ES2901429T3 - Procedimiento para deshidrogenar alcano - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento para deshidrogenar un alcano, comprendiendo el procedimiento: una etapa de alimentar en reactores de deshidrogenación una corriente de gas de alimentación que contiene un hidrocarburo alcano que se va a deshidrogenar, hidrógeno y vapor y realizar la deshidrogenación, en el que la etapa de deshidrogenación se repite en cinco o más conjuntos, los reactores de deshidrogenación tienen dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo configurados para calentar la corriente de gas de alimentación que se alimenta a cada uno de los reactores de deshidrogenación, y el vapor se alimenta por separado a los reactores individuales durante cinco o más conjuntos de etapas de deshidrogenación; y una etapa de enfriar y comprimir una corriente de gas de producción de la etapa previa, apagar la corriente de gas de producto comprimido pasando a través de una caja de enfriamiento, separar y purificar la corriente de gas de producto que ha pasado a través de la caja de enfriamiento, y recuperar un producto.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para deshidrogenar alcano
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para deshidrogenar un alcano, y más específicamente a un procedimiento para deshidrogenar propano para producir propileno.
Técnica antecedente
En la industria petroquímica, se lleva a cabo una conversión catalítica continua. Un proceso de deshidrogenación de catalizador en movimiento para hidrocarburos es un proceso importante en la producción de componentes de hidrocarburos ligeros, y es un proceso importante en la producción de etileno y propileno. En el proceso de deshidrogenación de catalizador en movimiento, el catalizador circula continuamente entre un reactor y un regenerador.
Puede obtenerse una ruta para la producción de propileno mediante la deshidrogenación de propano a través de una reacción de deshidrogenación catalítica. El catalizador de deshidrogenación generalmente incluye un catalizador de metal noble sobre un soporte ácido, tal como una alúmina, alúmina de sílice o soporte de zeolita. Sin embargo, la reacción de deshidrogenación es una fuerte reacción endotérmica y requiere una alta temperatura para que la reacción se desarrolle a una tasa satisfactoria. Además, la reacción de deshidrogenación tiene que ser controlada para limitar la degradación del propano para formar metano y etileno, y el etileno puede hidrogenarse mediante el hidrógeno liberado a través de la deshidrogenación de propano. Además, el proceso de deshidrogenación desactiva el catalizador mediante la coquización del catalizador. Por consiguiente, el catalizador debe regenerarse regularmente después de un tiempo relativamente corto de operación o residencia en el reactor de deshidrogenación.
En conexión con esto, la FIGURA 1 muestra un proceso convencional de separación y recuperación de propileno a partir de un producto de deshidrogenación de propano mediante un proceso de separación a baja temperatura y a través de un separador de producto de C3. El proceso conocido mostrado en la FIGURA 1 es un proceso de deshidrogenación de propano a propileno, en el cual una corriente de gas de alimentación que contiene propano se precalienta de 600 a 700°C y se deshidrogena en un reactor de deshidrogenación de lecho móvil, obteniendo de esta manera una corriente de gas de producto que contiene propano, propileno e hidrógeno como componentes principales.
Mientras tanto, el reactor de lecho móvil es ventajoso ya que puede moverse un catalizador y de esta manera puede construirse un sistema de regeneración continua de catalizador. Como ejemplo de este reactor de lecho móvil, la Patente de Estados Unidos No. 6,472,577 divulga un sistema de regeneración continua de catalizador que incluye un lecho de catalizador. Sin embargo, tal reactor de deshidrogenación de lecho fluidizado convencional tiene limitaciones en que el tiempo de residencia del catalizador es corto y la tasa de conversión es baja. Puesto que la tasa de conversión para la reacción de deshidrogenación queda estrechamente relacionada con la unidad básica y la eficiencia económica del proceso, se requiere con urgencia desarrollar un reactor de deshidrogenación capaz de mejorar la tasa de conversión con con el fin de incrementar la eficiencia del sistema de regeneración continua de reacción catalítica.
Divulgación
Problema Técnico
La presente invención se ha concebido para cumplir con los requisitos técnicos descritos en lo anterior, y un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para deshidrogenar un alcano, que puede incrementar la cantidad total de suministro de calor al suministrar calor de reacción por separado a cada una de las fases de reactores, y puede ajustar la relación molar de hidrógeno a propano en una corriente de gas de alimentación a 0,4 o menos, al reducir de esta manera la presión parcial de hidrógeno y al reducir de esta manera la unidad básica del proceso e incrementar el rendimiento y producción.
Solución Técnica
Un aspecto de la presente invención para lograr el objeto antes descrito se dirige a un procedimiento para deshidrogenar un alcano, incluyendo el procedimiento: una etapa de alimentar en reactores de deshidrogenación una corriente de gas de alimentación que contiene un hidrocarburo que ha de deshidrogenarse, hidrógeno y vapor y realizar la deshidrogenación, en el que la etapa de deshidrogenación se repite en cinco o más conjuntos, los reactores de deshidrogenación tienen dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo configurados para calentar la corriente de gas de alimentación que se alimenta a cada uno de los reactores de deshidrogenación, y el vapor se alimenta por separado a los reactores individuales durante cinco o más conjuntos de etapas de deshidrogenación; y una etapa de enfriar y comprimir una corriente de gas de producción que resulta de la etapa previa, extinguir la corriente de gas de producto comprimido pasando a través de una caja de enfriamiento, separar y purificar la corriente de gas de producto que ha pasado a través de la caja de enfriamiento, y recuperar un producto.
Efectos Ventajosos
De acuerdo con el procedimiento de la presente invención, puede lograrse un incremento en la producción de propileno y una mejora en la unidad básica del proceso al alimentar vapor en los reactores de deshidrogenación. Además, la mejora en la unidad básica del proceso y un incremento en la cantidad total de suministro de calor pueden lograrse al suministrar calor por separado a cada una de las cinco fases de reactor, incrementando de esta manera la producción de propileno.
Además, de acuerdo con la presente invención, se incluye un congelador de etileno/propileno en una caja de enfriamiento, y de esta manera es posible ajustar la relación molar de hidrógeno a propano en la alimentación introducida en el reactor a 0,4 o menos, por lo que se reduce la presión parcial de hidrógeno y, de esta manera, incrementa el rendimiento teórico de la reacción de deshidrogenación de propano e incrementa la producción de propileno.
Breve descripción de los dibujos
La FIGURA 1 es un diagrama de flujo de proceso que muestra un proceso para producir propileno mediante deshidrogenación de propano de acuerdo con una técnica convencional; y
La FIGURA 2 es un diagrama de flujo de proceso que muestra esquemáticamente un proceso para deshidrogenar un hidrocarburo alcano de acuerdo con una realización de la presente invención.
Mejor Modo
La presente invención se describirá con mayor detalle a continuación con referencia a los dibujos acompañantes.
Aunque los términos comunes que se utilizan ampliamente en la actualidad se han seleccionado como términos utilizados en la presente invención en la mayor medida posible, en un caso particular se utiliza un término seleccionado aleatoriamente por el solicitante. En este caso, el significado de un término debe entenderse al considerar el significado descrito o utilizado en la descripción detallada de la invención, en lugar de considerar simplemente el nombre del término. Numerales de referencia similares se refieren a elementos similares a través de la especificación.
Aunque los dibujos acompañantes describen una forma particular del reactor de deshidrogenación de la presente invención, este reactor de deshidrogenación puede tener varias formas adecuadas para ambientes particulares que se realizan en aplicaciones particulares. La amplia aplicación de la presente invención no se limita a las realizaciones específicas que se describirán a continuación. Además, los numerales en los dibujos se utilizan para representar un diagrama esquemático simple del reactor de deshidrogenación de múltiples fases de la presente invención, y sólo los componentes principales se muestran en los dibujos. Intercambiadores de calor, calentadores internos, tuberías móviles para transferencia de catalizador, bombas, y otros componentes similares se han omitido en los dibujos. Se conoce la utilización de estos componentes para modificar el reactor descrito de deshidrogenación por aquellos de experiencia en la técnica, y no se aparta del ámbito y espíritu de las reivindicaciones anexas.
Debe entenderse que los diversos intervalos y/o limitaciones numéricas incluyen intervalos iterativos de magnitud similar que caen dentro de los intervalos o limitaciones expresamente establecidos.
El término “hidrocarburo deshidrogenado” como se utiliza en la presente se pretende para incluir hidrocarburos cuyas moléculas incluyen al menos dos átomos de hidrógeno menos que las moléculas de un hidrocarburo que ha de deshidrogenarse. De otra manera, el término hidrocarburo se pretende para incluir sustancias cuyas moléculas se componen únicamente de los elementos carbono e hidrógeno. Por consiguiente, los hidrocarburos deshidrogenados incluyen particularmente hidrocarburos alifáticos acíclicos y cíclicos que tienen uno o más enlaces dobles de C-C en la molécula.
Ejemplos de tales hidrocarburos alifáticos deshidrogenados son propeno, isobuteno, etileno, 1-buteno, 2-buteno y propileno. En otras palabras, los hidrocarburos deshidrogenados incluyen, en particular, los hidrocarburos lineales monoinsaturados (n-alquenos) o hidrocarburos alifáticos ramificados (por ejemplo, isoalquenos), y también los cicloalquenos. Además, los hidrocarburos deshidrogenados también se pretenden para incluir los alcapolienos (por ejemplo, dienos y trienos) que incluyen dos o más enlaces dobles de carbono-carbono en la molécula. Además, los hidrocarburos hidrogenados también se pretenden para incluir compuestos de hidrocarburos que pueden obtenerse a partir de alquilaromáticos, tales como etilbenceno o isopropilbenceno, a través de la deshidrogenación del sustituyente alquilo. Estos son, por ejemplo, compuestos tales como estireno o a-metilestireno.
El término "tasa de conversión" como se utiliza en la presente significa la relación de hidrocarburo deshidrogenado a hidrocarburo alimentado, el cual se convierte en el paso único del gas de reacción a través del reactor de deshidrogenación.
El término "selectividad" significa los moles de propileno que se obtienen por mol de propano convertido, y se expresa como el porcentaje molar.
El término "desetanizador" como se utiliza en la presente se refiere a una unidad que separa una corriente de gas de C1-C2, que contiene metano, etano, etileno o similares, tal como una corriente superior, separa una corriente de gas de C3-C4, que contiene propano y propileno, tal como una corriente inferior, y envía la corriente de gas de C3-C4 a un "divisor de propano/propileno". La corriente de gas de C1-C2 se utiliza como agente de enfriamiento para un enfriador de gas o una materia prima de gas combustible en el proceso.
El "divisor de propano/propileno" significa una columna que se diseña para separar el propileno de una mezcla que contiene hidrocarburos que tienen tres o más átomos de carbono. El "divisor de propano/propileno" separa el propileno como una corriente superior, separa una corriente de gas de C3-C4, que contiene propano, como una corriente inferior, y envía la corriente de gas de C3-C4 a un "despropanizador".
El "despropanizador" significa una columna que se diseña para separar un hidrocarburo que tiene cuatro o más átomos de carbono de una mezcla que contiene hidrocarburos que tienen tres o más átomos de carbono.
El término "hidrocarburo de C4+" como se utiliza en la presente se refiere principalmente a un hidrocarburo que tiene cuatro o más átomos de carbono.
El término "hidrocarburo de C5+" como se utiliza en la presente se refiere principalmente a un hidrocarburo que tiene cinco o más átomos de carbono.
La FIGURA 2 es un diagrama de flujo de proceso que muestra un procedimiento y un aparato para deshidrogenar un alcano de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a la FIGURA 2, en el procedimiento de la presente invención, un alcano se deshidrogena a través de: una etapa de alimentar en reactores de deshidrogenación una corriente de gas de alimentación que contiene un hidrocarburo alcano que ha de deshidrogenarse, hidrógeno y vapor y realizar la deshidrogenación, en el que la etapa de deshidrogenación se repite en cinco o más conjuntos, los reactores de deshidrogenación tienen dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo configurados para calentar la corriente de gas de alimentación que se alimenta a cada uno de los reactores de deshidrogenación, y el vapor se alimenta por separado a los reactores individuales durante cinco o más conjuntos de etapas de deshidrogenación; y una etapa de enfriar y comprimir una corriente de gas de producción de la etapa previa, apagar la corriente de gas de producto comprimido pasando a través de una caja de enfriamiento, separar y purificar la corriente de gas de producto que ha pasado a través de la caja de enfriamiento, y recuperar un producto.
Una corriente de gas de alimentación, tal como propano, se alimenta en al menos cinco reactores de deshidrogenación 111 a 115 y se somete a deshidrogenación catalítica. En esta etapa de proceso, el propileno se produce al deshidrogenar parcialmente el propano sobre un catalizador activo de deshidrogenación en los reactores de deshidrogenación. Adicionalmente, se producen hidrógeno y pequeñas cantidades de metano, etano, eteno e hidrocarburos de C4+ (n-butano, isobutano, buteno).
En la presente invención, la reacción de deshidrogenación se realiza de forma secuencial en al menos cinco conjuntos. Específicamente, el propano se deshidrogena hasta obtener propileno en un conjunto, y la corriente de gas sometida a la primera reacción de deshidrogenación se introduce secuencialmente en el segundo, tercero, cuarto y quinto reactores de deshidrogenación 112, 113, 114 y 115 conectados secuencialmente al primer reactor 111, y se somete nuevamente a la reacción de deshidrogenación. Es decir, en la deshidrogenación de múltiples fases, un producto de reacción se introduce en un conjunto y se somete a deshidrogenación, después de lo cual el producto de reacción se introduce en las fases subsiguientes y la deshidrogenación se realiza repetidamente en proporción al número de fases de los reactores subsiguientes.
En la presente invención, la corriente de gas de alimentación se somete al menos a cinco conjuntos de reacciones de deshidrogenación mediante al menos cinco reactores de deshidrogenación 111, 112, 113, 114 y 115. Sin embargo, el propano se alimenta en el primer reactor 111 al quinto reactor 115 como una corriente de gas de alimentación, el hidrógeno se alimenta en el extremo frontal del primer reactor 111, y el vapor se alimenta adicionalmente del primer reactor 111 al quinto reactor 115. Al hacerlo, es posible mejorar la producción de propileno y la selectividad de reacción, y reducir la unidad básica del proceso.
En principio, una deshidrogenación de alcano puede realizarse en cualquier tipo de reactor conocido en la técnica. Por ejemplo, los reactores de deshidrogenación 111, 112, 113, 114 y 115 pueden ser reactores tubulares, reactores de tanque agitado o reactores de lecho fluidizado. Como otro ejemplo, los reactores pueden ser reactores de lecho fijo, reactores tubulares de lecho fijo o reactores de tipo placa.
Con referencia a la FIGURA 2, un aparato de reacción de deshidrogenación 100 el cual se utiliza en la práctica de la presente invención incluye un primer reactor 111, un segundo reactor 112, un tercer reactor 113, un cuarto reactor 114 y un quinto reactor 115. Una corriente de reactivo la cual es una alimentación de gas de hidrocarburos se indica mediante una flecha sólida. El primer reactor 111 se alimenta con la corriente de gas de alimentación que contiene un hidrocarburo (por ejemplo, propano) que ha de deshidrogenarse, hidrógeno o vapor, y el primer reactor 111 también se alimenta con una corriente de gas caliente suministrada a partir de dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo 11 y 12. La corriente de reactivo se alimenta directamente al segundo reactor 112 y se somete a deshidrogenación en el segundo reactor, y se recupera una primera corriente de producto del segundo reactor.
Luego, la primera corriente de producto y el catalizador utilizado para la reacción en el primer reactor 111 se alimentan al segundo reactor 112 que tiene dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo 21 y 22 y se someten a deshidrogenación en el segundo reactor 112, y una segunda corriente de producto se recupera del segundo reactor 112.
Luego, la segunda corriente de producto, la corriente y la corriente de catalizador utilizadas para la reacción en el segundo reactor 112 se alimentan al tercer reactor 113 que tiene dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo 31 y 32 y se someten a deshidrogenación en el tercer reactor 113, y una tercera corriente de producto se recupera del tercer reactor 113. La tercera corriente de producto y la corriente de catalizador utilizadas para la reacción en el tercer reactor 113 se alimentan al cuarto reactor 114 que tiene dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo 41 y 42 y se someten a deshidrogenación en el cuarto reactor 114. La cuarta corriente de producto, el vapor y la corriente de catalizador utilizada para la reacción en el cuarto reactor 114 se alimentan al quinto reactor 115 que tiene dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo 51 y 52 y se someten a deshidrogenación en el quinto reactor 115, y la quinta corriente de producto se recupera del quinto reactor 115 en un divisor de producto 101. La "corriente de producto" generada en cada fase de reactor significa un producto de reacción producido por la reacción de deshidrogenación. Específicamente, significa un gas, un líquido o un gas o líquido que contiene un sólido dispersado, o una mezcla de los mismos, que puede contener hidrógeno, propano, propileno, etano, etileno, metano, butano, butileno, butadieno, nitrógeno, oxígeno, vapor, monóxido de carbono, dióxido de carbono o similares.
La reacción de deshidrogenación se repite en al menos cinco conjuntos como se describe en lo anterior, y de esta manera el calor de reacción suministrado a cada fase puede disminuir y la carga de los calentadores de material de reacción puede disminuir, lo que incrementa la selectividad de reacción y de esta manera dando como resultado una disminución en la unidad básica del proceso. Además, puesto que todos los reactores de deshidrogenación son reactores adiabáticos, es posible realizar una reacción adicional por la cantidad de calor suministrado desde los calentadores de material de reacción dispuestos en frente de una fase de reactor adicional, reduciendo de esta manera la producción de propileno.
En la presente invención, puesto que dos materiales de reacción conectados en paralelo configurados para suministrar calor de reacción se disponen delante de cada fase de reactor, la carga de los calentadores de material de reacción se reduce a la mitad, la uniformidad de temperatura se mantiene y la temperatura de operación se regulada de forma descendente, mejorando así la unidad básica del proceso.
En la presente invención, el vapor se alimenta por separado en los reactores individuales 111, 112, 113, 114 y 115 con el fin de evitar la coquización del catalizador. En el procedimiento de la presente invención, el vapor se introduce durante la reacción de deshidrogenación y, de esta manera, el coque formado sobre el catalizador se elimina mediante su descomposición en hidrocarburos, monóxido de carbono e hidrógeno. En particular, en la presente invención, el vapor se alimenta en cada uno de los cinco reactores de deshidrogenación. Cuando el coque se elimina por vapor como se describe en lo anterior, es posible evitar que el rendimiento de los sitios activos de catalizador se reduzca debido a la formación de coque, por lo que se mejora el rendimiento a largo plazo del catalizador. Además, el propano puede enlazarse selectivamente a los sitios activos formados en la superficie del catalizador como subproductos, tales como etano, etileno y metano, lo que incrementa la tasa de producción de la reacción principal en la que el propano se deshidrogena hasta obtener propileno e hidrógeno y, de esta manera, incrementa la producción de propileno y la selectividad de reacción.
Después de la finalización de la reacción de deshidrogenación, la corriente de gas de producto producida en el quinto reactor 115, la cual es la última fase de reactor se enfría, se comprime, y se extingue mediante el paso a través de una caja de enfriamiento 106, y la corriente de gas de producto que ha pasado a través de la caja de enfriamiento se separa, se purifica y se recupera. Durante el enfriamiento en la caja de enfriamiento 106, el hidrocarburo de hidrógeno/alcano frente al "primer reactor 111" puede ser regulado de forma descendente a 0,4 o menos utilizando un congelador de etileno/propileno 120.
El producto de reacción se somete a intercambio de calor a través de un intercambiador de calor 101, y después se transfiere a un tambor de succión 102 y se separa por el punto de ebullición, y un “hidrocarburo de C5+” se separa como una corriente inferior. La corriente superior (producto de fase gaseosa) desde el tambor de succión 102 se somete a un proceso de presurización y enfriamiento en un compresor 103, y luego pasa secuencialmente a través de una unidad de remoción de cloruro de hidrógeno 104 y una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno 105. Luego, se somete adicionalmente a un proceso de enfriamiento y compresión a través de una caja de enfriamiento 106 la cual es un sistema de congelación, y al mismo tiempo, el hidrógeno que contiene monóxido de carbono se envía a una "unidad de remoción de monóxido de carbono 108", y una corriente de gas de hidrocarburos que contiene propano y propileno se transfiere a un desetanizador 107. Corriente abajo del compresor 103 se dispone una unidad de remoción de cloruro de hidrógeno 104 configurada para eliminar el cloruro de hidrógeno (HCl) generado en la reacción de deshidrogenación y el proceso de regeneración de catalizador, y una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno 105 configurada para un contaminante de sulfuro descargado del compresor. Esta unidad de remoción de cloruro de hidrógeno 104 y esta unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno 105 pueden eliminar contaminantes mediante un agente adsorbente o un adsorbente.
El producto obtenido del reactor después de la reacción de deshidrogenación contiene una mezcla de C4 que contiene propileno, así como monóxido de carbono, propano sin reaccionar, nitrógeno, oxígeno, vapor y dióxido de carbono. En particular, en el procedimiento de la presente invención, el vapor se introduce en la corriente de gas de alimentación con el fin de eliminar el coque y, por lo tanto, el coque formado en el catalizador en el reactor reacciona con el vapor (H2O) para producir monóxido de carbono e hidrógeno (H2). Estos subproductos deben separarse y descargarse del sistema para que no se acumulen continuamente en el proceso. De esta manera, en la presente invención, una unidad de remoción de monóxido de carbono 108 configurada para eliminar el monóxido de carbono se dispone junto a la caja de enfriamiento 106, y una corriente de gas de la que se ha eliminado el monóxido de carbono se envía a una unidad de purificación de hidrógeno 109.
La unidad de remoción de monóxido de carbono 108 puede incluir hopcalita, la cual es un óxido mixto de cobremanganeso que es altamente activo para la reacción entre el monóxido de carbono y el oxígeno. En presencia de hopcalita, el monóxido de hidrógeno altamente tóxico reacciona con el oxígeno para formar monóxido de carbono. Además, el monóxido de carbono puede eliminarse por adsorción con una composición adsorbente que incluye un óxido de cobre, un óxido de zinc y un óxido de aluminio.
La corriente de gas de producto obtenida a partir del reactor de deshidrogenación puede someterse adicionalmente a un proceso de pos-tratamiento para obtener un producto altamente puro. El proceso de pos-tratamiento incluye una etapa de extinción utilizando una torre de extinción, una etapa de compresión utilizando un compresor, una etapa de deshidratación utilizando un dispositivo de deshidratación y una etapa de separación utilizando una caja de enfriamiento 106. En la presente invención, el producto de reacción obtenido a partir del reactor de deshidrogenación pasa a través de la caja de enfriamiento y, de esta manera, cuando el producto de reacción es el producto de la deshidrogenación de propano, se separa en una mezcla de hidrocarburos, que contiene C1, C2, C3 y c 4, e hidrógeno.
El congelador de etileno/propileno 120 que puede ser utilizado en la caja de enfriamiento 106 puede utilizar un disolvente de propileno o de etileno como refrigerante, o, si es necesario, puede realizar la misma función utilizando otro refrigerante. Por ejemplo, el refrigerante puede ser uno o una mezcla de dos o más seleccionados del grupo que consiste en metano, etileno y propileno. Debe entenderse que el disolvente de propileno significa propileno o un compuesto que contiene propileno, y el disolvente de etileno significa etileno o un compuesto que contiene etileno.
La relación molar de hidrógeno a hidrocarburo (propano) en la corriente de gas de alimentación que se utiliza en el proceso de deshidrogenación de acuerdo con la presente invención puede regularse de forma descendente a 0,4 o menos. En la presente invención, con el fin de realizar el proceso de reacción de manera que la relación molar de hidrógeno a propano en la corriente de gas de alimentación pueda regularse de forma descendente en un intervalo de 0,4 o menos hasta 0, el congelador de etileno/propileno 120 se utiliza en la caja de enfriamiento 106 para cumplir con un balance de energía que corresponde a la reducción en la proporción de hidrógeno. Debido a esta característica, la relación de hidrógeno a propano puede regularse de forma descendente y, de esta manera, el rendimiento de reacción puede incrementarse en aproximadamente un 5 % a 10 % en comparación con un proceso convencional y la selectividad de reacción también puede incrementarse de 2 a 5 %.
Antes del proceso de desetanizador 107, los componentes, como el hidrógeno y el monóxido de carbono, que tienen el punto de ebullición más bajo entre el proceso general, se separan de la caja de enfriamiento 106, se presurizan y después se recuperan como hidrógeno de una unidad de purificación de hidrógeno 108. Mientras tanto, una corriente de gas que contiene propileno que ha pasado a través de la caja de enfriamiento 106 y el desetanizador 107 se separa en propano y una mezcla de C4 en un divisor de propano/propileno 108, y el propileno se purifica y se recupera.
En un proceso de pretratamiento con propano 121, las impurezas, tales como agua, impurezas de metal y monóxido de carbono, se eliminan de la corriente de gas de alimentación de propano, y una corriente de gas propano que contiene una cantidad muy pequeña de una mezcla de C4 se transfiere a un despropanizador 122.
En el despropanizador 122, al menos una porción de hidrocarburos de C4+ se separa como una corriente inferior y el propano de alta pureza se transfiere a la caja de enfriamiento 106, mientras que un producto que contiene propileno purificado que contiene hidrocarburos de C3 o menos e hidrógeno se separan como una corriente superior. En el despropanizador 122, el butano, butileno, butadieno y similares, que causan la formación de coque, se eliminan antes de que la corriente de gas de alimentación se alimente al primer reactor de deshidrogenación 111, y el propano de alta pureza se transfiere a la caja de enfriamiento 106.
La corriente de propano de alta pureza suministrada al despropanizador 122 se mezcla con el hidrógeno de alta pureza suministrado desde la unidad de purificación de hidrógeno 109, y luego se calienta mediante intercambio de calor a baja temperatura en la caja de enfriamiento 106, y se transfiere y además se somete a intercambio de calor en el intercambiador de calor 101. Luego, se calienta aún más por los calentadores de material de reacción 11 y 12 y se alimenta nuevamente al primer reactor 111. En el despropanizador 122, una corriente de gas de C4 que contiene butano se separa como corriente inferior y se recicla como materia prima para un gas combustible de proceso.
En la caja de enfriamiento 106, la corriente de hidrocarburos de alta temperatura suministrada desde la unidad de remoción de H2S 105 se somete a un proceso de enfriamiento y compresión y se separa en hidrógeno que contiene monóxido de carbono y una corriente de hidrocarburos, que se transfieren entonces a la unidad de remoción de dióxido de carbono 108 y el desetanizador 107, respectivamente.
Ċ

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para deshidrogenar un alcano, comprendiendo el procedimiento: una etapa de alimentar en reactores de deshidrogenación una corriente de gas de alimentación que contiene un hidrocarburo alcano que se va a deshidrogenar, hidrógeno y vapor y realizar la deshidrogenación, en el que la etapa de deshidrogenación se repite en cinco o más conjuntos, los reactores de deshidrogenación tienen dos calentadores de material de reacción conectados en paralelo configurados para calentar la corriente de gas de alimentación que se alimenta a cada uno de los reactores de deshidrogenación, y el vapor se alimenta por separado a los reactores individuales durante cinco o más conjuntos de etapas de deshidrogenación; y una etapa de enfriar y comprimir una corriente de gas de producción de la etapa previa, apagar la corriente de gas de producto comprimido pasando a través de una caja de enfriamiento, separar y purificar la corriente de gas de producto que ha pasado a través de la caja de enfriamiento, y recuperar un producto.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además, durante la etapa de extinción de la corriente de gas de producto comprimido al pasar a través de la caja de enfriamiento, una etapa para regular de forma descendente una relación de hidrógeno a hidrocarburo alcano en la corriente de gas de alimentación, que se suministra a un extremo frontal del reactor, mediante un congelador de etileno/propileno.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el congelador de etileno/propileno utiliza un disolvente basado en propileno o basado en etileno u otro refrigerante seleccionado como refrigerante.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además: una etapa para eliminar el cloruro de hidrógeno (HCl) de la corriente de gas de producto comprimido; y una etapa para eliminar el sulfuro de hidrógeno (H2S) de un sistema de reacción.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además una etapa de adsorber y eliminar monóxido de carbono (CO) de la corriente de gas que sale de la caja de enfriamiento y luego transferir la corriente de gas a una fase de purificación de hidrógeno.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además al menos una etapa seleccionada de entre: una etapa para extinguir el producto de reacción en una fase de extinción; y una etapa de comprimir el producto de reacción.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además una etapa de pretratar una alimentación de propano, transferir la alimentación de propano pretratada a un despropanizador, separar al menos una porción de un hidrocarburo de C4+ como una corriente inferior desde el despropanizador, transferir propano de alta pureza a la caja de enfriamiento y separar un producto que contiene propileno purificado, el cual contiene un hidrocarburo de C3 o menor e hidrógeno, como una corriente superior desde el despropanizador.
8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el hidrocarburo alcano que se va a deshidrogenar contiene uno de etano, propano, isobutano, n-butano, pentano, hexano, heptano y octano.
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