СПОСОБ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПАРЦИАЛЬНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОГО ПОДЛЕЖАЩЕГО ДЕГИДРИРОВАНИЮ УГЛЕВОДОРОДА

1. Способ гетерогенного каталитического парциального дегидрирования по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода до по меньшей мере одного дегидрированного углеводорода, при котором с целью частичного дегидрирования по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода весь объем входного потока реакционной газовой смеси, содержащего молекулярный кислород, молекулярный водород и по меньшей мере один подлежащий дегидрированию углеводород, проводят через твердый слой катализатора, находящийся в шахте с заранее заданным сечением, который включает в себя - при рассмотрении в направлении течения входного потока реакционной газовой смеси - сначала засыпку из инертных формованных изделий, а затем следующую за ней каталитически активную засыпку по меньшей мере одним формованным изделием катализатора, сформированную так, что для реакции сгорания молекулярного водорода с молекулярным кислородом с образованием воды и/или для реакции сгорания углеводорода, содержащегося во входном потоке реакционной газовой смеси, с кислородом до оксидов углерода и воды она на входном участке обеспечивает меньшую энергию активации, чем для дегидрирования по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода до по меньшей мере одного дегидрированного углеводорода, таким образом, что часть, по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода дегидрируют до по меньшей мере одного дегидрированного углеводорода, а входной поток реакционной газовой смеси в шахте создают посредством того, что к молекулярному водороду, поступающему в шахте в объемном потоке V1 на твердый слой катализатора, и входному потоку I, содержащему по меньшей мере один подлежащий дегидрированию углеводород до твердого слоя катализатора добавляют содержащий молекулярный кислород входной газ II с общим объемом потока V2, отличающийся тем, что входной газ II подают в форме потоков газа II, истекающих из большинства выходных отверстий А трубопроводной системы, расположенных в направлении потока входного газа II перед твердым слоем катализатора так, что:
a) направления большинства М всех потоков входного газа II, истекающих из выходных отверстий А в условиях воображаемого отсутствия входного потока газа I, составляют с направлением потока входного газа I угол α, равный (90±60)°;
b) удаленность D большинства М всех выходных отверстий А от твердого слоя катализатора, с учетом скорости потока W входного потока газа I в шахте, меньше времени индукции J реакционной газовой смеси (это смесь газов, составляющая входной поток реакционной газовой смеси), умноженного на 2W, или равна ему;
c) при проекции центров тяжести большинства М всех выходных отверстий А в направлении входного потока газа I на плоскость проекции Е перпендикулярно направлению течения входного потока газа I по меньшей мере для 75% площади проекции, захваченной входным газовым потоком I, количество ZA центров тяжести выходных отверстий, находящихся на произвольном квадратном метре, составляет не менее 10;
d) отдельные потоки входного газа II, истекающие из выходных отверстий А, принадлежащих к числу ZA центров тяжести выходных отверстий А, отклоняются от своего среднечисленного значения не более чем на 50% (при расчете на основании среднечисленного значения);
e) в пределах числа ZA выходных отверстий расстояние d от одного центра тяжести выходного отверстия до ближайшего к нему (в плоскости проекции Е) центру тяжести выходного отверстия составляет не более чем  и
f) выполняется соотношение V1:V2≥8.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что входной газ II содержит следующие компоненты:
от 0 до 80 об.% водяного пара,
2
от 10 до 97 об.% N и
2
от 3 до 25 об.% O.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что входной газ II содержит следующие компоненты:
2
от 15 до 60 об.% HO,
2
от 20 до 80 об.% N и
2
от 5 до 20 об.% O.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что выполняется соотношение V1:V2≥15.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что выполняется соотношение V1:V2≥20.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что продольный размер L выходного отверстия А не меньше 0,1 мм и не больше 5 см.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что продольный размер L выходного отверстия А не меньше 1 и не больше 5 мм.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что направления большинства М всех потоков входного газа II, истекающих из выходных отверстий А в условиях воображаемого отсутствия входного потока газа I, составляют с направлением потока входного газа I угол α, равный (90±30)°.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что направления большинства М всех потоков входного газа II, истекающих из выходных отверстий А в условиях воображаемого отсутствия входного потока газа I, составляют с направлением потока входного газа I угол α, равный (90±10)°.
10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что большинство М всех выходных отверстий А удовлетворяют условию D≤0,5·W·J.
11. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что большинство М всех выходных отверстий А удовлетворяют условию D≤0,2·W·J.
12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ZA≥30.
13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ZA≥50.
14. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ZA≥100.
15. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние d составляет не более чем
16. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние d составляет не более чем
17. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отдельные потоки входного газа II, истекающие из выходных отверстий А, относящихся к числу ZA центров тяжести выходных отверстий, отклоняются от своего среднечисленного значения не более чем на 30%.
18. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отдельные потоки входного газа II, истекающие из выходных отверстий А, относящихся к числу ZA центров тяжести выходных отверстий, отклоняются от своего среднечисленного значения не более чем на 10%.
19. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что под большинством М всех выходных отверстий А и отдельных потоков входного газа II, истекающих из них, следует подразумевать те выходные отверстия А и отдельные потоки входного газа II, истекающие из них, из которых в совокупности выходят более 70% общего объемного потока V2, с тем условием, что среди истекающих из них отдельных потоков входного газа II в пределах общего количества всех отдельных потоков входного газа II нет ни одного, который был бы меньше, чем самый большой из отдельных потоков входного газа II, не принадлежащих к этому большинству М.
20. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что под большинством М всех выходных отверстий А и отдельных потоков входного газа II, истекающих из них, следует подразумевать те выходные отверстия А и отдельные потоки входного газа II, истекающие из них, из которых в совокупности выходят более 90% общего объемного потока V2, с тем условием, что среди истекающих из них отдельных потоков входного газа II в пределах общего количества всех отдельных потоков входного газа II нет ни одного, который был бы меньше, чем самый большой из отдельных потоков входного газа II, не принадлежащих к этому большинству М.
21. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при проецировании центров тяжести большинства М всех выходных отверстий А в направлении входного потока газа I на плоскость проекции Е перпендикулярно направлению течения входного потока газа I, по меньшей мере для 85% площади проекции, захваченной входным газовым потоком I, количество ZA центров тяжести выходных отверстий, находящихся на произвольном квадратном метре, составляет не менее 10.
22. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при проецировании центров тяжести большинства М всех выходных отверстий А в направлении входного потока газа I на плоскость проекции Е перпендикулярно направлению течения входного потока газа I, по меньшей мере для 95% площади проекции, захваченной входным газовым потоком I, количество ZA центров тяжести выходных отверстий, находящихся на произвольном квадратном метре, составляет не менее 10.
23. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что входной поток реакционной газовой смеси проводят через твердый слой катализатора с учетом того, чтобы по меньшей мере 2 мол.% содержащегося в нем по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода были подвергнуты дегидрированию до по меньшей мере одного дегидрированного углеводорода.
24. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что входной поток реакционной газовой смеси проводят через твердый слой катализатора с учетом того, чтобы по меньшей мере 5 мол.% содержащегося в нем по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода были подвергнуты дегидрированию до, по меньшей мере одного, дегидрированного углеводорода.
25. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что входной поток реакционной газовой смеси содержит по меньшей мере 5 об.% по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода.
26. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что входной поток реакционной газовой смеси содержит по меньшей мере 10 об.% по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода.
27. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что молярное содержание молекулярного кислорода в потоке исходной реакционной газовой смеси составляет не более 50 мол.% от содержащегося в нем количества (в молях) молекулярного водорода.
28. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при прохождении потока исходной реакционной газовой смеси через твердый слой катализатора по меньшей мере 95 мол.% содержащегося в потоке исходной реакционной газовой смеси молекулярного кислорода были использованы для сжигания молекулярного водорода, содержащегося в потоке исходной реакционной газовой смеси.
29. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что температура потока исходной реакционной газовой смеси при вхождении его в твердый слой катализатора составляет от 300 до 700°С.
30. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что нагрузка на твердый слой катализатора (относительно общего количества катализатора, содержащегося в нем) по меньшей мере одним подлежащим дегидрированию углеводородом составляет от 100 до 10000 Н/(л·ч).
31. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что время индукции J не превышает 2000 мс.
32. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что время индукции J не превышает 100 мс.
33. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сечение трубопроводной системы, по которой поступает входной газ II, там, где находятся выходные отверстия А, многоугольное.
34. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сечение трубопроводной системы, по которой поступает входной газ II, там, где находятся выходные отверстия А, четырехугольное.
35. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что выходные отверстия А круглые.
II
I
36. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что разница ΔT  между температурой входящего потока газа I и входного газа II не превышает 300°С.
37. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один подлежащий дегидрированию углеводород представляет собой пропан.
38. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере один, дегидрированный углеводород представляет собой пропилен.
39. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что его реализуют в шахтном реакторе, выполненном в виде многоступенчатого реактора.
40. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что за способом частичного дегидрирования по меньшей мере одного подлежащего дегидрированию углеводорода с гетерогенным катализом следует способ частичного окисления по меньшей мере одного дегидрированного углеводорода с гетерогенным катализом.
41. Способ по п.40, отличающийся тем, что последующий способ частичного окисления по меньшей мере одного дегидрированного углеводорода с гетерогенным катализом представляет собой способ частичного окисления пропилена до акролеина и/или акриловой кислоты с гетерогенным катализом.
42. Способ по п.41, отличающийся тем, что отделение акриловой кислоты от газовой смеси продуктов частичного окисления проводят, подвергая газовую смесь продуктов, при необходимости - ранее охлажденную прямым и/или непрямым охлаждением, в разделительной колонне, содержащей устройства, обладающие разделительной способностью, восходящей фракционированной конденсации с боковым отводом сырой акриловой кислоты и/или поглощению водой или водным раствором.
43. Способ по п.42, отличающийся тем, что за ним следует способ кристаллизации сырой акриловой кислоты в суспензии.
44. Способ по п.43, отличающийся тем, что за ним следует способ промывки образовавшегося кристаллизата суспензии акриловой кислоты в промывной колонне.
45. Способ по п.44, отличающийся тем, что за ним следует процесс, при котором промытый кристаллизат суспензии акриловой кислоты плавят и вводят в полимеризаты.