WO2019168437A1 - Method for producing olefinic hydrocarbons - Google Patents

Method for producing olefinic hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
WO2019168437A1
WO2019168437A1 PCT/RU2019/000066 RU2019000066W WO2019168437A1 WO 2019168437 A1 WO2019168437 A1 WO 2019168437A1 RU 2019000066 W RU2019000066 W RU 2019000066W WO 2019168437 A1 WO2019168437 A1 WO 2019168437A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dehydrogenation
reactor
contact gas
heat exchanger
temperature
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000066
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Станислав Михайлович КОМАРОВ
Александра Станиславовна ХАРЧЕНКО
Алексей Александрович КРЕЙКЕР
Original Assignee
Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" filed Critical Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Publication of WO2019168437A1 publication Critical patent/WO2019168437A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333Catalytic processes
    • C07C5/3332Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333Catalytic processes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Definitions

  • the invention relates to the field of petrochemistry, in particular to processes for the production of olefin hydrocarbons used in the production of synthetic rubbers, plastics, high-octane gasoline components and other important organic products.
  • the disadvantage of this method is the complex hardware design of the reactor unit and the inability to create large capacity plants due to the difficulties in organizing the circulation of coarse catalyst in the reactor-regenerator system.
  • the feed vapor is fed into the tube space of the shell-and-tube heat exchanger-heater, where it is also heated by contact gas heat to a temperature of 275 ° C and then sent to a tube furnace, in which it is overheated to a temperature of 530-550 ° C.
  • a tube furnace in which it is overheated to a temperature of 530-550 ° C.
  • superheated vapors of n-butane at a pressure of 0.15 MPa are fed into the reactor with a fluidized bed of catalyst.
  • Dehydrogenation is carried out at a temperature of 580 ° C.
  • Dehydrogenation contact gas leaving the reactor It is used as a heat carrier for evaporation of liquid raw materials and heating of vapor of raw materials.
  • the contact gas flows countercurrently to the feed vapors, first in the annular space of the heat exchanger-vapor heater, and then in the tube space of the heat exchanger-evaporator. Then, the cooled contact gas enters the scrubber of water washing and cooling the contact gas and is directed to the release of butylenes.
  • a disadvantage of the known method is the use of contact gas in the heat exchanger-evaporator as a heat carrier, contaminated with catalyst dust removed from the fluidized bed, and also prone to condensation under the operating conditions of the evaporator by high-boiling hydrocarbons generated during the dehydrogenation process.
  • the rapid contamination of the heat transfer surface of the heat exchanger-evaporator with deposits of catalyst and resins determines the unreliability and inefficiency of the evaporation unit of the feedstock and, as a result, the instability of the installation in the known method.
  • a redundant evaporation system for raw materials is required to enable frequent cleaning of heat exchangers without stopping production.
  • the closest in technical essence and the achieved result is a method for producing butylenes by dehydrogenation of n-butane and a method for producing isoamylenes by dehydrogenation of isopentane in a fluidized bed of finely dispersed aluminum-chromium catalyst circulating in a reactor-regenerator system, including the preparation of feedstock by mixing fresh and recycle streams of the corresponding paraffinic hydrocarbons form, evaporation of feedstock in an evaporator heated by hot process water, heating obtained of vapors of raw materials in quenching coils located in the separation zone of the reactor due to the heat of the contact gas to a temperature of 130-160 ° C and their overheating in the coils of the furnace to a temperature of 500-550 ° C due to the heat of combustion of the gaseous fuel supplied to the furnace with the subsequent direction superheated feed vapors into the reactor at dehydrogenation carried out at a temperature of 530-590 ° C, a pressure in the reactor of 0.125 MPa
  • quenching coils in the known methods located in the separation zone of the reactor have a low heat transfer coefficient due to the relatively low velocity of the gas flow of contact gas in the zone of location of the coils.
  • the use of quench coils in this method for heating raw material vapor requires placing a large heat exchange surface in a limited volume of the reactor separation zone, which determines the design complexity of the coils, their unreliability in operation and limits the ability to heat the raw material vapor.
  • the low temperature of the raw material vapor after quenching coils (130-160 ° C) requires increasing the furnace capacity for further overheating of the raw material vapor in the known method (up to 500-550 ° C), which increases operating costs and worsens the production environment when the furnace flue gases are discharged into the atmosphere .
  • the location of the quenching coils in the separation zone of the reactor above the fluidized bed of the catalyst under practical dehydrogenation processes often leads to the contact of the fluidized bed with the heat transfer surface of the coils. This occurs, for example, during pressure pulsations in a fluidized bed, inhomogeneous boiling and emission of aggregates of catalyst particles into the superlayer space, as well as during fluctuations of the fluidized bed level during process control and in other situations.
  • a fluidized bed of coked catalyst is accumulated containing predominantly small separated fractions with limited recirculation of this part of the catalyst through the regenerator.
  • a disadvantage of the known methods is the use in the heat exchanger-evaporator as a heat carrier of hot water contaminated with catalyst dust and resins taken from the circulating circuit of the scrubber of water washing and cooling of the contact gas.
  • the rapid contamination of the heat transfer surface of the heat exchanger-evaporator with deposits of catalyst and resins determines the unreliability and inefficiency of the evaporation unit of raw materials in the known method.
  • the operation of the scrubber at the specified temperature of the circulating water (82-98 ° C) is associated with a large ablation of water vapor with contact gas and requires large expenses for the subsequent condensation of this water.
  • the disadvantages of the known method also include the high temperature of the contact gas in front of the cooling scrubber (temperature at the outlet of the recovery boiler) which reaches 300-400 ° C, which requires large expenses for cooling the water circulating in the scrubber cooling circuit.
  • relatively high temperatures of the contact gas after the scrubber (in front of the compressor) do not allow the dehydrogenation units to operate at high feedstock loads, increase the pressure in the reactor, and reduce the yield of olefins to decomposed paraffins.
  • An object of the present invention is to increase the productivity of C3-C5 paraffin hydrocarbon dehydrogenation units, increase the olefin hydrocarbon yields and reduce catalyst consumption.
  • a method for producing olefin hydrocarbons by dehydrogenation of paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of a dusty aluminum-chromium catalyst circulating in a reactor-regenerator system including evaporation of a paraffin-containing raw material, consisting of a mixture of fresh and recycled paraffin hydrocarbon streams, heating the vapor obtained by contact gas heat and overheating of the contact gas 7 followed by a direction for dehydrogenation, which also includes cooling the contact gas of dehydrogenation in a waste heat boiler 15 with water vapor evaporation due to evaporation of the water condensate, as well as in a scrubber 17 irrigated with water, compression of the cooled contact gas, condensation and recovery of the obtained olefinic hydrocarbons and unreacted paraffin hydrocarbons.
  • the raw material vapor is heated to a temperature of 150-180 ° C in a heat exchanger 4 installed after the waste heat boiler 15, and the dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120-200 hours 1 , a temperature of 530-600 ° C and a linear velocity of the contact gas at the outlet of fluidized bed 0.5 m / s and above.
  • the water vapor obtained in the recovery boiler 15 is directed mainly to the evaporation of paraffin-containing raw materials and / or to the boilers of the columns for the separation of olefin and unreacted paraffin hydrocarbons
  • a shell-and-tube heat exchanger of the vertical type with the supply of contact gas to the tube space of the heat exchanger is mainly used as a heat exchanger 4.
  • the temperature of the contact gas at the inlet to the waste heat boiler 15 is 520-590 ° C.
  • a heat exchanger a heat exchanger for heating raw material vapors in the proposed method for carrying out dehydrogenation processes has the following advantages over its analogue — coils 21 for heating raw material vapors in the prototype:
  • the heat exchanger has several times lower hydraulic resistance along the vapor path of the feedstock
  • the heat exchanger provides several times greater heat transfer coefficient
  • the heat exchanger with a more compact arrangement of the heat exchange pipes significantly exceeds the coil 21 in design capabilities increase the heat transfer surface and practically does not create restrictions when increasing the capacity of dehydrogenation reactors, also having greater reliability compared to coils.
  • the temperature of the contact gas at the inlet to the recovery boiler 15 (520-590 ° C) in the proposed method with the exception of the quenching coil 21 in the reactor 9 is determined by the top temperature of the fluidized bed in the dehydrogenation reactor of paraffin hydrocarbons (530-600 ° C) taking into account heat losses along the path contact gas to the entrance to the recovery boiler 15 and provides the maximum possible thermal potential of the contact gas for its further use according to the proposed heat recovery scheme, taking into account the requirements of consumers received in the recovery boiler 15 secondary water vapor of the necessary parameters (evaporator of raw materials, boilers of the recovery columns for olefin and unreacted paraffin hydrocarbons), as well as taking into account the emerging opportunities for saving fuel gas and improving other indicators of the furnace 7 overheating of raw vapor.
  • the range of increase in the temperature of the vapor of the raw material after the heat exchanger-heater 4 and, accordingly, at the inlet to the furnace 7 is limited by the conditions of economic feasibility in the conditions of a specific production: on the one hand, the generation of water vapor of the required quantity and parameters in the waste heat boiler 15, and on the other hand, the magnitude of energy costs during overheating of the raw material vapor in the furnace 7.
  • the shell-and-tube heat exchanger-heater 4 of the vertical type when supplying contact gas to the pipe space provides higher heat transfer efficiency, is compact when installing the equipment of a dehydrogenation unit, and is convenient when cleaning pipes from contaminants.
  • the proposed technical solution has advantages over the prototype in the specified range of changes in the main parameters of the processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons (volumetric feed rate of the feed to the reactor, dehydrogenation temperature and linear velocity of the contact gas at the outlet of the fluidized bed).
  • the volumetric feed rate is determined as the ratio of the volumetric feed rate to the reactor under normal conditions (nm 3 / h) to the volume of catalyst loaded into the reactor (m).
  • the linear velocity of the contact gas at the outlet of the fluidized bed is defined as the ratio of the amount of contact gas under operating conditions (m 3 / h) to the cross-sectional area of the reactor (m 2 ).
  • the contact gas at the outlet of the fluidized bed contains, in addition to the contact dehydrogenation gas itself, also auxiliary flows, such as, for example, nitrogen supplied to the desorption zone of the reactor, gas flows supplied to transport the catalyst circulating in the reactor-regenerator system, etc. this cross-sectional area of the reactor is determined minus the cross-section of structural elements of the internal devices of the reactor.
  • the combination of these parameters is sufficient to determine the critical height of the fluidized bed in the reactor and the mode of its operation (S.M. Komarov, V.I. Korobov, A.L. Zeilingold, “Model of expansion of a fluidized bed”, “Theoretical principles of chemical technology”, Volume XVII 1983, Ns 6, p. 808).
  • the height of the fluidized bed, as well as the totality of the claimed parameters, is the main criterion for assessing the boundary operating conditions of the reactor.
  • the technical result of the invention is to increase the productivity of plants dehydrogenation of paraffin hydrocarbons With 3 - C5, an increase in the yield of olefinic hydrocarbons and a decrease in catalyst consumption.
  • FIG. 1 shows a diagram of a plant for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons C3-C5, 'illustrating the invention.
  • the feedstock which is a mixture of fresh paraffin hydrocarbons and paraffin hydrocarbons, is recycled, sent in liquid form via pipeline 1 under a pressure of 500-900 kPa, to evaporator 2, where it is evaporated and heated to a temperature of 70-100 ° C (to avoid condensation in the path evaporator - heat exchanger-heater) with high-steam supplied water vapor (at a pressure of saturated steam of water vapor of 600-1300 kPa).
  • the pairs of raw materials are sent through the pipeline 3 for further heating into the annular space of the shell-and-tube heat exchanger-heater 4, where they are heated with contact gas supplied through the pipeline 5 to the tube space of the heat exchanger.
  • Heated vapors of the feedstock are removed from the heat exchanger 4 at a temperature of 150-180 ° C and a pressure of 250-450 kPa and then sent through a pipe 6 to the coils of the furnace 7, where they are heated to a temperature of 500-550 ° C by the heat of flue gases from the combustion of gaseous fuel 7 supplied through pipeline 8, and then sent to the reactor 9 under a fluidized bed of aluminum-chromium catalyst for dehydrogenation, carried out at a volumetric feed rate of 120-200 hours 1 and a temperature of 530-600 ° C.
  • the catalyst circulates in the reactor-regenerator system with the coked catalyst withdrawing from the reactor to the regenerator (not shown in Fig. 1) through the stripping zone of hydrocarbons trapped by the circulating catalyst in the lower part of the fluidized bed of reactor 9. Desorption is carried out by nitrogen supplied to the lower part of the stripping zone by pipeline 12.
  • the regenerator coke is burned and the activity of the catalyst is restored in the presence of air at a temperature of 640-660 ° C and a pressure of 0.117 MPa with the return of the regenerated catalyst and regenerator to the reactor 9.
  • the circulation is performed by katalizatoroprovodu 10 of the reactor 9 into the regenerator via the air supplied to the pneumatic transport, and katalizatoroprovodu 11 from the regenerator to the reactor 9 via the raw material supplied to the pneumatic transport of vapors.
  • the catalyst and the transport gas are discharged into the upper part of the fluidized bed of the reactor 9 below the level of the fluidized bed 20 using the conditional distribution device 19 shown.
  • Figure 1 also shows the location above the fluidized bed of the quenching coil 21 in the prototype circuit design.
  • the obtained dehydrogenation contact gas is purified from catalyst dust in cyclones located in the separation zone of the reactor 9 (not shown in FIG.
  • Excess steam is sent via line 18 to other consumers of the dehydrogenation unit, such as, for example, units for separating a fraction of paraffin and olefin hydrocarbons from hydrocarbon condensate by distillation and / or an absorption unit for non-condensed hydrocarbons with subsequent release of hydrocarbons by desorption from the absorbent at a temperature of 190-193 ° ⁇ in a column with a boiler heated by steam obtained in waste heat boilers with a pressure of 1.3 MPa and a temperature of 193 ° C (not shown in Fig. 1).
  • the contact gas is sent as a heat carrier to the shell-and-tube heat exchanger-heater 4.
  • the contact gas After passing through the recovery boiler 15 and the heat exchanger 4, the contact gas is sent to the scrubber 17 for water washing and cooling, after which the contact gas cooled to a temperature of 35-40 ° ⁇ is fed to the grocery the compressor and further to the unit for condensation and separation of the obtained olefinic hydrocarbons (not shown in Fig. 1).
  • the recovered unreacted paraffin hydrocarbons are recycled to prepare the feedstock.
  • Dehydrogenation is carried out using an aluminum-chromium microspherical catalyst AOK 73-24 with a mass fraction of hexavalent chromium of 0, 8-3, 5%, with an average particle diameter of 45-90 microns.
  • the diameter of the reactor and the regenerator in the examples is 4.6-5, 1 m
  • the surface of the quenching coils 21 in the separation zone of the reactor 9 when implementing the known method is 112-128 m
  • a typical technological scheme of the dehydrogenation unit according to the known method involves the use of two, arranged in series on the line of contact gas, heat recovery boilers with a heat transfer surface of 460-495 m 2 .
  • the second in the direction of the contact gas waste heat boiler 15 is used as a heat exchanger — a heater for vapor of raw materials.
  • the natural gas supplied to the nozzles of the furnace 7 contains 82-90 wt.% Methane.
  • n-butane to butylenes The dehydrogenation of n-butane to butylenes is carried out according to the known method in an installation containing a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a quenching coil 21 in a reactor 9 with a heat transfer surface of 112 m 2 and two recovery boilers with a surface of 460 m each, installed in series on contact gas lines.
  • the fresh catalyst AOK 73-24 is loaded and further loaded into the reactor during the process with a hexavalent chromium content of 3.5 wt.%.
  • Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 200 hours ' 1 at a temperature of 600 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati).
  • the regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa).
  • the air flow rate into the regenerator is 19500 nm 3 / hour (example 1), 21500 nm 3 / hour (example 3) and 22500 nm 3 / hour (example 5).
  • the consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 910 kg / hour (example 1), 1000 kg / hour (example 3) and 1100 nm 3 / hour (example 5).
  • the air flow rate for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 860 kg / hour (example 1), 900 kg / hour (example 3) and 970 nm 3 / hour (example 5).
  • a mixture of fresh and recycled butane fraction streams with a content of: n-butane - 92.5 wt.%, Isobutane - 3.5 wt.%, Butylenes - 3.0 wt.%, C 3 - 0 hydrocarbons is used. 6 wt.%.
  • the liquid feed evaporates and Heats up to 70 ° C.
  • the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the quenching coil 21 of the reactor 9, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation.
  • the contact gas is cooled in a quenching coil 21 of reactor 9, then in waste heat boilers and then in a scrubber 17 irrigated with water.
  • the temperature of the contact gas after the scrubber 17 was 40-43 ° C.
  • n-butane to butylenes The dehydrogenation of n-butane to butylenes is carried out according to the proposed method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a waste heat boiler 15 with a surface of 460 m and a heat exchanger-heater 4 with a surface of 460 m installed in series on the contact gas line.
  • a fresh catalyst is loaded into the reactor and further loaded during the process with a hexavalent chromium content of 3.5 wt.%.
  • Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 200 hours 1 at a temperature of 600 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati).
  • the regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa).
  • the air flow rate in the regenerator is 19500 nm 3 / hour (example 2), 20500 nm 3 / hour (example 4) and 21500 nm 3 / hour (example 6).
  • the consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 910 kg / hour (example 2) 960 kg / hour (example 4) and 1000 nm 3 / hour (example 6).
  • the air flow rate for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 860 kg / hour (example 2), 880 kg / hour (example 4) and 920 nm 3 / hour (example 6).
  • the liquid feed is vaporized and heated in a heat exchanger-heater (not shown in FIG. 1) to 70 ° C by supplying water vapor to the evaporator and heat exchanger-heater. Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the heat exchanger-heater 4, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation.
  • the contact gas is cooled in a waste heat boiler 15, then in a heat exchanger-heater 4 and then in a scrubber 17 irrigated with water. The temperature of the contact gas after the scrubber 17 was 33-37 ° C.
  • Example 7 The dehydrogenation of isobutane to isobutylene is carried out according to a known method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a quenching coil 21 in a reactor 9 with a heat transfer surface of 112 m 2 and two recovery boilers with a surface of 495 m each, installed on the contact gas line sequentially.
  • a fresh catalyst AOK 73-24 with a content of hexavalent chromium of 1.5 wt.% Dehydrogenation is carried out at a feed volumetric feed rate of 165 hours 1 , at a temperature of 575 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati).
  • the regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa).
  • the air flow into the regenerator is 22500 nm 3 / hour.
  • the consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 1100 kg / h.
  • the air consumption for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 970 kg / h.
  • a mixture of fresh and recycle streams of the isobutane fraction of the following composition is used, wt.%: Isobutane - 95.8, isobutylene - 1.8, n-butane and C 3 - 2.4 hydrocarbons.
  • Liquid raw materials evaporate and heat up to 70 ° ⁇ . Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the quenching coil 21 of the reactor 9, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation.
  • the contact gas is cooled in a quenching coil 21 of reactor 9, then in waste heat boilers and then in a scrubber 17 irrigated with water.
  • the temperature of the contact gas after the scrubber 17 was 42-45 ° C
  • the dehydrogenation of isobutane to isobutylene is carried out according to the proposed method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a waste heat boiler 15 with a surface of 495 m and a heat exchanger-heater 4 with a surface of 495 m 2 installed in series on the contact gas line.
  • a fresh catalyst AOK 73-24 with a content of hexavalent chromium of 1.5 wt.% is loaded and then loaded during the process.
  • Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 165 hours -1 at a temperature of 575 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati).
  • the regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa).
  • the air flow into the regenerator is 21000 nm 3 / hour. Consumption of vapors of raw materials for catalyst pneumatic transport from the regenerator to the reactor - 1000 kg / h.
  • the air consumption for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 910 kg / h.
  • a mixture of fresh and recycle streams of the isobutane fraction of the following composition is used, wt.%: Isobutane - 95.8, isobutylene - 1.8, n-butane and C 3 - 2.4 hydrocarbons.
  • the liquid feed is vaporized and heated in a heat exchanger-heater (not shown in FIG. 1) to 70 ° C by feeding steam to the evaporator 2 and the heat exchanger-heater. Then the raw material vapor is heated by contact gas heat in the heat exchanger-heater 4, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation.
  • the contact gas is cooled in a waste heat boiler 15, then in a heat exchanger-heater 4 and then in a scrubber 17 irrigated with water.
  • the temperature of the contact gas after the scrubber was 35-40 ° C.
  • the dehydrogenation of isopentane to isoamylenes is carried out according to a known method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 5.1 m, a quenching coil 21 in the reactor 9 with a heat transfer surface of 128 m and two recovery boilers with a surface of 495 m 2 each, installed on the contact gas line sequentially.
  • a fresh catalyst AOK 73-24 with a hexavalent chromium content of 0.8 wt.% is loaded and then loaded during the process.
  • Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120 hours ' 1 , at a temperature of 530 ° C and a pressure in the reactor of 0.1450 MPa (0.450 ati).
  • the regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 660 ° C and a pressure of 0.14 MPa (0.4 ati).
  • the air flow into the regenerator is 23500 nm 3 / hour.
  • the consumption of raw material vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 1150 kg / h.
  • the air flow rate for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 1050 kg / h.
  • a feedstock a mixture of fresh and recycle streams of the isopentane fraction of the following composition is used, wt.%: Isopentane - 97.0, isoamylenes - 1.8, hydrocarbons C 4 - 1.0, hydrocarbons C 6 and higher - 0.2.
  • Liquid raw materials evaporate and heat up to 100 ° ⁇ . Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the quenching coil 21 of the reactor 9, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation.
  • the dehydrogenation of isopentane to isoamylenes is carried out according to the proposed method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 5.1 m, a waste heat boiler 15 with a surface of 495 m 2 and a heat exchanger-heater 4 with a surface of 495 m 2 installed in series on the contact gas line.
  • a fresh catalyst AOK 73-24 with a hexavalent chromium content of 0.8 wt.% is loaded and then loaded during the process.
  • Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120 hours 1 at a temperature of 530 ° C and a pressure in the reactor of 0.145 MPa (0.45 MPa).
  • the regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 660 ° C and a pressure of 0.14 MPa (0.4 ati).
  • the air flow into the regenerator is 22000 nm 3 / hour.
  • the consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 1050 kg / h.
  • Air consumption for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 980 kg / h.
  • a feedstock a mixture of fresh and recycle streams of the isopentane fraction of the following composition is used, wt.%: Isopentane - 97.0, isoamylenes - 1.8, hydrocarbons C 4 - 1.0, hydrocarbons C 6 and higher - 0.2.
  • the liquid feed is vaporized and heated in a heat exchanger-heater (not shown in FIG. 1) to 100 ° C by feeding steam to the evaporator 2 and the heat exchanger-heater.
  • the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the heat exchanger-heater 4, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation.
  • the contact gas is cooled in the waste heat boiler 15, then in the heat exchanger-heater 4 and then in the scrubber 17, irrigated with water, the temperature of the contact gas after the scrubber 17 to 37-40 ° C.
  • quenching coils 21 of the reactor 9 does not lead to undesirable conversions of the contact gas in the separation zone of the reactor in the conditions of the proposed method.
  • the formation of thermopolymers and clogging of the annular space in the heat exchanger-heater 4 vapor of raw materials is not observed.
  • the use of the proposed method for producing olefinic hydrocarbons allows to stabilize the operation of dehydrogenation plants of paraffin hydrocarbons, increase the productivity of plants, increase the yields of olefin hydrocarbons and reduce the consumption of catalyst in comparison with the prototype.
  • the method can be used for the production of basic monomers of synthetic rubbers, esters, as well as other organic products.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The present method is characterized in that feedstock vapors are heated to a temperature of 150-180°С in a heat exchanger mounted downstream of a recovery boiler (15), wherein dehydrogenation is carried out at a volumetric flow rate of the feedstock of 120-200 h-1, a temperature of 530-600°С and a linear velocity of contact gas at the outlet from a fluidized bed of 0.5 m/s and higher. The technical result of the proposed invention is to raise the productivity of units for the dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons С35, to increase the yield of olefinic hydrocarbons and to decrease catalyst consumption.

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ  METHOD FOR PRODUCING OLEFIN HYDROCARBONS
Область техники Technical field
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к процессам получения олефиновых углеводородов, используемых в производствах синтетических каучуков, пластмасс, высокооктановых компонентов бензина и других важных органических продуктов.  The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to processes for the production of olefin hydrocarbons used in the production of synthetic rubbers, plastics, high-octane gasoline components and other important organic products.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известен способ получения олефиновых углеводородов путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов в системе реактор- регенератор с движущимся крупнозернистым катализатором (Я.Я. Кирнос, О.Б. Литвин «Современные промышленные методы синтеза бутадиена». Аналитические сопоставительные обзоры ЦНИИТЭНефтехим, серия «Производство синтетических каучуков», М., 1967, с. 81).  A known method of producing olefin hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons in a reactor-regenerator system with a moving coarse-grained catalyst (Y. Ya. Kirnos, O. B. Litvin, “Modern industrial methods for the synthesis of butadiene.” Analytical comparative reviews CNIITENeftekhim, series “Production of synthetic rubbers” , M., 1967, p. 81).
Недостатком известного способа является сложное аппаратурное оформление реакторного узла и невозможность создания установок большой производительности в связи с трудностями организации циркуляции крупнозернистого катализатора в системе реактор-регенератор.  The disadvantage of this method is the complex hardware design of the reactor unit and the inability to create large capacity plants due to the difficulties in organizing the circulation of coarse catalyst in the reactor-regenerator system.
Близким по технической сущности к предлагаемому является способ дегидрирования н-бутана в бутилены в системе реактор-регенератор с кипящим слоем мелкодисперсного алюмохромового катализатора (И.И. Юкельсон, «Технология основного органического синтеза», М., Издательство «Химия», 1968, стр.180). По этому способу сырье - бутановая фракция - поступает в жидком виде в межтрубное пространство кожухотрубного теплообменника-испарителя на испарение за счет теплоты контактного газа дегидрирования. Далее пары сырья подаются в трубное пространство кожухотрубного теплообменника-подогревателя, где подогреваются также теплом контактного газа до температуры 275°С и затем направляются в трубчатую печь, в которой перегреваются до температуры 530- 550°С. Из печи перегретые пары н-бутана при давлении 0,15 мПа подаются в реактор с кипящим слоем катализатора. Дегидрирование проводят при температуре 580°С. Контактный газ дегидрирования, выходящий из реактора, используется в качестве теплоносителя для испарения жидкого сырья и подогрева паров сырья. При этом контактный газ проходит противоточно парам сырья сначала в межтрубном пространстве теплообменника- подогревателя паров, а затем в трубном пространстве теплообменника-испарителя. Далее охлажденный контактный газ поступает в скруббер водной отмывки и охлаждения контактного газа и направляется на выделение бутиленов. Close in technical essence to the proposed one is a method for the dehydrogenation of n-butane to butylenes in a fluidized bed reactor-regenerator system with a finely dispersed aluminum-chromium catalyst (II Yukelson, “The Technology of Basic Organic Synthesis”, M., Chemistry Publishing House, 1968, pp. .180). According to this method, the feedstock - the butane fraction - enters in liquid form into the annular space of the shell-and-tube heat exchanger-evaporator for evaporation due to the heat of the contact dehydrogenation gas. Next, the feed vapor is fed into the tube space of the shell-and-tube heat exchanger-heater, where it is also heated by contact gas heat to a temperature of 275 ° C and then sent to a tube furnace, in which it is overheated to a temperature of 530-550 ° C. From the furnace, superheated vapors of n-butane at a pressure of 0.15 MPa are fed into the reactor with a fluidized bed of catalyst. Dehydrogenation is carried out at a temperature of 580 ° C. Dehydrogenation contact gas leaving the reactor It is used as a heat carrier for evaporation of liquid raw materials and heating of vapor of raw materials. In this case, the contact gas flows countercurrently to the feed vapors, first in the annular space of the heat exchanger-vapor heater, and then in the tube space of the heat exchanger-evaporator. Then, the cooled contact gas enters the scrubber of water washing and cooling the contact gas and is directed to the release of butylenes.
Недостатком известного способа является использование в теплообменнике-испарителе в качестве теплоносителя контактного газа, загрязненного катализаторной пылью, унесенной из кипящего слоя, а также склонными к конденсации в условиях работы испарителя высококипящими углеводородами, образующимися в процессе дегидрирования. Быстрое загрязнение теплопередающей поверхности теплообменника-испарителя отложениями катализатора и смол определяет ненадежность и неэффективность узла испарения сырья и, как следствие, нестабильность работы установки в известном способе. Требуется дублирующая система испарения сырья для возможности частой чистки теплообменников без останова производства. Кроме того, подача загрязненного контактного газа также и в межтрубное пространство теплообменника-подогревателя приводит к ухудшению теплопередачи также и в теплообменнике-подогревателе при практической невозможности очистки от отложений межтрубного пространства теплообменника-подогревателя.  A disadvantage of the known method is the use of contact gas in the heat exchanger-evaporator as a heat carrier, contaminated with catalyst dust removed from the fluidized bed, and also prone to condensation under the operating conditions of the evaporator by high-boiling hydrocarbons generated during the dehydrogenation process. The rapid contamination of the heat transfer surface of the heat exchanger-evaporator with deposits of catalyst and resins determines the unreliability and inefficiency of the evaporation unit of the feedstock and, as a result, the instability of the installation in the known method. A redundant evaporation system for raw materials is required to enable frequent cleaning of heat exchangers without stopping production. In addition, the supply of contaminated contact gas also to the annular space of the heat exchanger-heater leads to a deterioration in heat transfer also in the heat exchanger-heater when it is practically impossible to clean the deposits of the annular space of the heat exchanger-heater.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату является способ получения бутиленов дегидрированием н-бутана и способ получения изоамиленов дегидрированием изопентана в кипящем слое мелкодисперсного алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе реактор-регенератор, включающие приготовление исходного сырья смешением свежего и рециклового потоков соответствующих парафиновых углеводородов в жидком виде, испарение исходного сырья в испарителе, обогреваемом горячей технологической водой, нагрев полученных паров сырья в закалочных змеевиках, располагаемых в сепарационной зоне реактора, за счет теплоты контактного газа до температуры 130-160°С и их перегрев в змеевиках печи до температуры 500- 550°С за счет теплоты сгорания подаваемого в печь газообразного топлива с последующим направлением перегретых паров сырья в реактор на дегидрирование, осуществляемое при температуре 530-590°С, давлении в реакторе 0,125 мПа и объемной скорости подачи сырья 120-180 час 1, заключающиеся также в выводе закоксованного катализатора в регенератор для выжига кокса и восстановления активности катализатора при температуре 640-650°С и давлении 0,117 мПа в присутствии воздуха, включающие также охлаждение контактного газа в котле-утилизаторе за счет испарения водного конденсата с получением вторичного водяного пара, а также в скруббере, орошаемом водой, компримирование охлажденного контактного газа, конденсацию парафин- олефиновой фракции и выделение полученных олефиновых углеводородов, а также непрореагировавших парафиновых углеводородов с направлением последних в рецикл на дегидрирование (И.Л. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попов «Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука», «Химия», Ленинград, 1986, стр. 8-14, 57-74). The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing butylenes by dehydrogenation of n-butane and a method for producing isoamylenes by dehydrogenation of isopentane in a fluidized bed of finely dispersed aluminum-chromium catalyst circulating in a reactor-regenerator system, including the preparation of feedstock by mixing fresh and recycle streams of the corresponding paraffinic hydrocarbons form, evaporation of feedstock in an evaporator heated by hot process water, heating obtained of vapors of raw materials in quenching coils located in the separation zone of the reactor due to the heat of the contact gas to a temperature of 130-160 ° C and their overheating in the coils of the furnace to a temperature of 500-550 ° C due to the heat of combustion of the gaseous fuel supplied to the furnace with the subsequent direction superheated feed vapors into the reactor at dehydrogenation carried out at a temperature of 530-590 ° C, a pressure in the reactor of 0.125 MPa and a volumetric feed rate of 120-180 hours 1 , also consisting in the output of the coked catalyst to the regenerator for burning coke and restoring the activity of the catalyst at a temperature of 640-650 ° C and pressure of 0.117 MPa in the presence of air, including also cooling the contact gas in the recovery boiler by evaporating water condensate to produce secondary water vapor, as well as in a scrubber irrigated with water, compressing the cooled contact gas, condensation of the paraffin-olefin fraction and the separation of the obtained olefin hydrocarbons, as well as unreacted paraffin hydrocarbons with the direction of the latter for recycling to dehydrogenation (I. L. Kirpichnikov, V. V. Beresnev, L. M. Popov “Album of technological schemes of the main industries synthetic rubber "," Chemistry ", Leningrad, 1986, pp. 8-14, 57-74).
Однако закалочные змеевики в известных способах, располагаемые в сепарационной зоне реактора, имеют низкий коэффициент теплопередачи вследствие относительно малой скорости газового потока контактного газа в зоне расположения змеевиков. В связи с этим, использование в указанном способе закалочных змеевиков для нагрева паров сырья требует размещения в ограниченном объеме сепарационной зоны реактора большой поверхности теплообмена, что определяет сложность конструкции змеевиков, их ненадежность при эксплуатации и ограничивает возможности нагрева паров сырья. Невысокая температура паров сырья после закалочных змеевиков (130-160°С) требует повышения мощности печи для дальнейшего перегрева паров сырья в известном способе (до 500-550°С), что увеличивает эксплуатационные расходы и ухудшает экологию производства при сбросе в атмосферу дымовых газов печи.  However, quenching coils in the known methods located in the separation zone of the reactor have a low heat transfer coefficient due to the relatively low velocity of the gas flow of contact gas in the zone of location of the coils. In this regard, the use of quench coils in this method for heating raw material vapor requires placing a large heat exchange surface in a limited volume of the reactor separation zone, which determines the design complexity of the coils, their unreliability in operation and limits the ability to heat the raw material vapor. The low temperature of the raw material vapor after quenching coils (130-160 ° C) requires increasing the furnace capacity for further overheating of the raw material vapor in the known method (up to 500-550 ° C), which increases operating costs and worsens the production environment when the furnace flue gases are discharged into the atmosphere .
Расположение закалочных змеевиков в сепарационной зоне реактора над кипящим слоем катализатора в практических условиях осуществления процессов дегидрирования часто приводит к контактированию кипящего слоя с теплопередающей поверхностью змеевиков. Это происходит, например, при пульсациях давления в кипящем слое, неоднородном кипении и выбросах агрегатов частиц катализатора в надслоевое пространство, а также при колебаниях уровня кипящего слоя в ходе регулирования процесса и в других ситуациях. Кроме того, в сепарационной зоне реактора над закалочными змеевиками накапливается кипящий слой закоксованного катализатора содержащий преимущественно мелкие отсепарированные фракции с ограниченной рециркуляцией этой части катализатора через регенератор. Особенно это проявляется при работе установок на повышенных нагрузках по сырью, требующих увеличения количества катализатора и, соответственно, уровня кипящего слоя в реакторе. Все это приводит к охлаждению змеевиками верхней части кипящего слоя реактора, дефициту тепла для осуществления эндотермической реакции дегидрирования и необходимости восполнения этого дефицита за счет форсирования режимов работы регенератора и циркуляции катализатора в системе реактор-регенератор. При этом нарушается стабильность работы установки, снижаются показатели дегидрирования, возрастают потери катализатора. The location of the quenching coils in the separation zone of the reactor above the fluidized bed of the catalyst under practical dehydrogenation processes often leads to the contact of the fluidized bed with the heat transfer surface of the coils. This occurs, for example, during pressure pulsations in a fluidized bed, inhomogeneous boiling and emission of aggregates of catalyst particles into the superlayer space, as well as during fluctuations of the fluidized bed level during process control and in other situations. Besides Moreover, in the separation zone of the reactor above the quenching coils, a fluidized bed of coked catalyst is accumulated containing predominantly small separated fractions with limited recirculation of this part of the catalyst through the regenerator. This is especially evident when the plants operate at increased loads of raw materials, requiring an increase in the amount of catalyst and, accordingly, the level of the fluidized bed in the reactor. All this leads to cooling by the coils of the upper part of the fluidized bed of the reactor, a heat deficit for the implementation of the endothermic dehydrogenation reaction and the need to fill this deficit by forcing the regenerator operating modes and catalyst circulation in the reactor-regenerator system. In this case, the stability of the installation is violated, dehydrogenation rates are reduced, and catalyst losses increase.
Недостатком известных способов является также использование в теплообменнике-испарителе в качестве теплоносителя горячей воды, загрязненной катализаторной пылью и смолами, отбираемой из циркуляционного контура скруббера водной отмывки и охлаждения контактного газа. Быстрое загрязнение теплопередающей поверхности теплообменника-испарителя отложениями катализатора и смол определяет ненадежность и неэффективность узла испарения сырья в известном способе. Кроме того, работа скруббера при указанной температуре циркуляционной воды (82-98°С) сопряжена с большим уносом паров воды с контактным газом и требует больших затрат на последующую конденсацию этой воды.  A disadvantage of the known methods is the use in the heat exchanger-evaporator as a heat carrier of hot water contaminated with catalyst dust and resins taken from the circulating circuit of the scrubber of water washing and cooling of the contact gas. The rapid contamination of the heat transfer surface of the heat exchanger-evaporator with deposits of catalyst and resins determines the unreliability and inefficiency of the evaporation unit of raw materials in the known method. In addition, the operation of the scrubber at the specified temperature of the circulating water (82-98 ° C) is associated with a large ablation of water vapor with contact gas and requires large expenses for the subsequent condensation of this water.
К недостаткам известного способа относится также высокая температура контактного газа перед скруббером охлаждения (температура на выходе из котла- утилизатора) которая достигает 300-400°С, что требует больших расходов на охлаждение воды, циркулирующей в контуре охлаждения скруббера. При этом относительно высокие температуры контактного газа после скруббера (перед компрессором) не позволяют осуществить работу установок дегидрирования на высоких нагрузках по сырью, способствуют повышению давления в реакторе, снижают выход олефинов на разложенные парафины.  The disadvantages of the known method also include the high temperature of the contact gas in front of the cooling scrubber (temperature at the outlet of the recovery boiler) which reaches 300-400 ° C, which requires large expenses for cooling the water circulating in the scrubber cooling circuit. At the same time, relatively high temperatures of the contact gas after the scrubber (in front of the compressor) do not allow the dehydrogenation units to operate at high feedstock loads, increase the pressure in the reactor, and reduce the yield of olefins to decomposed paraffins.
Указанные недостатки известных способов ограничивают мощность вновь создаваемых реакторов, а также делают невозможным увеличение выработки олефиновых углеводородов в действующих установках на существующем оборудовании. Стремление осуществить максимальную выработку олефиновых углеводородов за счет увеличения нагрузки реактора по сырью приводит к снижению выходов олефиновых углеводородов на пропущенное и разложенное сырье и к увеличенным потерям пылевидного катализатора. Например, при использовании катализатора ИМ-2201 потери катализатора достигают 25-30 кг на тонну олефинов. These disadvantages of the known methods limit the power of the newly created reactors, and also make it impossible to increase production olefinic hydrocarbons in existing installations on existing equipment. The desire to maximize the production of olefin hydrocarbons by increasing the reactor load on raw materials leads to a decrease in the yield of olefin hydrocarbons on the passed and decomposed raw materials and to increased losses of the pulverized catalyst. For example, when using IM-2201 catalyst, catalyst losses reach 25-30 kg per ton of olefins.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности установок дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5, увеличение выходов олефиновых углеводородов и снижение расхода катализатора.  An object of the present invention is to increase the productivity of C3-C5 paraffin hydrocarbon dehydrogenation units, increase the olefin hydrocarbon yields and reduce catalyst consumption.
Предлагается способ получения олефиновых углеводородов дегидрированием парафиновых углеводородов в кипящем слое пылевидного алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе реактор-регенератор, включающем испарение парафинсодержащего сырья, состоящего из смеси свежего и рециклового потоков парафиновых углеводородов, нагрев полученных паров за счет теплоты контактного газа и их перегрев в печи 7 с последующим направлением на дегидрирование, включающий также охлаждение контактного газа дегидрирования в котле-утилизаторе 15 с получением водяного пара за счет испарения водного конденсата, а также в скруббере 17, орошаемом водой, компримирование охлажденного контактного газа, конденсацию и выделение полученных олефиновых углеводородов и непрореагировавших парафиновых углеводородов.  A method is proposed for producing olefin hydrocarbons by dehydrogenation of paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of a dusty aluminum-chromium catalyst circulating in a reactor-regenerator system, including evaporation of a paraffin-containing raw material, consisting of a mixture of fresh and recycled paraffin hydrocarbon streams, heating the vapor obtained by contact gas heat and overheating of the contact gas 7 followed by a direction for dehydrogenation, which also includes cooling the contact gas of dehydrogenation in a waste heat boiler 15 with water vapor evaporation due to evaporation of the water condensate, as well as in a scrubber 17 irrigated with water, compression of the cooled contact gas, condensation and recovery of the obtained olefinic hydrocarbons and unreacted paraffin hydrocarbons.
Пары сырья нагревают до температуры 150-180°С в теплообменном аппарате 4, установленном после котла-утилизатора 15, а дегидрирование проводят при объемной скорости подачи сырья 120-200 час 1, температуре 530-600°С и линейной скорости контактного газа на выходе из кипящего слоя 0,5 м/сек и выше. The raw material vapor is heated to a temperature of 150-180 ° C in a heat exchanger 4 installed after the waste heat boiler 15, and the dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120-200 hours 1 , a temperature of 530-600 ° C and a linear velocity of the contact gas at the outlet of fluidized bed 0.5 m / s and above.
При этом полученный в котле-утилизаторе 15 водяной пар направляют преимущественно на испарение парафинсодержащего сырья и/или в кипятильники колонн выделения олефиновых и непрореагировавших парафиновых углеводородов При этом в качестве теплообменного аппарата 4 преимущественно используют кожухотрубный теплообменник вертикального типа с подачей контактного газа в трубное пространство теплообменника. In this case, the water vapor obtained in the recovery boiler 15 is directed mainly to the evaporation of paraffin-containing raw materials and / or to the boilers of the columns for the separation of olefin and unreacted paraffin hydrocarbons In this case, a shell-and-tube heat exchanger of the vertical type with the supply of contact gas to the tube space of the heat exchanger is mainly used as a heat exchanger 4.
При этом температура контактного газа на входе в котел-утилизатор 15 составляет 520-590°С.  The temperature of the contact gas at the inlet to the waste heat boiler 15 is 520-590 ° C.
Основными отличиями предлагаемого способа от известного являются: The main differences of the proposed method from the known are:
- исключение использования для нагрева паров сырья закалочного змеевика 21 в реакторе 9 и, соответственно, указанных выше недостатков процессов дегидрирования, связанных с его использованием; - the exclusion of the use for heating the vapor of the raw materials of the quenching coil 21 in the reactor 9 and, accordingly, the above-mentioned disadvantages of the dehydrogenation processes associated with its use;
- увеличение температуры контактного газа на входе в котлы-утилизаторы до 520-590°С, увеличение за счет этого выработки водяного пара в котлах- утилизаторах, в том числе получение водяного пара более высоких параметров, пригодного для теплоиспользования в широком спектре потребителей установки дегидрирования и сопутствующих производств;  - increasing the temperature of the contact gas at the inlet to the recovery boilers to 520-590 ° C, increasing due to this generation of water vapor in the recovery boilers, including obtaining higher-quality water vapor suitable for heat use in a wide range of consumers of the dehydrogenation unit and related industries;
использование получаемого водяного пара для испарения парафинсодержащего сырья с исключением использования горячей воды из скруббера 17;  the use of water vapor to vaporize paraffin-containing raw materials with the exception of using hot water from a scrubber 17;
- использование для нагрева паров сырья теплообменника на трубопроводе 5 контактного газа после котла-утилизатора 15 с увеличением температуры паров сырья до150-180°С;  - the use of contact gas for heating the vapor of the raw material of the heat exchanger on the pipeline 5 after the waste heat boiler 15 with an increase in the temperature of the vapor of the raw material to 150-180 ° C;
- снижение мощности печи 7 для перегрева паров сырья на входе в реактор 9 за счет более высокой температуры паров сырья на входе в печь 7.  - reducing the power of the furnace 7 for overheating of the feed vapor at the inlet to the reactor 9 due to the higher temperature of the feed vapor at the inlet to the furnace 7.
Теплообменный аппарат - теплообменник для нагрева паров сырья в предлагаемом способе осуществления процессов дегидрирования обладает следующими преимуществами перед его аналогом— змеевиками 21 для нагрева паров сырья в прототипе:  A heat exchanger — a heat exchanger for heating raw material vapors in the proposed method for carrying out dehydrogenation processes has the following advantages over its analogue — coils 21 for heating raw material vapors in the prototype:
- теплообменник имеет в несколько раз меньшее гидравлическое сопротивление по тракту паров сырья;  - the heat exchanger has several times lower hydraulic resistance along the vapor path of the feedstock;
- теплообменник обеспечивает в несколько раз больший коэффициент теплопередачи;  - the heat exchanger provides several times greater heat transfer coefficient;
- теплообменник при более компактном расположении теплообменных труб существенно превосходит змеевик 21 по конструктивным возможностям увеличения теплопередающей поверхности и практически не создает ограничений при наращении мощности реакторов дегидрирования, обладая также большей надежностью по сравнению со змеевиками. - the heat exchanger with a more compact arrangement of the heat exchange pipes significantly exceeds the coil 21 in design capabilities increase the heat transfer surface and practically does not create restrictions when increasing the capacity of dehydrogenation reactors, also having greater reliability compared to coils.
Температура контактного газа на входе в котел-утилизатор 15 (520-590°С) в предлагаемом способе при исключении закалочного змеевика 21 в реакторе 9 определяется температурой верха кипящего слоя в реакторе дегидрирования парафиновых углеводородов (530-600°С) с учетом теплопотерь по тракту контактного газа до входа в котел-утилизатор 15 и обеспечивает максимально возможный тепловой потенциал контактного газа для его дальнейшего использования по предлагаемой схеме рекуперации тепла с учетом требований потребителей получаемого в котле-утилизаторе 15 вторичного водяного пара необходимых параметров (испаритель сырья, кипятильники колонн выделения получаемых олефиновых и непрореагровавших парафиновых углеводородов), а также с учетом открывающихся возможностей экономии топливного газа и улучшения других показателей работы печи 7 перегрева паров сырья.  The temperature of the contact gas at the inlet to the recovery boiler 15 (520-590 ° C) in the proposed method with the exception of the quenching coil 21 in the reactor 9 is determined by the top temperature of the fluidized bed in the dehydrogenation reactor of paraffin hydrocarbons (530-600 ° C) taking into account heat losses along the path contact gas to the entrance to the recovery boiler 15 and provides the maximum possible thermal potential of the contact gas for its further use according to the proposed heat recovery scheme, taking into account the requirements of consumers received in the recovery boiler 15 secondary water vapor of the necessary parameters (evaporator of raw materials, boilers of the recovery columns for olefin and unreacted paraffin hydrocarbons), as well as taking into account the emerging opportunities for saving fuel gas and improving other indicators of the furnace 7 overheating of raw vapor.
Диапазон увеличения температуры паров сырья после теплообменника- подогревателя 4 и, соответственно, на входе в печь 7 (150-180°С) ограничивается условиями экономической целесообразности в условиях конкретного производства: с одной стороны - выработки водяного пара необходимого количества и параметров в котле-утилизаторе 15, а с другой стороны - величины энергетических затрат при перегреве паров сырья в печи 7.  The range of increase in the temperature of the vapor of the raw material after the heat exchanger-heater 4 and, accordingly, at the inlet to the furnace 7 (150-180 ° C) is limited by the conditions of economic feasibility in the conditions of a specific production: on the one hand, the generation of water vapor of the required quantity and parameters in the waste heat boiler 15, and on the other hand, the magnitude of energy costs during overheating of the raw material vapor in the furnace 7.
Исключение использования для нагрева паров сырья закалочных змеевиков 21 в реакторе 9, а также замена теплоносителя в испарителе сырья (замена горячей воды из скруббера 17 на получаемый в котле-утилизаторе 15 водяной пар высоких параметров), увеличивают стабильность работы установки дегидрирования, открывают возможности для увеличения мощности установок, увеличения показателей дегидрирования и снижения расхода катализатора.  The elimination of the use of quenching coils 21 in the reactor 9 for heating the raw material vapor, as well as the replacement of the coolant in the raw material evaporator (replacing hot water from the scrubber 17 with high-quality water vapor obtained in the recovery boiler 15), increase the stability of the dehydrogenation unit, and open up opportunities for increasing power plants, increase dehydrogenation and reduce catalyst consumption.
Кожухотрубный теплообменник-подогреватель 4 вертикального типа при подаче контактного газа в трубное пространство обеспечивает более высокую эффективность теплопередачи, обладает компактностью при монтаже оборудования установки дегидрирования и удобством при чистке труб от загрязнений. Предлагаемое техническое решение обладает преимуществами перед прототипом в указанном диапазоне изменения основных параметров осуществления процессов дегидрирования парафиновых углеводородов (объемной скорости подачи сырья в реактор, температуры дегидрирования и линейной скорости контактного газа на выходе из кипящего слоя). The shell-and-tube heat exchanger-heater 4 of the vertical type when supplying contact gas to the pipe space provides higher heat transfer efficiency, is compact when installing the equipment of a dehydrogenation unit, and is convenient when cleaning pipes from contaminants. The proposed technical solution has advantages over the prototype in the specified range of changes in the main parameters of the processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons (volumetric feed rate of the feed to the reactor, dehydrogenation temperature and linear velocity of the contact gas at the outlet of the fluidized bed).
Величина объемной скорости подачи сырья определяется как отношение величины объемной подачи сырья в реактор в нормальных условиях (нм3/час) к объему катализатора, загружаемого в реактор (м ). The volumetric feed rate is determined as the ratio of the volumetric feed rate to the reactor under normal conditions (nm 3 / h) to the volume of catalyst loaded into the reactor (m).
Линейная скорость контактного газа на выходе из кипящего слоя определяется как отношение количества контактного газа в рабочих условиях (м3/час) к площади поперечного сечения реактора (м2). Контактный газ на выходе из кипящего слоя содержит, кроме собственно контактного газа дегидрирования, также и вспомогательные потоки, такие, например, как азот, подаваемый в зону десорбции реактора, газовые потоки, подаваемые на транспорт циркулирующего в системе реактор-регенератор катализатора и др. При этом площадь поперечного сечения реактора определяется за вычетом поперечного сечения элементов конструкции внутренних устройств реактора. The linear velocity of the contact gas at the outlet of the fluidized bed is defined as the ratio of the amount of contact gas under operating conditions (m 3 / h) to the cross-sectional area of the reactor (m 2 ). The contact gas at the outlet of the fluidized bed contains, in addition to the contact dehydrogenation gas itself, also auxiliary flows, such as, for example, nitrogen supplied to the desorption zone of the reactor, gas flows supplied to transport the catalyst circulating in the reactor-regenerator system, etc. this cross-sectional area of the reactor is determined minus the cross-section of structural elements of the internal devices of the reactor.
Совокупность указанных параметров достаточна для определения критической высоты кипящего слоя в реакторе и режима его работы (С.М. Комаров, В.И. Коробов, А.Л. Цайлингольд «Модель расширения псевдоожиженного слоя», «Теоретические основы химической технологии», Том XVII, 1983, Ns 6, с.808). Высота кипящего слоя, также как и совокупность заявляемых параметров, является основным критерием для оценки пограничных режимов работы реактора.  The combination of these parameters is sufficient to determine the critical height of the fluidized bed in the reactor and the mode of its operation (S.M. Komarov, V.I. Korobov, A.L. Zeilingold, “Model of expansion of a fluidized bed”, “Theoretical principles of chemical technology”, Volume XVII 1983, Ns 6, p. 808). The height of the fluidized bed, as well as the totality of the claimed parameters, is the main criterion for assessing the boundary operating conditions of the reactor.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности установок дегидрирования парафиновых углеводородов С3- С5, увеличение выходов олефиновых углеводородов и снижение расхода катализатора. The technical result of the invention is to increase the productivity of plants dehydrogenation of paraffin hydrocarbons With 3 - C5, an increase in the yield of olefinic hydrocarbons and a decrease in catalyst consumption.
Краткое описание фигур чертежей Brief Description of the Drawings
На фиг.1 изображена схема установки для дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5,' иллюстрирующая предлагаемое изобретение. Исходное сырье, представляющее собой смесь свежих парафиновых углеводородов и парафиновых углеводородов-рецикла, направляют в жидком виде по трубопроводу 1 под давлением 500-900 кПа, в испаритель 2, где испаряют и подогревают до температуры 70-100°С (во избежание конденсации в тракте испаритель — теплообменник-подогреватель) подаваемым водяным паром высоких параметров (при давлении насыщенных паров водяного пара 600-1300 кПа). Далее пары сырья направляют по трубопроводу 3 на дальнейший нагрев в межтрубное пространство кожухотрубного теплообменника-подогревателя 4, где обогревают теплом контактного газа, поступающего по трубопроводу 5 в трубное пространство теплообменника. Нагретые пары сырья выводят из теплообменника 4 при температуре 150-180°С и давлении 250-450 кПа и далее по трубопроводу 6 направляют в змеевики печи 7, где перегревают до температуры 500-550°С теплом дымовых газов от сжигания в печи 7 газообразного топлива, подаваемого по трубопроводу 8, после чего направляют в реактор 9 под кипящий слой алюмохромового катализатора на дегидрирование, осуществляемое при объемной скорости подачи сырья 120-200 час 1 и температуре 530-600°С. Катализатор циркулирует в системе реактор-регенератор с выводом закоксованного катализатора из реактора в регенератор (на фиг.1 не показан) через зону десорбции захваченных циркулирующим катализатором углеводородов в нижней части кипящего слоя реактора 9. Десорбция осуществляется азотом, подаваемым в нижнюю часть зоны десорбции по трубопроводу 12. В регенераторе происходит выжиг кокса и восстановление активности катализатора в присутствии воздуха при температуре 640-660°С и давлении 0,117 мПа с возвратом отрегенерированного катализатора из регенератора в реактор 9. Циркуляция осуществляется по катализаторопроводу 10 из реактора 9 в регенератор с помощью воздуха, подаваемого на пневмотранспорт, и по катализаторопроводу 11 из регенератора в реактор 9 с помощью подаваемых на пневмотранспорт паров сырья. Катализатор и транспортный газ выпускают в верхнюю часть кипящего слоя реактора 9 под уровень кипящего слоя 20 с помощью показанного условно распределительного устройства 19. На фиг.1 показано также расположение над уровнем кипящего слоя закалочного змеевика 21 в варианте схемы по прототипу. Полученный контактный газ дегидрирования очищают от катализаторной пыли в циклонах, расположенных в сепарационной зоне реактора 9 (на фиг.1 не показано), выводят из реактора по трубопроводу 5 и при температуре 520-590°С подают в качестве теплоносителя в котел-утилизатор 15, питаемый водяным конденсатом по трубопроводу 16. Полученный водяной пар через паросборник 14 направляют по трубопроводу 13 непосредственно или через заводскую сеть в испаритель 2 на испарение исходного сырья. Излишки получаемого пара направляют по трубопроводу 18 на другие потребители установки дегидрирования, такие, например, как узлы выделения фракции парафиновых и олефиновых углеводородов из углеводородного конденсата ректификацией и/или узел абсорбции несконденсировавшихся углеводородов с последующим выделением углеводородов десорбцией из абсорбента при температуре 190-193°С в колонне с кипятильником, обогреваемым получаемым в котлах-утилизаторах водяным паром с давлением 1,3 мПа и температурой 193°С (на фиг.1 не показано). Далее контактный газ направляют в качестве теплоносителя в кожухотрубный теплообменник-подогреватель 4. Пройдя последовательно котел-утилизатор 15 и теплообменник 4, контактный газ направляют в скруббер 17 водной отмывки и охлаждения, после которого охлажденный до температуры 35-40°С контактный газ подают в продуктовый компрессор и далее в узел конденсации и выделения получаемых олефиновых углеводородов (на фиг.1 не показаны). Выделенные непрореагировавшие парафиновые углеводороды возвращают в рецикл на приготовление исходного сырья. Figure 1 shows a diagram of a plant for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons C3-C5, 'illustrating the invention. The feedstock, which is a mixture of fresh paraffin hydrocarbons and paraffin hydrocarbons, is recycled, sent in liquid form via pipeline 1 under a pressure of 500-900 kPa, to evaporator 2, where it is evaporated and heated to a temperature of 70-100 ° C (to avoid condensation in the path evaporator - heat exchanger-heater) with high-steam supplied water vapor (at a pressure of saturated steam of water vapor of 600-1300 kPa). Next, the pairs of raw materials are sent through the pipeline 3 for further heating into the annular space of the shell-and-tube heat exchanger-heater 4, where they are heated with contact gas supplied through the pipeline 5 to the tube space of the heat exchanger. Heated vapors of the feedstock are removed from the heat exchanger 4 at a temperature of 150-180 ° C and a pressure of 250-450 kPa and then sent through a pipe 6 to the coils of the furnace 7, where they are heated to a temperature of 500-550 ° C by the heat of flue gases from the combustion of gaseous fuel 7 supplied through pipeline 8, and then sent to the reactor 9 under a fluidized bed of aluminum-chromium catalyst for dehydrogenation, carried out at a volumetric feed rate of 120-200 hours 1 and a temperature of 530-600 ° C. The catalyst circulates in the reactor-regenerator system with the coked catalyst withdrawing from the reactor to the regenerator (not shown in Fig. 1) through the stripping zone of hydrocarbons trapped by the circulating catalyst in the lower part of the fluidized bed of reactor 9. Desorption is carried out by nitrogen supplied to the lower part of the stripping zone by pipeline 12. In the regenerator, coke is burned and the activity of the catalyst is restored in the presence of air at a temperature of 640-660 ° C and a pressure of 0.117 MPa with the return of the regenerated catalyst and regenerator to the reactor 9. The circulation is performed by katalizatoroprovodu 10 of the reactor 9 into the regenerator via the air supplied to the pneumatic transport, and katalizatoroprovodu 11 from the regenerator to the reactor 9 via the raw material supplied to the pneumatic transport of vapors. The catalyst and the transport gas are discharged into the upper part of the fluidized bed of the reactor 9 below the level of the fluidized bed 20 using the conditional distribution device 19 shown. Figure 1 also shows the location above the fluidized bed of the quenching coil 21 in the prototype circuit design. The obtained dehydrogenation contact gas is purified from catalyst dust in cyclones located in the separation zone of the reactor 9 (not shown in FIG. 1), it is removed from the reactor through a pipeline 5 and at a temperature of 520-590 ° C is supplied as a heat transfer medium to a recovery boiler 15 fed by water condensate through a pipeline 16. The resulting water vapor through a steam collector 14 are sent via pipeline 13 directly or through the factory network to the evaporator 2 for evaporation of the feedstock. Excess steam is sent via line 18 to other consumers of the dehydrogenation unit, such as, for example, units for separating a fraction of paraffin and olefin hydrocarbons from hydrocarbon condensate by distillation and / or an absorption unit for non-condensed hydrocarbons with subsequent release of hydrocarbons by desorption from the absorbent at a temperature of 190-193 ° С in a column with a boiler heated by steam obtained in waste heat boilers with a pressure of 1.3 MPa and a temperature of 193 ° C (not shown in Fig. 1). Next, the contact gas is sent as a heat carrier to the shell-and-tube heat exchanger-heater 4. After passing through the recovery boiler 15 and the heat exchanger 4, the contact gas is sent to the scrubber 17 for water washing and cooling, after which the contact gas cooled to a temperature of 35-40 ° С is fed to the grocery the compressor and further to the unit for condensation and separation of the obtained olefinic hydrocarbons (not shown in Fig. 1). The recovered unreacted paraffin hydrocarbons are recycled to prepare the feedstock.
Лучший вариант осуществления изобретения The best embodiment of the invention
Способ иллюстрируют следующие примеры.  The method is illustrated by the following examples.
Дегидрирование осуществляют с использованием алюмохромового микросферического катализатора АОК 73-24 с массовой долей шестивалентного хрома 0, 8-3, 5 %, со средним диаметром частиц 45-90 мкм.  Dehydrogenation is carried out using an aluminum-chromium microspherical catalyst AOK 73-24 with a mass fraction of hexavalent chromium of 0, 8-3, 5%, with an average particle diameter of 45-90 microns.
Диаметр реактора и регенератора в примерах составляет 4,6-5, 1 м.  The diameter of the reactor and the regenerator in the examples is 4.6-5, 1 m
Поверхность закалочных змеевиков 21 в сепарационной зоне реактора 9 при осуществлении известного способа составляет 112-128 м .  The surface of the quenching coils 21 in the separation zone of the reactor 9 when implementing the known method is 112-128 m
Типовая технологическая схема блока дегидрирования по известному способу предусматривает использование двух, расположенных последовательно на линии контактного газа, котлов-утилизаторов с поверхностью теплопередачи 460-495 м2. A typical technological scheme of the dehydrogenation unit according to the known method involves the use of two, arranged in series on the line of contact gas, heat recovery boilers with a heat transfer surface of 460-495 m 2 .
При осуществлении предлагаемого способа второй по ходу контактного газа котел-утилизатор 15 используется в качестве теплообменника— подогревателя паров сырья.  When implementing the proposed method, the second in the direction of the contact gas waste heat boiler 15 is used as a heat exchanger — a heater for vapor of raw materials.
Подаваемый в форсунки печи 7 природный газ содержит 82-90 мас.% метана.  The natural gas supplied to the nozzles of the furnace 7 contains 82-90 wt.% Methane.
В ходе осуществления процессов дегидрирования производится очистка оборудования на линии контактного газа (котлов-утилизаторов и теплообменника- подогревателя 4 паров сырья) от отложений катализаторной пыли на теплопередающих поверхностях известными способами, например, периодическая - один раз в 7-10 дней - продувка теплообменных труб газовзвесью равновесного катализатора из пневмотранспортной системы циркуляции катализатора.  During the dehydrogenation processes, equipment is cleaned on the contact gas line (heat recovery boilers and heat exchanger-heater 4 vapors of raw materials) from catalyst dust deposits on heat transfer surfaces by known methods, for example, periodic, once every 7-10 days, purging of heat-exchanging pipes with gas suspension equilibrium catalyst from the pneumatic conveying system of the catalyst circulation.
Примеры 1, 3, 5.  Examples 1, 3, 5.
Дегидрирование н-бутана в бутилены осуществляют по известному способу на установке, содержащей реактор 9 и регенератор диаметром 4,6 м, закалочный змеевик 21 в реакторе 9 с теплопередающей поверхностью 112 м2 и два котла- утилизатора с поверхностью 460 м каждый, установленные последовательно на линии контактного газа. The dehydrogenation of n-butane to butylenes is carried out according to the known method in an installation containing a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a quenching coil 21 in a reactor 9 with a heat transfer surface of 112 m 2 and two recovery boilers with a surface of 460 m each, installed in series on contact gas lines.
В реактор загружают и далее догружают в ходе осуществления процесса свежий катализатор АОК 73-24 при содержании шестивалентного хрома 3,5 мас.%. Дегидрирование ведут при объемной скорости подачи исходного сырья 200 час'1 при температуре 600°С и давлении в реакторе 0,150 Мпа (0,50 ати). Регенерацию катализатора проводят при температуре 650°С и давлении 0,145 Мпа (0,45 ати). Расход воздуха в регенератор - 19500 нм3/час (пример 1), 21500 нм3/час (пример 3) и 22500 нм3 /час (пример 5). Расход паров сырья на пневмотранспорт катализатора из регенератора в реактор - 910 кг/час (пример 1), 1000 кг/час (пример 3) и 1100 нм3/час (пример 5). Расход воздуха на пневмотранспорт катализатора из реактора в регенератор - 860 кг/час (пример 1), 900 кг/час (пример 3) и 970 нм3/час (пример 5). В качестве исходного сырья используют смесь свежего и рецикл ового потоков бутановой фракции с содержанием: н-бутан - 92,5 мас.%, изобутан - 3,5 мас.%, бутилены - 3,0 мас.%, углеводороды С3 - 0,6 мас.%. Жидкое сырье испаряется и подогревается до 70°С. Затем пары сырья нагреваются теплом контактного газа в закалочном змеевике 21 реактора 9, далее перегреваются в печи 7 и подаются на дегидрирование. Контактный газ охлаждают в закалочном змеевике 21 реактора 9, затем в котлах-утилизаторах и далее в скруббере 17, орошаемом водой. Температура контактного газа после скруббера 17 составляла 40-43°С. The fresh catalyst AOK 73-24 is loaded and further loaded into the reactor during the process with a hexavalent chromium content of 3.5 wt.%. Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 200 hours ' 1 at a temperature of 600 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati). The regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa). The air flow rate into the regenerator is 19500 nm 3 / hour (example 1), 21500 nm 3 / hour (example 3) and 22500 nm 3 / hour (example 5). The consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 910 kg / hour (example 1), 1000 kg / hour (example 3) and 1100 nm 3 / hour (example 5). The air flow rate for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 860 kg / hour (example 1), 900 kg / hour (example 3) and 970 nm 3 / hour (example 5). As a feedstock, a mixture of fresh and recycled butane fraction streams with a content of: n-butane - 92.5 wt.%, Isobutane - 3.5 wt.%, Butylenes - 3.0 wt.%, C 3 - 0 hydrocarbons is used. 6 wt.%. The liquid feed evaporates and Heats up to 70 ° C. Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the quenching coil 21 of the reactor 9, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation. The contact gas is cooled in a quenching coil 21 of reactor 9, then in waste heat boilers and then in a scrubber 17 irrigated with water. The temperature of the contact gas after the scrubber 17 was 40-43 ° C.
Примеры 2, 4, 6.  Examples 2, 4, 6.
Дегидрирование н-бутана в бутилены осуществляют по предлагаемому способу на установке, содержащей реактор 9 и регенератор диаметром 4,6 м, котел-утилизатор 15 с поверхностью 460 м и теплообменник-подогреватель 4 с поверхностью 460 м , установленные на линии контактного газа последовательно.  The dehydrogenation of n-butane to butylenes is carried out according to the proposed method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a waste heat boiler 15 with a surface of 460 m and a heat exchanger-heater 4 with a surface of 460 m installed in series on the contact gas line.
В реактор загружают и далее догружают в ходе осуществления процесса свежий катализатор при содержании шестивалентного хрома 3,5 мас.%. Дегидрирование ведут при объемной скорости подачи исходного сырья 200 час 1 при температуре 600°С и давлении в реакторе 0,150 Мпа (0,50 ати). Регенерацию катализатора проводят при температуре 650°С и давлении 0,145 Мпа (0,45 ати). Расход воздуха в регенератор - 19500 нм3/час (пример 2), 20500 нм3/час (пример 4) и 21500 нм3/час (пример 6). Расход паров сырья на пневмотранспорт катализатора из регенератора в реактор - 910 кг/час (пример 2) 960 кг/час (пример 4) и 1000 нм3/час (пример 6). Расход воздуха на пневмотранспорт катализатора из реактора в регенератор - 860 кг/час (пример 2), 880 кг/час (пример 4) и 920 нм3/час (пример 6). В качестве исходного сырья используют смесь свежего и рециклового потоков бутановой фракции с содержанием: н-бутан - 92,5 мас.%, изобутан - 3,5 мас.%, бутилены - 3,0 мас.%, углеводороды С3 - 0,6 мас.%. Жидкое сырье испаряется и подогревается в теплообменнике-подогревателе (на фиг.1 не показан) до 70°С путем подачи в испаритель и теплообменник-подогреватель водяного пара. Затем пары сырья нагреваются теплом контактного газа в теплообменнике- подогревателе 4, далее перегреваются в печи 7 и подаются на дегидрирование. Контактный газ охлаждают в котле-утилизаторе 15, затем в теплообменнике- подогревателе 4 и далее в скруббере 17, орошаемом водой. Температура контактного газа после скруббера 17 составляла 33-37°С. A fresh catalyst is loaded into the reactor and further loaded during the process with a hexavalent chromium content of 3.5 wt.%. Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 200 hours 1 at a temperature of 600 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati). The regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa). The air flow rate in the regenerator is 19500 nm 3 / hour (example 2), 20500 nm 3 / hour (example 4) and 21500 nm 3 / hour (example 6). The consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 910 kg / hour (example 2) 960 kg / hour (example 4) and 1000 nm 3 / hour (example 6). The air flow rate for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 860 kg / hour (example 2), 880 kg / hour (example 4) and 920 nm 3 / hour (example 6). A mixture of fresh and recycle butane fraction streams containing: n-butane - 92.5 wt.%, Isobutane - 3.5 wt.%, Butylenes - 3.0 wt.%, C 3 - 0 hydrocarbons, is used as feedstock. 6 wt.%. The liquid feed is vaporized and heated in a heat exchanger-heater (not shown in FIG. 1) to 70 ° C by supplying water vapor to the evaporator and heat exchanger-heater. Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the heat exchanger-heater 4, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation. The contact gas is cooled in a waste heat boiler 15, then in a heat exchanger-heater 4 and then in a scrubber 17 irrigated with water. The temperature of the contact gas after the scrubber 17 was 33-37 ° C.
Пример 7. Дегидрирование изобутана в изобутилены осуществляют по известному способу на установке, содержащей реактор 9 и регенератор диаметром 4,6 м, закалочный змеевик 21 в реакторе 9 с теплопередающей поверхностью 112 м2 и два котла-утилизатора с поверхностью 495 м каждый, установленные на линии контактного газа последовательно. Example 7 The dehydrogenation of isobutane to isobutylene is carried out according to a known method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a quenching coil 21 in a reactor 9 with a heat transfer surface of 112 m 2 and two recovery boilers with a surface of 495 m each, installed on the contact gas line sequentially.
В реактор 9 загружают и далее догружают в ходе осуществления процесса свежий катализатор АОК 73-24 при содержании шестивалентного хрома 1,5 мас.%. Дегидрирование ведут при объемной скорости подачи исходного сырья 165 час 1, при температуре 575°С и давлении в реакторе 0,150 Мпа (0,50 ати). Регенерацию катализатора проводят при температуре 650°С и давлении 0,145 Мпа (0,45 ати). Расход воздуха в регенератор - 22500 нм3/час. Расход паров сырья на пневмотранспорт катализатора из регенератора в реактор - 1100 кг/час. Расход воздуха на пневмотранспорт катализатора из реактора в регенератор - 970 кг/час. В качестве исходного сырья используют смесь свежего и рециклового потоков изобутановой фракции следующего состава, мас.%: изобутан - 95,8, изобутилен— 1,8, н-бутан и углеводороды С3 - 2,4. Жидкое сырье испаряется и подогревается до 70°С. Затем пары сырья нагреваются теплом контактного газа в закалочном змеевике 21 реактора 9, далее перегреваются в печи 7 и подаются на дегидрирование. Контактный газ охлаждают в закалочном змеевике 21 реактора 9, затем в котлах-утилизаторах и далее в скруббере 17, орошаемом водой. Температура контактного газа после скруббера 17 составляла 42-45°С In the reactor 9 is loaded and then loaded during the process, a fresh catalyst AOK 73-24 with a content of hexavalent chromium of 1.5 wt.%. Dehydrogenation is carried out at a feed volumetric feed rate of 165 hours 1 , at a temperature of 575 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati). The regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa). The air flow into the regenerator is 22500 nm 3 / hour. The consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 1100 kg / h. The air consumption for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 970 kg / h. As the feedstock, a mixture of fresh and recycle streams of the isobutane fraction of the following composition is used, wt.%: Isobutane - 95.8, isobutylene - 1.8, n-butane and C 3 - 2.4 hydrocarbons. Liquid raw materials evaporate and heat up to 70 ° С. Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the quenching coil 21 of the reactor 9, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation. The contact gas is cooled in a quenching coil 21 of reactor 9, then in waste heat boilers and then in a scrubber 17 irrigated with water. The temperature of the contact gas after the scrubber 17 was 42-45 ° C
Пример 8.  Example 8
Дегидрирование изобутана в изобутилены осуществляют по предлагаемому способу на установке, содержащей реактор 9 и регенератор диаметром 4,6 м, котел-утилизатор 15 с поверхностью 495 м и теплообменник-подогреватель 4 с поверхностью 495м2 , установленные на линии контактного газа последовательно. The dehydrogenation of isobutane to isobutylene is carried out according to the proposed method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 4.6 m, a waste heat boiler 15 with a surface of 495 m and a heat exchanger-heater 4 with a surface of 495 m 2 installed in series on the contact gas line.
В реактор 9 загружают и далее догружают в ходе осуществления процесса свежий катализатор АОК 73-24 при содержании шестивалентного хрома 1,5 мас.%. Дегидрирование ведут при объемной скорости подачи исходного сырья 165 час-1 при температуре 575°С и давлении в реакторе 0,150 Мпа (0,50 ати). Регенерацию катализатора проводят при температуре 650°С и давлении 0,145 Мпа (0,45 ати). Расход воздуха в регенератор - 21000 нм3/час. Расход паров сырья на пневмотранспорт катализатора из регенератора в реактор - 1000 кг/час. Расход воздуха на пневмотранспорт катализатора из реактора в регенератор - 910 кг/час. В качестве исходного сырья используют смесь свежего и рециклового потоков изобутановой фракции следующего состава, мас.%: изобутан - 95,8, изобутилен - 1,8, н-бутана и углеводородов С3 - 2,4. Жидкое сырье испаряется и подогревается в теплообменнике-подогревателе (на фиг.1 не показан) до 70°С путем подачи в испаритель 2 и теплообменник-подогреватель водяного пара. Затем пары сырья нагреваются теплом контактного газа в теплообменнике-подогревателе 4, далее перегреваются в печи 7 и подаются на дегидрирование. Контактный газ охлаждают в котле-утилизаторе 15, затем в теплообменнике-подогревателе 4 и далее в скруббере 17, орошаемом водой. Температура контактного газа после скруббера составляла 35-40°С. In the reactor 9 is loaded and then loaded during the process, a fresh catalyst AOK 73-24 with a content of hexavalent chromium of 1.5 wt.%. Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 165 hours -1 at a temperature of 575 ° C and a pressure in the reactor of 0.150 MPa (0.50 ati). The regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 650 ° C and a pressure of 0.145 MPa (0.45 MPa). The air flow into the regenerator is 21000 nm 3 / hour. Consumption of vapors of raw materials for catalyst pneumatic transport from the regenerator to the reactor - 1000 kg / h. The air consumption for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 910 kg / h. As the feedstock, a mixture of fresh and recycle streams of the isobutane fraction of the following composition is used, wt.%: Isobutane - 95.8, isobutylene - 1.8, n-butane and C 3 - 2.4 hydrocarbons. The liquid feed is vaporized and heated in a heat exchanger-heater (not shown in FIG. 1) to 70 ° C by feeding steam to the evaporator 2 and the heat exchanger-heater. Then the raw material vapor is heated by contact gas heat in the heat exchanger-heater 4, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation. The contact gas is cooled in a waste heat boiler 15, then in a heat exchanger-heater 4 and then in a scrubber 17 irrigated with water. The temperature of the contact gas after the scrubber was 35-40 ° C.
Пример 9.  Example 9
Дегидрирование изопентана в изоамилены осуществляют по известному способу на установке, содержащей реактор 9 и регенератор диаметром 5,1 м, закалочный змеевик 21 в реакторе 9 с теплопередающей поверхностью 128 м и два котла-утилизатора с поверхностью 495 м2 каждый, установленные на линии контактного газа последовательно. The dehydrogenation of isopentane to isoamylenes is carried out according to a known method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 5.1 m, a quenching coil 21 in the reactor 9 with a heat transfer surface of 128 m and two recovery boilers with a surface of 495 m 2 each, installed on the contact gas line sequentially.
В реактор 9 загружают и далее догружают в ходе осуществления процесса свежий катализатор АОК 73-24 при содержании шестивалентного хрома 0,8 мас.%. Дегидрирование ведут при объемной скорости подачи исходного сырья 120 час'1, при температуре 530°С и давлении в реакторе 0,1450 Мпа (0,450 ати). Регенерацию катализатора проводят при температуре 660°С и давлении 0,14 Мпа (0,4 ати). Расход воздуха в регенератор - 23500 нм3/час. Расход паров сырья на пневмотранспорт катализатора из регенератора в реактор - 1150 кг/час. Расход воздуха на пневмотранспорт катализатора из реактора в регенератор - 1050 кг/час. В качестве исходного сырья используют смесь свежего и рециклового потоков изопентановой фракции следующего состава, мас.%: изопентан - 97,0, изоамилены - 1,8, углеводороды С4 - 1,0, углеводороды С6 и выше - 0,2. Жидкое сырье испаряется и подогревается до 100°С. Затем пары сырья нагреваются теплом контактного газа в закалочном змеевике 21 реактора 9, далее перегреваются в печи 7 и подаются на дегидрирование. Контактный газ охлаждают в закалочном змеевике 21 реактора 9, затем в котлах-утилизаторах и далее в скруббере 17, орошаемом водой, температуры контактного газа после скруббера 17 до 43-47°С. In the reactor 9 is loaded and then loaded during the process, a fresh catalyst AOK 73-24 with a hexavalent chromium content of 0.8 wt.%. Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120 hours ' 1 , at a temperature of 530 ° C and a pressure in the reactor of 0.1450 MPa (0.450 ati). The regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 660 ° C and a pressure of 0.14 MPa (0.4 ati). The air flow into the regenerator is 23500 nm 3 / hour. The consumption of raw material vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 1150 kg / h. The air flow rate for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 1050 kg / h. As a feedstock, a mixture of fresh and recycle streams of the isopentane fraction of the following composition is used, wt.%: Isopentane - 97.0, isoamylenes - 1.8, hydrocarbons C 4 - 1.0, hydrocarbons C 6 and higher - 0.2. Liquid raw materials evaporate and heat up to 100 ° С. Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the quenching coil 21 of the reactor 9, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation. Contact gas cooled in quenching the coil 21 of the reactor 9, then in the waste heat boilers and then in the scrubber 17, irrigated with water, the temperature of the contact gas after the scrubber 17 to 43-47 ° C.
Пример 10.  Example 10
Дегидрирование изопентана в изоамилены осуществляют по предлагаемому способу на установке, содержащей реактор 9 и регенератор диаметром 5,1 м, котел-утилизатор 15 с поверхностью 495 м2 и теплообменник- подогреватель 4 с поверхностью 495 м2, установленные на линии контактного газа последовательно. The dehydrogenation of isopentane to isoamylenes is carried out according to the proposed method in an installation comprising a reactor 9 and a regenerator with a diameter of 5.1 m, a waste heat boiler 15 with a surface of 495 m 2 and a heat exchanger-heater 4 with a surface of 495 m 2 installed in series on the contact gas line.
В реактор 9 загружают и далее догружают в ходе осуществления процесса свежий катализатор АОК 73-24 при содержании шестивалентного хрома 0,8 мас.%. Дегидрирование ведут при объемной скорости подачи исходного сырья 120 час 1 при температуре 530°С и давлении в реакторе 0,145 Мпа (0,45 ати). Регенерацию катализатора проводят при температуре 660°С и давлении 0,14 Мпа (0,4 ати). Расход воздуха в регенератор - 22000 нм3/час. Расход паров сырья на пневмотранспорт катализатора из регенератора в реактор - 1050 кг/час. Расход воздуха на пневмотранспорт катализатора из реактора в регенератор - 980 кг/час. В качестве исходного сырья используют смесь свежего и рециклового потоков изопентановой фракции следующего состава, мас.%: изопентан - 97,0, изоамилены - 1,8, углеводороды С4 - 1,0, углеводороды С6 и выше - 0,2. Жидкое сырье испаряется и подогревается в теплообменнике-подогревателе (на фиг.1 не показан) до 100°С путем подачи в испаритель 2 и теплообменник-подогреватель водяного пара. Затем пары сырья нагреваются теплом контактного газа в теплообменнике- подогревателе 4, далее перегреваются в печи 7 и подаются на дегидрирование. Контактный газ охлаждают в котле-утилизаторе 15, затем в теплообменнике- подогревателе 4 и далее в скруббере 17, орошаемом водой, температуры контактного газа после скруббера 17 до 37-40°С. In the reactor 9 is loaded and then loaded during the process, a fresh catalyst AOK 73-24 with a hexavalent chromium content of 0.8 wt.%. Dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120 hours 1 at a temperature of 530 ° C and a pressure in the reactor of 0.145 MPa (0.45 MPa). The regeneration of the catalyst is carried out at a temperature of 660 ° C and a pressure of 0.14 MPa (0.4 ati). The air flow into the regenerator is 22000 nm 3 / hour. The consumption of feed vapor for pneumatic transport of the catalyst from the regenerator to the reactor is 1050 kg / h. Air consumption for pneumatic transport of the catalyst from the reactor to the regenerator is 980 kg / h. As a feedstock, a mixture of fresh and recycle streams of the isopentane fraction of the following composition is used, wt.%: Isopentane - 97.0, isoamylenes - 1.8, hydrocarbons C 4 - 1.0, hydrocarbons C 6 and higher - 0.2. The liquid feed is vaporized and heated in a heat exchanger-heater (not shown in FIG. 1) to 100 ° C by feeding steam to the evaporator 2 and the heat exchanger-heater. Then the raw material vapor is heated by the heat of the contact gas in the heat exchanger-heater 4, then overheated in the furnace 7 and fed to dehydrogenation. The contact gas is cooled in the waste heat boiler 15, then in the heat exchanger-heater 4 and then in the scrubber 17, irrigated with water, the temperature of the contact gas after the scrubber 17 to 37-40 ° C.
Основные условия осуществления процессов и достигаемые показатели дегидрирования представлены в таблицах 1 и 2.  The main conditions for the implementation of the processes and the achieved dehydrogenation rates are presented in tables 1 and 2.
Из представленных выше условий осуществления процессов и таблиц 1, 2 видно, что расход воздуха в регенератор, расходы паров сырья и воздуха на осуществление циркуляции катализатора в системе реактор-регенератор и, как следствие, расходы других вспомогательных потоков в блоке дегидрирования (на фиг.1 не показаны) - расход природного газа в регенератор в зону горения - нагрева катализатора, природного газа в зону восстановления катализатора, расход азота в зоны десорбции реактора и регенератора, а также показатели дегидрирования при относительно малых нагрузках типового блока дегидрирования по сырью (22 т/час) и, соответственно, при линейных скоростях контактного газа на выходе из кипящего слоя катализатора менее 0,5 м/сек как по прототипу так и по изобретению практически одинаковы. В тоже время, при увеличении нагрузки блока дегидрирования по сырью (до 27-44 т/час) и, соответственно, при линейных скоростях контактного газа на выходе из кипящего слоя катализатора более 0,5 м/сек указанные расходные показатели при осуществлении процессов дегидрирования по изобретению снижаются, выходы олефинов на пропущенные и разложенные парафиновые углеводороды увеличиваются и удельный расход катализатора снижается по сравнению с прототипом. В примерах показано, что типовые установки дегидрирования, базирующиеся на технологии прототипа с использованием двух расположенных последовательно котлов-утилизаторов (котел-утилизатор 1 и котел-утилизатор 2, см. таблицы 1 и 2), легко реконструируются на переход к предлагаемой технологии путем использования второго по ходу контактного газа котла-утилизатора (котел-утилизатор 2) в качестве теплообменника 4 для нагрева паров сырья (теплообменник «газ-газ», см. таблицы 1 и 2). Как видно из таблиц, при осуществлении известного способа во втором по ходу контактного газа котле-утилизаторе 15 вырабатывается сравнительно малое количество водяного пара, что подтверждает целесообразность использования этого котла-утилизатора в качестве теплообменника-подогревателя 4 паров сырья при переводе типовой установки на предлагаемый способ осуществления процессов дегидрирования. Показано, что на базе имеющегося оборудования типовой установки возможен переход к использованию предлагаемой технологии с существенным наращением мощности установки и улучшением показателей дегидрирования. При этом также возможно увеличение выработки водяного пара в котле-утилизаторе и уменьшение потребления топливного газа и количества отбросных дымовых газов печи для перегрева паров сырья. Значительное снижение температуры контактного газа на входе в скруббер 17 по сравнению с прототипом позволяет стабилизировать работу скруббера 17 в узком температурном интервале со снижением температуры контактного газа после скруббера 17 до экономически целесообразной температуры с точки зрения минимизации энергетических расходов на охлаждение контактного газа. From the above conditions for the implementation of the processes and tables 1, 2 it can be seen that the air flow to the regenerator, the flow of vapors of raw materials and air for the circulation of the catalyst in the reactor-regenerator system and, as a consequence, the costs of other auxiliary flows in the dehydrogenation unit (for figure 1) - the flow rate of natural gas to the regenerator in the combustion zone — heating the catalyst, natural gas to the catalyst recovery zone, the nitrogen flow to the desorption zones of the reactor and the regenerator, as well as the dehydrogenation rates at relatively low loads of a typical dehydrogenation unit for raw materials (22 t / h) and, correspondingly, at linear velocities of the contact gas at the outlet of the fluidized bed of the catalyst of less than 0.5 m / s, both the prototype and the invention are almost identical. At the same time, with an increase in the load of the dehydrogenation unit for raw materials (up to 27-44 t / h) and, correspondingly, at linear velocities of the contact gas at the exit from the fluidized bed of the catalyst of more than 0.5 m / s, the indicated flow rates during dehydrogenation processes by the invention are reduced, the yields of olefins on the passed and decomposed paraffin hydrocarbons are increased and the specific consumption of the catalyst is reduced compared with the prototype. The examples show that typical dehydrogenation plants based on the technology of the prototype using two consecutive recovery boilers (waste-heat boiler 1 and waste-heat boiler 2, see tables 1 and 2), are easily reconstructed to switch to the proposed technology by using the second along the contact gas of the recovery boiler (recovery boiler 2) as a heat exchanger 4 for heating the vapor of the feed (gas-gas heat exchanger, see tables 1 and 2). As can be seen from the tables, in the implementation of the known method in the second along the contact gas recovery boiler 15, a relatively small amount of water vapor is generated, which confirms the advisability of using this recovery boiler as a heat exchanger-heater 4 vapor of raw materials when transferring a typical installation to the proposed method of implementation dehydrogenation processes. It is shown that on the basis of the available equipment of a typical installation, it is possible to switch to the use of the proposed technology with a significant increase in plant capacity and an improvement in dehydrogenation. At the same time, it is also possible to increase the production of water vapor in the waste heat boiler and reduce the consumption of fuel gas and the amount of waste flue gases from the furnace for overheating of the feed vapor. A significant decrease in the temperature of the contact gas at the inlet to the scrubber 17 in comparison with the prototype allows to stabilize the work a scrubber 17 in a narrow temperature range with a decrease in the temperature of the contact gas after the scrubber 17 to an economically feasible temperature from the point of view of minimizing energy costs for cooling the contact gas.
Исключение закалочных змеевиков 21 реактора 9 не приводит к нежелательным превращениям контактного газа в сепарационной зоне реактора в условиях осуществления предлагаемого способа. Образование термополимеров и забивка межтрубного пространства в теплообменнике-подогревателе 4 паров сырья не наблюдается.  The exclusion of quenching coils 21 of the reactor 9 does not lead to undesirable conversions of the contact gas in the separation zone of the reactor in the conditions of the proposed method. The formation of thermopolymers and clogging of the annular space in the heat exchanger-heater 4 vapor of raw materials is not observed.
Таким образом, использование предлагаемого способа получения олефиновых углеводородов позволяет стабилизировать работу установок дегидрирования парафиновых углеводородов, увеличить производительность установок, увеличить выходы олефиновых углеводородов и снизить расход катализатора по сравнению с прототипом.  Thus, the use of the proposed method for producing olefinic hydrocarbons allows to stabilize the operation of dehydrogenation plants of paraffin hydrocarbons, increase the productivity of plants, increase the yields of olefin hydrocarbons and reduce the consumption of catalyst in comparison with the prototype.
Промышленная применимость Industrial applicability
Способ может применяться для производства основных мономеров синтетических каучуков, эфиров, а также других органических продуктов. The method can be used for the production of basic monomers of synthetic rubbers, esters, as well as other organic products.
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0001

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ получения олефиновых углеводородов дегидрированием парафиновых углеводородов в кипящем слое пылевидного алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе реактор-регенератор, включающий испарение парафинсодержащего сырья, состоящего из смеси свежего и рециклового потоков парафиновых углеводородов, нагрев полученных паров за счет теплоты контактного газа и их перегрев в печи (7) с последующим направлением на дегидрирование, включающий также охлаждение контактного газа дегидрирования в котле-утилизаторе (15) с получением вторичного водяного пара за счет испарения водного конденсата, а также в скруббере (17), орошаемом водой, компримирование охлажденного контактного газа, конденсацию и выделение полученных олефиновых углеводородов и непрореагировавших парафиновых углеводородов, отличающийся тем, что пары сырья нагревают до температуры 150-180°С в теплообменном аппарате (4), установленном после котла- утилизатора (15), при этом дегидрирование проводят при объемной скорости подачи сырья 120-200 час 1, температуре 530-600°С и линейной скорости контактного газа на выходе из кипящего слоя 0,5 м/сек и выше. 1. A method of producing olefinic hydrocarbons by dehydrogenation of paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of a dusty alumino-chromium catalyst circulating in a reactor-regenerator system, comprising vaporizing a paraffin-containing raw material consisting of a mixture of fresh and recycled paraffin hydrocarbon streams, heating the resulting vapors by contact gas heat and overheating in furnace (7) with a subsequent direction for dehydrogenation, which also includes cooling the contact gas dehydrogenation in a waste heat boiler (15) to obtain secondary water vapor due to the evaporation of water condensate, as well as in a scrubber (17), irrigated with water, compression of the cooled contact gas, condensation and evolution of the obtained olefinic hydrocarbons and unreacted paraffin hydrocarbons, characterized in that the feed vapor is heated to a temperature of 150-180 ° C in a heat exchanger (4) installed after the recovery boiler (15), while dehydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of 120-200 hours 1 , a temperature of 530-600 ° C and a linear velocity of the contact gas to the exit e from a fluidized bed of 0.5 m / s and above.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный в котле-утилизаторе (15) водяной пар направляют на испарение парафинсодержащего сырья и/или в кипятильники колонн выделения олефиновых и непрореагировавших парафиновых углеводородов.  2. The method according to claim 1, characterized in that the water vapor obtained in the recovery boiler (15) is directed to the evaporation of the paraffin-containing feedstock and / or to the boilers of the recovery columns for olefin and unreacted paraffin hydrocarbons.
3. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что в качестве теплообменного аппарата (4) используют кожухотрубный теплообменник вертикального типа, при этом контактный газ подают в трубное пространство теплообменника.  3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that a shell-and-tube heat exchanger of a vertical type is used as the heat exchanger (4), while the contact gas is fed into the tube space of the heat exchanger.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура контактного газа на входе в котел-утилизатор (15) составляет 520-590°С.  4. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the contact gas at the inlet to the waste heat boiler (15) is 520-590 ° C.
PCT/RU2019/000066 2018-02-27 2019-02-05 Method for producing olefinic hydrocarbons WO2019168437A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107356 2018-02-27
RU2018107356A RU2655924C1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Method for obtaining olefin hydrocarbons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019168437A1 true WO2019168437A1 (en) 2019-09-06

Family

ID=62560572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000066 WO2019168437A1 (en) 2018-02-27 2019-02-05 Method for producing olefinic hydrocarbons

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2655924C1 (en)
WO (1) WO2019168437A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759288C1 (en) * 2020-12-23 2021-11-11 Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" Method for producing olefinic hydrocarbons in a fluidized bed of a pulverized chromium alumina catalyst

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2266886C2 (en) * 2001-05-25 2005-12-27 СНАМПРОДЖЕТТИ С.п.А. Integrated method for production of alkyl- and alkenyl-combustion aromatics (options)
CN102730857A (en) * 2012-07-12 2012-10-17 华东理工大学 Method and device for closed separation of washing wastewater of reaction product and surplus heat utilization in isobutene preparation by dehydrogenation of isobutane
RU2591159C1 (en) * 2015-06-03 2016-07-10 Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2266886C2 (en) * 2001-05-25 2005-12-27 СНАМПРОДЖЕТТИ С.п.А. Integrated method for production of alkyl- and alkenyl-combustion aromatics (options)
CN102730857A (en) * 2012-07-12 2012-10-17 华东理工大学 Method and device for closed separation of washing wastewater of reaction product and surplus heat utilization in isobutene preparation by dehydrogenation of isobutane
RU2591159C1 (en) * 2015-06-03 2016-07-10 Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed

Also Published As

Publication number Publication date
RU2655924C1 (en) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220126251A1 (en) Use of renewable energy in the production of chemicals
US10052608B2 (en) Low emissions oxidative dehydrogenation apparatus for producing butadiene
US9428698B2 (en) Method and apparatus for controlling catalyst in reaction zones and purifying and cooling regenerated catalyst
CA2828037C (en) Heat removal and recovery in biomass pyrolysis
RU2301107C1 (en) Reactor for dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons c3-c5
US20080161616A1 (en) Oxygenate to olefin processing with product water utilization
RU2671867C1 (en) Method for obtaining olefin hydrocarbons
CN1331828C (en) Two-stage quench tower for use with oxygenate conversion process
RU2643366C1 (en) Technological scheme of dehydration device of paraffin hydrocarbons c3-c5 (versions)
RU2655924C1 (en) Method for obtaining olefin hydrocarbons
US9085501B2 (en) Processes for increasing the yield of ethylene and propylene
CN102428161A (en) Process and apparatus for feed preheating with flue gas cooler
RU65045U1 (en) INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF SYNTHETIC GASOLINE FROM ALIPHATIC ALCOHOL, IN PARTICULAR METHANOL
RU2642440C1 (en) Shell-and-tube heat exchangers in processes of hydrocarbon degradation c3-c5 (versions)
RU2385312C2 (en) Method of converting oxygen-containing compounds to olefins and device for realising said method
CN210462963U (en) Dilute steam generator capable of controlling steam/hydrocarbon ratio for light hydrocarbon thermal cracking
CN111943800B (en) Method for producing propylene and ethylene by thermal cracking of light hydrocarbon
RU2638934C1 (en) Installation of dehydration of paraffin hydrocarbons c3-c5
US10550330B1 (en) Biomass pyrolysis reactor with integrated quench and method for converting biomass to liquid bio-oil
CN101514134A (en) Method for adjusting feed temperature in reaction of transforming compound containing oxygen into olefin
CN115894409B (en) Succinic anhydride production method adopting serial hydrogenation of suspension bed and fixed bed
RU2792583C1 (en) Method and unit for methanol synthesis
CN111892475B (en) Method for increasing propylene and ethylene yield of propane dehydrogenation device
RU2098173C1 (en) Installation for catalytic production of high-octane gasoline fractions and aromatic hydrocarbons
WO2020106177A1 (en) Heat recovery in paraffin hydrocarbon dehydrogenation processes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19760882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19760882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1