MXPA06009032A - Dispositivo reactor-regenerador y uso del mismo en la produccion de estireno - Google Patents

Dispositivo reactor-regenerador y uso del mismo en la produccion de estireno

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MXPA06009032A
MXPA06009032A MXPA/A/2006/009032A MXPA06009032A MXPA06009032A MX PA06009032 A MXPA06009032 A MX PA06009032A MX PA06009032 A MXPA06009032 A MX PA06009032A MX PA06009032 A MXPA06009032 A MX PA06009032A
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regenerator
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MXPA/A/2006/009032A
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Sanfilippo Domenico
Capone Gido
Fantinuoli Vincenzino
Miracca Ivano
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Snamprogetti Spa
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Abstract

Dispositivo reactor-regenerador, que comprende al menos unreactor para reacciones de deshidrogenación catalítica de hidrocarburos y al menos un regenerador del catalizador o el tipo"tubo ascendente rápido"en donde el regenerador-tubo ascendente es un aparato sustancialmente tubular para reacciones químicas que comprende una fase gaseosa en contacto cercano con una fase sólida, en donde la fase de grasa y las partículas sólidas se mueven hacia arriba en contraflujo.

Description

DISPOSITIVO REACTOR-REGENERADOR Y USO DEL MISMO EN LA PRODUCCIÓN DE ESTIRENO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un dispositivo reactor-regenerador y su uso en la producción de estireno. De manera más específica, la presente invención se refiere a un dispositivo reactor-regenerador, que comprende al menos un reactor para reacciones de deshidrogenación catalítica de hidrocarburos y al menos un regenerador del catalizador del tipo tubo ascendente rápido. De manera - aún más específica, la presente - invención se refiere al uso del dispositivo reactor- regenerador en la deshidrogenación de etilbenceno, opcionalmente mezclado con etano. En particular, el presente dispositivo reactor-regenerador se puede usar en la producción de estireno .
Antecedentes de la Invención El término "tubo ascendente rápido" como se usa en la presente descripción y reivindicaciones se refiere a un aparato sustancialmente tubular para reacciones químicas que comprende una fase gaseosa en contacto cercano con una fase sólida, en donde las partículas sólidas y de gas se mueven hacia arriba en co-corriente y la velocidad superficial del gas es mayor que la "velocidad terminal de las partículas sólidas y de manera preferente mayor que el doble de la velocidad terminal . El reactor es particularmente adecuado para reacciones en las cuales una fase gaseosa, por ejemplo un gas de regeneración tal como aire, oxígeno o aire enriquecido con oxígeno, está en contacto con un sólido en la forma de partículas, en donde la reacción química, por ejemplo, la regeneración de un catalizador agotado en forma de partículas, es suficientemente rápida como para tomar lugar en un poco tiempo de contacto, típico de un "reactor tubo ascendente rápido" . Los procesos y equipos, para efectuar reacciones catalíticas endotérmicas, por ejemplo deshidrogenación? se conocen en la literatura, por ejemplo el reactor "Modelo IV SOD" citado en Zenz y Othmer en "Fluidization and Fluid Particles Systems" (Reinhold Publishing, 1960) . También se conocen en la literatura procesos, para la deshidrogenación de hidrocarburos aromáticos de alquilo, tal como, etil-benceno, para dar el correspondiente derivado aromático de vinilo, tal como estireno. La patente de los Estados Unidos número 6,031,143, por ejemplo, describe un proceso para la producción contemporánea de estireno y etileno, que comprende alimentar etil-benceno y etano a un reactor de deshidrogenación para producir étileno y estireno por medio de un sistema catalítico basado en óxido de galio soportado en alúmina. El reactor de deshidrogenación opera en combinación con un reactor de regeneración que recibe de forma continua el catalizador agotado que, después que se regenere y calienta, se vuelve a alimentar, aún en continuo, a la sección de deshidrogenación. El proceso resumido anteriormente contempla el uso de un sistema que consiste de un reactor y un regenerador de lecho fluido con un flujo en contracorriente de gas y sólido para efectuar tanto la reacción de 'deshidrogenación como la fase de regeneración del catalizador. Sin embargo, los lechos fluidos, tienen la desventaja de requerir equipo de tamaño grande y grandes cantidades de catalizador, en proporción a la capacidad de producción, para ser capac s de Operar de manera apropiada. La velocidad superficial del gas en los reactores de lecho fluido se limita en realidad, de manera necesaria por la velocidad de transporte neumático del catalizador que en general es menor de 100-150 cm/seg.
Descripción de la Invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo reactor-regenerador que opera aún bajo condiciones fluidas pero que permite que se lleven a cabo reacciones de deshidrogenación catalítica en la fase gaseosa sin las desventajas de la técnica anterior descrita anteriormente.
Un objeto de la presente invención se refiere por lo tanto a un dispositivo reactor-regenerador para llevar a cabo reacciones de deshidrogenación catalítica de etilbenceno y/o etano en fase gaseosa que comprende al menos un recipiente de reacción adecuado para reacciones de deshidrogenación en la presencia de un catalizador sólido en forma de partículas y un regenerador del catalizador directamente conectado al recipiente de reacción que consiste de un tubo ascendente rápido en el cual se mueven hacia arriba en co-Corriente gas y sólido y la velocidad superficial del gas es mayor que la velocidad terminal de las partículas sólidas, de manera preferente mayor que el doble de la velocidad terminal. La velocidad terminal „ del gas es preferentemente menor que 30 m/seg a fin de evitar el fenómeno de erosión de las paredes y reducir al mínimo la fricción de las partículas sólidas. De acuerdo a la presente invención, el recipiente de reacción puede consistir de uno o más reactores para reacciones que se llevan a cabo en un lecho fluido, de manera preferente un reactor en el cual se carga desde la parte superior del catalizador fresco regenerado, en tanto que el reactivo en la fase gaseosa se alimenta . en una posición cercana al fondo, a través de un distribuidor específico. Por lo tanto, el gas, alimentado a la base del recipiente de reacción, se levanta en contracorriente con respecto al catalizador que está descendiendo, manteniéndolo bajo condiciones de lecho fluido. Se arreglan dentro de cada recipiente de reacción aditamentos internos adecuados, por ejemplo, rejillas cilindricas o barras, capaces de prevenir el re-mezclado del gas y el catalizador, de modo que el flujo ascendente de gas y la corriente descendente del sólido dentro de cada recipiente de reacción será como un flujo tapón. La presencia del flujo tapón mejora en general la conversión y selectividad de la reacción de deshidrogenación. De manera alternativa, si un catalizador suficientemente activo está disponible, el recipiente de reacción puede consistir de al menos un reactor de ±.ubo ascendente que opera bajo condiciones fluidas tal como aquellas del reactor-tubo ascendente. En el caso de reacciones de deshidrogenación en las cuales el sistema del reactivo comprime una mezcla de etilbenceno/etano, como en el caso de la patente de los Estados Unidos número 6,031,143, el reactor-tubo ascendente puede comprender al menos dos puntos de alimentación, uno para cada componente gaseoso, a diferentes alturas para permitir que se lleve a cabo cada reacción de deshidrogenación bajo las condiciones de operación favorable desde el punto de vista de cinética y termodinámica. De manera alternativa, pueden estar presentes al menos dos reactores-tubos ascendentes arreglados en paralelo, cada uno alimentado con el gas reactivo respectivo o con mezclas adecuadas de gases que también pueden comprender el - gas efluente de otro reactor-tubo ascendente, con funciones diluyentes. El catalizador fluye' en serie a lo largo de varios reactores-tubos ascendentes y se transporta hacia arriba en co-corriente por el gas reactivo y entonces, debido a la gravedad, hacia abajo a la base del subsiguiente reactor-tubo ascendente. De acuerdo a una modalidad adicional de la presente invención, el catalizador, que viene directamente del regenerador-tubo ascendente, se pueden alimentar en paralelo a varios reactores-tubos ascendentes, insertando opcionalmente algunos intercambiadores de calor para enfriar parte del catalizador a la temperatura más conveniente para cada reacción. En cada uno de los reactores-tubos ascendentes, en los cuales el gas y el sólido se mueven hacia arriba en co-corriente, la velocidad superficial del gas es mayor que la velocidad terminal de las partículas sólidas y de manera preferentemente mayor que el doble de la velocidad terminal. La velocidad superficial del gas es preferentemente menor de 30 m/seg también para los reactores-tubos ascendentes, a fin de evitar el fenómeno de erosión en las paredes y reducir al mínimo la fricción de las partículas sólidas.
El recipiente de reacción se conecta directamente al reactor-tubo ascendente por medio de una línea de transferencia que permite que el catalizador agotado, que se recolecta del fondo del reactor del lecho fluido o que se recupera del cabezal del reactor-tubo ascendente, se transfiere al regenerador, usando un gas portador que puede ser inerte o el gas de regeneración mismo como portador. El gas de regeneración se alimenta a una alta temperatura y se selecciona de aire, oxígeno, aire u oxígeno diluido con nitrógeno, un gas inerte, o concentrado con oxígeno. La regeneración del catalizador agotado se efectúa exclusivamente con el gas de regeneración, por la oxidación/combustión de los residuos de reacción, por ejemplo breas o residuos carbonáceos, tal como coke, posiblemente depositado en el catalizador. Adicionalmente, el catalizador también se calienta en el regenerador-tubo ascendente para ponerlo a la temperatura de operación presente en el recipiente de reacción para la reacción de deshidrogenación, se contemplan puntos de entrada de gas combustible en la base del regenerador-tubo ascendente, también a diferentes alturas, para efectuar el calentamiento de catalizador regenerado por la combustión catalítica del gas combustible tal como metano o LPG o por la combustión del hidrógeno que viene de la reacción de deshidrogenación misma.
El dispositivo reactor-regenerador, objeto de la presente invención, también puede comprender un dispositivo de separación, colocado a la salida del regenerador-tubo ascendente, para recuperar el catalizador regenerado de la fase gaseosa que lo arrastra. El dispositivo de separación puede consistir de un separador de ciclón en el fondo del cual se recolecta el catalizador regenerado que, se despoja con un gas inerte, por ejemplo, nitrógeno para eliminar el posible gas de regeneración arrastrado, se recicla el recipiente de reacción usando gas reactivo, por ejemplo, como portador. Un aparato adecuado para separar el catalizador del gas de regeneración y que también se puede usar, para este propósito, en el dispositivo objeto de la presente invención, se describe la patente de los Estados Unidos número 4,043,899. Un objeto adicional de la presente invención se refiere a un proceso para llevar a cabo la reacción de deshidrogenación catalítica en fase gaseosa de etilbenceno y/o etano que usa el dispositivo reactor-regenerador descrito anteriormente. En el' caso de un gas reactivo de dos componentes, etilbenceno + etano, el sistema de reactor-regenerador, objeto de la presente invención, se puede usar en combinación con el proceso integrado descrito en la patente italiana número 1,295,072, y sus correspondientes extensiones extranjeras, como se definen mejor en las reivindicaciones . De manera más específica, un objeto de la presente invención se refiere a un proceso para llevar a cabo la reacción de deshidrogenación catalítica de etilbenceno/etano en fase gaseosa, que comprende: i) alimentar continuamente el gas reactivo a • una sección que comprende al menos un recipiente de reacción, adecuado para llevar a cabo la reacción de deshidrogenación catalítica, que contiene un catalizador y que opera bajo condiciones fluidas, por ejemplo condiciones de lecho fluido; ii) descargar el producto de reacción del cabezal de recipiente del paso (i) para enviarlo • a los pasos subsiguientes de separación y recuperación/reciclado de los componentes sin reaccionar; iii) remover de forma continua una corriente de catalizador agotado del recipiente de reacción y, después de la extracción adicional con gas inerte en un aparato específico, alimentarla a una sección de regeneración/calentamiento, que comprende un regenerador-tubo ascendente, que usa gas de regeneración como portador en flujo de co-corriente con el catalizador; iv) remover de manera continua una corriente de catalizador regenerado y calentado del cabezal del reactor-tubo ascendente y, después de la extracción opcional con gas inerte en un aparato específico, alimentarla al reactor de deshidrogenación usando el gas reactivo, o etano en el caso de una mezcla de etilbenceno/etano, como el portador. En el caso de la deshidrogenación de un gas reactivo de dos componentes, tal como mezclas de etano/etil- benceno, es posible usar un reactor y un tubo ascendente como el recipiente de reacción, análogo a aquel descrito en la publicación de patente internacional número WO 02/96844, o un par de reactores-tubos ascendentes, cada uno alimentado con uno de los gases y mantenido bajo las condiciones termodinámicas más favorables para la reacción comprendida. En la sección donde toma lugar la reacción deshidrogenación, la temperatura varía desde 400 a 750°C. La presión es atmosférica, o ligeramente mayor, y las velocidades de flujo de los reactivos se regulan para obtener una GHSV (velocidad espacial gaseosa por hora) que ' varía desde 100 a 1000 Nl/hlcat, de manera preferente de 150 a 450 Nl/hlcat, y con tiempos de residencia del catalizador que varían desde 5 a 30 minutos, de manera preferente de 10 a 15 minutos, en el caso de reactores de lecho fluido, o una GHSV mayor de 2000 Nl/hlcat y tiempos de residencia del sólido de menos de 1 minuto, en el caso de reactores-tubos ascendentes . La regeneración del catalizador se lleva a cabo en general a una temperatura mayor que aquella de la reacción de deshidrogenación, a presión atmosférica, o ligeramente mayor, a una GHSV mayor que 2000 Nl/hlcat/ de manera preferente mayor que 3000 Nl/hlcat, y con tiempos de residencia del catalizador de menos de 1 minuto y, de manera preferente, menos de 30 segundos. En particular, la temperatura de regeneración varía desde 500 a 750 °C y, de manera preferente, el tiempo de residencia es menos que 5" segundos . Los ejemplos típicos de catalizadores que se pueden usar en el proceso de deshidrogenación, objeto de la presente invención, son aquellos basados en galio y manganeso descritos en la solicitud de patente italiana MI2001A 02709. Estas composiciones catalíticas comprenden: a) un portador que consiste de alúmina en fase delta o en fase teta o una mezcla de fase delta + teta, fase teta + alfa o fase delta + teta + alfa, modificada con 0.08-5 % en peso de sílice, y que tiene un área superficial menor de 150 m2/g, determinado con el método BET; b) 0.1-35 % en peso, de manera preferente 0.2-3.8 % en peso de galio expresado como Ga203; c) 0.01-5 % en peso, de manera preferente 0.15-1.5 %, de manganeso expresado como Mn203; •d) 0-100 ppm en peso, de manera preferente 5-90 ppm, de platino; e) 0.05-4 % en peso, de manera preferente 0.1-3 %, de un óxido de metal alcalino o alcalinotérreo; los porcentajes que se calculan con respecto al total de la composición. Estos catalizadores se pueden preparar de acuerdo a los métodos que comprenden: - preparar una o más soluciones de los componentes que se van a soportar; dispersar las soluciones en el portador de alúmina modificado con sílice; - secar el portador impregnado; y - calcinar el portador seco a una temperatura que varía desde 500 a 900°C; - repetir opcionalmente los pasos anteriores una vez o dos veces . En la preparación de estos catalizadores, el portador modificado de alúmina está en • la forma de partículas clasificadas como corresponde del grupo A de • acuerdo a Geldart (Gas Fluidization Technology, D. Geldart, John Wiley & Sons, 1986) . La dispersión de los componentes de catalizador en el portador se puede llevar a cabo de acuerdo a técnicas convencionales, tal como impregnación, intercambio iónico, depósito por vapor o adsorción superficial . La técnica de impregnación por humedecimiento incipiente se usa de manera preferente.
Los catalizadores basados en galio y manganeso también han probado ser efectivos en la forma de mezclas mecánicas de los respectivos componentes metálicos, activos, soportados. Un ejemplo de una mezcla mecánica catalítica es aquella en la cual la cantidad de galio (Ga03) varía desde 0.2 a 3.8 % en peso, la cantidad de manganeso varía desde 0.15 a 1.5 % en peso, la cantidad de platino varía desde 5 a 50 ppm en peso y la cantidad total de óxido de metal alcalino o alcalinotérreo varía de' 0.1 a 3 % en peso, el complemento a 100 que es obviamente la alúmina de soporte en la fase delta o fase teta o una mezcla de delta + teta, teta + alfa o delta + teta. + alfa, modificado con 0.08-5 % en peso de sílice, y que tiene un área superficial menor de 150 m2/g, determinado con el método de BET. Los ejemplos adicionales de catalizadores particularmente de acuerdo son aquellos descritos en la solicitud de patente internacional PCT/EP 00/9196 basada en • hierro y uno o más promotores, seleccionados de metales alcalinos o alcalinotérreos y lantánidos, en alúmina en fase delta o teta o en una mezcla de fases delta + teta, teta + alfa o delta + teta + alfa, modificado con sílice, y que tiene un área superficial de manera preferente menor de 150 m2/g, determinado con el método de BET. De manera más específica, estos catalizadores comprenden: - 1-60 % .en peso, de manera preferente 1-20 % de óxido de hierro; - 0.1-20 % en peso, de manera preferente 0.5-10 %, de al menos un óxido de metal alcalino o alcalinotérreo, por ejemplo, potasio; - 0-15 % en peso, de manera preferente 0.1-7 %, de un segundo promotor seleccionado de óxidos de lantánido, por ejemplo, cerio, lantano o praseodimio; - el complemento a 100 que es alúmina modificada con 0.08-5 % en peso de sílice. Otros ejemplos de catalizadores son aquellos basados en galio y platino descrito en la patente europea 637,578. Se pueden seleccionar catalizadores basados en galio y platino de aquellos que comprenden: - 0.1-34 % en peso, de manera preferente 0.2-3.8 % de Ga203; - 1-99 ppm (en peso) , de manera preferente 3-80 ppm, de platino; - 0.05-5 % en peso, de manera preferente 0.1-3 %, de un óxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, por ejemplo, potasio; - 0.08-3 % en peso de sílice; el complemento a 100 que es alúmina en fase delta o teta o una mezcla de fases delta + teta, teta + alfa o delta + teta + alfa, con un área superficial menor de 150 m2/g, determinado con el método de BET.
El dispositivo reactor-regenerador y el proceso para su uso en reacciones de deshidrogenación catalítica en fase gaseosa se puede entender mejor por referencia a las Figuras 1 y 2 anexadas que representan una modalidad ilustrativa y no limitante, y en las cuales: . La Figura 1 representa un dispositivo reactor- regenerador en donde el reactor consiste de un reactor de lecho fluido y la fase gaseosa tratada es bi-componente (mezcla de etilbenceno y etano) ; 10 La Figura 2 representa un dispositivo reactor- regenerador en donde el reactor consiste de un reactor y un tubo ascendente y la fase gaseosa es bi-componente (mezcla de etilbenceno y etano) . Con referencia a las figuras, una primera posible •15 modalidad de dispositivos de reactor-regenerador, objeto de la presente invención, contempla llevar a cabo la reacción en un lecho fluidizado burbujeante con un flujo de gas y sólido en contracorriente. En este caso, la mezcla (1) de reactivos se alimenta al reactor (RE) , que asciende en contracorriente con respecto al sólido y reacciona parcialmente de acuerdo a las reacciones de deshidrogenación formando estireno y etileno, antes de dejar el reactor por medio de la corriente (2) de efluente. El catalizador desciende, debido a la gravedad, y deja el reactor desde bajo por medio de la corriente (3) y, después de ser extraído del gas inter-partículas por la corriente (10) , que consiste de nitrógeno u otro gas adecuado, alcanza el fondo del regenerador (Rl) de tubo ascendente rápido. Aquí, el catalizador se transporta hacia arriba por la corriente (4) que, contiene un porcentaje adecuado de oxígeno, que es capaz de quemar tanto la superficie de coke producida durante la reacción como también la corriente de combustible gaseoso (5) , inyectada a una altura adecuada del regenerador (Rl) . El flujo de co-corriente de gas y sólido entra a la unidad de separación, y puede incluir opcionalmente un extractor (S) donde, como resultado de la velocidad superficial reducida del gas, el sólido desciende hacia abajo, en tanto que la corriente de gases (6) quemados deja el sistema desde arriba. El sólido desciende en contracorriente con un gas (8) extractor y deja el extractor por medio de la corriente (7) para ser transferido a la parte superior del lecho catalítico del reactor (RE) . De manera alternativa (figura 2) , con un catalizador adecuado, un regenerador (Rl) y un reactor (R2) ambos del tipo de tubo ascendente rápido se acoplan. En este caso, el hidrocarburo termodinámicamente más estable (etano) se alimenta al fondo del reactor-tubo ascendente (R2) por medio de la corriente (9) , en tanto que el hidrocarburo menos estable (etilbenceno) se alimenta por medio de la corriente (10) a una altura adecuada a lo largo del tubo ascendente donde, como resultado de la reacción de deshidrogenación de etano que ha enfriado el catalizador, la temperatura es tal que para permitir la deshidrogenación de etilbenceno con una alta selectividad a estireno. La mezcla de gas reaccionado y catalizador entra al extractor (S2) donde, en una zona de desacoplamiento, un gas (11) extractor fluye hacia arriba para dejar el reactor .por medio de la corriente (12) , en tanto que el sólido desciende hacia el fondo en contracorriente con el gas extractor (11) y deja el reactor para ser transportado (18) a la base del regenerador-tubo ascendente (Rl) . El regenerador opera como en el caso descrito anteriormente, en donde la corriente que contiene oxígeno (13) , alimentada a una alta velocidad superficial, provoca el flujo hacia arriba en co-corriente del gas y sólido, en tanto que el gas combustible (14) se alimenta a una altura adecuada a lo largo (Rl) . La mezcla de sólido y gas entra al extractor (SI) , donde hay una zona de desacoplamiento que permite que los gases quemados fluyan hacia arriba, dejando (SI) por medio de la corriente (16) , en tanto que el sólido desciende en contracorriente con respecto a la corriente (15) de gas extractor, dejando el extractor en ' el fondo para ser transportado (17) al fondo del reactor-tubo ascendente (Rl) . Como una alternativa a la alimentación intermedia del hidrocarburo menos estable, es posible usar una serie de reactor-tubos ascendentes, en cada uno de los cuales la mezcla más adecuada de' hidrocarburos se alimenta desde abajo, en tanto que el sólido fluye desde uno hacia el otro, iniciando desde el reactor al cual se alimenta el hidrocarburo termodinámicamente más estable, y terminando en el reactor-tubo ascendente que se alimenta con el hidrocarburo termodinámicamente menos estable. El sólido pasa desde este último reactor al reactor de tubo ascendente rápido, después de la extracción adecuada.

Claims (24)

  1. REIVINDICACIONES 1. Dispositivo reactor-regenerador para llevar a cabo reacciones de . deshidrogenación catalítica de etilbenceno y/o etano en fase gaseosa que comprende al menos un recipiente de reacción adecuado para reacciones de deshidrogenación en la presencia de un catalizador sólido en forma de partículas y un regenerador del catalizador directamente conectado al recipiente de reacción que consiste de un tubo ascendente rápido en el cual el gas y el sólido se mueven hacia arriba en co-corriente y la velocidad superficial del gas es mayor que la velocidad terminal de las partículas sólidas.
  2. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, en donde la velocidad superficial del gas es mayor que el doble de la velocidad terminal de las partículas sólidas.
  3. 3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en donde la velocidad superficial del gas es menor de 30 m/seg.
  4. 4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el recipiente de reacción consiste de al menos un reactor para reacciones que toman lugar en un lecho fluido, en el cual se carga catalizador fresco o regenerado desde la parte superior, y en tanto que el reactivo en fase gaseosa se alimenta en una posición cercana al fondo por medio de un distribuidor.
  5. 5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el recipiente de reacción consiste de al menos un reactor-tubo ascendente que opera con condiciones fluidas igual que aquellas del reactor-tubo ascendente .
  6. 6. Dispositivo según la reivindicación 5, en donde el recipiente de reacción, en la presencia de un sistema de reactivo que consiste de una mezcla de etilbenceno/etano, comprende un reactor-tubo ascendente que tiene al menos dos puntos de alimentación a diferentes alturas, una para cada componente gaseoso.
  7. 7. Dispositivo según la reivindicación 5 , en donde el recipiente de reacción, en la presencia de un sistema reactivo que consiste de mezcla de etilbenceno/etano, comprende al menos dos reactores-tubos ascendentes, cada uno alimentado con un gas reactivo respectivo.
  8. 8. Dispositivo según la reivindicación 7, en donde el catalizador fluye en serie a lo largo de varios reactores-tubos ascendentes.
  9. 9. Dispositivo según la reivindicación 7, en donde el catalizador fluye en paralelo a varios reactores-tubos ascendentes .
  10. 10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recipiente de reacción está conectado directamente al regenerador-tubo ascendente por medio de una línea de transferencia que permite que el catalizador agotado, que se recolecta del fondo del reactor del eje fluido o que se recupera en el cabezal del reactor-tubo ascendente, se transfiere al regenerador, usando el gas de regeneración mismo como portador.
  11. 11. Dispositivo .según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el gas de regeneración se alimenta a una temperatura alta y se selecciona de aire, oxígeno, aire u oxígeno diluido con nitrógeno o enriquecido en oxígeno.
  12. 12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el regenerador-tubo ascendente comprende puntos de entrada de gas combustible, también a diferentes alturas, para efectuar el calentamiento del catalizador regenerado por la combustión catalítica del gas combustible.
  13. 13. Dispositivo reactor-regenerador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una unidad de separación, colocada a la salida del regenerador-tubo ascendente, para recuperar el catalizador regenerado de la fase gaseosa que lo arrastra.
  14. 14. Dispositivo reactor-regenerador según la reivindicación 11, en donde la unidad de separación consiste de un separador de ciclón en el fondo del cual se recolecta el catalizador regenerado.
  15. 15. Un proceso para llevar a cabo la reacción de deshidrogenación catalítica de etilbenceno y/o etano en fase gaseosa, que comprende: i) alimentar de forma continua el gas reactivo a una sección que comprende al menos un recipiente de reacción, adecuado para llevar a cabo la reacción de deshidrogenación catalítica, que contiene un catalizador y que opera bajo condiciones fluidas; íi) descargar el producto de reacción del cabezal de recipiente del paso (i) para enviarlo a los pasos subsiguientes de separación y recuperación/reciclado de los componentes sin reaccionar; iii) remover de forma continua una corriente de catalizador agotado del recipiente de reacción y, después de la extracción opcional con gas inerte en un aparato específico, alimentarla a una sección de regeneración/calentamiento, que comprende un regenerador-tubo ascendente, que usa gas de regeneración como portador en flujo de la misma dirección de corriente con el catalizador; iv) remover de manera continua una corriente de catalizador' regenerado y calentado del cabezal del regenerador-tubo ascendente y, después de la extracción opcional con gas inerte en un aparato específico, alimentarla al reactor de deshidrogenación usando el gas reactivo, o etano en el caso de mezcla de etilbenceno/etano, como portador.
  16. 16. Proceso según la reivindicación 15, en donde la reacción de deshidrogenación se lleva a cabo a una temperatura' que varía desde 400 . a 700°C, a presión atmosférica, o ligeramente mayor.
  17. 17. Proceso según la reivindicación 15 ó 16, en donde la reacción del catalizador se lleva a cabo a una temperatura mayor que aquella de la reacción de deshidrogenación, a presión atmosférica, o ligeramente mayor .
  18. 18. Proceso según la reivindicación 17, en donde la temperatura de regeneración varía desde '500 a 750°C.
  19. 19. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en donde el catalizador de hidrogenación comprende : a) un portador que consiste de alúmina en fase • delta o en fase teta o una mezcla de fase delta + teta, fase teta + alfa o fase delta + teta + alfa, modificada con 0.08- 5 % en peso de sílice, y que tiene un área superficial menor de 150 m2/g, determinado con el método de BET; b) 0.1-35 % en peso, de manera preferente 0.2-3.8 % en peso de galio expresado como Ga203; c) 0.01-5 % en peso, de manera preferente Ó.15-1.5 %, de manganeso expresado como Mn203; d) 0-100 ppm en peso, de manera preferente 5-90 ppm, de platino; e) 0.05-4 % en peso, de manera preferente 0.1-3 %, de un óxido de metal alcalino o alcalinotérreo; los porcentajes que se calculan con respecto al total de la composición.
  20. 20. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en donde el catalizador de hidrogenación es una mezcla mecánica de componentes metálicos activos, soportados, respectivos en la cual la cantidad de galio (Ga203) varía desde 0.2 a 3.8 % en peso, la cantidad de manganeso varía desde 0.15 a 1.5 % en peso, la cantidad de platino varía desde' 5 a 50 ppm en peso y la cantidad total de óxido de metal alcalino o alcalinotérreo varía de 0.1 a 3 % en peso, el complemento a 100 que es la alúmina de soporte en fase delta o fase teta o una mezcla de fase delta + teta, teta + alfa o delta + teta + alfa, modificado con 0.08-5 % en peso de sílice, y que tiene un área superficial menor de" 150 m2/g, determinado con el método de BET.
  21. 21. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en donde el catalizador de hidrogenación comprende : a) 1-60 % en peso, de manera preferente 1-20 %, de óxido de hierro; b) 0.1-20 % en peso, de manera preferente 0.5-10 %, de al menos un óxido de metal alcalino o alcalinotérreo, por ejemplo, potasio; c) 0-15 % en peso, de manera preferente 0.1-7 .%, de un segundo promotor seleccionado de óxidos . de lantánido, por ejemplo cerio, lantano o praseodimio; d) el complemento a 100 que es alúmina modificada con 0.08-5 % en peso de sílice.
  22. 22. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en donde el catalizador de hidrogenación comprende : a) 0.1-34 % en peso, de manera preferente 0.2-3.8 %, de Ga203; b) 1-99 ppm (en peso) , de manera preferente 3-80 Pprcí, de platino; c) 0.05-5 % en peso, de manera preferente 0.1-3 %, de un óxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, por ejemplo potasio; d) 0.08-3 % en peso de sílice; el complemento a 100 que es alúmina en fase delta o teta o una mezcla de fases delta + teta, teta + alfa o delta + teta + alfa, con un área superficial menor' de 150 m2/g, determinado con el método de BET.
  23. 23. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, en donde se alimenta etilbenceno a la sección de deshidrogenación en una mezcla con etano obteniendo la deshidrogenación contemporánea de ambos componentes para dar estireno y etileno.
  24. 24. Proceso según la reivindicación 23, en donde el etileno se recicla a una unidad de aiquilación junto con una corriente de benceno fresca para dar etil-benceno.
MXPA/A/2006/009032A 2004-02-09 2006-08-09 Dispositivo reactor-regenerador y uso del mismo en la produccion de estireno MXPA06009032A (es)

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