[發明專利]用于乙苯脫氫的并行反應器系統

有效

• 申請號: 201780078585.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN110099887B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: J·E·佩拉提;J·克拉克
• 申請（專利權）人: 弗納技術股份有限公司
• 主分類號: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C15/46
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 康健;王思琪

一種多階段脫氫方法，包括：在第一階段中使包含烴和蒸汽的進料流與脫氫催化劑在脫氫條件下接觸以產生第一階段流出物；加熱第一階段流出物；并且在第二階段中使經加熱的第一階段流出物與脫氫催化劑在脫氫條件下接觸以產生包含脫氫產物的第二階段流出物，其中第一階段包括并行布置的第一反應器和第二反應器，并且其中第二階段包括與第一反應器和第二反應器串聯連接的第三反應器。還提供了一種用于進行脫氫的多階段脫氫系統。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求于2016年12月20日提交的標題為“用于乙苯脫氫的并行反應器系統”的美國臨時專利申請第62/436,653號的優先權，其公開內容通過引用的方式整體并入本文。

關于接受聯邦贊助的研究或研發的聲明

不適用

對于微縮膠片附件的引用

不適用

技術領域

所公開的系統和方法涉及脫氫反應，例如，將乙苯脫氫成苯乙烯單體。更具體而言，所公開的系統和方法涉及多階段脫氫。還更具體而言，所公開的系統和方法涉及包括與第二階段串聯的第一階段的多階段脫氫，該第一階段包括并行布置的兩個脫氫反應器，而該第二階段包括第三脫氫反應器。

背景技術

苯乙烯為重要聚合物產物(諸如聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、苯乙烯丁二烯橡膠及其他物質)的原料，每年會大量地被消耗，是代表性的多用途單體產物之一。傳統的苯乙烯制造工廠利用包括兩個或三個串聯連接的絕熱反應器的反應系統，以及一些加熱爐和熱交換器。通過在過熱的水蒸氣(也就是蒸汽)的存在下在反應器中的脫氫催化劑床上對乙苯進行脫氫可以制備苯乙烯。鑒于苯乙烯生產在商業上的重要性，對于進行脫氫反應(諸如將乙苯脫氫以制造苯乙烯)的改進系統和方法一直存在需要。理想地，這類改進系統和方法能夠降低反應器內的壓力、提高選擇率、實現理想的轉化率和/或降低每磅理想脫氫產物所需的能量輸入，本文將對此做更詳細描述。

發明內容

本文公開了一種多階段脫氫方法，包括：在第一階段中使包含烴和蒸汽的進料流與脫氫催化劑在脫氫條件下接觸以產生第一階段流出物；加熱第一階段流出物；并且在第二階段中使經加熱的第一階段流出物與脫氫催化劑在脫氫條件下接觸以產生包含脫氫產物的第二階段流出物，其中第一階段包括并行布置的第一反應器和第二反應器，并且其中第二階段包括與第一反應器和第二反應器串聯連接的第三反應器。在實施方案中，在第一階段中接觸進料流包括：使進料流的第一部分與脫氫催化劑在第一反應器中接觸以產生第一反應器流出物；并且使進料流的第二部分與脫氫催化劑在第二反應器中接觸以產生第二反應器流出物。在實施方案中，該方法進一步包括在加熱步驟之前合并第一反應器流出物和第二反應器流出物以形成第一階段流出物。在實施方案中，該方法進一步包括將進料流與第二階段流出物進行熱交換，從而濃縮第二階段流出物的一部分；在熱交換步驟之后壓縮第二階段流出物；并且將脫氫產物與從第二階段流出物分離。在實施方案中，該多階段脫氫方法的總壓力差低于其中第一反應器、第二反應器和第三反應器串聯連接的其他類似方法的總壓力差，其中總壓力差是在第一反應器的入口與第三反應器的出口之間測量。在實施方案中，該多階段脫氫方法的綜合選擇率大于其中第一反應器、第二反應器和第三反應器串聯連接的其他類似方法的綜合選擇率，其中綜合選擇率被定義為：[在第一反應器、第二反應器和第三反應器中產生制造的理想產物(例如脫氫產物)的摩爾數]/[在第一反應器、第二反應器和第三反應器中所轉化的脫氫進料種類(例如烴)的總摩爾數]。在實施方案中，該多階段脫氫方法的總能量輸入低于其中第一反應器、第二反應器和第三反應器串聯連接的其他類似方法的總能量輸入。在實施方案中，烴是乙苯，并且脫氫產物包含苯乙烯。在實施方案中，第一反應器、第二反應器和第三反應器中的每一個都是絕熱反應器。在實施方案中，使用熱交換器加熱第一階段流出物。