Способ получения изопрена
Авторы патента:
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в производстве изопрена дегидрированием изоамиленов. Способ осуществляют каталитическим дегидрированием изоамиленов в присутствии водяного пара, продукты реакции охлаждают до 102oC, компримируют и конденсацию проводят при давлении 6-15 ата путем косвенного теплообмена с паровым конденсатом. Технический результат - снижение энергозатрат процесса. 1 ил.
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в производстве изопрена дегидрированием изоамиленов.
Известен двухстадийный метод получения изопрена из формальдегида и изобутилена (И. И. Юкельсон. Технология основного органического синтеза. - М.: Химия, 1968 г.). По этому методу на первой стадии проводят конденсацию формальдегида и изобутилена в жидкой фазе при давлении 7-10 ата и 90-95oC в присутствии 1,5%-ной серной кислоты и на второй стадии 4,4-диметил-1,3-диоксан смешивают с водяным паром в весовом соотношении 1:2-3, пропускают над катализатором при температуре 375-400oC. Из продуктов разложения выделяют изопрен. Недостатком сернокислотной конденсации изобутилена с формальдегидом являются большие количества кислых вод на первой стадии, необходимость их нейтрализации и переработки. Наиболее близким по технической сути является способ дегидрирования изоамиленов в изопрен (П.А. Кирпичников, В.В. Берсенев, Л.М. Попанова. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. - Л.: Химия, 1976 г.). По этому способу дегидрирование изоамиленов в изопрен осуществляется на стационарном слое хром-кальций-никельфосфатного катализатора с чередующимися циклами контактирования и регенерации катализатора при температуре 550-630oC. Давление на входе в реактор 2,0 ата и на выходе 1,4 ата. Объемная скорость подачи сырья 150-220 ч-1. Реакция дегидрирования изоамиленов протекает в присутствии водяного пара, используемого в качестве теплоносителя. Мольное соотношение сырье:водяной пар 1:20 или 1:5,14 весовое. Недостатком указанного способа получения изопрена являются высокие энергозатраты. Задачей изобретения является снижение энергозатрат за счет использования тепла продуктов дегидрирования изоамиленов. Поставленная задача решается каталитическим дегидрированием изоамиленов в присутствии водяного пара. Продукты реакции охлаждают до 102oC, компримируют и конденсацию проводят при давлении 6-15 ата путем косвенного теплообмена с паровым конденсатом. Схема описываемого способа получения изопрена приведена на чертеже. Фракция изоамиленов по линии 1 смешивается с водяным паром из линии 2 и поступает в реактор 3. Контактный газ из реактора 3 по линии 4 при температуре 530oC подается в котел-утилизатор 5, в котором получают водяной пар давлением 3-6 ата. Котел-утилизатор 5 запитывается паровым конденсатом по линии 6. Водяной пар из котла-утилизатора по линии 7 рециркулирует в систему дегидрирования изоамиленов. Контактный газ из котла-утилизатора 5 с температурой 130-150oC по линии 8 поступает в скруббер 9, где охлаждается до 102oC и далее по линии 10 компрессором 12 по линии 13 подается на котел-утилизатор 14. Катализаторная пыль, тяжелые продукты из скруббера 9 выгружаются по линии 11. В котле-утилизаторе 14 за счет тепла конденсации продуктов реакции при давлении 6-15 ата получают водяной пар давлением 3-6 ата. Котел-утилизатор 14 запитывается паровым конденсатом по линии 15, а полученный водяной пар по линии 16 рециркулирует в систему дегидрирования изоамиленов или передается за границу установки. Продукты реакции из котла-утилизатора 14 по линии 17 направляются в холодильник 18, из которого сконденсировавшиеся продукты по линии 20 поступают в деконататор 21 и несконденсировавшиеся продукты по линии 19 на дальнейшую переработку. Водяной пар из декантатора 21 по линии 22 направляется на очистку и используется для получения пара в производстве изопрена, а углеводородная часть по линии 23 на дальнейшую переработку. Пример 1. Изопрен получают согласно известному способу. Дегидрирование изоамиленов проводят на катализаторе К-24 при температуре 600oC и давлении на входе в реактор 2 ата. Объемная скорость подачи сырья 180 ч-1. На дегидрирование подают 15 т/ч фракции изоамиленов. Соотношение сырье : водяной пар выдерживают 1: 5 по весу. Температура контактного газа на выходе из реактора 530oC. Тепло контактного газа при охлаждении с 530 до 250oC используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата в котле-утилизаторе 5. После этого контактный газ подвергается очистке от катализаторной пыли и охлаждается в скруббере до 102oC и далее в системе конденсаторов, охлаждаемых водой до 40oC и направляется на выделение изоамилен-изопреновой фракции. При охлаждении с 530 до 250oC на 1 кг контактного газа утилизируется 149,5 Ккал тепла. Тепло конденсации контактного газа не используется. Пример 2. Изопрен получают согласно предлагаемому способу. Дегидрирование изоамиленов проводят на катализаторе К-24 при температуре 600oC и давлении на входе в реактор 2 ата. Объемная скорость подачи сырья 180 ч-1. На дегидрирование подают 15 т/ч фракции изоамиленов. Соотношение сырье : водяной пар выдерживают 1:5 по весу. Температура контактного газа на выходе из реактора 530oC. Тепло контактного газа при охлаждении с 530 до 150oC используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата в котле-утилизаторе 5. После этого контактный газ подвергается очистке от катализаторной пыли, тяжелых углеводородов и охлаждению в скруббере до 102oC. Затем контактный газ компримируется и при давлении 6 ата конденсируется в котле-утилизаторе 14. Тепло конденсации используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата. При охлаждении с 530 до 150oC на 1 кг контактного газа утилизируется 197,9 Ккал тепла. При конденсации, при давлении 6 ата на 1 кг контактного газа утилизируется 46,9 Ккал, т.е. общее количество утилизируемого тепла составляет 244,8 Ккал/кг контактного газа. Утилизируемое тепло охлаждения и конденсации контактного газа используется для получения пара давлением 3-6 ата, направляемого в процесс, снижая тем самым его потребление со стороны. Пример 3. Изопрен получают согласно предлагаемому способу. Дегидрирование изоамиленов проводят на катализаторе К-24 при температуре 600oC и давлении на входе в реактор 2 ата. Объемная скорость подачи сырья 180 ч-1. На дегидрирование подают 15 т/ч фракции изоамиленов. Соотношение сырье:водяной пар выдерживают 1: 5 по весу. Температура контактного газа на выходе из реактора 530oC. Тепло контактного газа при охлаждении с 530 до 150oC используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата в котле-утилизаторе 5. Контактный газ, очищенный от катализаторной пыли, тяжелых углеводородов и охлажденный в скруббере 9 до 102oC, компримируется и при давлении 10 ата конденсируется в котле-утилизаторе 14. Тепло конденсации используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата. При охлаждении с 530 до 150oC на 1 кг контактного газа утилизируется 197,9 Ккал тепла, а за счет конденсации, при давлении 10 ата на 1 кг контактного газа утилизируется 405,1 Ккал, т.е. общее количество утилизируемого тепла составляет 603,0 Ккал/кг контактного газа. Утилизируемое тепло охлаждения и конденсации контактного газа используется для получения пара давлением 3-6 ата, направляемого в процесс, снижая тем самым его потребление со стороны. Пример 4. Изопрен получают согласно предлагаемому способу. Дегидрирование изоамиленов проводят на катализаторе К-24 при температуре 600oC и давлении на входе в реактор 2 ата. Объемная скорость подачи сырья 180 ч-1. На дегидрирование подают 15 т/ч фракции изоамиленов. Соотношение сырье:водяной пар выдерживают 1: 5 по весу. Температура контактного газа на выходе из реактора 530oC. Тепло контактного газа при охлаждении с 530 до 150oC используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата в котле-утилизаторе 5. Контактный газ, очищенный от катализаторной пыли, тяжелых углеводородов и охлажденный в скруббере 9 до 102oC, компримируется и при давлении 12 ата конденсируется в котле-утилизаторе 14. Тепло конденсации используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата. При охлаждении с 530 до 150oC на 1 кг контактного газа утилизируется 197,9 Ккал тепла, а за счет конденсации, при давлении 12 ата на 1 кг контактного газа утилизируется 420,4 Ккал, т.е. общее количество утилизируемого тепла составляет 618,3 Ккал/кг контактного газа. Утилизируемое тепло охлаждения и конденсации контактного газа используется для получения пара давлением 3-6 ата, направляемого в процесс, снижая тем самым его потребление со стороны. Пример 5. Изопрен получают согласно предлагаемому способу. Дегидрирование изоамиленов проводят на катализаторе К-24 при температуре 600oC и давлении на входе в реактор 2 ата. Объемная скорость подачи сырья 180 ч-1. На дегидрирование подают 15 т/ч фракции изоамиленов. Соотношение сырье: водяной пар выдерживают 1: 5 по весу. Температура контактного газа на выходе из реактора 530oС. Тепло контактного газа при охлаждении с 530 до 150oC используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата в котле-утилизаторе 5. Контактный газ, очищенный от катализаторной пыли, тяжелых углеводородов и охлажденный в скруббере 9 до 102oC, компримируется и при давлении 15 ата конденсируется в котле-утилизаторе 14. Тепло конденсации используется для получения водяного пара давлением 3-6 ата. При охлаждении с 530 до 150oC на 1 кг контактного газа утилизируется 197,9 Ккал тепла, на 1 кг контактного газа утилизируется 429,0 Ккал, т.е. общее количество утилизируемого тепла составляет 626,9 Ккал/кг контактного газа. Утилизируемое тепло охлаждения и конденсации контактного газа используется для получения пара давлением 3-6 ата, направляемого в процесс, снижая тем самым его потребление со стороны. Увеличением давления конденсации контактного газа выше 15 ата нецелесообразно из-за возрастания энергопотребления на компримирование и незначительного остаточного количества несконденсированных продуктов реакции.Формула изобретения
Способ получения изопрена каталитическим дегидрированием изоамиленов в присутствии водяного пара, включающий охлаждение и конденсацию продуктов реакции, отличающийся тем, что охлаждение ведут до 102oC, охлажденный продукт компримируют и конденсацию проводят при давлении 6 - 15 ата путем косвенного теплообмена с паровым конденсатом.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ получения изопрена // 2137741
Изобретение относится к химическому реактору и способу с использованием химического реактора, в котором применяют установку теплообменных перегородок, внутри реактора, которые будут поддерживать температуру внутри реактора в желаемом интервале во время реакции
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способу получения олефиновых углеводородов, используемых в дальнейшем для получения основных мономеров СК, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и др
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способу получения олефиновых углеводородов, используемых в дальнейшем для получения основных мономеров синтетического каучука, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и др
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к установкам для дегидрирования парафиновых углеводородов C3-C5 в соответствующие олефиновые углеводороды, используемые для получения основных мономеров синтетического каучука, а также при производстве полипропилена, метил-третичнобутилового эфира и др
Способ получения олефиновых углеводородов // 2127242
Способ получения ненасыщенных углеводородов // 2126781
Изобретение относится к технологии производства ненасыщенных углеводородов, более конкретно к способу получения ненасыщенных углеводородов
Способ дегидрирования легких парафинов // 2123993
Изобретение относится к каталитическому дегидрированию углеводородов, в частности дегидрированию бутена с образованием бутадиена под действием электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона
Способ получения изопрена // 2137741
Способ получения изопрена // 2135450
Изобретение относится к получению изопрена, применяемого в качестве мономера в производстве синтетического каучука
Изобретение относится к получению изопрена, применяемого при производстве синтетического каучука
Способ получения изопрена // 2135448
Изобретение относится к получению изопрена, применяемого в качестве мономера в производстве синтетического каучука
Способ получения изопрена // 2132321
Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, а именно к производству изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида с изобутиленом (ИБ), или со смесями ИБ с третбутиловым спиртом (ТБС), или с ТБС в водной среде, в присутствии фосфорной кислоты в качестве катализатора и соединений, образующих катионы двухвалентной меди и нитрат-анионы в количествах, обеспечивающих поддержание значений величины электродного потенциала внутренней поверхности аппаратуры в интервале 0,0 oC плюс 0,5 В относительно хлорсеребряного электрода, условно выбранного в качестве электрода сравнения
Способ получения изопрена // 2128638
Способ получения изопрена // 2128637
Способ получения изопрена // 2128636
Способ переработки углеводородной фракции // 2141935
Изобретение относится к переработке углеводородной фракции в производстве синтетического каучука