用于丁二烯反应器的多级压力以提高能量回收制造技术

提出了丁烯氧化脱氢为丁二烯的方法。该方法包括使用并联反应器，其中反应器在不同的压力下操作。将丁烯进料流分割成几个部分，其中将每个部分送至不同的反应器。每个反应器产生流出物料流，并将流出物料流冷却以产生用于低压反应器的蒸汽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于丁二烯反应器的多级压力以提高能量回收优先权声明本申请要求于2015年8月29日提交的美国申请第62/211781号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及生产丁二烯的方法。该方法涉及通过具有连续降低压力的多个反应器生产丁二烯。
技术介绍
塑料和橡胶的使用在当今世界普遍存在。这些塑料和橡胶的生产来自通常由石油生产的单体的聚合。单体是通过将较大分子分解成可被改性的较小分子而产生的。然后单体反应生成包含单体链的较大分子。这些单体的重要实例是轻烯烃，包括乙烯和丙烯，其占石化行业中全球需求的很大一部分。轻烯烃和其他单体通过聚合、低聚、烷基化和其他众所周知的化学反应用于许多化学产品的生产中。因此，以经济的方式生产大量的轻烯烃材料是石化行业的一个焦点。这些单体是现代石化和化学工业的基本组成部分。目前精炼中这些材料的主要来源是石油进料的蒸汽裂化。另一种重要的单体是丁二烯。丁二烯是生产各种合成橡胶和聚合物以及生产用于生产其他聚合物的前体化学品的基本化学组分。实例包括均聚产物如聚丁二烯橡胶(PBR)或共聚丁二烯与其它单体如苯乙烯和丙烯腈。丁二烯也用于生产树脂如丙烯腈丁二烯苯乙烯。丁二烯通常作为来自裂化方法的副产物被回收，其中裂化方法产生轻烯烃如乙烯和丙烯。随着对于橡胶和具有这些橡胶的所需性能的聚合物的需求增加，旨在提高石化厂材料的丁二烯收率将改善工厂的经济性。
技术实现思路
本专利技术是一种改进1,3-丁二烯生产中的能量效率的方法。该方法使用在不同压力下操作的并联反应器。本专利技术第一实施方案是生产1,3丁二烯的方法，包括将包含丁烯的进料流分割成两部分；将氧化剂和蒸汽送至第一反应器；将第一部分进料流送至在第一反应条件下操作的第一反应器以产生第一反应器流出物；将水传送通过热交换器以冷却第一反应器流出物并产生低压蒸汽料流和冷却的第一反应器流出物；将氧化剂和低压蒸汽料流送至第二反应器；并将第二部分进料流送至在第二反应条件下操作的第二反应器以产生第二反应器流出物。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将冷却的第一反应器流出物送至骤冷塔以产生骤冷的第一反应器流出物。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将第二反应器流出物送至第二骤冷塔以产生骤冷的第二反应器流出物。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中第一反应条件包括300kPa至800kPa的压力。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中第二反应条件包括100kPa至300kPa的压力。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中氧化剂是空气。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中第一反应器的进料中的蒸汽与丁烯的比大于9:1。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中第二反应器的进料中的蒸汽与丁烯的比在1:1与5:1之间。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中第一反应条件包括在载体上的催化剂。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中催化剂选自铁酸锌、氧化钒、氧化钼、氧化铬、钒-镁氧化物催化剂和金属氧化物的组合。本专利技术的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中载体选自氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化镁、耐火材料及其混合物。本专利技术第二实施方案是用于丁烯原料的氧化脱氢的方法，包括将丁烯原料分割成多个部分，其中将每个部分送至多个并联反应器中的单独反应器，并且其中各反应器在不同压力下操作，并且其中并联操作的反应器具有降低的压力，第一反应器具有最高压力且最后一个反应器具有最低压力；将氧化剂送至每个反应器；将蒸汽送至每个反应器，其中蒸汽以降低的量和压力送至在更低压力下操作的各个反应器以由各个反应器产生流出物料流；并将每个反应器流出物送至骤冷塔以产生具有降低的水含量的冷却的工艺料流。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中多个反应器为2个和6个反应器之间。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将每个冷却的工艺料流送至压缩机以产生压缩的产物料流。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中各个反应器中的压力是从1000kPa至100kPa的渐减的值。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中蒸汽与丁烯的比是从9:1至1:1的渐减的值。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中在第一反应器之后的每个反应器中使用的蒸汽部分地通过冷却第一反应器流出物料流而产生。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中蒸汽与丁烯的比从第一反应器到最后一个反应器降低。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将冷却的工艺料流送至压缩机以产生压缩的产物料流。本专利技术的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将压缩的产物料流送至丁二烯回收单元。根据下面的详细描述和附图，本专利技术的其他目的、优点和应用对于本领域技术人员将变得显而易见。附图说明附图是用于两个反应器系统的方法和分级反应器的图。本专利技术的详细描述丁二烯的生产通常是在丁烯氧化脱氢为丁二烯的情况下进行的。该方法是高度放热的并且需要吸收释放的热量以便经济地执行该方法的手段。常用的方法是向反应混合物中加入蒸汽。蒸汽用作受热器，并且还用于将反应混合物保持在可燃性外壳(flammabilityenvelop)外部。为了执行这些功能，添加大量的蒸汽。与蒸汽生产相关的资本和运营成本极大地影响该方法的经济性。理想情况下，人们想要回收反应器流出物中蒸汽的冷凝热量以产生另外的蒸汽。由于产生供给反应器的蒸汽所需的温度高于反应器流出物的冷凝温度(流出物处于低于进料的压力并且不是纯蒸汽)，因此这种选择不可能使用常规方法。人们可以通过蒸发处于更低压力的蒸汽并压缩它来回避这种情况，或者可选地压缩反应器流出物以使其在更高的压力下冷凝。无论哪种方式，都需要一台大型压缩机。本专利技术减少了蒸汽产生所需的设施，而不需要另外的压缩步骤。本专利技术并联操作两个或更多个氧化脱氢反应器，并且从一个反应器到下一个反应器压力降低。具体而言，可以设想两个或三个反应器系统，但也可以使用更多。如图所示，对于两个反应器系统，存在高压反应器和低压反应器。用于生产1,3丁二烯的方法包括将丁烯进料10分割成两部分，第一部分12和第二部分14。将氧化剂20和高压蒸汽30与第一部分12送至第一反应器100，以产生第一反应器100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产1,3‑丁二烯的方法，包括：将包含丁烯的进料流分割成两部分；将氧化剂和蒸汽送至第一反应器；将第一部分进料流送至在第一反应条件下操作的第一反应器以产生第一反应器流出物；将水传送通过热交换器以冷却第一反应器流出物并产生低压蒸汽料流和冷却的第一反应器流出物；将氧化剂和低压蒸汽料流送至第二反应器；和将第二部分进料流送至在第二反应条件下操作的第二反应器以产生第二反应器流出物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.29 US 62/211,7811.一种生产1,3-丁二烯的方法，包括：将包含丁烯的进料流分割成两部分；将氧化剂和蒸汽送至第一反应器；将第一部分进料流送至在第一反应条件下操作的第一反应器以产生第一反应器流出物；将水传送通过热交换器以冷却第一反应器流出物并产生低压蒸汽料流和冷却的第一反应器流出物；将氧化剂和低压蒸汽料流送至第二反应器；和将第二部分进料流送至在第二反应条件下操作的第二反应器以产生第二反应器流出物。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将冷却的第一反应器流出物送至骤冷塔以产生骤冷的第一反应器流出物。3.根据权利要求1所述的方法，还包括将第二反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·塞内塔，J·M·霍恩，
申请(专利权)人：环球油品公司，TPC集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US