstupní suroviny vede do lože katalyzátoru selektivní oxidace kyslíku. Pro dosažení optimálních úrovní výkonu a bezpečnosti u tohoto procesu, j e nutné přísně kontrolovat rychlost, kterou se kyslík dostává do procesu.

[0017] Nedostatečné množství kyslíku povede k méně než požadované spotřebě vodíku a což je důležitější méně než požadovanému opětnému ohřevu proudu reakčních složek.

Výsledkem bude snížení stupně dehydrogenace dosažené během průchodu skrze celkovou reakční zónu. Není zpravidla požadováno vstřikovat vyšším množství kyslíku do libovolné části dehydrogenační zóny než je žádoucí pro dosažení požadovaného stupně spalování vodíku.

[0018] Průchod přebytečného množství kyslíku do dehydrogenační zóny bude mít rovněž š kodlivý vliv na dlouhodobé provádění způsobu. Například kyslík bude zpravidla způsobovat deaktivaci neboli bude působit jako jed pro některé komerčně používané dehydrogenační katalyzátory. Je tedy nežádoucí, aby resíduální kyslík unikal z lože oxidačního katalyzátoru a následně kontaktoval dehydrogenační katalyzátor. Provoz dehydrogenační zóny způsobem, který nemá za následek celkovou spotřebu kyslíku, j e rovněž nežádoucí, vzhledem k zj evné výbušné povaze směsí kyslíku uhlovodíku. Nicméně výbušná povaha těchto směsí může, být v podstatě negována správným řízením způsobu, které vyloučí přítomnost směsí ležících v explozivním rozmezí, protože použití ředidel a úmyslně nízké rychlosti zavádění kyslíku, a přítomnost dostatečného množství tuhého materiálu působí jako prostředek pro potlačení výbuchu. Konečně, přítomnost kyslíku není zpravidla požadována v nádobách obsahujících uhlovodíky protože kyslík může reagovat s uhlovodíky za vzniku různých nežádoucích okysličených sloučenin.

[0019] Struktura dehydrogenačních reakčních zón se může měnit změnou typu katalyzátorového lože, které se použije. Například radiální proudění skrze prstencová katalyzátorová lože, stejně jako vertikální proudění skrze válcová katalyzátorová lože. Je třeba poznamenat, že v případě dehydrogenačního katalyzátoru koncentricky umístit ve stejné radiálního proudění, lze lože a oxidačního katalyzátoru výšce v nádobě nebo nádobách.

Buď oxidační katalyzátor nebo dehydrogenační katalyzátor lze umístit ve vněj ším loži tohoto uspořádání. Proud plynu by potom procházel skrze válcovité středové trubkovité oblasti uspořádané ve středu radiálně tekoucích katalyzátorová lože a skrze prstencové plyn jímající a distribuující volné objemy uspořádané mezi vnějším povrchem katalyzátorových loží a vnitřní stěnou nádoby. Rovněž je možná změna počtu loží katalyzátoru, která lze použít. Vhodné systémy pro instalaci katalyzátoru lze nalézt například v patentech US 3 498 755; US 3 515 763; a US 3 751 232.

[0020] Dehydrogenační katalyzátory obecně sestávají z jedné nebo více kovových složek zvolených ze skupin VI. a VIII. periodické tabulky prvků. Jeden typický katalyzátor pro dehydrogenaci alkylaromatických sloučenin obsahuje 85 % hmotn. oxidu železitého, 2 % hmotn. oxidu chromitého, 12 % hmotn. hydroxidu draselného a 1 % hmotn. hydroxidu sodného. Druhý dehydrogenační katalyzátor, který se používá komerčně, sestává z 87 až 90% hmotn. oxidu železitého, 2 až 3 % hmotn. oxidu chromitého a 8 až 10 % hmotn. oxidu draselného. Třetí typický katalyzátor obsahuje 90 % hmotn. oxidu železa, 4 % hmotn. oxidu chromitého a 6 % hmotn. uhličitanu draselného. Způsoby přípravy vhodných katalyzátorů jsou v oblasti známé. To demonstruje text patentu US 3 387 053, který popisuje výrobu katalytického kompozitu tvořeného alespoň 35 % hmotn. oxidu železa jako aktivní katalytickou složkou, 1 až 8 % hmotn. oxidu zinku nebo mědi, 0,5 až 50 % hmotn. alkalickým promotorem a 1 až 5 % hmotn. oxidu chromitého jako stabilizátor a vazebné činidlo. US 4 467 046 rovněž popisuje katalyzátor pro dehydrogenaci ethylbenzenu v přítomnosti páry.

Tento katalyzátor obsahuje 15 až 30 % hmotn. oxidu draselného, až 8 % hmotn. oxidu céru, 1,5 až 6 % hmotn. oxidu molybdenu, až 4 % hmotn. uhličitanu vápenatého, přičemž zbytek do 100 % tvoři oxid železa.

[0021] Dehydrogenačni podmínky obecně zahrnuji teplot 500 °C až 750 °C a výhodně 565 °C až 675 °C. Teplota vyžadovaná pro účinný provoz libovolného konkrétního dehydrogenačniho procesu bude záviset na uhlovodíkové dávce a aktivitě použitého katalyzátoru. Tlak udržovaný v dehydrogenačni zóně se může pohybovat od 100 do 7 50 mm Hg, přičemž výhodné rozmezí tlaků leží od 250 do 700 mm Hg. Provozní tlak v dehydrogenačni zóně se měří na vstupu, ve střední části a na výstupu z této zóny, aby se získal průměrný tlak. Proud vsázky se zavádí do dehydrogenačni zóny při hodinové prostorové rychlosti kapaliny od 0,1 do 2,0 h^-1, a výhodně od 0,1 do 1,0 h'¹, vztaženo k celkovému zaváděnému kapalnému uhlovodíku při 15,6 °C.

[0022] Dávka uhlovodíků, které dehydrogenovat, se se mají s cílem působit proti efektu výhodně smísí s přehřátou párou endotermní dehydrogenačni reakce.

snižování teploty

Přítomnost páry je rovněž popsána jako přínosná pro stabilitu katalyzátoru tím, dehydrogenačniho uhlíkových depozitů. Výhodně se pára že brání akumulaci smísí s dalšími složkami proudu vsázky při rychlosti 0,5 až uhlovodíkové vsázky. Další množství na libru

1,5 liber páry páry za j edním nebo více následnými dehydrogenačními katalyzátorovými loži, pokud je to žádoucí. Nicméně proud opouštějící dehydrogenačni zónu by měl obsahovat méně než 3 libry páry na libru uhlovodíkového produktu a výhodně méně než 2 libry páry na libru uhlovodíkového produktu.

[0023] Parný proud vytékající z poslední dehydrogenačni zóny si může vyměnit teplo s protiproudem proudem páry, proudem reakčních složek tohoto nebo dalšího procesu, nebo jej lze použit proud jako tepelný zdroj pro frakcionací. Komerčně vytékající je často veden skrze několik tepelných výměníků, čímž ohřívá množství různých proudů a ochlazuje odtékající proud.

Tato tepelná výměna se provádí s ohledem na výše definovaná omezení.

Výhodně, je chlazení dostatečné pro zkondenzování alespoň molárních procent C6+ uhlovodíků, tj . uhlovodíků maj ících nebo více atomů uhlíku na molekulu, a alespoň 95 molárních procent vodní páry v proudu opouštějícím dehydrogenační zónu.

V podstatě veškerý dehydrogenovaný uhlovodíkový produkt, například styren, většina vody a další snadno kondenzovatelné sloučeniny přítomné v odtékajícím proud se takto převedou na kapaliny. Takto vzniká proud směsné který je veden do nádoby pro fázovou separaci. Tento postup umožňuj e rychlou hrubou separaci dekantací uhlovodíků z vody a vodíku přítomných v odtékajícím proudu. Dehydrogenovaný uhlovodíkový produkt, který j e přítomen v proudu odtékáj ícím z dehydrogenační zóny se stává součástí uhlovodíkového proudu, který je odváděn ze separační nádoby a přepravuje do příslušného separačního zařízení.

Dehydro-genovaný uhlovodíkový produkt se výhodně izoluje z uhlovo-díkového proudu použitím jednoho z několika frakčních systémů, které jsou v daném oboru známé.

Touto f rakcionaližací se výhodně získá relativně čistý proud dávky nepřevedeného uhlovodíku, jako je například ethylbenzen, který lze recyklovat za účelem zlepšení ekonomiky procesu. Během frakcionalizace lze rovněž ziskat další uhlovodíkový proud obsahující vedlejší produkty dehydrogenační reakce. Například při výrobě styrenu z ethylbenzenu, lze izolovat benzen a toluen, a lze je částečně recyklovat jak uvádí patent US 3 40 9 68 9 je zcela vyloučit z procesu. Pokud j e

GB 1 238 žádoucí,

602 nebo lze pro izolaci dehydrogenovaného uhlovodíkového produktu použít i jiné způsoby než frakcionalizační.

Například patent • * ♦ ·

US 3 784 620 popisuje separaci styrenu a ethylbenzenu za použiti polyamidové permeační membrány, například z nylonu-6 a nylonu 6, 10. Patent US 3 513 213 popisuje separačni metodu použivajici extrakci kapalina-kapalina, kde se jako rozpouštědlo použije bezvodý fluorboráty stříbrný. Podobné separačni metody použivajici fluorboráty měďné a fluorfosfáty měďné jsou popsány nebo v patentech US 3 517 07 9; US 3 517 080; a US 3 517 081.

[0024]Proudem kyslíku přiváděným do procesu může být vzduch, ale výhodně se použije plyn mající pokud má proud vyšší obsah kyslíku než vzduch. Je výhodné, dodávající kyslík obsah dusíku menší než molárních procent, přičemž použití v podstatě čistého ekonomicky schůdné.

kyslíku j e vysoce výhodné, koncentrace kyslíku pokud je

Výhodná proudu dodáváj ícím kyslík je v prvé řadě věcí ekonomiky lze ji určit porovnáním toho, jakou výhodu poskytne čistý kyslík s náklady vynaloženými na získáni kyslíku. Základní nevýhody přítomnosti dusíku j sou naředění proudu plynu obsahuj ícího vodík, který se odvádí z nádoby pro separaci produktu a skutečnost, že dusík prochází skrze dehydrogenační zónu, čimž se zvyšuj e pokles tlaku skrze katalyzátorové lože dehydrogenační zóně se udržuj e absolutní tlak.

Na druhé straně, přítomnost dusíku příznivě ovlivňuje rovnovážnou úroveň konverze tím, že působí jako ředidlo.

[0025] Oxidačním katalyzátorem používaným při oxidačním opakovaném ohřevu nebo v oxidační zóně pro podporu oxidace vodíku může být libovolný komerčně vhodný katalyzátor. Oxidační katalyzátor bude mít jiné složení než dehydrogenační katalyzátor. Výhodně bude mít oxidační katalyzátor vysokou selektivitu pro oxidaci vodíku a při jeho použití bude docházet k pouze malé míře zoxidování dodávaných uhlovodíků • · φ · φ

nebo uhlovodíkových produktů. Výhodný oxidační katalyzátor obsahuje vzácný kov 7., 8. nebo 9. skupiny IUPAC a alespoň jeden další kov nebo kovový kation, přičemž oba tyto materiály j sou přítomny v malých množstvích na žáruvzdorném pevném nosiči. Výhodné vzácné kovy jsou platina a paladiu, nicméně použití ruthenia, rhodia, osmia a india rovněž připadá v úvahu. U jednoho provedení je vzácný kov přítomný v množství, které se pohybuj e v rozmezí od 0,01 % hmotn. do 5,0 % hmotn. finálního katalyzátoru. Kov nebo kovový kation se výhodně zvolí z 1. nebo 2. skupiny IUPAC a je přítomen v množství, které se pohybuje v rozmezí od 0,01 do 20 % hmotn. finálního katalyzátoru. Kov nebo kovový kation lze zvolit ze skupiny sestávající z lithia, draslíku, rubidia a cesia. U jednoho provedení je kovem nebo kovovým kationem lithium nebo draslík. Další případnou složku oxidačního katalyzátor lze zvolit z 14. skupiny IUPAC.

[0026] U výhodného provedení, j e žáruvzdorným pevným nosičem oxidačního katalyzátoru oxid hlinitý maj ící měrný povrch 1 až 300 m²/g; zjevná objemová hustota 0,2 až 1,5 g/cm³; a průměrnou velikost pórů větší než 20 angstrom. Složky obsahující kov are výhodně impregnovány do pevných částic pevného nosiče ponořením do vodného roztoku a následným sušením a žíháním na vzduchu při teplotě pohybující se od 500 °C do 1200 °C. Nosič může mít formu kuliček, pelet nebo extrudátů. Celkové množství oxidačního katalyzátoru přítomného v dehydrogenační zóně j e výhodně menší než 30 % hmotn. celkového množství dihydrogenačního katalyzátoru a výhodněj i se pohybuje mezi 5 a 15 % hmotn. tohoto celkového množství dehydrogenačního katalyzátoru.

[0027]Podmínky používané během kontaktování proudu reakčních složek s ložem oxidačního katalyzátoru bude určen velkou měrou * ··· již popsanými dehydrogenačními podmínkami.

Výhodná výstupní teplota oxidačního katalyzátoru j e výhodnou vstupní teplotou následného lože dehydrogenačního katalyzátoru.

Vzrůst teploty napříč oxidačním katalyzátorem se výhodně nastaví mírou hydrogenační konverze napříč oxidačním katalyzátorem.

Kapalinová hodinová prostorová rychlost, vztažená k vsázce kapalného uhlovodíku při 15, 6 °C, se výhodně pohybuj e mezi 2 a 20 h“¹.

PODROBNÝ POPIS OBRÁZKU [0028] Na obrázku je znázorněn způsob předloženého vynálezu pomocí zj ednodušeného schématického vývoj ového diagramu, ve kterém jsou takové detaily, jako jsou čerpadla, přístroje, potrubí tepelného výměníku a potrubí pro vedení odpadního tepla, kompresory a podobné technické vybavení, vynechány jako nepodstatné pro pochopení zahrnutých technik. Použití tohoto rozmanitého zařízení spadá do kompetence odborníků v daném oboru.

[0029] Pokud jde o obrázek proud uhlovodíkové dodávky obsahuj ící C3+ uhlovodíkovou dávku, tj. uhlovodík maj ící 3 nebo více atomů uhlíku na molekulu, se zavede do procesu potrubím 1 a rozdvoj í za vzniku první části a druhé části. První část dodávky proudu se vede potrubím 2 a smísí s párou přiváděnou potrubím 3 a výsledná směs je vedena potrubím 4 a zaváděna do dehydrogenační reakční zóny 5. Dehydrogenační zóna 5 pracuje bez oxidačního opakovaného ohřevu a výsledný proud je nesen potrubím 6, ohříván nepřímou tepelnou výměnou (není znázorněno) a zaváděn do dehydrogenační reakční zóny 7 . Dehydrogenační zóna 7 pracuje bez oxidačního opakovaného ohřevu a výsledný proud je dopravován potrubím 8 a kombinován • ·· · s druhou částí proudu dodávky, který je veden potrubím 13 a 9. Výsledný proud z dehydrogenačni zóny 7 vedený potrubím 8 se rovněž skombinuje se směsí kyslíku a páry dodávanou potrubím a 9. Tato výsledná směs je vedena potrubím 10 a zaváděna do dehydrogenačni reakčni zóny 11, která pracuje s oxidačním opakovaným ohřevem. Dehydrogenačni reakčni zóna 11 obsahuje oxidační zónu 16 a dehydrogenačni zónu 17. Výsledný proud z dehydrogenačni reakčni zóny obsahuj e vyrobený dehydrogenovaný uhlovodík, který je veden potrubím 12 a izolován.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob katalytické dehydrogenace C3+ uhlovodíkové dávky zahrnuj ící:

   (a) vedení první části proudu suroviny obsahuj ící C3 + uhlovodíkovou dávku skrze první lože dehydrogenačniho katalyzátoru za dehydrogenačních podmínek v první dihydrogenačni zóně a produkci proudu vytekaj ícího z první dehydrogenační zóny, který obsahuje vodík, C3+ uhlovodíkovou dávku a C3+ uhlovodíkový produkt;

   (b) ohřev a vedení alespoň části proudu vytékaj ícího z první dehydrogenační zóny skrze druhé lože dehydrogenačniho katalyzátoru za dehydrogenačních podmínek v druhé dihydrogenačni zóně a produkci proudu vytékaj ícího z druhé dehydrogenační zóny obsahuj ící vodík, C3+ uhlovodíkovou dávku a C3+ uhlovodíkový produkt;

   (c) vedení alespoň části proudu vytékaj ícího z druhé dehydrogenační zóny, druhé části dodávky proudu obsahuj ící C3 + uhlovodíkovou dávku a kyslíku do samostatného lože katalyzátoru selektivní oxidace kyslíku za oxidačních podmínek v oxidační zóně za vzniku proudu vytékajícího z oxidační zóny;

   (d) vedení alespoň části proudu vytékající z oxidační zóny skrze třetí lože dehydrogenačniho katalyzátoru za dihydrogenačnich podmínek ve třetí dehydrogenační zóně za vzniku proudu opouštějícího třetí dehydrogenační zónu, který obsahuje uhlovodíkový produkt; a (e) izolaci uhlovodíkového produktu.

   ····
2. 2. Způsob podle nároku 1, který dále zahrnuje míchání páry s první částí dodávky proud před zavedení první části dodávky proudu a páry skrze první lože dehydrogenačního katalyzátoru.
3. 3. Způsob podle nároku 2, kde se množství páry pohybuje od 0₁5 do 1,5 liber kalibru C3+ uhlovodíkové dávky v první části dodávky proudu.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, kde se pára smísí s částí proudu vytékajícího z druhé dehydrogenační zóny, druhou částí dodávky proudu, a kyslíku před zavedení části proudu vytékajícího z druhé dehydrogenační zóny, druhé části dodávky proudu, kyslíku a páry do samostatného lože katalyzátoru selektivní oxidace kyslíku.
5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, kde je C3+ uhlovodíkovou dávkou alkylaromatický uhlovodík.
6. 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, kde je C3+ uhlovodíkovou dávkou ethylbenzen.
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, kde je C3+ uhlovodíkovou dávkou propan.
8. 8 . Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, kde j e C3 + uhlovodíkovou dávkou butan.
9. 9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, kde dehydrogenační podmínky zahrnují teplotu od 500 °C do 750 °C a tlak od 100 do 750 mm Hg.
10. 10. Způsob podle nároku 9, kde dehydrogenační podmínky zahrnují tlak 250 až 700 mm Hg.

    womonoisrf