В. С. Орехов, М. Ю. Субочева, А. А. Дегтярёв, Д. Н труфанов

Рис. 1.5. Технологическая схема первой стадии дегидрирования парафинов:
1 - осушитель; 2 - испаритель; 3 - трубчатая печь; 4 - реактор; 5 - регенератор; 6, 9 - котлы-утилизаторы; 7 -
электрофильтр; 8 - бункер; 10 - скруббер; 11, 13, 15, 19 - холодильники; 12 - компрессор; 14 - сепаратор; 16 - абсорбер; 17
- теплообменник; 18 - отпарная колонна; 20, 21 - ректификационные колонны; 22 - дефлегматор; 23 - кипятильник




процесса (более горячий катализатор контактирует с частично прореагировавшей смесью и наоборот, чем достигается выравнивание скоростей реакции по всему объёму). В верхней части реактора имеется «закалочный» змеевик, где реакционные газы охлаждаются н-бутаном, идущим на дегидрирование. Температура газов быстро снижается (450 ... 500°С), предотвращается их дальнейшее разложение. В циклонах (наверху реактора) из газов улавливают захваченный ими катализатор, который возвращают по трубе в слой катализатора. Тепло горячих газов, выделяющихся при дегидрировании, используют в котле-утилизаторе 9 для получения водяного пара. Затем их дополнительно охлаждают в скруббере 10 циркулирующей через холодильник 11 водой, которая улавливает катализаторную пыль, прошедшую через циклоны.
Закоксованный катализатор с низа реактора 4 стекает по трубе (десорбер), в которой его отдувают от углеводородов азотом. Далее катализатор подхватывается потоком горячего транспортирующего газа (воздух + газы сгорания топлива) и при помощи пневмотранспорта поступает на верх регенератора 5. Последний имеет распределительную и несколько провальных решёток, которые делят его объём на секции.
Регенерация осуществляется с псевдоожиженным слоем катализатора при противотоке газа-окислителя, поступающего под нижнюю распределительную решётку регенератора. Поскольку необходимо избегать перегревов, ведущих к дезактивированию катализатора, проводят регенерацию смесью воздуха с газами сгорания топлива, содержащей только 2 . 3% (об.) кислорода. При этом оксид хрома всё же частично окисляется в СгО₃, и при восстановлении последнего в реакторе образуется вода, вредно влияющая на свойства катализатора. Во избежание этого в десорбер регенератора подают топочный газ, восстанавливающий катализатор, и ещё ниже - азот, отдувающий пары воды и газы сгорания. После этого регенерированный катализатор при 640 . 650°С подхватывается транспортирующим газом и возвращается в реактор.
Газы регенерации проходят циклоны, расположенные в верхней части регенератора, и их тепло используют в котле- утилизаторе 6, где получается водяной пар. Затем в электрофильтре 7 улавливают захваченный газами катализатор и сбрасывают дымовые газы в атмосферу. Этот катализатор вновь возвращают пневмотранспортом в регенератор. Для восполнения катализатора имеется бункер 8, из которого свежий катализатор стекает по трубе, подхватывается транспортирующим газом и поступает в реактор дегидрирования.
Реакционные газы после скруббера 10 имеют температуру 60°С. Их сжимают в компрессоре 12 до 1,3 МПа и охлаждают водой в холодильнике 13; из конденсата отделяют воду в сепараторе 14. Затем газ дополнительно охлаждают в рассольном холодильнике 15. Несконденсировавшийся газ, состоящий из водорода, СО и низших углеводородов, поступает в абсорбер 16, орошаемый фракцией С₅, которая улавливает захваченные газом пары С₄ и частично С₃. Кубовая жидкость этого абсорбера через теплообменник 17 направляется в отпарную колонну 18, в кубе которой собирается фракция С₅, направляемая через теплообменник 17 и холодильник 19 на орошение абсорбера 16.
Лёгкий погон колонны 18, углеводородный слой из сепаратора 14 и конденсат из холодильника 15 подвергают ректификации в колоннах 20 и 21. В первой отгоняют углеводороды С₃, а во второй - бутан-бутеновую фракцию от высших углеводородов. Заключительную стадию разделения С₄- или С₅-фракций нельзя осуществить ректификацией из-за близости температур кипения компонентов смеси. Используют метод экстрактивной дистилляции. Изобутен получают из изобутана так же. В этом случае температура реакции ниже 550 . 580°С.