СПОСОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ С НИЗКИМИ ВЫБРОСАМИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БУИАДИЕНА

1. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен, в включающий стадии:
испаривание и перегревание указанного бутенобогащенного углеводородистого сырья при температуре, по меньшей мере, 205°C (400°F), смешение указанного бутенобогащенного углеводородистого питания с перегретым водяным паром и с кислородобогащенным газом с образованием потока реакторного питания;
окислительное дегидрирование указанного потока реакторного питания с помощью ферритного катализатора с образованием в результате потока бутадиенобогащенного продукта,
в котором:
поток бутадиенобогащенного продукта используется для обеспечения тепла для потока реакторного питания при комбинации косвенного теплообмена с отводом значительного тепла от потока бутадиенобогащенного продукта и термического окисления нежелательных углеводородистых продуктов, отделенных от потока бутадиенобогащенного продукта,
указанный поток бутадиенобогащенного продукта при температуре, по меньшей мере, примерно 510°C (950°F) проходит сначала через перегреватель реакторного питания, в котором смесь водяного пара и бутенобогащенных углеводородов, поступивших в реактор, перегревается при косвенном теплообмене с указанным потоком бутадиенобогащенного продукта при температуре, по меньшей мере, 345°C (650°F),
поток бутадиенобогащенного продукта, выходящий из указанного перегревателя реакторного питания, пропускается далее через парогенератор, в котором вода испаривается при косвенном теплообмене с указанным потоком бутадиенобогащенного продукта,
поток бутадиенобогащенного продукта пропускается затем через С4-абсорбер, в котором С4-соединения, включая бутадиен, абсорбируются в совместимом абсорбционном масле,
абсорбционное масло пропускается через колонну-дегазатор, в котором не-С4 летучие удаляются, отпарной аппарат С4-соединений, в котором С4-соединения, включая бутадиен, десорбируются/отпариваются из указанного абсорбционного масла при пониженном давлении,
в котором дисперсные летучие низшие органические соединения отпариваются из водной жидкости, отогнанной из потока бутадиенобогащенного продукта, и получаемый водный поток рециклируется в парогенератор,
так что при установившейся работе энергосодержание указанного бутенобогащенного питания для реактора окислительной дегидрирования подает, по меньшей мере, 40% энергии, необходимой для:
испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и
испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания.
2. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным
дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен по п. 1, в котором тепло, необходимое для испаривания воды, подаваемой в парогенератор, подается, по меньшей мере, частично теплом, выделяемым при термическом окислении нежелательных продуктов, удаленных из потока бутадиенобогащенного продукта.
3. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен по п. 1, в котором ферритным катализатором является ферритный оксидный катализатор, состоящий по существу из кислорода, главной пропорции железа, незначительной пропорции цинка и небольших количеств марганца, фосфора и остатка предшественника кальция, не содержащего нитрат.
4. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен по п. 1, в котором в процессе установившейся работы энергосодержание указанного бутенобогащенного питания подает, по меньшей мере, 45% энергии, необходимой для:
испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и
испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания.
5. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным
дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен по п. 1, в котором в ходе первой фазы установившейся работы энергосодержание указанного бутенобогащенного питания подает, по меньшей мере, 50% энергии, необходимой для:
испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и
испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания.
6. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен по п. 1, в котором энергосодержание указанного бутенобогащенного сырья подает такую пропорцию энергии, необходимой для:
(а) испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и
(b) испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания,
что менее 0,35 кг природного газа потребляется в (а) и (b) на каждый кг получаемого бутадиена.
7. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого сырья в бутадиен по п. 1, в котором энергосодержание указанного
бутенобогащенного углеводородистого питания подает такую пропорцию энергии, необходимой для:
(а) испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и
(b) испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания,
что менее 0,3 кг природного газа потребляется в (а) и (b) на каждый кг получаемого бутадиена.
8. Способ с низкими выбросами конверсии бутенобогащенного углеводородистого питания в бутадиен окислительным дегидрированием указанного бутенобогащенного углеводородистого сырья в бутадиен по п. 1, в котором энергосодержание указанного бутенобогащенного углеводородистого сырья подает такую пропорцию энергии, необходимой для:
(а) испаривания и перегревания указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, и
(b) испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания,
что менее 0,25 кг природного газа потребляется в (а) и (b) на каждый кг получаемого бутадиена.
9. Способ с низкими выбросами получения бутадиена окислительным дегидрированием бутенобогащенного углеводородистого питания, включающий стадии:
испаривание указанного бутенобогащенного углеводородистого питания, смешение указанного бутенобогащенного углеводородистого
питания с перегретым водяным паром и с кислородобогащенным газом с образованием потока реакторного питания, перегревание указанного потока реакторного питания при температуре, по меньшей мере, 345°C (650°F),
окислительное дегидрирование указанного потока реакторного питания с помощью ферритного оксидного катализатора с образованием в результате потока бутадиенобогащенного продукта,
в котором:
поток бутадиенобогащенного продукта используется для подвода тепла к исходному потоку, поступающему в реактор, при комбинации косвенного теплообмена с отводом значительного тепла от потока бутадиенобогащенного продукта и термического окисления углеводородистых продуктов, отделенных от потока бутадиенобогащенного продукта,
указанный поток бутадиенобогащенного продукта при температуре, по меньшей мере, примерно 510°C (примерно 950°F) проходит сначала через перегреватель реакторного питания, в котором смесь водяного пара и бутенобогащенных углеводородов, поступивших в реактор, перегревается при косвеном теплообмене с указанным потоком бутадиенобогащенного продукта при температуре, по меньшей мере, 345°C (650°F),
поток бутадиенобогащенного продукта пропускается далее через парогенератор, в котором вода испаривается и/или перегревается при косвенном теплообмене с указанным потоком бутадиенобогащенного продукта,
поток бутадиенобогащенного продукта пропускается затем через
колонну резкого охлаждения, компрессор, скруббер альдегида и С4-абсорбер, в котором бутадиен и С4-соединения, предпочтительно, абсорбируются в абсорбционном масле, причем головная часть из указанного С4-абсорбера пропускается в аппарат термоокисления и используется для генерирования водяного пара для подачи тепла, используемого в способе, абсорбционное масло пропускается через колонну-дегазатор, в котором остаточные азот, водород и диоксид углерода удаляются из бутадиенобогащенного абсорбционного масла; отпарной аппарат С4-соединений, в котором бутадиен и С4-соединения отпариваются из указанного абсорбционного масла и извлекаются как поток сырого бутадиенового продукта,
в котором дисперсные летучие низшие органические соединения отпариваются из водной жидкости, отогнанной из потока бутадиенобогащенного продукта на различных стадиях способа, и получаемый водный поток подается в парогенератор, и в котором в процессе первой фазы установившейся работы дополнительное тепло, необходимое для:
испаривания и перегревания бутенобогащенного углеводородистого питания и
испаривания и перегревания воды, используемой для подачи указанного перегретого водяного пара в указанный поток реакторного питания,
составляет не более 130% суммы (1) значительного тепла, извлеченного из потока бутадиенобогащенного продукта и (2) тепла, выделенного при термическом окислении летучих продуктов, удаленных из потока бутадиенобогащенного продукта.
10. Способ с низкими выбросами получения бутадиена из
бутенобогащенного сырья окислительным дегидрированием указанного бутенобогащенного питания в бутадиен по п. 9, в котором дополнительная энергия, требуемая для конверсии указанного бутенобогащенного питания в бутадиенобогащенный поток, составляет не более 110% суммы (1) значительного тепла, полученного от потока бутадиенобогащенного продукта, и (2) тепла выделенного при термическом окислении (а) летучих продуктов, удаленных их потока бутадиенобогащенного продукта.
11. Способ получения диена конверсией бутенов из бутенобогащенного потока в бутадиен окислительным дегидрированием указанных бутенов в реакционной системе, которая содержит перегреватель для перегревания питания и один или более выпарных аппаратов питания для испаривания питания, в котором улучшение содержит:
(а) взаимодействие указанного потока бутенобогащенного питания в реакторе окислительного дегидрирования с образованием выходящего потока бутадиенобогащенного продукта, который выходит из указанного реактора при повышенной температуре;
(b) подачу указанного выходящего потока бутадиенобогащенного продукта в перегреватель питания, где выходящий поток бутадиенобогащенного продукта предусматривается в перегревателе при температуре 425°C (800°F) или выше, причем реакторное питание также предусматривается в перегревателе;
(с) перегревание реакторного питания в перегревателе при температуре, по меньшей мере, 260°C (500°F) с косвенным теплопереносом значительного тепла от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию;
(d) после стадии (с) подачу выходящего потока бутадиенобогащенного продукта, выходящего из перегревателя, в выпарной аппарат питания, в котором выходящий поток бутадиенобогащенного продукта, поступающий в выпарной аппарат, находится при температуре, по меньшей мере, 205°C (400°F); и
(е) испаривание питания в выпарном аппарате с непрямым теплопереносом значительного тепла от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию.
12. Способ по п. 11, в котором выходящий поток бутадиенобогащенного продукта предусматривается в перегревателе при температуре от 480°C до 760°C (900-1400°F).
13. Способ по п. 11, в котором выходящий поток бутадиенобогащенного продукта предусматривается в выпарном аппарате при температуре, по меньшей мере, 290°C (550°F).
14. Способ по п. 11, в котором, по меньшей мере, 2300 кДж/кг (1000 БТЕ/фунт) полученного бутадиена передается от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию в перегревателе при косвенном теплообмене.
15. Способ по п. 11, в котором от 2300 до 5800 кДж/кг (1000-2500 БТЕ/фунт) полученного бутадиена передается от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию в перегревателе при косвенном теплообмене, и от 2300 до 7000 кДж/кг (1000-3000 БТЕ/фунт) полученного бутадиена передается от потока бутадиенобогащенного продукта к питанию в выпарном аппарате при косвенном теплообмене.
16. Устройство для получения бутадиена путем окислительного
дегидрирования потока бутанобогащенного питания, содержащее:
(а) реактор, предназначенный для получения указанного потока бутанобогащенного питания и конверсии бутенов в бутадиен окислительным дегидрированием, с обеспечением в результате выходящего потока бутадиенобогащенного продукта, который выходит из реактора при повышенной температуре;
(b) перегреватель, спаренный с реактором, для получения потока бутадиенобогащенного продукта, выходящего из реактора при повышенной температуре, а также сконструированный для получения реакторного питания, причем указанный перегреватель предназначен для передачи значительного тепла от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к реакторному питанию и подачи перегретого питания в реактор;
(с) первый выпарной аппарат, спаренный с реактором, для получения выходящего потока бутадиенобогащенного продукта, когда он выходит из перегревателя, и передачи значительного тепла от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к реакторному питанию;
(d) второй выпарной аппарат, спаренный с реактором, для обеспечения подачи в него водяного пара;
(е) тарелку очистки для извлечения бутадиена из выходящего потока бутадиенобогащенного продукта; и
(f) аппарат термоокисления для извлечения энергии путем окисления побочных продуктов от тарелки очистки и обеспечения энергии для указанного второго выпарного аппарата.
17. Устройство для получения бутадиена путем окислительного дегидрирования потока бутанобогащенного питания по п. 16, в
котором перегреватель предназначен для передачи, по меньшей мере, 2300 кДж/кг (1000 БТЕ/фунт) полученного бутадиена от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию при косвенном теплообмене.
18. Устройство для получения бутадиена путем окислительного дегидрирования потока бутанобогащенного питания по п. 16, в котором первый выпарной аппарат предназначен для передачи, по меньшей мере, 2300 кДж/кг (1000 БТЕ/фунт) полученного бутадиена от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию при косвенном теплообмене.
19. Устройство для получения бутадиена путем окислительного дегидрирования потока бутанобогащенного питания по п. 16, в котором аппарат термоокисления предназначен для подачи, по меньшей мере, 930 кДж/кг (400 БТЕ/фунт) полученного бутадиена в указанный второй выпарной аппарат.
20. Устройство для получения бутадиена путем окислительного дегидрирования потока бутанобогащенного питания по п. 16, в котором перегреватель предназначен для передачи от 2300 до 8000 кДж/кг (1000-3500 БТЕ/фунт) полученного бутадиена от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию при косвенном теплообмене, и первый выпарной аппарат предназначен для передачи от 2300 до 10500 кДж/кг (1000-4500 БТЕ/фунт) полученного бутадиена от выходящего потока бутадиенобогащенного продукта к питанию при косвенном теплообмене, и аппарат термоокисления предназначен для подачи, по меньшей мере, 930 кДж/кг (400 БТЕ/фунт) полученного бутадиена в указанный второй выпарной аппарат.