Дегидрирование алкил-ароматического соединения и регенерация катализатора в реакторе с псевдоожиженным слоем - RU2002119004A

Реферат

1. Способ дегидрирования алкил-ароматических соединений над катализатором дегидрирования до образования винил-ароматических соединений и регенерации катализатора дегидрирования на месте, предусматривающий (а) псевдоожижение катализатора дегидрирования в однокорпусном реакторе с псевдоожиженным слоем, содержащем зону реакции и зону регенерации в условиях псевдоожижения, так что осуществляют циркуляцию катализатора внутри и между двумя зонами; (b) взаимодействие потока исходного материала для дегидрирования, содержащего алкил-ароматическое соединение и, возможно, пар, с катализатором дегидрирования, находящимся в зоне реакции, в условиях реакции, достаточных для получения соответствующего винил-ароматического соединения, и (с) взаимодействие потока исходного материала для регенерации, содержащего пар, с катализатором дегидрирования, находящимся в зоне регенерации, в условиях регенерации, достаточных, чтобы регенерировать катализатор, по меньшей мере частично.

2. Способ по п.1, где алкил-ароматическим соединением является C₈-C₂₀ алкил-ароматическое соединение.

3. Способ по п.2, где алкил-ароматическим соединением является этилбензол или замещенный этилбензол.

4. Способ по п.2, где алкил-ароматическое соединение выбрано из изопропилбензола, диэтилбензола и этилтолуола.

5. Способ по п.1, где реактор с псевдоожиженным слоем дополнительно содержит зону над слоем, и прочищающий газ добавляют в зону над слоем.

6. Способ по п.1, где массовое отношение всего пара к алкил-ароматическому соединению более чем около 0,2/1, и менее чем около 5,0/1.

7. Способ по п.1, где массовое отношение всего пара к алкил-ароматическому соединению более чем около 0,2/1, и менее чем около 1,2/1.

8. Способ по п.1, где разбавляющий газ подают с потоком исходного материала для дегидрирования или подают с потоком исходного материала для регенерации, или подают с обоими потоками.

9. Способ по п.8, где разбавляющий газ выбран из азота, аргона, гелия, диоксида углерода, пара и их смесей.

10. Способ по п.8, где разбавитель составляет от более чем около 10 об.%, до менее чем около 90 об.%, потока исходного материала для дегидрирования или для регенерации или обоих потоков, независимо.

11. Способ по п.1, где поток исходного материала для дегидрирования предварительно нагревают до температуры более чем около 150°С, и менее чем около 600°С.

12. Способ по п.1, где поток исходного материала для регенерации предварительно нагревают до температуры более чем около 200°С, и менее чем около 650°С.

13. Способ по п.1, где температура в зонах реакции и/или регенерации более чем около 550°С, и менее чем около 650°С.

14. Способ по п.1, где общее давление в реакторе более чем около 1 фунта на кв. дюйм (6,9 кПа), и менее чем около 73 фунтов на кв. дюйм (503,3 кПа).

15. Способ по п.1, где процесс проводят при часовой объемной скорости газа, рассчитанной как общий поток исходного материала для дегидрирования, более чем около 60 ч^-1, и менее чем около 12000 ч^-1, измеренной при рабочих условиях процесса.

16. Способ по п.1, где процесс проводят при времени пребывания всего газового потока в зоне реакции более чем около 0,3 с, и менее чем около 60 с, измеренной при рабочих условиях процесса.

17. Способ по п.1, где процесс проводят при часовой объемной скорости газа, рассчитанной как общий расход потока исходного материала для регенерации, более чем около 60 ч^-1, и менее чем около 12000 ч^-1, измеренной при рабочих условиях процесса.

18. Способ по п.1, где процесс проводят при времени пребывания газа в зоне регенерации более чем около 0,3 с, и менее чем около 60 с, измеренной при рабочих условиях процесса.

19. Способ по п.1, где катализатор дегидрирования содержит оксид железа.

20. Способ по п.19, где катализатор дегидрирования дополнительно содержит по меньшей мере одно или несколько соединений, выбранных из соединений щелочных металлов, щелочноземельных металлов, хрома, галлия, церия, цинка и меди.

21. Способ по п.19, где катализатор дегидрирования содержит (а) по меньшей мере один оксид железа, (b) по меньшей мере один карбонат, бикарбонат, оксид или гидроксид калия и/или цезия, (с) оксид, карбонат, нитрат или гидроксид церия, (d) возможно, гидроксид, карбонат, бикарбонат, ацетат, оксалат, нитрат или сульфат натрия, (е) возможно, карбонат, сульфат или гидроксид кальция, (f) возможно, одно или несколько соединений цинка, хрома и меди и (g) возможно, цемент.

22. Способ по п.1, где превращение алкил-ароматического соединения составляет более чем около 30 мол.%.

23. Способ по п.1, где селективность по винил-ароматическому соединению составляет более чем около 60 мол.%.

24. Способ по п.1, где винил-ароматическим соединением является стирол или замещенное производное стирола.

25. Способ по п.24, где замещенный стирол выбран из дивинилбензола, α-метилстирола и винилтолуола.

26. Способ по п.1, где средний размер частиц катализатора дегидрирования более чем около 20 мкм, и менее чем около 1000 мкм.

27. Способ по п.1, где реактор с псевдоожиженным слоем содержит единственный вертикальный корпус, охватывающий зону над слоем, зону реакции и зону регенерации; впускное приспособление для введения потока исходного материала для регенерации в зону регенерации и впускное приспособление для введения потока исходного материала реагента в зону реакции, одно из указанных впускных приспособлений в зонах реакции или регенерации способно разделять две зоны, допуская в то же время циркуляцию частиц катализатора между двумя зонами; и дополнительно содержит выпускные приспособления для отходящего потока, и, возможно, впускные приспособления для возвращения в реактор катализатора, захваченного отходящим потоком, и, возможно, впускные и выпускные приспособления для транспортирования катализатора в реактор и из него.

28. Способ по п.27, где приспособление для разделения зон реакции и регенерации содержит множество разбрызгивателей или распределитель.

29. Способ дегидрирования этилбензола или замещенного этилбензола над катализатором дегидрирования до образования стирола или замещенного стирола и регенерации катализатора дегидрирования на месте, предусматривающий (а) псевдоожижение катализатора дегидрирования в однокорпусном реакторе с псевдоожиженным слоем, содержащем зону реакции и зону регенерации, в условиях псевдоожижения, так что осуществляют циркуляцию катализатора внутри и между двумя зонами; (b) взаимодействие этилбензола или замещенного этилбензола и, возможно, пара, и, возможно, разбавляющего газа с катализатором дегидрирования, находящимся в зоне реакции, причем катализатор содержит оксид железа, и взаимодействие проводят при массовом отношении пара к этилбензолу более чем около 0,2/1, и менее чем около 3,0/1, температуре более чем около 570°С, и менее чем около 610°С, и общем давлении в реакторе более чем около 3 фунтов на кв. дюйм (41 кПа), и менее чем около 44 фунтов на кв. дюйм (302 кПа), и (с) взаимодействие катализатора дегидрирования, находящегося в зоне регенерации, с потоком исходного материала для регенерации, содержащим пар и, возможно, разбавитель, при температуре более чем около 570°С, и менее чем около 610°С так, чтобы регенерировать катализатор, по меньшей мере частично.

30. Реактор с псевдоожиженным слоем для катализируемых органических процессов с регенерацией катализатора на месте, содержащий единственный вертикальный корпус, охватывающий зону над слоем, зону реакции и зону регенерации; впускное приспособление для введения потока исходного материала для регенерации в зону регенерации и впускное приспособление для введения потока исходного материала реагента в зону реакции, причем одно из указанных впускных приспособлений способно разделять зоны реакции и регенерации, допуская в то же время циркуляцию частиц катализатора между двумя зонами; и дополнительно содержит выпускные приспособления для отходящего потока, и, возможно, впускные приспособления для возвращения в реактор катализатора, захваченного отходящим потоком.

31. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.30, где приспособление для введения потока исходного материала реагента содержит множество разбрызгивателей или распределитель.

32. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.30, где приспособление для введения потока исходного материала для регенерации содержит множество разбрызгивателей или распределитель.

33. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.30, где приспособление для разделения зон реакции и регенерации выбрано из множества разбрызгивателей или распределителя.

34. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.30, дополнительно содержащий приспособление для усовершенствования циркуляции твердых веществ.

35. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.34, где приспособление для усовершенствования циркуляции твердых веществ содержит отсасывающую трубу, возможно, содержащую внутренние отражательные перегородки.

36. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.34, где приспособление для усовершенствования циркуляции твердых веществ содержит отсасывающую трубу, изготовленную из нагревательных или охлаждающих элементов.

37. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.34, дополнительно содержащий впускные приспособления и выпускные приспособления для транспортирования катализатора в реактор и из него.

38. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.34, дополнительно содержащий по меньшей мере одно приспособление для измерения температуры псевдоожиженного слоя и, возможно, нагревательные приспособления.