СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО, ГЕТЕРОГЕННО КАТАЛИЗИРУЕМГОГО, ЧАСТИЧНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДНОГО ДЕГИДРИРУЕМОГО УГЛЕВОДОРОДА

1. Способ непрерывного, гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования, по меньшей мере, одного дегидрируемого углеводорода в газовой фазе, включающий порядок работы, при котором к реакционному пространству, окруженному оболочкой, касающейся реакционного пространства, которая содержит, по меньшей мере, одно первое отверстие для подвода, по меньшей мере, одного исходного газового потока в реакционное пространство и, по меньшей мере, одно второе отверстие для отбора, по меньшей мере, одного потока образующегося газа из реакционного пространства, непрерывно подводят
по меньшей мере, один исходный газовый поток, содержащий, по меньшей мере, один дегидрируемый углеводород,
в реакционном пространстве, по меньшей мере, один дегидрируемый углеводород, проводят через, по меньшей мере, один слой катализатора, находящийся в реакционном пространстве, и при получении газового продукта, содержащего, по меньшей мере, один дегидрированный углеводород, не вступивший в реакцию дегидрируемый углеводород, а также молекулярный водород и/или водяной пар, окислительным образом или не окислительным образом, частично дегидрируют с образованием, по меньшей мере, одного дегидрированного углеводорода,
из реакционного пространства непрерывно отбирают, по меньшей мере, один поток образовавшегося газа,
отличающийся тем, что поверхность оболочки на ее стороне, касающейся реакционного пространства, по меньшей мере, частично в слое толщиной d, по меньшей мере, 1 мм изготовлена из стали S, которая имеет следующий элементный состав, вес.%:
Сr (хром)
от 18 до 30
Ni (никель)
от 9 до 36
Si (кремний)
от 1 до 3
N (азот)
от 0,1 до 0,3
С (углерод)
от ≥0 до 0,15
Мn (марганец)
от ≥0 до 4
Al (алюминий)
от ≥0 до 4
Р (фосфор)
от ≥ 0 до 0,05
S (сера)
от ≥ 0 до 0,05
один или несколько редкоземельных металлов
от ≥0 до 0,1
Fe и обусловленные получением примеси
остальное
при этом процентные данные соответственно отнесены к общему весу.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь S имеет следующий элементный состав, вес.%:
Сr (хром)
от 20 до 25
Ni (никель)
от 9 до 20
Si (кремний)
от 1,4 до 2,5
N (азот)
от 0,1 до 0,3
С (углерод)
от 0,03 до 0,15
Мn (марганец)
от ≥0 до 3
Al (алюминий)
от ≥0 до 4
Р (фосфор)
от ≥ 0 до 0,05
S (сера)
от ≥ 0 до 0,05
один или несколько редкоземельных металлов
от ≥0 до 0,1
Fe и обусловленные получением примеси
остальное
при этом процентные данные соответственно отнесены к общему весу.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь S имеет следующий элементный состав, вес.%:
Сr (хром)
от 20 до 22
Ni (никель)
от 10 до 12
Si (кремний)
от 1,4 до 2,5
N (азот)
от 0,12 до 0,2
С (углерод)
от 0,05 до 0,12
Мn (марганец)
от ≥0 до 1
Al (алюминий)
от ≥0 до 2
Р (фосфор)
от ≥0 до 0,045
S (сера) и
от ≥0 до 0,015
Се или Се и один или несколько редкоземельных металлов
от ≥0,03 до 0,08
Fe и обусловленные получением примеси
остальное
при этом процентные данные соответственно отнесены к общему весу.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегидрируемым углеводородом является алкан с 2-16 атомам углерода.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегидрируемым углеводородом является, по меньшей мере, один углеводород из группы, включающей этан, пропан, н-бутан, изо-бутан, н-пентан, изо-пентан, н-гексан, н-гептан, н-октан, н-нонан, н-декан, н-ундекан, н-додекан, н-тридекан, н-тетрадекан, н-пентадекан и н-гексадекан.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегидрируемым углеводородом является этан, пропан, н-бутан и/или изо-бутан.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегидрируемым углеводородом является пропан, а дегидрированным углеводородом пропилен.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный газовый поток содержит водяной пар.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный газовый поток содержит молекулярный кислород.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой катализатора является неподвижным слоем катализатора.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхность оболочки на своей стороне, соприкасающейся с реакционным пространством, по меньшей мере, на 10% своей общей поверхности в толщине слоя d, по меньшей мере, 1 мм изготовлена из стали S.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, поверхность оболочки на ее стороне, соприкасающейся с реакционным пространством, по меньшей мере, на 50% ее общей поверхности в слое толщиной d, по меньшей мере, 1 мм изготовлена и стали S.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что d составляет, по меньшей мере, 3 мм.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что d составляет, по меньшей мере, 5 мм.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что оболочка, по меньшей мере, на 80% своего веса изготовлена из стали S.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что оболочка вся в целом изготовлена из стали S.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенно катализируемое, частичное дегидрирование является не окислительным дегидрированием.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенно катализируемое, частичное дегидрирование является окислительным дегидрированием.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенно катализируемое, частичное дегидрирование является гетерогенно катализируемым окси-дегидрированием.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенно катализируемое, частичное дегидрирование является, обычным гетерогенно катализируемым дегидрированием, проводимым адиабатически.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенно катализируемое, частичное дегидрирование является обычным, гетерогенно катализируемым, частичным дегидрированием и реакционное пространство представляет собой реакционное пространство с хордовой насадкой.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что обычное, гетерогенно катализируемое, частичное дегидрирование является окислительным обычным, гетерогенно катализируемым, частичным дегидрированием.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что он проводится адиабатически.
24. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный газовый поток, подводимый к реакционному пространству, содержит, об.%:
Пропилен
от ≥0 до 20
Акролеин
от ≥0 до 1
Акриловая кислота
от ≥0 до 0,25
СО<sub>x</sub>
от ≥0 до 20
Пропан
от 5 до 50
Азот
от 20 до 80
Кислород
от ≥0 до 5
Н<sub>2</sub>О
от ≥0 до 20
Н<sub>2</sub>
от ≥0 до 10
25. Способ по п.1, отличающийся тем, что образовавшийся газ, отобранный из реакционного пространства, как таковой или после отделения, по меньшей мере, части его от дегидрированного углеводорода и от составных частей, отличных от дегидрируемого углеводорода, используют для загрузки, по меньшей мере, одного реактора для окисления и в этом реакторе дегидрированный углеводород, содержащийся там, подвергают селективному, гетерогенно катализируемому, частичному газофазному окислению с молекулярным кислородом с образованием смеси газовых продуктов В, содержащей продукт частичного окисления.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что дегидрируемым углеводородом является пропан, дегидрированным углеводородом пропилен и продуктом частичного окисления акролеин, акриловая кислота или их смесь.
27. Способ по п.25, отличающийся тем, что в разделительной зоне В после селективного, гетерогенно катализируемого, частичного газофазного окисления, из смеси газовых продуктов В отделяют продукт частичного окисления и из остаточного газа, содержащего оставшийся при этом не прореагировавший дегидрируемый углеводород, молекулярный кислород, а также в некоторых случаях не прореагировавший дегидрированный углеводород, по меньшей мере, одну порцию смеси, содержащую не прореагировавший дегидрируемый углеводород, в качестве циркулирующего газа частичного окисления возвращают в процесс гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования дегидрируемого углеводорода.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что продукт частичного окисления в разделительной зоне В отделят от смеси продуктов В за счет перевода в конденсированную фазу.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что продуктом частичного окисления является акриловая кислота и перевод в конденсированную фазу происходит за счет адсорбционных и/или конденсационных приемов.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что отделение акриловой кислоты из конденсированной фазы проводится при использовании, по меньшей мере, одного термического способа разделения.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один термический способ разделения включает кристаллизационное отделение акриловой кислоты из жидкой фазы.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что кристаллизационное отделение является кристаллизацией суспензии.
33. Способ по п.30, отличающийся тем, что к отделению акриловой кислоты подключается процесс радикальной полимеризации, в котором отделенная акриловая кислота полимеризуется радикально для получения полимеров.
34. Способ по п.30, отличающийся тем, что к отделению акриловой кислоты подключается процесс получения эфиров акриловой кислоты, в котором отделенная акриловая кислота этерифицируется спиртом.
35. Способ по п.34, отличающийся тем, что к процессу получения эфира акриловой кислоты подключается процесс радикальной полимеризации, в котором полученный таким образом эфир акриловой кислоты полимеризуют.
36. Способ согласно одному из пп.1-35, отличающийся тем, что сталь S на ее стороне, соприкасающейся с внутренним пространством I, алонизирована, алитирована и/или алюминирована.
37. Оболочка Е, заключающая в себе внутреннее пространство I, по меньшей мере, с одним первым отверстием O1 для подвода, по меньшей мере, одного газового потока S во внутреннее пространство I и, по меньшей мере, одним вторым отверстием O2 для отвода газового потока S из внутреннего пространства I, подведенного к внутреннему пространству ранее через, по меньшей мере, одно первое отверстие O1, при этом поверхность оболочки Е на своей стороне, соприкасающейся с внутренним пространством I, по меньшей мере, частично в толщине слоя d, по меньшей мере, 1 мм изготовлена из стали S, которая имеет следующий элементный состав, вес.%:
Сr (хром)
от 18 до 30
Ni (никель)
от 9 до 36
Si (кремний)
от 1 до 3
N (азот)
от 0,1 до 0,3
С (углерод)
от ≥0 до 0,15
Мn (марганец)
от ≥0 до 4
Al (алюминий)
от ≥0 до 4
Р (фосфор)
от ≥0 до 0,05
S (сера)
от ≥0 до 0,05
один или несколько редкоземельных металлов
от ≥0 до 0,1
Fe и обусловленные получением примеси
остальное
при этом процентные данные соответственно отнесены к общему весу.
38. Оболочка Е согласно п.37, внутреннее пространство I которой содержит, по меньшей мере, один катализатор дегидрирования.
39. Оболочка Е согласно п.37, внутреннее пространство I которой содержит, по меньшей мере, одну колосниковую решетку.
40. Оболочка Е согласно п.37, которая содержит кругообразный сегмент R.
1
41. Оболочка Е согласно п.40, где соотношение V=D:А, образованное из половины D различия между внешним диаметром А и внутренним диаметром кругообразного сегмента R, составляет от 1:10 до 1:1000.
1
42. Оболочка Е согласно п.41, где V составляет от 1:40 до 1:500.
2
43. Оболочка Е согласно п.40, где соотношение V=Н:А, образованное из расстояния Н между обеими параллельными кольцеобразными плоскостями, ограничивающими кругообразный сегмент R, и внешний диаметр А кругообразного сегмента, составляет >1.
2
44. Оболочка Е согласно п.40, где соотношение V=Н:А, образованное из расстояния Н между обеими параллельными кольцеобразными плоскостями, ограничивающими кругообразный сегмент R, и внешний диаметр А кругообразного сегмента, составляет ≤1.
45. Оболочка Е согласно п.37, которая содержит сегмент К в форме разделенного на зоны полого шара.
46. Оболочка Е согласно п.37, которая на стороне, противоположной стороне обращенной к внутреннему пространству I, содержит нанесенный теплоизоляционный материал.
47. Оболочка Е согласно одному из пп.37-46, в котолрой сталь S на стороне, соприкасающейся с внутренним пространством I, алонизирована, алитирована и/или алюминирована.
48. Способ гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования углеводорода, отличающийся тем, что его проводят во внутреннем пространстве I оболочки Е согласно одному из пп.37-47.
49. Применение оболочки Е согласно одному из пп.37-47 для проведения гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования углеводорода.