ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕГИДРИРОВАНИЕ АЛКАНОВ (ОД)

1. Способ окислительного дегидрирования алкана, содержащего от 2 до 6 атомов углерода, предпочтительно этана или пропана, более предпочтительно этана, до алкена, содержащего от 2 до 6 атомов углерода, предпочтительно этилена или пропилена, более предпочтительно этилена, включающий
подачу исходного газа, содержащего алкан и кислород, во входное отверстие в реакторе, причем реактор содержит корпус реактора, множество реакторных труб, расположенных внутри корпуса реактора, и перфорированную перегородку, которая разделяет внутреннюю часть реактора на расположенный выше по потоку участок и расположенный ниже по потоку участок, при этом множество реакторных труб содержат:
(i) расположенный выше по потоку слой катализатора, расположенный в участке выше по потоку, который содержит катализатор окислительного дегидрирования, содержащий теллур, и
(ii) расположенный ниже по потоку слой катализатора, расположенный в участке ниже по потоку, который содержит катализатор окислительного дегидрирования/удаления кислорода;
приведение в контакт исходного газа с катализатором окислительного дегидрирования в слое катализатора, расположенном выше по потоку, с последующим приведением в контакт с катализатором окислительного дегидрирования/удаления кислорода в слое катализатора, расположенном ниже по потоку с получением выходящего из реактора потока, содержащего алкен; и
подачу охлаждающей жидкости в верхнее пространство корпуса реактора из контура охлаждающей жидкости выше по потоку и подачу охлаждающей жидкости в нижнее пространство корпуса реактора из контура охлаждающей жидкости ниже по потоку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слой катализатора выше по потоку имеет высоту слоя катализатора от 50 до 99% длины реакторной трубы и слой катализатора ниже по потоку имеет высоту слоя катализатора от 1% до 50% длины реакторной трубы.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость выше по потоку подается в верхнее пространство корпуса реактора при температуре от 250°C до 400°C.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость ниже по потоку подается в нижнее пространство корпуса реактора при температуре от 120°C до 500°C.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что поток, выходящий из реактора, содержит не более чем 500 об.м.д. кислорода.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что катализатор окислительного дегидрирования, содержащий теллур в находящемся выше по потоку слое катализатора, имеет следующую формулу
1
a
b
c
n
MoVTeNbO,
где:
a, b, c и n представляют собой соотношение молярного количества рассматриваемого элемента к молярному количеству молибдена;
a равно от 0,01 до 1;
b равно от >0 до 1;
c равно от >0 до 1; и
n равно числу, которое определяется валентностью и количеством элементов, отличных от кислорода.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что катализатор окислительного дегидрирования/удаления кислорода в находящемся ниже по потоку слое катализатора, имеет одну из следующих формул
1
a
b
c
d
n
a) MoVSbNbAO;
1
a
b
c
n
b) MoVSbNbO;
1
a
b
d
n
c) MoVSbAO; или
1
a
b
n
d) MoVSbO;
где:
A представляет собой по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из Pt, Pd, Cu, Ag и Fe;
a, b, c, d и n представляют собой соотношение молярного количества рассматриваемого элемента к молярному количеству молибдена;
a равно от 0,01 до 1;
b равно от >0 до 1;
c равно от >0 до 1;
d равно от >0 до 0,3; и
n (для O) равно числу, которое определяется валентностью и количеством элементов, отличных от кислорода.
8. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что катализатор окислительного дегидрирования/удаления кислорода в находящемся ниже по потоку слое катализатора, имеет следующую формулу
1
a
b
c
d
n
MoVTeNbAO,
где:
A представляет собой по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из Pt, Pd, Cu, Ag и Fe;
a, b, c, d и n представляют собой соотношение молярного количества рассматриваемого элемента к молярному количеству молибдена;
a равно от 0,01 до 1;
b равно от >0 до 1;
c равно от >0 до 1;
d равно от >0 до 0,3; и
n равно числу, которое определяется валентностью и количеством элементов, отличных от кислорода.
9. Реакционная система для окислительного дегидрирования алкана, содержащего от 2 до 6 атомов углерода, предпочтительно этана или пропана, более предпочтительно этана, до алкена, содержащего от 2 до 6 атомов углерода, предпочтительно этилена или пропилена, более предпочтительно этилена, включающая
реактор, который содержит входное отверстие для подачи газа, жидкостно соединеннoе с источником алкана и кислорода, корпус реактора, перфорированную перегородку, которая делит внутреннюю часть реактора на участок выше по потоку и участок ниже по потоку, и множество реакторных труб, расположенных внутри корпуса реактора, содержащего:
(i) находящийся выше по потоку слой катализатора, расположенный в участке выше по потоку, который содержит катализатор окислительного дегидрирования, содержащий теллур, и
(ii) слой катализатора, расположенный в участке ниже по потоку, который содержит катализатор окислительного дегидрирования/удаления кислорода; контур охлаждения выше по потоку, жидкостно соединенный с корпусом реактора выше по потоку;
а также контур охлаждения ниже по потоку, жидкостно соединенный с корпусом реактора ниже по потоку.