РЕАКТОР ИЗ ПЛАКИРОВАННОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ЧАСТИЧНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОГО УГЛЕВОДОРОДА И СПОСОБ ДЕГИДРИРОВАНИЯ

1. Способ непрерывного гетерогенного каталитического частичного дегидрирования по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода в газовой фазе, в соответствии с которым в реакционный объем, ограниченный контактирующей с реакционным объемом огибающей (Е), которая обладает по меньшей мере одним первым отверстием для подачи в реакционный объем по меньшей мере одного исходного газового потока и по меньшей мере одним вторым отверстием для отбора из реакционного объема по меньшей мере одного газового потока продуктов реакции,
непрерывно подают по меньшей мере один исходный газовый поток, содержащий по меньшей мере один подлежащий дегидрированию углеводород,
по меньшей мере один подлежащий дегидрированию углеводород пропускают по меньшей мере через один находящийся в реакционном объеме слой катализатора, на котором происходит его частичное окислительное или неокислительное дегидрированию по меньшей мере до одного дегидрированного углеводорода с образованием реакционного газа, содержащего по меньшей мере один дегидрированный углеводород, непревращенный подлежащий дегидрированию углеводород, а также молекулярный водород и/или водяной пар, и
из реакционного объема непрерывно отбирают по меньшей мере один газовый поток продуктов реакции,
отличающийся тем, что огибающая (Е) выполнена из композиционного материала, который с его контактирующей с реакционным объемом стороны В состоит из стали В со следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 18 до 30
никель (Ni)
от 9 до 37
кремний (Si)
от 1 до 4
алюминий (Al)
от больше или
равно 0 до 4
азот (N)
от больше или
равно 0 до 0,3
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,15
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 4
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,05
один или несколько редкоземельных металлов
от больше или
равно 0 до 0,1
железо (Fe) и технологически
обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу,
причем с дальней от реакционного объема стороны А композиционного материала сталь В непосредственно или через промежуточный слой меди, никеля или меди и никеля плакирована на сталь А со следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 15 до 20
никель (Ni)
от 6 до 18
кремний (Si)
от больше или
равно 0 до 0,8
алюминий (Al)
от больше или
равно 0 до 0,8
азот (N)
от больше или
равно 0 до 0,3
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,15
молибден (Мо)
от больше или
равно 0 до 4
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 2,0
титан (Ti)
от больше или
равно 0 до 0,8
ниобий (Nb)
от больше или
равно 0 до 1,2
ванадий (V)
от больше или
равно 0 до 0,9
бор (В)
от больше или
равно 0 до 0,1
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,05
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу,
или со следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 19 до 23
никель (Ni)
от 30 до 35
кобальт (Со)
от больше или
равно 0 до 1
кремний (Si)
от больше или
равно 0 до 1
алюминий (Al)
от 0,15 до 0,7
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,12
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 2,0
медь (Cu)
от больше или
равно 0 до 0,75
титан (Ti)
от 0,15 до 0,7
ниобий (Nb)
от больше или
равно 0 до меньше
или равно 1,2
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,05
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу.
-6
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициенты термического расширения стали А и стали В композиционного материала при температуре 500°С и давлении 1 атм отличаются менее чем на 2·10м/м·K.
-6
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициенты термического расширения стали А и стали В композиционного материала при температуре 500°С и давлении 1 атм отличаются менее чем на 1,0·10 м/м·K.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина стали В композиционного материала составляет от 0,2 до 25 мм.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина стали В композиционного материала составляет от 2 до 8 мм.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина стали А композиционного материала составляет от 10 до 150 мм.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина стали А композиционного материала составляет от 20 до 50 мм.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь В композиционного материала плакирована непосредственно на сталь А.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь В композиционного материала плакирована на сталь А через промежуточный слой меди, никеля или меди и никеля, толщина которого составляет от больше или равно 0,1 до меньше или равно 3 мм.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание кремния (Si) в стали А композиционного материала составляет меньше или равно 0,6 мас.%.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание кремния (Si) в стали А композиционного материала составляет меньше или равно 0,1 мас.%.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь В композиционного материала обладает следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 24 до 26
никель (Ni)
от 19 до 22
кремний (Si)
от 1,5 до 2,5
азот (N)
от больше или
равно 0 до 0,11
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,2
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 2
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,045
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,015
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь А композиционного материала обладает следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 16 до 18
никель (Ni)
от 12 до 14
кремний (Si)
от больше или
равно 0 до 0,8
азот (N)
от 0,10 до 0,18
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,1
молибден (Мо)
от больше или
равно 2 до 3
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 2
бор (В)
от 0,0015 до 0,0050
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,05
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что плакирование осуществляют методом взрывного плакирования.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что подлежащий дегидрированию углеводород является алканом с 2-16 атомами углерода.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что подлежащим дегидрированию углеводородом является по меньшей мере один углеводород, выбранный из группы, включающей этан, пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, н-гексан, н-гептан, н-октан, н-нонан, н-декан, н-ундекан, н-додекан, н-тридекан, н-тетрадекан, н-пентадекан и н-гексадекан.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный газовый поток содержит водяной пар.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный газовый поток содержит молекулярный кислород.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой катализатора является стационарным слоем катализатора.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенным каталитическим частичным дегидрированием является неокислительное дегидрирование.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенным каталитическим частичным дегидрированием является окислительное дегидрирование.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерогенным каталитическим частичным дегидрированием является осуществляемое в адиабатическом режиме обычное гетерогенное каталитическое дегидрирование.
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что поступающий в реакционный объем исходный газовый поток обладает следующим составом, об.%:
пропилен
от больше или равно 0 до 20
акролеин
от больше или равно 0 до 1
акриловая кислота
от больше или равно 0 до 0,25
СО<sub>х</sub>
от больше или равно 0 до 20
пропан
от 5 до 50
азот
от 20 до 80
кислород
от больше или равно 0 до 5
вода
от больше или равно 0 до 20
водород
от больше или равно 0 до 10
24. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбираемый из реакционного объема газовый поток продуктов реакции как таковой или после выделения из него по меньшей мере частичного количества компонентов, отличающихся от дегидрированного углеводорода и подлежащего дегидрирования углеводорода, используют для подачи по меньшей мере в один реактор окисления, в котором содержащийся в этом газовом потоке дегидрированный углеводород подвергают селективному гетерогенноу каталитическому частичному газофазному окислению молекулярным кислородом, сопровождаемому образованием содержащей продукт частичного окисления реакционной газовой смеси В.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что подлежащим дегидрированию углеводородом является пропан, дегидрированным углеводородом пропилен, а продуктом частичного окисления акролеин, акриловая кислота или их смесь.
26. Способ по п.24, отличающийся тем, что в зоне разделения В селективного гетерогенного каталитического частичного газофазного окисления из реакционной газовой смеси В выделяют продукт частичного окисления, причем по меньшей мере частичное количество остающегося при этом содержащего непревращенный подлежащий дегидрированию углеводород остаточного газа, содержащего непревращенный подлежащий дегидрированию углеводород, молекулярный кислород, а также при необходимости непревращенный дегидрированный углеводород, возвращают в качестве циркуляционного газа частичного окисления на стадию реализации способа гетерогенного каталитического частичного дегидрирования подлежащего дегидрированию углеводорода.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что продукт частичного окисления выделяют из реакционной газовой смеси В в зоне разделения В переводом в конденсированную фазу.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что продуктом частичного окисления является акриловая кислота, перевод которой в конденсированную фазу осуществляют реализацией абсорбционных и/или конденсационных методов.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что выделение акриловой кислоты из конденсированной фазы осуществляют, используя по меньшей мере один метод термического разделения.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что по меньшей мере один метод термического разделения включает кристаллизационное выделение акриловой кислоты из жидкой фазы.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что кристаллизационным выделением является кристаллизация из суспензии.
32. Способ по п.29, отличающийся тем, что за выделением акриловой кислоты следует процесс ее радикальной полимеризации, целью которого является получение соответствующих продуктов полимеризации.
33. Способ по п.29, отличающийся тем, что за выделением акриловой кислоты следует процесс получения ее сложных эфиров, состоящий в этерификации выделенной акриловой кислоты спиртом.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что за процессом получения сложного эфира акриловой кислоты следует процесс ее радикальной полимеризации.
35. Способ по одному из пп.1-34, отличающийся тем, что сталь В с ее контактирующей с реакционным объемом стороны алонизирована, алитирована и/или алюминирована.
36. Способ по одному из пп.1-34, отличающийся тем, что сталь А и сталь В композиционного материала являются аустенитными сталями.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что сталь А и сталь В композиционного материала являются аустенитными сталями.
38. Ограничивающая внутренний объем I огибающая Е по меньшей мере с одним первым отверстием O1 для подачи по меньшей мере одного газового потока S во внутренний объем I и по меньшей мере одним вторым отверстием O2 для отбора ранее введенного во внутренний объем I через по меньшей мере первое отверстие O1 газового потока S из внутреннего объема I, выполненная из композиционного материала, который с его контактирующей с реакционным объемом стороны В состоит из стали В со следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 18 до 30
никель (Ni)
от 9 до 37
кремний (Si)
от 1 до 4
алюминий (Al)
от больше или
равно 0 до 4
азот (N)
от больше или
равно 0 до 0,3
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,15
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 4
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,05
один или несколько
редкоземельных металлов
от больше или
равно 0 до 0,1
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу,
причем с дальней от реакционного объема стороны А композиционного материала сталь В непосредственно или через промежуточный слой меди, никеля или меди и никеля плакирована на сталь А со следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 15 до 20
никель (Ni)
от 6 до 18
кремний (Si)
от больше или
равно 0 до 0,8
алюминий (Al)
от больше или
равно 0 до 0,8
азот (N)
от больше или
равно 0 до 0,3
углерод (С)
от больше или
равно 0 до 0,15
молибден (Мо)
от больше или
равно 0 до 4
марганец (Mn)
от больше или
равно 0 до 2,0
титан (Ti)
от больше или
равно 0 до 0,8
ниобий (Nb)
от больше или
равно 0 до 1,2
ванадий (V)
от больше или
равно 0 до 0,9
бор (В)
от больше или
равно 0 до 0,1
фосфор (Р)
от больше или
равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или
равно 0 до 0,05
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу,
или со следующим составом элементов, мас.%:
хром (Cr)
от 19 до 23
никель (Ni)
от 30 до 35
кобальт (Со)
от больше или
равно 0 до 1
кремний (Si)
от больше или
равно 0 до 1
алюминий (Al)
от 0,15 до 0,7
углерод (С)
от больше или равно 0 до 0,12
марганец (Mn)
от больше или равно 0 до 2,0
медь (Cu)
от больше или равно 0 до 0,75
титан (Ti)
от 0,15 до 0,7
фосфор (Р)
от больше или равно 0 до 0,05
сера (S)
от больше или равно 0 до 0,05
железо (Fe) и
технологически обусловленные примеси
остальное
причем соответствующие процентные данные указаны в пересчете на общую массу.
39. Огибающая Е по п.38, внутренний объем I которой содержит по меньшей мере один катализатор дегидрирования.
40. Огибающая Е по п.38, внутренний объем I которой содержит по меньшей мере одну опорную решетку.
41. Огибающая Е по п.38, которая обладает кольцевым сегментом R.
1
42. Огибающая Е по п.41, причем отношению V=D:A, в котором А означает наружный диаметр кольцевого сегмента R и D означает половину разности между А и внутренним диаметром кольцевого сегмента R, соответствует интервал от 1:10 до 1:1000.
2
43. Огибающая Е по п.41, причем отношение V=Н:А, в котором Н означает расстояние между двумя ограничивающими кольцевой сегмент R параллельными круглыми плоскостями и А означает наружный диаметр кольцевого сегмента, превышает 1.
2
44. Огибающая Е по п.41, причем отношение V=Н:А, в котором Н означает расстояние между двумя ограничивающими кольцевой сегмент R параллельными круглыми плоскостями и А означает наружный диаметр кольцевого сегмента, составляет меньше или равно 1.
45. Огибающая Е по п.38, которая обладает сегментом К в виде усеченного полого шара.
46. Огибающая Е по п.38, дальняя от внутреннего объема I сторона которой снабжена теплоизоляционным материалом.
47. Огибающая Е по одному из пп.38-46, причем сталь В с ее контактирующей с реакционным объемом I стороны алонизирована, алитирована и/или алюминирована.
48. Огибающая Е по одному из пп.38-46, отличающаяся тем, что сталь А и сталь В композиционного материала являются аустенитными сталями.
49. Огибающая Е по п.47, отличающаяся тем, что сталь А и сталь В композиционного материала являются аустенитными сталями.
50. Огибающая Е по одному из пп.38-46, обращенная к внутреннему объему I сторона которой снабжена теплоизоляционным материалом.
51. Огибающая Е по п.47, обращенная к внутреннему объему I сторона которой снабжена теплоизоляционным материалом.
52. Огибающая Е по п.48, обращенная к внутреннему объему I сторона которой снабжена теплоизоляционным материалом.
53. Способ гетерогенного каталитического частичного дегидрирования углеводорода, отличающийся тем, что углеводород пропускают через внутренний объем I огибающей Е по одному из пп.38-46.
54. Применение огибающей Е по одному из пп.38-53 для осуществления гетерогенного каталитического частичного дегидрирования углеводорода.