SA519400942B1 - نزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان لتحويله إلى الإيثيلين - Google Patents
نزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان لتحويله إلى الإيثيلين Download PDFInfo
- Publication number
- SA519400942B1 SA519400942B1 SA519400942A SA519400942A SA519400942B1 SA 519400942 B1 SA519400942 B1 SA 519400942B1 SA 519400942 A SA519400942 A SA 519400942A SA 519400942 A SA519400942 A SA 519400942A SA 519400942 B1 SA519400942 B1 SA 519400942B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- coolant
- reactor
- inlet
- temperature
- region
- Prior art date
Links
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000005839 oxidative dehydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 38
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 235000015854 Heliotropium curassavicum Nutrition 0.000 claims 1
- 244000301682 Heliotropium curassavicum Species 0.000 claims 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 50
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 17
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 15
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- UZWFXDOXXFABNE-UHFFFAOYSA-N CCC.C.[C]=O Chemical compound CCC.C.[C]=O UZWFXDOXXFABNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010067035 Pancrelipase Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- -1 alkane compounds Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229940092125 creon Drugs 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000012041 precatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/42—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor
- C07C5/48—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor with oxygen as an acceptor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
- B01J8/067—Heating or cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
- C07C11/02—Alkenes
- C07C11/04—Ethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
- B01J2208/00221—Plates; Jackets; Cylinders comprising baffles for guiding the flow of the heat exchange medium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00513—Controlling the temperature using inert heat absorbing solids in the bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/06—Details of tube reactors containing solid particles
- B01J2208/065—Heating or cooling the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
- B01J2523/50—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group V (VA or VB) of the Periodic Table
- B01J2523/55—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
- B01J2523/50—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group V (VA or VB) of the Periodic Table
- B01J2523/56—Niobium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
- B01J2523/60—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VI (VIA or VIB) of the Periodic Table
- B01J2523/64—Tellurium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
- B01J2523/60—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VI (VIA or VIB) of the Periodic Table
- B01J2523/68—Molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- C07C2523/28—Molybdenum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Abstract
يتم توفير عمليات وأنظمة تفاعل ذات صلة لنزع الهيدروجين بالأكسدة oxidative dehydrogenation من إيثان ethane . على وجه التحديد، يتم توفير عملية تشتمل على إمداد غاز تغذية حيث يشتمل على الإيثان ethane والأكسجين oxygen إلى مفاعل ذي طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية multitubular fixed-bed، السماح لإيثان والأكسجين بالتفاعل في وجود محفز لنزع الهيدروجين بالأكسدة للحصول على مادة متدفقة flow من المفاعل حيث تشتمل على إيثيلين؛ إمداد عامل تبريد إلى منطقة قبلية upstream region لحيز تغليف داخلي interior shell space للمفاعل في نمط تدفق flow pattern معاكس لتدفق غاز التغذية feed gas ؛ وسحب عامل التبريد coolant من المنطقة القبلية وإمداد جزء على الأقل من عامل التبريد coolant المسحوب من المنطقة القبلية إلى المنطقة البعدية downstream region في نمط تدفق flow pattern متزامن مع تدفق flow غاز التغذية feed gas. شكل 1.
Description
نزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان لتحويله إلى الإيثيلين Oxidative Dehydrogenation of Ethane to Ethylene الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بعملية لنزع الهيدروجين بالأكسدة Oxidative dehydrogenation من إيثان .ethane من المعروف أنه يتم نزع الهيدروجين بالأكسدة -(ODH) oxidative dehydrogenation =( إيثان ethane مما ينتج إيثيلين ethylene في عملية لنزع الهيدروجين بالأكسدة .(ODH) يتم الكف عن أمثلة لعمليات ODH من إيثان ethane » على duu المثال في براءة الاختراع الأمريكية 7/091.377؛ الطلب الدولي 2003/064035؛ براءة الاختراع الأمريكية 53 الطلب الدولي 9 دتياراءة الاشختراع الأمريكية 2 - تقوم عملية نزع الهيدروجين بالأكسدة من إيثان بتحويل إيثان ethane ould) 0 ©160/ا60. في هذه العملية؛ تتم مفاعلة إيثان مع الأكسجين 00/960 في وجود محفز ODH لإنتاج تيار منتج Cus يشتمل على بشكل ساد إيثيلين» جنبًا إلى جنب مع مواد التفاعل غير المتفاعلة مثل إيثان والأكسجينء ونمطيًا الغازات و/أو المنتجات الثانوية الأخرى Jie أول أكسيد الكريون carbon monoxide ؛ ثانى أكسيد الكريون carbon dioxide « الماء. بصفة عامة؛ يتم خفض mil الإيثيلين في عملية ODH من خلال تفاعلات الإحراق غير المرغوب 5 فيها للإيثان والإيثيلين» حيث يطرد كل منهما الحرارة بدرجة كبيرة وينتجان ثاني أكسيد الكريون carbon dioxide و/أو أول أكسيد الكريون monoxide 08+000. كما هو الحال عادة فى هذه العمليات الطاردة للحرارة» من المهم التحكم في درجة حرارة التفاعل ضمن نطاق معين للحفاظ على تشغيل فعال وآمن للوحدة وكذلك لتمديد فترة بقاء المحفز وتثبيط التفاعلات الجانبية غير المرغوب فيها. ومن المعروف أنه يمكن استخدام مفاعل reactor ذي طبقة ثابتة fixed-bed متعدد 0 الأجزاء الأنبوبية multitubular لإجراء هذه التفاعلات الطاردة gall بحيث يستخدم المفاعل
مجموعة متنوعة من الأنابيب التي تحتوي على طبقة ثابتة من المواد الدقائقية من المحفز؛ وغلاف حيث يتم إبقاء الأنابيب وعبره يدور عامل التبريد coolant لتسهيل إزالة حرارة التفاعل. نمطيّاء يكون من المرغوب فيه الحفاظ على الظروف متساوية الحرارة على جانب التبريد من المفاعل. يتحقق ذلك sale إما باستخدام وسط غليان على سبيل المثال الماء/البخار water/steam 5 ؛ الكيروسين kerosene كعامل تبريد coolant ؛ dus يتم تسخين غاز التغذية الوارد منخفض درجة الحرارة مسبقًا إلى درجة حرارة التفاعل على حساب عامل التبريد الذي يدخل الغلاف عند درجة حرارة أعلى؛ أو من خلال تدوير عامل تبريد يكون في تدفق عكس التيار مع تدفق مواد التفاعل عبر الأنابيب عند معدل تدوير عالي بدرجة كافية لإزالة الحرارة سريعًا. ومع ذلك؛ تميل المفاعلات ذات الطبقة الثابتة المستخدمة في التفاعلات الطاردة للحرارة إلى إنشاء واحد 0 أو أكثر من "البقع الساخنة hot-spot " في مناطق مختلفة من المفاعل. وفي محاولة لتجنب التشكيل غير المرغوب فيه لما يعرف باسم "البقعة الساخنة" (ذروة درجة حرارة (Lange في طبقة المحفزء فإن أحد الحلول المقترحة عادة هو خفض قطر الأنابيب لزيادة معدل نقل الحرارة لكل وحدة حجم من المحفز. ومع ذلك؛ يزيد ذلك نمطيًا من تكلفة بناء المفاعل ويزيد كذلك من قدر الوقت المطلوب لتحميل وتفريغ المحفز في الأنابيب. وبالمثل؛ يمكن أن يحد ذلك أيضًا إلى حدٍ ما من حجم/شكل المحفز الذي يمكن استخدامه. وبالمثل؛ إذا تمت زبادة أطوال الأنابيب بدرجة كبيرة؛ يمكن أن يزيد انخفاض الضغط عبر المفاعل Lal بشكل غير مرغوب فيه. ومن الحلول المقترحة الشائعة الأخرى التشفغيل عند معدل إنتاج منخفض أو مستوى تحويل منخفض»؛ على dau المثال من خلال تخفيف المحفز بمادة خاملة. ومع ذلك؛ تتمثل عيوب ذلك في زيادة التكلفة ونمطيًا زيادة صعوية الاستعادة اللاحقة للمحفز المستهلك من المفاعل لإعادة 0 التجديد؛ في dlls الرغبة في ذلك. ووفقًا (ll سعى المخترعون الحاليون إلى توفير عمليات محسنة لنزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان. على dng التحديد؛ سعى المخترعون الحاليون إلى توفير عمليات 0011 تستخدم مفاعلًا ذا طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبودية حيث يتم تجنب أو تقليل توليد البقع الساخنة في طبقة Gaal مما يمنع أو يحد من خطر جموح المفاعل.
الوصف العام للاختراع
في أحد الجوانب؛ يتم توفير عملية لنزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان إلى Cpl) حيث تشتمل
العملية على:
توفير مفاعل reactor ذي طبقة ثابتة fixed-bed متعدد الأجزاء الأنبوبية multitubular 5 حيث يشضتمل على مدخل للمفاعل»؛ حيز تغليف داخلى interior shell space ؛ ومجموعة
متنوعة من أنابيب المفاعل reactor tubes « حيث تشتمل مجموعة أنابيب المفاعل على
catalyst bed تشتمل على محفز لنزع الهيدروجين بالأكسدة؛
إمداد غاز تغذية 985 feed حيث يشتمل على الإيثان والأكسجين إلى مدخل المفاعل والسماح
للإيثان والأكسجين بالتفاعل في وجود محفز نزع الهيدروجين بالأكسدة للحصول على مادة متدفقة
10 من المفاعل حيث تشتمل على إيثيلين؛ إمداد عامل تبريد إلى المنطقة القبلية upstream region في نمط تدفق معاكس لتدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل 3 و سحب عامل التبريد من المنطقة القبلية وامداد جزءِ على الأقل من عامل التبريد المسحوب من المنطقة القبلية إلى المنطقة البعدية downstream region في نمط تدفق على نحو متزامن مع
5 تتدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل. شرح مختصر للرسومات يمكن فهم بعض التجسيدات التوضيحية المحددة للكشف من خلال الإشارة؛ جزثيًاء إلى الوصف التالى والرسومات المرفقة. الشكل 1 عبارة عن رسم تخطيطي يوضح تجسيد توضيحي للكشف الحالي .
0 وبينما يمكن إجراء تعديلات وصور بديلة مختلفة للكف الحالي؛ فقد تم توضيح التجسيدات التوضيحية المحددة في الشكل ويتم وصفها هنا بمزيد من التفصيل. غير أنه ينبغي إدراك أن وصف التجسيدات التوضيحية المحددة لا يحصر الاختراع في الصور المحددة التي تم الكشف
عنهاء ولكن على العكس من ذلك؛ يهدف هذا الكشضف إلى تغطية كافة التعديلات والمكافئات مثلما
يتم توضيحهاء (Wha من خلال عناصر الحماية الملحقة.
الوصف التفصيلي:
يستفيد الاختراع الحالي من ملاحظة أنه في عملية 0011 التي تستخدم مفاعل reactor ذي طبقة ثابتة fixed-bed متعدد الأجزاء الأنبوبية multitubular ؛ تتكون البقع الساخنة بشكل شبه
دائم في جزءٍ قبلي من طبقة المحفز؛ لذا تفضل درجة حرارة تبريد منخفضة على النحو الأفضل
هنا. ومع ذلك» عند درجة حرارة التبريد المنخفضة المذكورة؛ يوجد بعض المجال لزيادة محورية في
درجة الحرارة بامتداد طول المفاعل دون خطر تكوّن بقعة ساخنة في gall البعدي من طبقة
المحفز.
Gags 0 لذلك؛ وجد المخترعون الحاليون أنه من خلال استخدام العمليات التي تم الكشف عنها هناء من الممكن الحد من أو تجنب تشكيل البقع الساخنة في جزءٍ قبلي من طبقة المحفزء مع تحقيق إنتاجية عالية نسبيًا على مدار مجمل طبقة المحفز في نفس الوقت؛ دون الحاجة إلى تقليل قطر الأنبوب و/أو زيادة طول الأنابيب. وعلى ang التحديد؛ وجد أنه يمكن تحقيق هذه المزايا من خلال تقسيم حيز التغليف الداخلي interior shell space لمفاعل ذو طبقة ثابتة متعدد الأجزاء
15 الأنبوبية إلى منطقة قبلية Upstream region ومنطقة بعدية downstream region ؛ وإمداد عامل التبريد إلى المناطق القبلية والبعدية في نمط تدفق حيث؛ على العكس من الممارسات العادية؛ يتم إضعاف التساوي الحراري لجانب التبريد بشكل متعمد من خلال تدوير عامل التبربد في المنطقة القبلية في تدفق عكس التيار مع تدفق غاز التغذية؛ وتدوير عامل التبريد في المنطقة البعدية في تدفق متزامن مع تدفق غاز التغذية عند معدل تدفق قد يعتبر غير كافي عادة.
0 ووفًا لعمليات الكشف الحالي؛ يتم alae) عامل التبريد إلى منطقة قبلية لحيز تغليف داخلي لمفاعل ذي طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية في تدفق متعاكس مع تدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل. وسوف تزيد درجة حرارة عامل التبريد في المنطقة القبلية بصفة عامة؛ نتيجة لإزالة حرارة التفاعل المتولدة في gall القبلي لطبقة Gaal) بحيث سوف يكون عامل التبريد أكثر سخونة
عند سحبه من المنطقة القبلية عند مخرج قبلي upstream outlet لعامل التبريد coolant مما
عند إمداده إلى المنطقة القبلية عند مدخل قبلي upstream inlet لعامل التبريد .coolant
يتم عندئذٍ إمداد عامل التبريد المسحوب من المنطقة القبلية إلى منطقة بعدية لحيز التغليف الداخلي
للمفاعل ذي الطبقة الثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية في تدفق متزامن عند مدخل بعدي لعامل التبريد متصل Gaile بالمخرج القبلي لعامل التبريد عن طريق دائرة تبريد. وكما في المنطقة القبلية؛ سوف
تزيد درجة حرارة عامل التبريد في المنطقة البعدية Load بصفة عامة؛ نتيجة AY حرارة التفاعل
المتولدة في الجزء البعدي من طبقة المحفز» بحيث سوف يكون عامل التبريد أكثر سخونة عند
سحبه من المنطقة البعدية عند مخرج بعدي لعامل التبريد مما عند إمداده إلى المنطقة البعدية عند
مدخل بعدي Jalal التبريد .
0 بصفة dle يتم إمداد عامل التبريد إلى المناطق القبلية والبعدية لحيز التغليف الداخلي للمفاعل عند معدل تدفق منخفض بما يكفي كي يسمح بزيادة في درجة حرارة عامل التبريد أثناء تدفقه عبر المناطق القبلية والبعدية المناظرة لحيز التغليف الداخلي للمفاعل. على سبيل المثال؛ يمكن إمداد عامل التبريد إلى المنطقة القبلية عند معدل تدفق كافي للسماح بزيادة لدرجة حرارة عامل التبريد من تقريبًا 1 إلى 25 درجة مئوية؛ أو 5 إلى 20 درجة مئوية؛ أو من 5 إلى 15 درجة مئوية في
5 المنطقة القبلية؛ كما تم قياسها من مدخل قبلي لعامل التبريد الموضوع عند أو قرب gall السفلي من المنطقة القبلية إلى مخرج قبلي لعامل التبريد الموضوع عند أو قرب الجزءٍ العلوي من المنطقة القبلية. وبالمثل؛ يمكن إمداد عامل التبريد إلى المنطقة البعدية عند معدل تدفق كافي للسماح بزيادة لدرجة حرارة عامل التبريد من تقريبًا 1 إلى 30 درجة مئوية؛ أو 5 إلى 25 درجة مئوية؛ أو من 5 إلى
0 20 درجة مثئوية في المنطقة البعدية؛ كما تم قياسها من مدخل بعدي Jalal التبريد الموضوع عند أو قرب الجزء العلوي من المنطقة البعدية إلى مخرج بعدي لعامل التبريد الموضوع عند أو قرب jal السفلي من المنطقة البعدية. وهكذاء يتم تشفغيل المفاعل بطريقة حيث يتم التلاعب في التساوي الحراري لجانب التبريد بشكل متعمد من خلال استخدام تدفق عكسي في المنطقة القبلية والتدفق المتزامن لعامل التبريد في المنطقة البعدية؛ عند معدل تدفق قد يعتبر منخفض للغاية بصفة
5 عامة؛ مما يسمح على العكس من ذلك لجانب العملية بأن يصبح متساوي الحرارة بشكل ملحوظ.
Ugg لعمليات نزع الهيدروجين بالأكسدة بالكشف Jal يتم إمداد غاز تغذية حيث يشتمل على الإيثان ethane والأكسجين Oxygen إلى مدخل مفاعل ذي طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية. كما هو مستخدم هناء يشير المصطلح "غاز التغذية" إلى dese التيار (التيارات) الغازية عند مدخل (مداخل) المفاعل. وبالتالي؛ كما سوف يقدر صاحب المهارة في We (Jl) ما يشتمل غاز التغذية على توليفة من واحد أو أكثر من التيارات الغازية؛ مثل تيار إيثان؛ تيار يحتوي على الأكسجين؛ تيار غاز إعادة pp وغيرها. اختياريًاء بالإضافة إلى إيثان والأكسجين, يمكن أن Jai غاز التغذية كذلك على مركبات ألكان alkane أخرى على سيبيل المثال Ole methane « برويان «propane أول أكسيد الكريون carbon monoxide ؛ ثاني أكسيد الكريون carbon dioxide ؛ الهيدروجين hydrogen ؛ البخارء غاز خامل inert gas « مثل 0 النيتروجين nitrogen ¢ الهيليوم helium و/أو الأرجون argon ¢ و/أو المنتجات الثانوية المختلفة من تفاعل ODH ؛ على سبيل المثال أسيتيلين acetylene ؛ حمض أسيتيك acetic .acid يمكن إضافة الإيثان والأكسجين إلى المفاعل كتغذية مختلطة؛ حيث تشتمل اختياريًا على مزيد من المكونات بهاء عند نفس مدخل المفاعل. Yang من ذلك يمكن إضافة الإيثان والأكسجين في 5 تغذيات منفصلة؛ حيث تشتمل اختياربًا على مزيد من المكونات بهاء إلى المفاعل عند نفس مدخل المفاعل أو عند مداخل منفصلة للمفاعل. وعلاوة على ذلك؛ لا يتم حصر الترتيب والطريقة التي يتم بها إمداد مكونات غاز التغذية إلى مدخل المفاعل على نحو التحديد؛ وبالتالي؛ يمكن دمج المكونات في نفس الوقت أو تتابعيًا. وعلاوة على ذلك؛ يمكن تبخير مكونات غاز التغذية اختياريًا؛ وتسخينها مسبقًا وخلطها (في حالة الرغبة في ذلك) قبل إمدادها إلى مدخل المفاعل باستخدام وسيلة 0 معروفة لأصحاب المهارة في المجال. على سبيل المثال؛ يمكن أن تتضمن تقنيات التسخين المسبق؛ على سبيل المثال» تبادل حراري من ad) مائع لنقل الحرارة (على سبيل المثال عامل التبريد)؛ مادة متدفقة من المفاعل؛ و/أو فرن. يمكن أن يكون الإيثان في غاز التغذية من أي مصدر مناسب؛ بما في ذلك الغاز الطبيعي؛ شربطة أن تتم ily all Ally) بشكل كافي (Kang die أن يتضمن إيثان جديد؛ gia معاد تدويره من إيثان 5 غير متفاعل من المادة المتدفقة من المفاعل؛ أو توليفة مما سبق. وبالمثل؛ يمكن أن ينا
الأكسجين من أي مصدر مناسب؛ Jie الهواء أو تيار أكسجين عالي النقاء. ويمكن أن يتسم الأكسجين عالي النقاء المذكور بنقاء أعلى من 9690؛ على نحو مفضل أعلى من 9695؛ على نحو أكثر تفضيلًا أعلى من 9699؛ وعلى النحو الأكثر تفضيلًا على الإطلاق أعلى من %99.4 وبصفة عامة؛ يمكن أن تكون النسبة المولارية للأكسجين الجزيئي إلى الإيثان في غاز التغذية عند مدخل المفاعل في نطاق من 0.01 إلى 1؛ على نحو أكثر ملاءمة 0.05 إلى 0.5. وعلى نحو مفضل؛ يشتمل غاز التغذية على من 5 إلى 9635 بالحجم من الأكسجين. بالنسبة إلى إجمالي حجم غاز التغذية؛ على نحو أكثر ملاءمة 20 إلى 9630 بالحجم من الأكسجين؛ و40 إلى 9680 بالحجم من إيثان؛ على نحو أكثر ملاءمة 50 إلى 9670 بالحجم إيثان؛ وأقل من 80 (صفر إلى 80( 96 بالحجم من غاز خامل؛ على نحو أكثر ملاءمة أقل من 50 (صفر إلى 50) % بالحجم 0 من غاز dela على نحو أكثر ملاءمة 5 إلى 9635 بالحجم من غاز خامل؛ على النحو الأكثر ملاءمة 10 إلى 9620 بالحجم من غاز خامل. وعلى نحو ملائم؛ ينبغي أن يكون تركيز الأكسجين في غاز التغذية أقل من تركيز الأكسجين الذي يمكن أن يشكّل خليط قابل للاشتعال عند إما مدخل المفاعل أو مخرج المفاعل عند ظروف التشغيل السائدة. ولا تكون المفاعلات ذات الطبقة الثابتة متعددة الأجزاء الأنبوبية المناسبة للاستخدام في Cail) 5 الحالي حصرية تحديدًا ويمكن أن تتضمن أي من مجموعة متنوعة معروفة في المجال. بصفة عامة؛ Jai مفاعل ذو طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية مناسب على مدخل للمفاعل؛ حيز تغليف داخلي «interior shell space قسم مثقوب ay حيز التغليف الداخلي إلى منطقة قبلية ومنطقة بعدية؛ ومجموعة متنوعة من أنابيب المفاعل» حيث تشضتمل مجموعة أنابيب المفاعل reactor tubes على طبقة محفز تشضتمل على محفز لنزع الهيدروجين بالأكسدة. واختياريًا؛ 0 بالإضافة إلى طبقة المحفزء يمكن أن تشتمل أنابيب المفاعل كذلك على طبقة من مادة خاملة. فضمن المفاعل؛ يتم تثبيت الأطراف العلوية لأنابيب المفاعل نمطيًا في مكانها من خلال لوح علوي للأنبوب وتكون في اتصال مائعي مع مدخل المفاعل. وبالمثل؛ يتم تثبيت الأطراف السفلية لأنابيب المفاعل نمطيًا في مكانها من خلال لوح سفلي للأنبوب وتكون في اتصال مائعي مع مخرج المفاعل. على نحو مفضل؛ يتم وضع أنابيب المفاعل ضمن المفاعل بطريقة رأسية إلى حدٍ كبير
بحيث لا تزيد عن 5 درجات من الوضع الرأسي؛ ويتم وضع الألواح العلوية والسفلية للأنبوب ضمن المفاعل بطريقة أفقية إلى حدٍ كبير بحيث لا تزيد عن 3 درجات من الوضع الأفقي. وبينما يمكن أن يتباين حجم وعدد أنابيب المفاعل ضمن مفاعل ذو طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية بدرجة كبيرة من مفاعل إلى آخرء يمكن أن يتسم أنبوب المفاعل المستخدم في مفاعل تجاري بصفة عامة بطول من 1 إلى 25 متر وقطر داخلي للأنبوب من 10 إلى 80 ملليمتر. وعلاوة على ذلك» يمكن أن يتباين عدد أنابيب المفاعل ويمكن أن يتراوح بالآلاف؛ على سبيل المثال حتى 50000. يقسم قسم مثقوب يمتد عرضيًا على مجموعة أنابيب المفاعل حيز التغليف الداخلي للمفاعل إلى منطقة قبلية ومنطقة بعدية. وبصفة عامة؛ يكون القسم المثقوب Ble عن لوح به مجموعة متنوعة 0 من الثقوب يمكن أن تمر أنابيب المفاعل عبره. يمكن أن يتكون قسم مثقوب من أي مادة مناسبة؛ مثل المعدن على سبيل المثال الفولاذ الكريوني .carbon steel ويتم وضع القسم المثقوب perforated partition نمطيًا بحيث تكون المنطقة القبلية على الأقل 0 من طول أنبوب المفاعل؛ أو على الأقل 9615؛ أو على الأقل 9620؛ أو على الأقل 5. على نفس الأساس» وعلى الأكثر 9670 من طول أنبوب المفاعل؛ أو على الأكثر 9640 5 أو على الأكثر 9630 أو على الأكثر 9625؛ أو على الأكثر 9620 أو على الأكثر 9615؛ على نفس الأساسء أو من 9610 إلى 9630 من طول أنبوب المفاعل؛ أو من 9610 إلى 9625؛ أو من 9610 إلى 9620؛ أو من 9610 إلى 9615؛ أو من 9615 إلى 9630؛ أو من 1615 إلى 5؛ أو من 9615 إلى 9620؛ على نفس الأساس. ونتيجة لذلك؛ تكون المنطقة البعدية نمطيًا على الأقل 9630 من طول أنبوب المفاعل؛ أو على الأقل 9660؛ أو على الأقل 9670 أو على 0 الأقل 9675؛ أو على الأقل 9680؛ أو على الأقل 9685؛ على نفس الأساس؛ وعلى الأكثر 9690 من طول أنبوب المفاعل» أو على الأكثر 9685؛ أو على الأكثر 9680؛ أو على الأكثر 9675 على نفس الأساس» أو من 9670 إلى 9690؛ أو من 9675 إلى 9690؛ أو من %80 إلى 9690 أو من 9670 إلى 9685؛ أو من 9675 إلى 9685؛ أو من 9680 إلى 9685؛ على نفس الأساس. وبشكل مفيد؛ من خلال تقسيم حيز التغليف الداخلي إلى منطقتين منفصلتين؛ من الممكن تحسين 5 توزيع عامل التبريد في المفاعل» مما يوفر تحكم أكبر في درجة الحرارة.
— 1 0 —
ووفقًا لعمليات ODH بالكشف الحالي؛ يتم السماح بتفاعل الإيثان والأكسجين في وجود محفز لنزع الهيدروجين با لأكسدة للحصول على مادة متدفقة من المفاعل حيث تشتمل على إيثبلين. وبصفة PATS تكون عمليات ODH المختلفة معروفة ودتم وصفها في المجال ولا يتم حصر عمليات ODH بالكشف الحالي في هذا الصدد. وبالتالى؛ يمكن أن يستخدم صاحب المهارة في المجال بشكل ملائم أي من هذه العمليات Gd لعمليات 00011 بالكشف الحالى. على سبيل (Jud تتضمن عمليات ODH المناسبة؛ Al تتضمن المحفزات وظروف العملية الأخرى؛ تلك الموصوفة في البراءة الأمريكية رقم 7/091.377( الطلب الدولي رقم 2003/064035< البراءة الأمريكية رقم 2004/0147393؛ الطلب الدولي رقم 2010/096909 والبراءة الأمريكية رقم
2 المذكورة أعلاه؛ التي يتم إدراجها هنا كمرجع.
0 على نحو ملائم» تكون درجة الحرارة في مجموعة أنابيب المفاعل في نطاق من 100 إلى 600 درجة مئوية؛ على نحو مفضل في نطاق من 200 إلى 500 درجة مئوية. وعلاوة على ذلك؛ يكون الضغط في مجموعة أنابيب المفاعل في نطاق من 0.01 إلى 3 ميجا باسكال مطلق (أي bad باسكال مطلق")؛ أو من 0.01 إلى 2 ميجا باسكال مطلق؛ أو من 0.01 إلى 1.5 ميجا باسكال مطلق؛ أو من 0.02 إلى 1 ميجا باسكال مطلق؛ أو من 0.03 إلى 1 ميجا باسكال مطلق.
5 لا يتم حصر محفزات نزع الهيدروجين بالأكسدة المناسبة للاستخدام في الكشف الحالي تحديدًا ويمكن أن تتضمن أي إيثان محفز نزع الهيدروجين بالأكسدة. كمية هذا المحفز ليست Bal ضروريًا. على نحو مفضل؛ يتم استخدام كمية فعالة حفزيًا من المحفزء أي كمية تكفي لتعزيز تفاعل نزع الهيدروجين الأكسيدي لإيثان. تتضمن الأمثلة على محفز نزع الهيدروجين بالأكسدة المناسب؛ لكن لا تقتصر بالضرورة (le
0 واحد أو أكثر من محفزات أكسيد الفلز المختلطة all تشتمل على المولبيديوم؛ الفاناديوم؛ النيوبيوم واختياريًا التيلوويوم كفلزات ويمكن أن يكون له الصيغة التالية: Mo1VaTebNbcOn حيث:
— 1 1 — تعبر 8؛ وط 6و0و7 عن نسبة الكمية المولارية من العنصر محل ١ لاهتمام إلى الكمية المولارية للموليبدنوم (1/10)؛ تتراوح 8 (ل (V من 0.01 إلى 1« ويفضل 0.05 إلى 0.60؛ ويفضل أكثر 0.10 إلى 0.40؛ ويفضل أكثر من 0.20 إلى 0.35< والأكثر تفضيلاً 0.25 إلى 0.30؛
تكون 5 (ل (Te هي صفر أو من > صفر إلى 1؛ ويفضل 0.01 إلى 0.40؛ ويفضل أكثر 5 إلى 0.30؛ ويفضل أكثر من 0.05 إلى 0.20؛ والأكثر تفضيلاً 0.09 إلى 0.15؛ تتراوح © (ND) من > صفر إلى 1؛ وبفضل 0.01 إلى 0.40؛ ming أكثر 0.05 إلى 0.30« وبفضل أكثر من 0.10 إلى 0.25؛ والأكثر تفضيلاً 0.14 إلى 0.20؛ و
0 0) 4 عدد يتحدد بواسطة تكافؤ وتكرار العناصر غير الأكسجين.
0 واختياريًا؛ يمكن أن تشتمل طبقة محفز على أكثر من محفز نزع هيدروجين بالأكسدة واحد. وعلى سبيل المثال؛ في أحد التجسيدات؛ يمكن أن تشتمل طبقة محفز على مجموعة متنوعة من محفزات نزع الهيدروجين بالأكسدة التي تتسم بمستويات نشاط متباينة (على سبيل المثال لخلق تباين في مستوى النشاط بامتداد طول أنبوب المفاعل). علاوة على ذلك؛ في حالة الرغبة في ذلك؛ يمكن أن تشضتمل طبقة المحفز كذلك على sale خاملة inert material (على سبيل المثال لتخفيف و/أو
5 خفض نشاط طبقة المحفز). اختياريًا؛ في تجسيد OAT يمكن أن تشتمل طبقة محفز على محفز لنزع الهيدروجين بالأكسدة Cus يشتمل على التيلوريوم رفي طبقة قبلية من المحفز deg age ضمن المنطقة القبلية ومحفز لنزع الهيدروجين بالأكسدة/إزالة الأكسجين في طبقة بعدية من المحفز على نحو مفضل؛ لا يكون محفز نزع الهيدروجين بالأكسدة متجانسًا Ag صورة جسيمات. علاوة
على ذلك على نحو مفضل يكون المحفز غير المتجانس المذكور مساميًا على dag الخصوص محفز دقائقى مسامى. كما ذكر Bg caf لعمليات الكخف الحالي؛ يتم إمداد عامل التبربد إلى منطقة قبلية لحيز تغليف داخلي لمفاعل ذي طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية في نمط تدفق متعاكس مع تدفق غاز التغذية
عبر مجموعة أنابيب المفاعل. يتم إمداد عامل التبريد نمطيًا إلى المنطقة القبلية عن طريق مدخل قبلي لعامل التبريد يوجد عند أو قرب الجزءِ السفلي من المنطقة القبلية. وبالمثل؛ تتم إزالة عامل التبريد نمطيًا من المنطقة القبلية عن Goh مخرج قبلي Jalal التبريد يوجد عند أو قرب Sal العلوي من المنطقة القبلية.
يمكن إمداد عامل التبريد إلى» وإزالته من؛ المنطقة القبلية لحيز التغليف الداخلي للمفاعل بأي طريقة مناسبة طالما كان تدفق عامل التبريد في تكون المنطقة القبلية متعاكمًا مع تدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل. ونمطيًاء يتم إمداد عامل التبريد إلى المنطقة القبلية عن طريق دائرة cays تشتمل اختياريًا على واحد أو أكثر من أجهزة التبريد (على سبيل المثال مبادل (ga أسطوانة lan وغيرها) وواحدة أو أكثر من مضخات التدوير.
0 علاوة على ذلك؛ وفقًا لعمليات الكشف الحالي؛ يتم إمداد عامل التبريد إلى المنطقة البعدية ذي الطبقة الثابتة متعدد الأجزاء الأنبويية في نمط تدفق على نحو متزامن مع تدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل. يتم إمداد عامل التبريد إلى المنطقة البعدية عن طريق مدخل بعدي لعامل cyl المتصل مائعيًا بالمخرج القبلي لعامل capil) ويوجد نمطيًا عند أو قرب الجزءٍ العلوي من المنطقة البعدية. تتم إزالة عامل التبريد المنطقة البعدية عن طريق مخرج بعدي لعامل التبريد يوجد
5 عند أو قرب الجزءِ السفلي من المنطقة البعدية. يمكن إمداد عامل التبريد إلى» وإزالته من؛ المنطقة البعدية لحيز التغليف الداخلي للمفاعل بأي طريقة مناسبة طالما كان تدفق عامل التبريد في تكون المنطقة البعدية متزامئًا مع تدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل. ونمطيًاء يتم إمداد عامل التبريد من المنطقة ball إلى المنطقة البعدية عن طريق دائرة cay تشتمل اختياربًا على جهاز تبريد (على سبيل المثال مبادل (gba أسطوانة بخارء وغيرها) ومضخة تدوير
.circulation pumps 0 ويتم إمداد عامل التبريد على نحو مفضل إلى المنطقة القبلية من حيز التغليف الداخلي للمفاعل عند معدل تدفق كافي للسماح بزيادة لدرجة حرارة عامل التبربد من تقريبًا 1 إلى 25 درجة مثوية؛ أو 5 إلى 20 درجة مئوية؛ أو من 5 إلى 15 درجة مئوية؛ كما تم قياسها من مدخل قبلي لعامل التبريد الموضوع عند أو قرب الجزءِ السفلي من المنطقة القبلية إلى مخرج قبلي لعامل التبريد
5 الموضوع عند أو قرب الجزء العلوي من المنطقة القبلية.
وبالمثل؛ يتم إمداد عامل التبريد على نحو مفغفضل إلى المنطقة البعدية عند معدل تدفق كافي للسماح بزيادة لدرجة حرارة عامل التبريد من تقريبًا 1 إلى 30 درجة مئوية؛ أو 5 إلى 25 درجة مئوية؛ أو من 5 إلى 20 درجة مئوية؛ كما تم قياسها من مدخل بعدي Jalal التبريد الموضوع عند أو قرب الجزء العلوي من المنطقة البعدية إلى مخرج بعدي لعامل التبريد الموضوع عند أو قرب الجزء السفلي من المنطقة البعدية.
كما سوف يقدر صاحب المهارة في المجال؛ يمكن أن تتباين معدلات تدفق عامل التبريد القبلية والبعدية المناسبة بدرجة كبيرة بناءً؛ جزئيًا على الأقل؛ على الهيئة المحددة للمفاعل ذي الطبقة الثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية (على سبيل المثال الطول والقطر الداخلي للأنابيب ضمن المفاعل؛ الحجم المقارن للمناطق القبلية والبعدية)؛ ظروف العملية؛ مستوى نشاط محفز ODH المستخدم؛ 0 حجم و/أو شكل المحفز المستخدم؛ بالإضافة إلى السعة الحرارية المحددة لعامل التبريد. يندرج في خبرة صاحب المهارة في المجال اختيار معدلات التدفق القبلية والبعدية المناسبة لعامل التبريد؛ مع الأخذ في الاعتبارء على سبيل المثال؛ المتغيرات المذكورة أعلاه. وعلى نحو ملائم؛ إذا رغب في ذلك؛ يمكن استخدام نماذج المحاكاة لتحديد معدلات تدفق عامل التبريد الملائم اللازم لتحقيق فروق درجة حرارة عامل التبريد المرغوب فيها. تتم الإشارة إلى على سبيل المثال؛ A.
Soria Lopez, et al., “Parametric Sensitivity of a Fixed Bed Catalytic Reactor”, Chemical 15 Engineering Science, Volume 36 (1981), pp. 285-291 لمزيد من النقاشات حول تأثيرات تباين درجة hall في عامل تبريد يتدفق في نفس الاتجاه على تشغيل المفاعل 63( الطبقة الثابتة. يمكن أن يكون عامل التبريد المناسب أي مائع مناسب لتقل الحرارة؛ على سبيل المثال» ملح منصهر أو مادة عضوية مناسبة للتبادل الحراري على سبيل المثال الزيت؛ الكيروسين kerosene 20 ؛ وغيرها. وعلى نحو مفضل» يتم إجراء التبريد في العملية الحالية في ظروف لا تصل
للغليان. وعلى dag التحديد؛ يفضل في العملية الحالية ألا يغلي عامل التبريد. على نحو ملائم» تكون درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل القبلي نمطيًا على الأقل 250 درجة مئوية؛ أو على الأقل 275 درجة مئوية؛ أو على الأقل 300 درجة مئوية؛ أو على الأقل 310 درجة مئوية؛ أو على الأقل 320 درجة مئوية؛ ونمطيًا على الأكثر 499 درجة مئوية؛ أو على 5 الأكثر 450 درجة مئوية؛ أو على الأكثر 425 درجة مئوية؛ أو على الأكثر 400 درجة مثئوية؛ أو
على الأكثر 380 درجة مئوية؛ أو من 250 درجة مئوية إلى 499 درجة مئوية؛ أو من 250 درجة مثوية إلى 400 درجة مئوية؛ أو من 300 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوبة؛ أو من 320 درجة مئوية إلى 380 درجة مئوية. وعلاوة على ذلك؛ Gy لعمليات الكشف الحاليء يتم إمداد عامل التبريد على نحو مفضل إلى المنطقة البعدية لحيز التغليف الداخلي للمفاعل عن طريق المدخل البعدي لعامل التبريد عند درجة حرارة عامل التبريد عند مدخل بعدي (أي درجة حرارة عامل التبريد كما تم قياسها عند المدخل البعدي لعامل التبريد) تتخطى درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل القبلي (أي درجة حرارة عامل التبريد كما تم قياسها عند المدخل Lal لعامل التبريد) بعلى الأقل 1 درجة مئوية؛ أو على الأقل 3 درجة مئوية cof أو على الأقل 5 درجة مئوية أعلى؛ أو على الأقل 10 درجة مئوية أعلى؛ 0 ونمطيًا على الأكثر 25 درجة مئوية أعلى؛ أو على الأكثر 20 درجة مئوية أعلى؛ أو على الأكثر 5 درجة مئوية؛ أو من 1 درجة مئوية إلى 25 درجة مئوية أعلى» أو من 5 درجة مئوية إلى 25 درجة مئوية أعلى» أو من 5 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية أعلى» أو من 5 درجة مئوية إلى 15 درجة مئوية أعلى. وعلى نحو ملائم» تكون درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل البعدي نمطيًا على الأقل 251 درجة 5 مئثوية؛ أو على الأقل 255 درجة مئوية؛ أو على الأقل 260 درجة مئوية؛ أو على الأقل 275 درجة مئوية؛ أو على الأقل 285 درجة مئوية؛ أو على الأقل 300 درجة مئوية؛ أو على الأقل 0 درجة مئوية؛ أو على الأقل 320 درجة مئوية؛ ونمطيًا على الأكثر 500 درجة مئوية؛ أو على الأكثر 450 درجة متوية؛ أو على الأكثر 425 درجة مئوية؛ أو على الأكثر 400 درجة مئوية؛ أو على الأكثر 380 درجة مئوية؛ أو من 251 درجة مئوية إلى 500 درجة مثئوية؛ أو من 0 255 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية؛ أو من 260 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية؛ أو من 1 درجة Asie إلى 400 درجة مثوية؛ أو من 300 درجة منوية إلى 400 درجة مئوية؛ أو من 0 درجة مثوية إلى 350 درجة مئوية. واختياريًا» يمكن استخدام الحرارة التي يتم إزالتها من المفاعل لتسخين غاز التغذية و/أو عامل التبريد الذي يتم إمداده إلى المفاعل. وعلاوة على ذلك؛ في حالة الرغبة في ذلك؛ يمكن استخدام
الحرارة التي تمت إزالتها أيضًا لتوليد البخار (أو التسخين المسبق لماء تغذية الغلاية) للاستخدام
كمصدر طاقة؛ بما في ذلك صورة البخار نفسه أو تحويله أكثر إلى قدرة.
في تجسيد AT للاختراع الحالي؛ يتم تقسيم عامل التبريد المسحوب من المنطقة القبلية إلى جزأين
على الأقل؛ وبتم إمداد واحد من الاثنين على الأقل من أجزاء عامل التبريد المقسمة إلى المنطقة البعدية في نمط تدفق على نحو متزامن مع تدفق غاز التغذية عبر مجموعة أنابيب المفاعل. في
التجسيد المذكور؛ تكون الكمية النسبية لجزءِ عامل التبريد المقسم الذي يتم إمداده إلى المنطقة
البعدية؛ على أساس إجمالي كمية عامل التبريد المسحوب من المنطقة alia على نحو ملائم من
0 إلى 9670 بالحجم؛ على نحو أكثر ملاءمة من 40 إلى 9660 بالحجم؛ على النحو الأكثر
ملاءمة من 45 إلى %55 بالحجم.
0 تتم الإشارة الآن إلى الشكل 1؛ وهو مسقط تخطيطي لنظام Jolin لنزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان؛ By لتجسيدات معينة للكشف الحالي. سيتضح لصاحب المهارة بالمجال أن هذا الشكل لا يُظهر جميع المدخلات؛ والمخرجات؛ وتيارات إعادة التدوير اللازمة؛ وما إلى ذلك؛ مما قد يوجد في نظام التفاعل» وذلك نظرًا لأنها رسم تخطيطي. علاوة على ذلك؛ في الشكل الموضح كما هو معروف؛ يمكن إضافة عناصر؛ تبادلهاء و/أو استبعادها بحيث يتم توفير أي عدد من التجسيدات
5 الإضافية. بالإضافة إلى ذلك؛ كما هو معروف؛ يقصد من النسبة والنطاق النسبي للعناصر المقدمة في الشكل أن توضح تجسيدات الكشف الحالي؛ ولا يجب اعتبارها بمعنى حصري. وينبغي بالإضافة إلى ذلك إدراك أن الاتجاه/الهيئة الموضحين في الشكل 1 ليسا حصريين أو شاملين لكافة الاتجاهات/الهيئات المحتملة؛ لكن Vay من ذلك فهي مجرد مثال يتم توفيره لبيان فحوى الاختراع. على سبيل المثال؛ يتم توضيح مدخل المفاعل على أنه موضوع عند الجزء العلوي
من المفاعل مع استمرار تدفق مواد التفاعل إلى الأسفل ناحية مخرج المفاعل الموضوع عند الجزء السفلي؛ مع ذلك؛ يجدر فهم أن الاتجاه يمكن أن يختلف عما هو مصور في الشكل 1. وعلى سبيل المثال» يمكن عكس اتجاه المفاعل عن ذلك الموضح في الشكل 1 بحيث يتم وضع مدخل المفاعل» على سبيل المثال» عند الجزء السغلي من المفاعل مع استمرار تدفق مواد التفاعل إلى الأعلى ناحية مخرج موضوع عند الجزء العلوي من المفاعل.
ويشتمل المفاعل ذو الطبقة الثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية Multitubular 160-560 reactor )1( على مدخل reactor inletdelaall )2( غلاف المفاعل reactor shell (3)؛ القسم المثقوب perforated partition )4( ومجموعة متنوعة من أنابيب المفاعل مفتوحة الأطراف )5( الموضوعة إلى حدٍ كبير موازية للمحور الطولي المركزي central longitudinal axis )6( للمفاعل (1). يتم توصيل الأطراف العلوية (7) لأنابيب المفاعل zsh (5) reactor tubes علوي أفقي إلى حدٍ كبير للأنبوب )8( aig توصيل الأطراف السفلية lower ends (9) لأنابيب المفاعل (5) بلوح سغلي أفقي إلى حدٍ كبير للأنبوب (10). يتم حمل اللوح العلوي للأنبوب )8( واللوح السفلي للأنبوب )10( من خلال الجدار الداخلي للمفاعل inner wall of reactor (1). تحتوي أنابيب المفاعل )5( على طبقة محفز Cua )11( catalyst bed تشتمل على محفز لنزع 0 الهيدروجين بالأكسدة (12). وبالإضافة إلى طبقة المحفز (11)؛ يمكن أن تشتمل أنابيب المفاعل (5) اختيارتًا كذلك على طبقة من المادة الخاملة؛ مثل طبقة خاملة inert bed (13). نمطيًّا؛ يتم حمل طبقة المحفز (11) في أنابيب المفاعل (5) من خلال وسيلة لحمل المحفز catalyst means 5000014 (غير موضحة) موضوعة في الأطراف السفلية (9) لأنابيب المفاعل (5). يكون القسم المثقوب (4) عبارة عن لوح به مجموعة متنوعة من الفتحات يمكن أن تمر أنابيب 5 المفاعل )5( عبره. يقسم القسم المثقوب (4) حيز التغليف الداخلي interior shell space (14) إلى المنطقة القبلية upstream region )15( والمنطقة البعدية downstream region (16). ووفقًا لعمليات الكشف الحالي؛ يتم إمداد غاز تغذية985 Cua )17( feed يشتمل على Ol والأكسجين إلى المفاعل (1) عن طريق واحد أو أكثر من المداخل؛ Jie مدخل المفاعل (2) الذي 0 يكون في اتصال مائعي مع الأطراف العلوية (7) لأنابيب المفاعل (5). وفي أنابيب المفاعل (5)؛ يلامس غاز التغذية (17) طبقة المحفز (11). يحول تلامس غاز التغذية في وجود محفز نزع الهيدروجين بالأكسدة (12) عند ظروف التفاعل الملائمة؛ كما هو موصوف أعلاه؛ ein على الأقل من الإيثان إلى الإيثيلين؛ والماء والمنتجات الثانوية ede all إن وجدت. تخرج المادة المتدفقة من المفاعل (18) من المفاعل (1) عن طريق واحد أو أكثر من المخارج» مثل مخرج المفاعل (19) 5 الذي يكون في اتصال مائعي مع الأطراف السفلية (9) لأنابيب المفاعل (5).
كما هو موضح في الشكل 1 يتم إمداد عامل التبريد إلى المنطقة القبلية (15) عن طريق المدخل القبلي لعامل التبريد (20) وتتم إزالته من المنطقة القبلية (15) عن طريق المخرج القبلي لعامل التبريد (21). وعلاوة على ذلك؛ يتم dad) عامل التبريد إلى المنطقة البعدية (16) عن طريق المدخل البعدي Jalal التبريد (22)؛ المتصل Gaile بالمخرج القبلي لعامل التبريد (21) عن Gob 5 دائرة التبريد )23( وتتم إزالته من المنطقة البعدية (16) عن طريق المخرج البعدي لعامل التبريد (24). في كل من المناطق القبلية والبعدية؛ سوف يمتص تدوير عامل التبريد الحرارة من خلال التلامس مع أنابيب المفاعل (5) بحيث يكون عامل التبريد أكثر سخونة بصفة عامة عند سحبه من المخرج القبلي أو المخرج البعدي لعامل التبريد من عندما يتم إمداده إلى المدخل القبلي أو المدخل البعدي المناظر لعامل التبريد. على نحو (De يمكن استخدام جهاز تبربد (غير موضح) 0 اختياريًا لإزالة hall من عامل التبريد قبل إمداده إلى المناطق القبلية و/أو البعدية. (GLa) يمكن تزويد حيز التغليف الداخلي )14( بعارضات (غير موضحة) لتوجيه عامل التبريد. كما ذكر آنفاء يتم إمداد عامل التبريد إلى المنطقة القبلية (15) في نمط تدفق معاكس لتدفق غاز التغذية عبر أنابيب المفاعل (5) ويتم إمداده إلى المنطقة البعدية (16) في نمط تدفق متزامن مع تدفق غاز التغذية عبر أنابيب المفاعل (5). يتم إمداد عامل التبريد على نحو مفضل إلى المنطقة القبلية (15) عند معدل تدفق بحيث تتخطى درجة حرارة عامل التبريد عند المخرج القبلي كما تم قياسها عند المخرج القبلي لعامل التبريد (21) درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل القبلي كما تم قياسها عند المدخل القبلي لعامل التبريد (20) بقدر 1 إلى 25 درجة مئوية. يتم إمداد عامل التبريد على نحو مفضل إلى المنطقة البعدية )16( عند معدل تدفق بحيث تتخطى درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل البعدي كما تم قياسها عند المخرج البعدي لعامل التبريد (24) درجة حرارة 0 عامل التبربد عند المدخل البعدي كما تم قياسها عند المدخل البعدي لعامل al (22) بقدر 1 إلى 30 درجة مئوية. (Say تطبيق الاختراع الحالي Lal على عملية لنزع الهيدروجين بالأكسدة من مركبات ألكان 5 التي يكون بها عدد ذرات كريون أكبر من (Gl على وجه التحديد يكون بمركبات ألكان 5 عدد ذرات كربون من 3 إلى 6 ذرات كريون؛ بما في ذلك برويان propane ؛ بيوتان
butane « بنتان pentane وهكسان hexane « على نحو أكثر تحديدًا برويان propane وبيوتان butane ؛ على النحو الأكثر تحديدًا برويان propane يتضح الاختراع بمزبد من التفصيل من خلال الأمثلة التالية. الأمثلة في الأمثلة الحالية؛ يتم إجراء عملية لنزع الهيدروجين بالأكسدة oxidative dehydrogenation (ODH) من إيثان إلى إيثيلين في مفاعل ذي طبقة ثابتة متعدد الأجزاء الأنبوبية حيث يشتمل على مدخل للمفاعل؛ حيز تغليف داخلي» قسم مثقوب a Gy حيز التغليف الداخلي إلى منطقة قبلية ومنطقة بعدية؛ باستثناء المثال 1 (المرجعي) (حيث لا يتم استخدام هذا القسم)؛ ومجموعة متنوعة من أنابيب المفاعل» حيث تشضتمل أنابيب المفاعل على طبقة محفز Jai i على محفز لنزع 0 الهيدروجين بالأكسدة. يكون طول كل أنبوب 6 أمتار. يكون القطر الداخلي لكل أنبوب 1.91 سم. يتم إمداد غاز تغذية حيث يشتمل على الإيثان والأكسجين إلى مدخل المفاعل. تكون درجة حرارة غاز التغذية عند المدخل المذكور 160 درجة مئوية. يتم السماح بتفاعل الإيثان والأكسجين في وجود المحفز المذكور أعلاه للحصول على مادة متدفقة من المفاعل حيث تشتمل على إيثيلين. علاوة على ذلك؛ يتم إمداد عامل تبريد من ملح منصهر إلى المنطقة القبلية في نمط تدفق معاكس لتدفق غاز التغذية عبر أنابيب المفاعل»؛ ويتم سحب عامل التبريد من المنطقة القبلية؛ ويتم إمداد عامل التبريد المسحوب من المنطقة القبلية إلى المنطقة البعدية في نمط تدفق متزامن مع تدفق غاز التغذية عبر أنابيب المفاعل. ويتم توضيح إعدادات إجراء الأمثلة 2 3 و4 في الشكل 1. في ial) القبلي من المفاعل؛ تزيد درجة حرارة تيار العملية الذي يشتمل على مواد التفاعل و/أو المنتجات (يشار إليها فيما بعد باسم 'درجة حرارة العملية") كنتيجة لحدوث ODH Jeli الطاردة 0 للحرارة من إيثان. تساوي درجة حرارة العملية المذكورة درجة حرارة المحفز. بالتحرك بامتداد طول المفاعل بدءًا من المدخل القبلي للمفاعل؛ تزيد درجة حرارة العملية المذكورة إلى درجة حرارة قصوى معينة (الذروة)» بعدها تقل درجة حرارة العملية لانخفاض تركيز الإيثان مما ينتج حرارة أقل. لا تعتبر ذروة درجة حرارة عالية نسبيًا لتيار العملية؛ مقارنة بمتوسط درجة حرارة تيار العملية؛ مفيدة من حيث أنها تزيد من خطر جموح المفاعل.
في الأمثلة الحالية؛ يتم تقييم تأثير القسم المثقوب المذكور أعلاه. وموضعه بامتداد طول المفاعل؛ على HW بين ذروة درجة حرارة العملية ومتوسط درجة حرارة العملية. وبصفة عامة؛ كلما زاد فارق درجة الحرارة الأخير زادت احتمالية جموح المفاعل. يتم توضيح بيانات درجة الحرارة (بالدرجة المئوية)؛ ومواضع القسم المثقوب (المسافة بالأمتار) بالنسبة إلى الجانب العلوي القبلي؛ في العديد 5 .من الحالات في الجدول 1 أدناه. بالنسبة للأمثلة 2 3 و4؛ على الترتيب؛ تكون المنطقة القبلية 3 9637 و9625 على الترتيب» من طول أنابيب المفاعل. بالنسبة للأمثلة 4-2؛ تتضمن بيانات درجة الحرارة (بالدرجة المئوية) في الجدول 1 أيضًا: 1) الفارق بين درجة حرارة عامل التبريد عند المخرج ودرجة حرارة عامل التبريد عند المدخل في المنطقة القبلية (العمود الثالث من الجدول 1)؛ 2) الفارق بين درجة حرارة عامل التبريد عند المخرج 0 ودرجة حرارة عامل التبريد عند المدخل في المنطقة البعدية (العمود الرابع من الجدول 1)؛ و3) الفارق بين درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل في المنطقة البعدية ودرجة حرارة عامل التبريد عند المدخل في المنطقة القبلية (العمود الخامس من الجدول 1). في المثال 1 (المرجعي)؛ لا يتم استخدام القسم المثقوب (أي؛ لا مناطق قبلية Lary منتفصلة)؛ ويتم إمداد عامل التبريد إلى مجمل حيز التغليف الداخلي في نمط تدفق معاكس لتدفق غاز التغذية عبر أنابيب المفاعل حيث يتم إمداد عامل التبريد إلى مدخل عند gall السفلي وسحبه عند مخرج بالأعلى. في المثال 1 المذكورء يكون الفارق بين درجة حرارة عامل التبريد عند المخرج )355 درجة مثوية) ودرجة حرارة عامل التبريد عند المدخل (350 درجة (ge 5 درجة متوية. في جميع الأمثلة 4-2 يكون الفارق بين درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل البعدي )355 درجة مئوية) ودرجة حرارة عامل التبريد عند المدخل القبلي (350 درجة مثوية) أيضًا 5 درجة Agia 0 علاوة على ذلك؛ في الأمثلة الحالية؛ تتم تهيئة الحيز -الزمن-الناتج (STY) عند 700 جرام من إيثيلين لكل لتر من المحفز في الساعة. علاوة على ذلك؛ تتم تهيثة تحويل الإيثان عند 70655 والانتقائية تجاه الإيثيلين عند 9687. يتم إبقاء STY وتحويل الإيثان المذكورين ثابتين عند المستويات المذكورة من خلال ضبط نشاط المحفز. يتم إبقاء مستويات الضغط الإجمالية والجزئية للإيثان (C2H0) total and partial pressures of ethane والأكسجين 0 (02) 5 عند المدخل all للمفاعل ثابتة: Ptotal = 0.06 ميجا باسكال ¢ 002016 = 0.42 ميجا
— 0 2 — باسكال ؛ pO2 = 0.18 ميجا باسكال. وتكون السرعة الفراغية للغاز فى الساعة gas hourly (GHSV) space velocity 1950 ساعة-1. يتم إبقاء معدل تدفق عامل التبريد Gil عند 0 كجم/الساعة/الأنبوب. الجدول 1 TPp-]A TCid-]A TCod-]A TCou-]A [TPa [TCiu [TCid [TCiu .Ex 5 = المثال؛ 0.8. = لا ينطبق؛ TCoU = درجة حرارة عامل التبريد عند المخرج TCiu ¢ all = درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل القبلى؛ TCod = درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل البعدي؛ 100 = درجة حرارة عامل التبريد عند المدخل البعدي؛ TPP = ذروة درجة حرارة العملية؛ 8 = متوسط درجة حرارة العملية ؛ على نحو مثير للدهشة؛ يبدو من النتائج في الجدول 1 أعلاه أنه من خلال توفير قسم مثقوب في 0 المفاعل (مما 8 JS منطقة قبلية ومنطقة بعدية) ويوجود تدفق معاكس لعامل التبريد في المنطقة doll وتدفق متزامن لعامل التبريد في المنطقة البعدية» يمكن إبقاء الفارق بين ذروة درجة حرارة العملية ومتوسط درجة حرارة العملية بسيط نسبيًا بشكل مفيد؛ مما يمنع أو يحد من خطر جموح المفاعل المذكور أعلاه. يكون الفارق بين ذروة درجة حرارة العملية ومتوسط درجة حرارة العملية dG مفيد فقط 12.8 درجة sie (المثال 2)» 9.1 درجة مئوية (المثال 3) و7.2 درجة مئوية (المثال 4) مقارنة ب 9 درجة مثئوية في المتال 1 (المرجعي) حيث لا يتم استخدام القسم المثقوب.
Claims (1)
- عناصر الحماية 1- عملية لنزع الهيدروجين بالأكسدة oxidative dehydrogenation من إيثان ethane إلى إيثيلين ethylene حيث تشتمل على: توفير مفاعل reactor ذي طبقة ثابتة fixed— bed متعدد الأجزاء الأنبونية multitubular حيث يشتمل على مدخل للمفاعل reactor inlet « حيز تغليف داخلي dnterior shell space قسم مثقوب jus oii perforated partition التغليف الداخلي interior shell space إلى منطقة قبلية upstream region ومنطقة بعدية downstream region ومجموعة متنوعة من أنابيب المفاعل reactor tubes » حيث & (ai مجموعة أنابيب المفاعل reactor tubes reactor على طبقة محفز catalyst bed تشضتمل على محفز gi الهيدروجين بالأكسدة soxidative dehydrogenation 0 إمداد غاز تغذية feed gas حيث يشتمل على الإيثان ethane والأكسجين إلى مدخل المفاعل reactor والسماح للإيثان ethane والأكسجين بالتفاعل في وجود محفز نزع الهيدروجين بالأكسدة OXidative dehydrogenation للحصول على مادة متدفقة من المفاعل Cua reactor تشتمل على إيثيلين ethylene ؛ إمداد عامل تبريد supplying a coolant إلى المنطقة القبلية region 0م في نمط 5 تدفق معاكس لتدفق غاز التغذية feed gas عبر مجموعة أنابيب المفاعل reactor tubes ؛ و سحب عامل التبريد coolant من المنطقة القبلية Upstream region وإمداد oa على الأقل من عامل التبريد coolant المسحوب من المنطقة القبلية upstream region إلى المنطقة البعدية downstream region في نمط تدفق على نحو متزامن مع تدفق غاز التغذية feed gas عبر مجموعة أنابيب المفاعل reactor tubes ؛ و0 .يتم إمداد عامل التبريد coolant إلى المنطقة البعدية downstream region عند مدخل بعدي downstream inlet لعامل التبريد coolant عند درجة حرارة لعامل التبريد coolant عند المدخل البعدي downstream inlet ويتم سحبه من المنطقة البعدية downstream region عند مخرج بعدي downstream outlet لعامل التبريد coolant عند درجة حرارة لعامل التبريد 2071 عند المخرج البعدي downstream outlet ؛ وحيث تتخطى درجة حرارة عامل التبريد71 عند المخرج البعدي downstream outlet درجة حرارة عامل التبريد coolant عندالمدخل البعدي downstream inlet بقدر 1 إلى 30 درجة مئوية.2- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يتم إمداد عامل التبريد coolant إلى المنطقة القبليةupstream region 5 عند مدخل قبلي upstream inlet لعامل التبريد coolant عند درجة حرارةلعامل التبريد coolant عند المدخل القبلي Upstream inlet من 250 درجة مئوية إلى 499درجة مثوية.3- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يتم إمداد عامل التبريد coolant إلى المنطقة القبلية upstream region 0 عند مدخل قبلي upstream inlet لعامل التبريد coolant عند درجة حرارةلعامل التبريد coolant عند المدخل القبلي upstream inlet من 250 درجة مئوية إلى 400درجة مثوية.4- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يتم إمداد عامل التبريد coolant إلى المنطقة البعدية region 5 (001//050680عند مدخل بعدي downstream inlet لعامل التبريد coolant عنددرجة حرارة لعامل التبريد coolant عند مدخل بعدي downstream inlet من 251 درجة مثويةإلى 500 درجة مثوية.5- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يتم إمداد عامل التبريد coolant إلى المنطقة القبلية upstream region 20 عند مدخل قبلي upstream inlet لعامل التبريد coolant عند درجةحرارة Jalal التبريد coolant عند المدخل القبلي Upstream inlet ويتم سحبه من المنطقة القبليةUpstream region عند مخرج قبلي لعامل التبريد coolant عند درجة حرارة لعامل التبريدcoolant عند المخرج القبلي Upstream outlet « وحيث تتخطى درجة حرارة عامل التبريد0071 عند المخرج القبلي upstream outlet درجة حرارة عامل التبريد coolant عند المدخل القبلي upstream inlet بقدر 1 إلى 25 درجة مئوية.6-> العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يتم إمداد عامل coolant wall إلى المنطقة البعدية downstream region عند مدخل بعدي downstream inlet لعامل التبريد coolant عند درجة حرارة لعامل التبريد coolant عند مدخل بعدي downstream inlet ويتم سحبه من المنطقة البعدية xiedownstream region مخرج بعدي downstream outlet لعامل التبريد coolant 5 عند درجة حرارة لعامل التبريد coolant عند المدخل gan) وحيث تتخطى درجة حرارة عامل التبريد coolant عند المدخل البعدي downstream inlet درجة حرارة عامل التبريد 0071 عند المدخل البعدي downstream inlet بقدر 1 إلى 25 درجة مثوية. 7- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث تكون المنطقة القبلية upstream region من 10 إلى 0 %30 من طول أنابيب المفاعل reactor tubes 8- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يكون لمحفز نزع الهيدروجين بالأكسدة oxidative dehydrogenation في طبقة المحفز 560 catalyst الصيغة التالية: Mo,V,TepNbO, 5 حيث: تعبر 8؛ Cy bg و عن نسبة الكمية المولارية من العنصر محل الاهتمام إلى الكمية المولارية للموليبدنوم molybdenum ¢ تكون 8 من 0,01 إلى 1؛ تكون Bia b أو من > صفر إلى 1؛ 0 تكون © من > صفر إلى 1؛ و N Cua هو عدد يتحدد بواسطة تكافؤ وتكرار العناصر الأخرى غير الأكسجين oxygenYY Y 1 1 + TT oN, \ yg i / NENA Andy OS) TT) by AHHH TTF Ly a Sb LH Lee )أ SN 1 SEE and BN ا اللا« BE ! CAE § 7 السلا NE I CR WI Lo XS هد i SEE Re RIE نا EEE ض أ i JY 3 | : ; L ب إٍْ ; 2 3 \ ا ( sd HH Tre ET HA ا SHES / انا أ ا ل \ ERNE أ | اا ا لا X30 J | را 1 1 ا i Y ; - ل SF JN 131 hr و TRE ا م لا ا ل با لال ا | ا لاله Ns \ a ; ! د ei 3 \ 1 تن 1 1A SN |S A Ea WR YA 1 ١ الشكللاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا Sued Authority for intallentual Property RE .¥ + \ ا 0 § 8 Ss o + < م SNE اج > عي كي الج TE I UN BE Ca a ةا ww جيثة > Ld Ed H Ed - 2 Ld وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها of سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. Ad صادرة عن + ب ب ٠. ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب 101١ .| لريا 1*١ v= ؛ المملكة | لعربية | لسعودية SAIP@SAIP.GOV.SA
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16181294 | 2016-07-26 | ||
| PCT/EP2017/068614 WO2018019760A1 (en) | 2016-07-26 | 2017-07-24 | Oxidative dehydrogenation (odh) of ethane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA519400942B1 true SA519400942B1 (ar) | 2021-11-30 |
Family
ID=56550787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA519400942A SA519400942B1 (ar) | 2016-07-26 | 2019-01-21 | نزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان لتحويله إلى الإيثيلين |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10752564B2 (ar) |
| EP (1) | EP3490961B1 (ar) |
| KR (1) | KR20190039168A (ar) |
| CN (1) | CN109476563B (ar) |
| AU (1) | AU2017304582B2 (ar) |
| BR (1) | BR112019001321B1 (ar) |
| CA (1) | CA3031560A1 (ar) |
| EA (1) | EA038258B1 (ar) |
| HU (1) | HUE054048T2 (ar) |
| MX (1) | MX2019000808A (ar) |
| PL (1) | PL3490961T3 (ar) |
| SA (1) | SA519400942B1 (ar) |
| WO (1) | WO2018019760A1 (ar) |
| ZA (1) | ZA201900889B (ar) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019175731A1 (en) | 2018-03-13 | 2019-09-19 | Nova Chemicals (International) S.A. | Mitigating oxygen, carbon dioxide and/or acetylene output from an odh process |
| CA3094451A1 (en) | 2018-03-13 | 2019-09-19 | Nova Chemicals Corporation | Process to produce ethylene and vinyl acetate monomer and derivatives thereof |
| EP3733279A1 (en) * | 2019-05-03 | 2020-11-04 | Yara International ASA | High pressure strippers for use in urea plants |
| EP4015495A1 (de) | 2020-12-18 | 2022-06-22 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung einer zielverbindung |
| KR20230159509A (ko) * | 2021-03-19 | 2023-11-21 | 바스프 에스이 | 튜브 다발 반응기 내의 핫스팟 검출을 위한 장치 및 방법 |
| EP4116283A1 (de) | 2021-07-06 | 2023-01-11 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung von vinylacetat |
| EP4122591A1 (de) | 2021-07-23 | 2023-01-25 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung einer zielverbindung |
| WO2023214222A1 (en) * | 2022-05-04 | 2023-11-09 | Nova Chemicals (International) S.A. | Reactor systems for oxidative dehydrogenation (odh) of ethane |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6977064B1 (en) * | 2000-05-05 | 2005-12-20 | Saudi Basic Industries Corporation | Apparatus for the controlled optimized addition of reactants in continuous flow reaction systems |
| ES2192983B1 (es) | 2002-01-31 | 2004-09-16 | Universidad Politecnica De Valencia. | Un catalizador para la deshidrogenacion oxidativa de etano a eteno. |
| ATE309856T1 (de) * | 2002-02-27 | 2005-12-15 | Verfahren zur herstellung von phosgen | |
| US7038082B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-05-02 | Basf Aktiengesellschaft | Preparation of a multimetal oxide material |
| US20040147393A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-07-29 | Basf Akiengesellschaft | Preparation of a multimetal oxide composition |
| CA2655841C (en) | 2009-02-26 | 2016-06-21 | Nova Chemicals Corporation | Supported oxidative dehydrogenation catalyst |
| US8519210B2 (en) | 2009-04-02 | 2013-08-27 | Lummus Technology Inc. | Process for producing ethylene via oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane |
| EP2716622A1 (de) * | 2012-10-05 | 2014-04-09 | Linde Aktiengesellschaft | Reaktoreinrichtung und Verfahren zur oxidativen Dehydrierung von Alkanen |
| CA2833822C (en) * | 2013-11-21 | 2020-08-04 | Nova Chemicals Corporation | Inherently safe odh operation |
-
2017
- 2017-07-24 US US16/319,933 patent/US10752564B2/en active Active
- 2017-07-24 EP EP17740412.6A patent/EP3490961B1/en active Active
- 2017-07-24 PL PL17740412T patent/PL3490961T3/pl unknown
- 2017-07-24 AU AU2017304582A patent/AU2017304582B2/en not_active Ceased
- 2017-07-24 BR BR112019001321-0A patent/BR112019001321B1/pt active IP Right Grant
- 2017-07-24 HU HUE17740412A patent/HUE054048T2/hu unknown
- 2017-07-24 EA EA201990381A patent/EA038258B1/ru unknown
- 2017-07-24 CN CN201780044537.XA patent/CN109476563B/zh active Active
- 2017-07-24 CA CA3031560A patent/CA3031560A1/en active Pending
- 2017-07-24 KR KR1020197005657A patent/KR20190039168A/ko active IP Right Grant
- 2017-07-24 MX MX2019000808A patent/MX2019000808A/es unknown
- 2017-07-24 WO PCT/EP2017/068614 patent/WO2018019760A1/en unknown
-
2019
- 2019-01-21 SA SA519400942A patent/SA519400942B1/ar unknown
- 2019-02-12 ZA ZA2019/00889A patent/ZA201900889B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109476563B (zh) | 2021-09-03 |
| HUE054048T2 (hu) | 2021-08-30 |
| EP3490961B1 (en) | 2021-03-10 |
| AU2017304582A1 (en) | 2019-02-28 |
| AU2017304582B2 (en) | 2019-08-22 |
| EA201990381A1 (ru) | 2019-06-28 |
| KR20190039168A (ko) | 2019-04-10 |
| EP3490961A1 (en) | 2019-06-05 |
| CN109476563A (zh) | 2019-03-15 |
| WO2018019760A1 (en) | 2018-02-01 |
| ZA201900889B (en) | 2020-10-28 |
| US10752564B2 (en) | 2020-08-25 |
| BR112019001321A2 (pt) | 2019-04-30 |
| PL3490961T3 (pl) | 2021-09-20 |
| BR112019001321B1 (pt) | 2022-06-07 |
| CA3031560A1 (en) | 2018-02-01 |
| US20190248716A1 (en) | 2019-08-15 |
| MX2019000808A (es) | 2019-10-07 |
| EA038258B1 (ru) | 2021-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA519400942B1 (ar) | نزع الهيدروجين بالأكسدة من الإيثان لتحويله إلى الإيثيلين | |
| US11401220B2 (en) | Alkane oxidative dehydrogenation (ODH) | |
| US20110144356A1 (en) | Flow reactors for chemical conversions with heterogeneous catalysts | |
| US10815170B2 (en) | Oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane | |
| JP6666595B2 (ja) | メタノール製造方法及びメタノール製造装置 | |
| Darvishi et al. | Modeling-based optimization of a fixed-bed industrial reactor for oxidative dehydrogenation of propane | |
| AU2002322502A1 (en) | Flow reactors for chemical conversions with heterogeneous catalysts | |
| JPS5919927B2 (ja) | エテンの製造法 | |
| PL209698B1 (pl) | Zintegrowany sposób wytwarzania kwasu octowego i octanu winylu | |
| JP2009149531A (ja) | 反応器内部の温度制御方法、反応装置及びジメチルエーテルの製造方法。 | |
| US8067634B2 (en) | Process for producing allyl acetate | |
| JP2000302728A (ja) | 炭酸ジアルキルの製法 | |
| CN117015433A (zh) | 通过乙烷氧化脱氢生产乙烯 |