ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Одностадийное дегидрирование -бутана из "Технология нефтехимического синтеза Часть 1" При одностадийном дегидрировании н-бутана упрощается схема производства, так как исключается одна стадия дегидрирования и разделение продуктов первой стадии. Выход бутадиена на израсходованный бутан при одностадийном дегидрировании с учетом всех потерь составляет около 50%. [c.154] Одностадийное дегидрирование н-бутана осуществляется на-алюмохромовом катализаторе. Наряду с бутадиеном образуется значительное количество н-бутенов, которые вновь возвращаются в процесс. [c.154] Механизм одностадийного дегидрирования н-бутана аналогичен описанному для двухстадийного процесса. Реакция дегидрирования н-бутана может рассматриваться как последовательная (см. выше), причем, согласно данным , скорость дегидрирования н-бу-гана меньше скорости дегидрирования н-бутенов. [c.155] Поскольку на дегидрирование поступает смесь к-бутана с н-бутенами, для процесса существенно, чтобы количество н-бутенов в контактном газе было не меньше содержания их в смеси, поступающей на дегидрирование. В противном случае будут дегидрироваться главным образом н-бутены, а не н-бутан, и не удастся обеспечить одностадийность процесса. [c.155] Условия дегидрирования и содержание н-бутенов в загрузке должны обеспечивать степень одностадийности 100%. [c.155] Таким образом, схема значительно упрощается по сравнению с двухстадийным дегидрированием. [c.155] В СССР разработан алюмохромовый катализатор 117 с повышенным содержанием окиси хрома и изучено влияние различных факторов на процесс одностадийного дегидрирования н-бутана. В литературе имеются также сведения о катализаторе фирмы Нои(1гу . Этот алюмохромовый катализатор содержит 18— 20% окиси хрома и представляет собой таблетки размером 4X4 мм. Имеются указания, что катализатор после каждого цикла регенерации восстанавливается водородом. [c.156] За рубежом одностадийное дегидрирование н-бутана проводится на установках фирмы Ноиёгу в реакторах регенеративного типа при остаточном давлении 0,16—0,2 кгс/см (0,016— 0,02 МН/м ). Поскольку процесс идет на алюмохромовом катализаторе, разбавление водяным паром исключается разрежение создается вакуум-компрессорами. [c.156] Регенеративный принцип заключается в том, что циклы дегидрирования и регенерации чередуются в одном и том же реакторе, причем тепло, выделенное во время цикла регенерации, аккумулируется катализатором и используется во время цикла дегидрирования. Таким образом, количество тепла, выделяющееся при сжигании кокса, должно покрывать расход тепла на реакцию дегидрирования. Продолжительность цикла дегидрирования, следовательно, определяется количеством тепла, аккумулированным катализатором во время цикла регенерации. Фактически одного тепла сгорания кокса не хватает для компенсации эндотермического теплового эффекта реакции и значительное дополнительное количество тепла подводится за счет сжигания топлива и подачи на регенерацию горячего кислородсодержащего газа. Для улучшения теплообмена между твердой и газовой фазами и создания достаточно мощного аккумулятора тепла катализатор смешивается с инертным теплоносителем, представляющим - собой плавленую окись алюминия (алунд) с повышенной теплоемкостью [0,35 ккал/(кг-град)], в массовом соотношении 1 3. [c.156] Катализатор для одностадийного дегидрирования, помимо высокой активности, должен обладать повышенной прочностью и стабильностью и хорошей регенерационной характеристикой. Эти требования связаны с изменением условий во время чередующихся окислительно-восстановительных циклов регенерации и дегидрирования и с очень короткими циклами регенерации. Продолжительность цикла дегидрирования определяет перепад температуры катализатора в начале и конце цикла. Например, при продолжительности цикла 9 мин перепад температуры составляет около 30°С, а при снижении продолжительности цикла до 5 мин, — уменьшается до 10°С. [c.156] Реакторы представляют собой горизонтальные пустотелые аппараты диаметром 3,7—5,8 м и длиной 11—13 м, футерованные керамической плиткой и сталью, содержащей 27% хрома. Смесь катализатора и теплоносителя (алунда) насыпается на решетку невысоким слоем. Срок службы катализатора 6 мес. [c.157] Согласно другим данным (в основном патентным), выход бутадиена может достигать 20—21%, а селективность 60%. [c.158] Основными достоинствами процесса одностадийного дегидрирования н-бутана являются упрощение схемы производства, снижение расходного коэффициента по сырью и уменьшение энергетических затрат. Недостатки процесса заключаются в коротких периодах контактирования, что требует сложной автоматики, и в низком выходе бутадиена за проход. Однако, экономика процесса одностадийного дегидрирования н-бутана благоприятнее, чем двух-стадийного. Так, по данным , цена бутадиена, полученного одностадийным дегидрированием н-бутана, даже несколько ниже, чем полученного дегидрированием н-бутенов. Расход н-бутана на I т бутадиена при одностадийном дегидрировании по методу фирмы Houdry составляет около 1,9 т против 2,2—2,4 т при двухстадийном методе. [c.158] Вернуться к основной статье