ИТС 18-2019 Производство основных органических химических веществ

     2.3.1.1. Каталитическое дегидрирование изобутана

Принципиальная технологическая схема процесса "Ярсинтез" представлена на рис.2.3.1.

Дегидрирование изобутана осуществляют в кипящем слое алюмохромового катализатора, непрерывно циркулирующего в системе "реактор-регенератор".

Основная реакция дегидрирования изобутана в изобутилен:

Кроме того, при каталитическом дегидрировании изобутана протекают реакции крекинга с образованием легких углеводородов (, , , и водорода), тяжелых углеводородов - С5 и выше, реакция изомеризации, а также образование кокса.

Сырьем является свежая и рецикловая изобутановая фракции.

Перегретые пары изобутана с температурой до 550°С подают в реактор под кипящий слой через распределительную решетку. Процесс дегидрирования проводят при температуре 530-600°С и давлении 0,04-0,065 МПа.

Рисунок 2.3.1 - Принципиальная схема процесса каталитического дегидрирования изобутана в изобутилен

Реактор и регенератор расположены на одном уровне.

Для прекращения реакции дегидрирования и снижения температуры контактного газа в реакторе над кипящим слоем установлены закалочные змеевики, в которых нагреваются пары изобутана.

Контактный газ из реактора направляют в два последовательно работающих котла-утилизатора, где он охлаждается до температуры 250°С. Из котла-утилизатора контактный газ направляют на дополнительную очистку от катализаторной пыли в выносной циклон, далее - в скруббер. Контактный газ охлаждают в скруббере и очищают от катализаторной пыли. Из скруббера контактный газ направляют на газоразделение.

Отработанный катализатор из реактора с температурой 540-550°С по линии перетока транспортируют в регенератор.

Регенерацию катализатора проводят в кипящем слое при температуре 650-655°С и давлении 1,3 ата (верх регенератора).

Кипящий слой катализатора разделен на две зоны: нижнюю - зону окисления и верхнюю - зону горения и нагрева катализатора.

В процессе регенерации происходит выжигание кокса с поверхности катализатора и частичное окисление трехвалентного хрома, входящего в состав катализатора, до шестивалентного.

Транспорт катализатора из реактора в регенератор осуществляют сжатым технологическим воздухом и из регенератора в реактор - топливным газом, сырьем, азотом.

Дымовые газы из регенератора направляют в котлы-утилизаторы, где охлаждают до 250°С и выбрасывают в атмосферу.

Контактный газ компримируют турбокомпрессором до 20 атм, конденсируют в конденсаторах до 15°С. Несконденсированный в теплообменнике газ направляют на извлечение углеводородов С4 в абсорбционную колонну. Контактный газ, проходя колонну снизу вверх, орошается абсорбентом. Абсорбент, стекая сверху вниз, насыщается компонентами С4. Абсорбцию проводят под давлением 19 ата и средней температуре 25°С.

Насыщенный абсорбент из куба колонны направляют на десорбцию под давлением 6,0 ата в десорбер. Десорбер предназначен для проведения процесса десорбции углеводородов С4 из насыщенного абсорбента. Пары углеводородов С4 с верха десорбера через конденсаторы подают на стабилизацию в колонну для отгонки из конденсата легколетучих углеводородов С2 и С3.

Кубовую жидкость колонны подают в колонну ректификации для отделения изобутан-изобутиленовой фракции от углеводородов С5 и выше.

Изобутан-изобутиленовую фракцию с верха колонны через систему конденсаторов откачивают на склад.

Отработанный абсорбент с куба колонны направляют на подпитку в систему абсорбции-десорбции, избыток - на склад.