Способ совместного получения с3-олефинов, ic4-олефинов, n-c4-олефинов и диолефинов и/или с5-олефинов и диолефинов

Способ совместного получения с3-олефинов, ic4-олефинов, n-c4-олефинов и диолефинов и/или с5-олефинов и диолефинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Варианты, рассмотренные здесь, относятся в общем плане к улучшенному способу получения олефинов и диолефинов, включая пропилен, изобутилен, нормальные бутилены и бутадиен и в некоторых вариантах изопентен и изопрен.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Олефиновые и диолефиновые углеводороды используются для получения ряда нефтехимических продуктов, таких как полимеры, добавки смесей моторного топлива и другие продукты. Короткоцепочечные насыщенные углеводороды, имеющие от 2 до 5 углеродных атомов на молекулу, часто подвергаются дегидрогенизации с образованием соответствующего олефина. Олефины, в свою очередь, могут использоваться в алкилировании изопарафинов, в этерификации спиртов, для получения добавок смесей моторного топлива или в качестве мономеров, используемых для получения различных полимерных материалов. Олефины могут также подвергаться последующей дегидрогенизации в диолефины.

[0003] Одним особенно используемым олефином является пропилен, который может быть получен дегидрогенизацией пропана. Пропилен является вторым в мире наиболее распространенным нефтехимическим продуктом широкого потребления и используется в получении полипропилена, акрилонитрила, акриловой кислоты, акролеина, пропиленоксида и гликолей, пластифицированных кетоспиртов, кумола, изопропилового спирта и ацетона. Увеличение производства пропилена определяется, главным образом, потребностью промышленности в полипропилене, который используется в таких повседневных продуктах, как упаковочные материалы и верхняя одежда. Другие используемые олефины включают в себя нормальные бутилены, изобутилен и изопентен, которые имеют в равной степени различные конечные применения.

[0004] Одним особенно используемым диолефином является бутадиен, который может быть получен дегидрогенизацией н-бутилена. Бутадиен используется, главным образом, как химическое промежуточное соединение и как мономер в получении полимеров, таких как синтетические каучуки, или эластомеры, включая бутадиенстирольный каучук (БСК), полибутадиеновый каучук (ПБК), полихлоропрен (неопрен) и нитрильный каучук (НК). Другим используемым диолефином является изопрен. Главные применения изопрена включают использование в качестве мономера для получения полиизопренового каучука, стирол-изопрен-стирольных (СИС) блок-сополимеров и бутилкаучука.

[0005] Требуемые олефиновые и диолефиновые продукты, такие как пропилен, изобутилен, нормальные бутилены, бутадиен, изопентен и изопрен, обычно получают в отдельных необъединенных системах, одна система получения пропилена из пропана, одна система получения изобутилена из изобутана, третья система получения нормальных бутиленов и/или бутадиена из н-бутана (или бутадиена из н-бутиленов) и четвертая система получения изопентена и/или изопрена из изопентана. Хотя предполагается совместно перерабатывать пропановое, изобутановое и н-бутановое питания одновременно в единственном реакторе, характеристики реактора обычно снижаются, когда питания объединяются и перерабатываются вместе. Это потому что условия реакции (температура, давление, пространственная скорость и т.д.) могут быть выбраны для оптимизации соотношения среди селективности, конверсии и энергопотребления только для одного из продуктов, и поэтому другой продукт или продукты получаются в неоптимальных условиях.

Краткое описание заявленных вариантов

[0006] Варианты, рассмотренные здесь, предназначены для объединенного совместного получения С3, С4 и С5 олефинов и диолефинов. Как будет описано далее ниже, объединенные способы и системы здесь могут быть предназначены для эффективности реакции отдельных рядов переработки, хотя снижая число компонентов по сравнению с такими же необъединенными системами.

[0007] В одном аспекте варианты, рассмотренные здесь, относятся к способу получения олефинов. Способ может содержать дегидрогенирование первого н-алкана в первой реакционной зоне дегидрогенизации с получением первого выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из первого н-олефина или первого диолефина. Способ может также содержать дегидрогенирование по меньшей мере одного из первого изоалкана или второго н-алкана во второй реакционной зоне дегидрогенизации с получением второго выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина. Первый и второй выходящие потоки могут быть сжаты и поданы в общий сепарационный ряд для разделения первого олефина, первого изоолефина или первого диолефина, непрореагировавших первого н-алкана, первого изоалкана или второго н-алкана и легких побочных продуктов или тяжелых побочных продуктов на две или более фракций.

[0008] В некоторых вариантах первым н-алканом является пропан по меньшей мере одним из первого н-олефина или первого диолефина является пропилен, по меньшей мере одним из первого изоалкана или второго н-алкана является изобутан, и по меньшей мере одним из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина является изобутилен. В других вариантах первым н-алканом является пропан, по меньшей мере одним из первого н-олефина или первого диолефина является пропилен, по меньшей мере одним из первого изоалкана или второго н-алкана является н-бутан, по меньшей мере одним из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина является по меньшей мере один из н-бутилена и бутадиена. В еще других вариантах первым н-алканом является н-бутан, по меньшей мере одним из первого олефина или первого диолефина является по меньшей мере один из н-бутилена или бутадиена, по меньшей мере один из первого изоалкана или второго н-алкана является изобутан, и первым изоолефином является изобутилен. В еще других вариантах по меньшей мере одним из первого изоалкана или второго н-алкана является н-бутан и изобутан, по меньшей мере одним из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина является по меньшей мере один из изобутилена, н-бутилена или бутадиена, первым н-алканом является пропан, и по меньшей мере одним из первого н-олефина или первого диолефина является пропилен.

[0009] Способ может также содержать дегидрогенирование по меньшей мере одного из второго изоалкана или третьего н-алкана в третьей реакционной зоне дегидрогенизации с получением третьего выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из второго изоолефина, третьего н-олефина или третьего диолефина. Третий выходящий поток может быть сжат и подан в общий сепарационный ряд. В некоторых вариантах первым н-алканом является пропан, по меньшей мере одним из первого н-олефина или первого диолефина является пропилен, по меньшей мере одним из первого изоалкана или второго н-алкана является по меньшей мере один из н-бутана и изобутана, и по меньшей мере одним из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина является по меньшей мере один из н-бутилена, изобутилена или бутадиена; и по меньшей мере одним из второго изоалкана или третьего н-алкана является изопентан, и по меньшей мере одним из второго изоолефина, третьего н-олефина или третьего диолефина является по меньшей мере один из изопентена или изопрена. В других вариантах первым н-алканом является пропан, по меньшей мере одним из первого н-олефина или первого диолефина является пропилен, по меньшей мере одним из первого изоалкана или второго н-алкана является изобутан, и по меньшей мере одним из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина является изобутилен; и по меньшей мере одним из второго изоалкана или третьего н-алкана является н-бутан, и по меньшей мере одним из второго изоолефина, третьего н-олефина или третьего диолефина является по меньшей мере один из н-бутилена или бутадиена.

[0010] Способ может также содержать дегидрогенирование третьего изоалкана в четвертой реакционной зоне дегидрогенизации с получением четвертого выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из третьего изоолефина или четвертого диолефина; сжатие четвертого выходящего потока; и подачу четвертого выходящего потока в общий сепарационный ряд. В некоторых вариантах первым н-алканом является пропан, по меньшей мере одним из первого н-олефина или первого диолефина является пропилен, по меньшей мере одним из первого изоалкана или второго н-алкана является н-бутан, и по меньшей мере одним из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина является по меньшей мере один из н-бутилена или бутадиена; по меньшей мере, одним из второго изоалкана или третьего н-алкана является изобутан, и по меньшей мере одним из второго изоолефина или третьего диолефина является изобутилен; и третьим изоалканом является изопентан, и по меньшей мере одним из третьего изоолефина или четвертого диолефина является по меньшей мере один из изопентена или изопрена.

[0011] В некоторых вариантах, таких как, когда каждая из первой и второй зон дегидрогенизации содержит два реактора, способ может содержать работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работу одного реактора в цикле регенерации; и работу одного реактора в цикле продувки или сброса/выгрузки. В некоторых вариантах выходящий поток, содержащий водяной пар и углеводороды из реактора в цикле продувки, может быть объединен со вторым выходящим потоком. Водяной пар может быть отделен от углеводородов в выходящем потоке продувки и второго выходящего потока, таким способом, как конденсация водяного пара в межстадийном холодильнике компрессора. В некоторых вариантах способ может также содержать последовательную работу двух или более клапанов, расположенных параллельно, для обеспечения воздуха, водяного пара и инертных соединений, когда требуется, из общей системы регенерации для реакторов в цикле повторного нагревания/регенерации и для реактора в цикле продувки /сброса/выгрузки, и для обеспечения пропана, н-бутана или изопентана, когда требуется, для реакторов в цикле дегидрогенизации. Работа реакторов в цикле дегидрогенизации также может смещаться, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки реакторов не перекрываются.

[0012] В некоторых вариантах, таких как, когда каждая из первой и второй зон дегидрогенизации содержит четыре реактора, способ может содержать работу двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле регенерации; и работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле продувки или сброса/выгрузки. В некоторых вариантах работа реакторов в цикле дегидрогенизации смещается, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки реакторов в каждой из реакционных зон не перекрываются.

[0013] В некоторых вариантах, таких как, когда каждая из первой и второй зон дегидрогенизации содержит пять реакторов, способ может содержать работу двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работу двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле регенерации; и работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле продувки или сброса/выгрузки. В некоторых вариантах работа реакторов в циклах дегидрогенизации и регенерации смещается, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки реакторов в каждой из реакционных зон не перекрываются.

[0014] В другом аспекте варианты, рассмотренные здесь, относятся к системе для получения олефинов. Система может содержать первую реакционную зону дегидрогенизации для дегидрогенирования первого н-алкана с получением первого выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из первого н-алкана или первого диолефина, и вторую реакционную зону дегидрогенизации для дегидрогенирования по меньшей мере одного из первого изоалкана или второго н-алкана с получением второго выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из первого изоолефина, второго н-олефина или второго диолефина. Система может также содержать один или более компрессоров для сжатия первого выходящего потока и второго выходящего потока; и общий сепарационный ряд для разделения первого выходящего потока и второго выходящего потока на две или более фракций.

[0015] В некоторых вариантах система может содержать третью реакционную зону дегидрогенизации для дегидрогенирования по меньшей мере одного из второго изоалкана или третьего н-алкана с получением третьего выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из второго изоолефина, третьего н-олефина или третьего диолефина. Проточный трубопровод может быть предусмотрен для подачи третьего выходящего потока в общий сепарационный ряд.

[0016] В некоторых вариантах система может также содержать четвертую реакционную зону дегидрогенизации для дегидрогенирования третьего изоалкана с получением четвертого выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из третьего изоолефина или четвертого диолефина. Проточный трубопровод может быть предусмотрен для подачи третьего выходящего потока в общий сепарационный ряд.

[0017] В некоторых вариантах, таких как, когда каждая из первой и второй зон дегидрогенизации содержит два реактора, система может также содержать контрольную систему, сконструированную для работы одного реактора в каждой реакционной зоне в цикле дегидрогенизации; работы одного реактора в цикле регенерации; и работы одного реактора в цикле продувки или сброса/выгрузки.

[0018] Система может также содержать в некоторых вариантах смесительное устройство для объединения выходящего потока, содержащего водяной пар, и углеводородов из реактора в цикле продувки со вторым выходящим потоком, и сепарационную систему для отделения водяного пара от углеводородов в выходящем потоке продувки и второго выходящего потока. Сепарационная система может содержать, например, межстадийный холодильник компрессора.

[0019] В некоторых вариантах контрольная система может быть дополнительно сконструирована для последовательной работы двух или более клапанов, расположенных параллельно, для обеспечения воздуха, водяного пара и инертных соединений, когда требуется, из общей системы регенерации для реакторов в цикле повторного нагрева/регенерации и для реактора в цикле продувки/сброса/выгрузки и для обеспечения пропана, н-бутана и изобутана, когда требуется, для реакторов в цикле дегидрогенизации. Контрольная система может быть также сконструирована для работы реакторов в цикле дегидрогенизации в смещенных циклах, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки реакторов не перекрываются.

[0020] В некоторых вариантах, таких как, когда каждая из первой и второй зон дегидрогенизации содержит четыре реактора, система может содержать контрольную систему, сконструированную для работы двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работы одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле регенерации; и работы одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле продувки или сброса/выгрузки. Контрольная система может быть также сконструирована для работы реакторов в цикле дегидрогенизации в смещенных циклах, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки реакторов в каждой из реакционных зон не перекрываются.

[0021] В другом аспекте варианты, описанные здесь, относятся к способу получения олефинов. Способ может содержать: дегидрогенирование пропана в первой реакционной зоне дегидрогенизации с получением первого выходящего потока, содержащего пропилен; и дегидрогенирование изобутана во второй реакционной зоне дегидрогенизации с получением второго выходящего потока, содержащего изобутилен. Первый выходящий поток может быть охлажден в теплообменнике непрямого действия с получением водяного пара и охлажденного первого выходящего потока, и второй выходящий поток может быть охлажден в теплообменнике непрямого действия с получением водяного пара и охлажденного второго выходящего потока. Пропан, подаваемый в первую реакционную зону дегидрогенизации, может быть нагрет посредством непрямого теплообмена с охлажденным первым выходящим потоком, а изобутан, подаваемый во вторую реакционную зону дегидрогенизации, может быть нагрет посредством непрямого теплообмена с охлажденным вторым выходящим потоком. Первый и второй выходящие потоки могут быть затем сжаты, смешаны и поданы в общий сепарационный ряд для извлечения этиленовой фракции, пропиленовой фракции, пропановой фракции по меньшей мере одной С4-фракции и одной или более фракций, содержащих тяжелые побочные продукты. В некоторых вариантах способ может содержать подачу н-бутана во вторую реакционную зону дегидрогенизации с получением второго выходящего потока, содержащего изобутилен и бутадиен.

[0022] Другие аспекты и преимущества будут видны из последующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

[0023] На фигуре 1 представлено изображение циклической последовательности, иллюстрирующее циклические операции четырехреакторной системы совместного получения пропилена и изобутилена согласно вариантам, рассмотренным здесь.

[0024] На фигуре 2 представлено изображение циклической последовательности, иллюстрирующее циклические операции восьмиреакторной системы совместного получения пропилена и изобутилена согласно вариантам, рассмотренным здесь.

[0025] На фигуре 3 представлено изображение циклической последовательности, иллюстрирующее циклические операции десятиреакторной системы совместного получения пропилена и изобутилена согласно вариантам, рассмотренным здесь.

[0026] На фигуре 4 представлена блок-схема способа совместного получения пропилена и изобутилена согласно вариантам, рассмотренным здесь.

[0027] На фигуре 5 представлена упрощенная технологическая схема способа совместного получения пропилена, изобутилена и бутадиена согласно вариантам, рассмотренным здесь.

[0028] На фигуре 6 представлена упрощенная технологическая схема способа совместного получения пропилена, изобутилена, н-бутиленов и бутадиена согласно вариантам, рассмотренным здесь.

[0029] На фигуре 7 представлена упрощенная технологическая схема способа согласно вариантам, рассмотренным здесь.

Подробное описание изобретения

[0030] Варианты, рассмотренные здесь, в общем плане относятся к улучшенному способу совместного получения олефинов, включая пропилен, изобутилен, н-бутилены и в некоторых вариантах изопрен; к улучшенному способу совместного получения диолефинов, включая бутадиен и изопрен; и к новому объединенному способу совместного получения олефинов и диолефинов, включая пропилен, изобутилен, н-бутилены, бутадиен и в некоторых вариантах изопентен и изопрен. Более конкретно, варианты здесь относятся к объединенному способу совместного получения С3-олефинов, С4-олефинов и диолефинов и С5-олефинов и диолефинов.

[0031] Способы получения олефинов согласно вариантам, рассмотренным здесь, могут содержать дегидрогенирование пропана в первой реакционной зоне дегидрогенизации с получением первого выходящего потока, содержащего пропилен, непрореагировавший пропан и любые легкие побочные продукты, которые могут образоваться как результат крекинга, а также любые тяжелые побочные продукты, которые могут образоваться как результат олигомеризации. Изобутан может быть дегидрогенирован во второй реакционной зоне дегидрогенизации с минимальной подачей (такой как менее 1% мас. или загрязняющие количества) или без подачи н-бутана во вторую реакционную зону дегидрогенизации с получением второго выходящего потока, содержащего изобутилен, непрореагировавший изобутан, а также легкие и тяжелые побочные продукты. Выходящие потоки могут быть затем объединены и сжаты или альтернативно сжаты отдельно и поданы в общий сепарационный ряд для извлечения требуемых продуктов, которые могут включать пропилен и изобутилен, а также другие фракции, которые являются результатом неполных или побочных реакций.

[0032] В некоторых вариантах пропан может быть дегидрогенирован в первой реакционной зоне дегидрогенизации, и н-бутан может быть дегидрогенирован во второй реакционной зоне дегидрогенизации с минимальной подачей (такой как менее 1% мас. или загрязняющие количества) или без подачи изобутана во вторую реакционную зону дегидрогенизации с получением второго выходящего потока, содержащего бутадиен и/или н-бутилены, непрореагировавший н-бутан, а также легкие и тяжелые побочные продукты. В таких вариантах работа второй реакционной зоны дегидрогенизации может быть оптимизирована для конверсии н-бутана в бутадиен/н-бутилены. В таких вариантах работа второй реакционной зоны дегидрогенизации может быть оптимизирована для максимального получения бутадиена и минимального получения н-бутиленов или максимального получения н-бутиленов и минимального получения бутадиена или любой смеси бутадиена и н-бутиленов между указанными пределами.

[0033] В других вариантах пропан может быть дегидрогенирован в первой реакционной зоне дегидрогенизации, а смесь изобутана и н-бутана может быть дегидрогенирована во второй реакционной зоне дегидрогенизации. В таких вариантах работа второй реакционной зоны дегидрогенизации может быть в условиях, подходящих для конверсии изобутана в изобутилен, или в условиях, подходящих для конверсии н-бутана в бутадиен и/или н-бутилен.

[0034] В других вариантах изобутан может быть дегидрогенирован в первой реакционной зоне дегидрогенизации, и н-бутан может быть дегидрогенирован во второй реакционной зоне дегидрогенизации. В таких вариантах работа первой реакционной зоны дегидрогенизации может быть в условиях, подходящих для конверсии изобутана в изобутилен, и работа второй реакционной зоны дегидрогенизации может быть в условиях, подходящих для конверсии н-бутана в бутадиен и/или н-бутилены.

[0035] Если требуется совместное получение пропилена, изобутилена и бутадиена/н-бутиленов, способ может также содержать подачу пропана в первую реакционную зону дегидрогенизации, изобутана - во вторую реакционную зону дегидрогенизации и н-бутана - в третью реакционную зону дегидрогенизации с получением первого выходящего потока, содержащего пропилен и непрореагировавший пропан, второго выходящего потока, содержащего изобутилен и непрореагировавший изобутан, и третьего выходящего потока, содержащего бутадиен, н-бутилены и непрореагировавший н-бутан. Первый, второй и третий выходящие потоки могут быть отдельно или вместе сжаты и поданы в общий сепарационный ряд для извлечения требуемого продукта и рециклируемых фракций, включая фракцию пропилена, фракцию изобутилена, фракцию бутадиена и/или фракцию н-бутилена.

[0036] В еще других вариантах, таких, когда также перерабатываются С5-продукты, способ может содержать дегидрогенирование изопентана во второй, третьей или четвертой реакционной зоне дегидрогенизации с получением второго, третьего или четвертого выходящего потока, содержащего изопентен и/или изопрен. В процессе цикла дегидрогенизации, в пределах времени, тепло поглощается от каталитических слоев эндотермической реакцией, когда проходит дегидрогенизация, постепенно снижая температуру каталитического слоя. Это снижение температуры, сопряженное с отложением кокса на катализаторе, снижает его способность к получению требуемых продуктов. Для удаления кокса и возвращения необходимого тепла каталитического слоя требуется периодическое нагревание катализатора горячим воздухом. Как таковая, каждая реакционная зона дегидрогенизации может содержать два или более реакторов, работающих параллельно, где один реактор может производить олефины и/или диолефины, тогда как другой реактор продувается, и катализатор регенерируется и повторно нагревается до требуемой температуры реактора перед приведением в состояние для получения олефина и/или диолефина.

[0037] Циклическая работа реакторов в отдельных реакционных зонах обеспечивает некоторую оптимизацию способа, увеличивая общее время на потоке. Варианты здесь могут быть дополнительно улучшены интегрированием циклической работы реакторов в каждой из реакционных зон; регенерационное оборудование (воздушный компрессор, воздушный нагреватель, трубопровод, система клапанов и т.д.) может быть параллельным к каждому из реакторов, но точным к реакторам в конкретной реакционной зоне. Таким образом, воздух, водяной пар и системы подачи инертных веществ могут быть соразмерными для минимального числа реакторов, снижая капитальные затраты и рабочую стоимость всей системы.

[0038] Например, каждая из первой и второй реакционных зон дегидрогенизации может содержать два реактора дегидрогенизации. Циклическая работа реакторов может содержать: работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работу одного реактора в цикле регенерации; и работу одного реактора в цикле продувки или сброса/выгрузки. Циклы дегидрогенизации двух реакторов могут быть также смещены.

[0039] Циклическая работа, как описано выше, дает в результате такую работу четырех реакторов, что отсутствует перекрытие в соответствующих циклах продувки водяным паром, отсутствует перекрытие в соответствующих циклах повторного нагревания/регенерации, и отсутствует перекрытие в соответствующих циклах сброса/выгрузки. Работа реакторов в цикле дегидрогенизации смещается, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки не перекрываются (т.е. два реактора не продуваются в одно и то же время, два не регенерируются в одно и то же время, и два не подвергаются сбросу/выгрузке в одно и то же время). Это облегчает использование общего реакторного циклического оборудования для подачи водяного пара, воздуха и инертных соединений.

[0040] Такая циклическая работа также дает в результате способность надлежащим образом соразмерять и регулировать извлечение углеводородов в процессе цикла продувки водяным паром. Например, перед сжатием второго выходящего потока выходящий поток, содержащий водяной пар и углеводороды из реактора, подвергающегося циклу продувки, может быть объединен со вторым выходящим потоком из реактора дегидрогенизации С4. Водяной пар продувки затем удаляется конденсацией в расположенных ниже по потоку межстадийных холодильниках компрессора продукта.

[0041] Для облегчения циклических операций способы здесь могут содержать последовательную работу двух или более клапанов, расположенных параллельно, для обеспечения воздуха, водяного пара и инертных веществ, если требуется, от общей системы регенерации к реакторам в цикле повторного нагревания/регенерации и реактору в цикле продувки/сброса/выгрузки и для обеспечения пропана, н-бутана и изобутана, если требуется, к реакторам в цикле дегидрогенизации.

[0042] Вышеописанные циклические операции, охватывающие множественные реакционные зоны, иллюстрируются на фигуре 1, где система содержит четыре реактора - реакторы 1 и 2 являются реакторами дегидрогенизации пропана, а реакторы 3 и 4 являются реакторами дегидрогенизации изобутана.

[0043] Хотя описаны для четырехреакторной системы (две реакционные зоны, два реактора в каждой) выше, подобные циклические операции могут быть осуществлены в восьмиреакторной системе (две реакционные зоны, четыре реактора в каждой), как показано на фигуре 2. Когда каждая из первой и второй реакционных зон дегидрогенизации содержит четыре реактора, способ может содержать: работу двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле регенерации; и работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле продувки или сброса/выгрузки.

[0044] В восьмиреакторной системе два реактора (один в каждой реакционной зоне) могут иметь перекрывающиеся последовательности (реакторы 1 и 5, реакторы 2 и 6 и т.д.), но два реактора в одной и той же реакционной зоне не имеют перекрывающиеся циклы продувки, циклы регенерации или циклы сброса/выгрузки (т.е. два реактора в одной и той же реакционной зоне, реакционной зоне дегидрогенизации пропана или реакционной зоне дегидрогенизации изобутана не продуваются в одно и то же время, два не регенерируются в одно и то же время, и два не подвергаются сбросу/выгрузке в одно и то же время).

[0045] Хотя описаны для четырехреакторной системы (две реакционные зоны, два реактора в каждой) выше, подобные циклические операции могут быть осуществлены в десятиреакторной системе (две реакционные зоны, пять реакторов в каждой), как показано на фигуре 3. Когда каждая из первой и второй реакционных зон дегидрогенизации содержит пять реакторов, способ может содержать: работу двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работу двух реакторов в каждой из реакционных зон в цикле регенерации; и работу одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле продувки или сброса/выгрузки.

[0046] В десятиреакторной системе два реактора (один в каждой реакционной зоне) могут иметь перекрывающиеся последовательности (реакторы 1 и 6, реакторы 2 и 7 и т.д.), но два реактора в одной и той же реакционной зоне не имеют перекрывающиеся циклы продувки, циклы регенерации или циклы сброса/выгрузки (т.е. два реактора в одной и той же реакционной зоне, реакционной зоне дегидрогенизации пропана или реакционной зоне дегидрогенизации изобутана не продуваются в одно и то же время, и два не подвергаются сбросу/выгрузке в одно и то же время). В десятиреакторной системе два реактора в каждой зоне подвергаются регенерации, но смещаются относительно начала цикла.

[0047] Варианты здесь относятся также к системам для получения олефинов и диолефинов, включая пропилен, изобутилен и в некоторых вариантах н-бутилены/бутадиен, и в других вариантах - изопентен и изопрен. Система может содержать первую реакционную зону дегидрогенизации для дегидрогенирования пропана с получением первого выходящего потока, содержащего пропилен. Система также содержит вторую реакционную зону дегидрогенизации для дегидрогенирования по меньшей мере одного из изобутана и н-бутана с получением второго выходящего потока, содержащего по меньшей мере один из изобутилена и н-бутиленов/бутадиена, соответственно. Один или более компрессоров, имеющих одну или более ступеней сжатия каждый, могут использоваться для сжатия первого выходящего потока и второго выходящего потока. Общий сепарационный ряд может быть предусмотрен для разделения первого и второго выходящих потоков с извлечением фракции пропилена, фракции пропана, по меньшей мере одной С4-фракции и одной или более фракций, содержащих легкие побочные продукты и тяжелые побочные продукты.

[0048] Проточные трубопроводы, насосы, клапаны и другие компоненты и оборудование могут быть предусмотрены для транспортирования питания, выходящих потоков, продуктов, продувок и рециклируемых потоков между устройствами в системе. Например, в некоторых вариантах н-бутан дегидрогенируется во второй реакционной зоне дегидрогенизации с минимальной подачей (такой как менее 1% мас. или загрязняющие количества) или без подачи изобутана во вторую реакционную зону дегидрогенизации.

[0049] В других вариантах, например, изобутан дегидрогенируется во второй реакционной зоне дегидрогенизации с минимальной подачей (такой как менее 1% мас. или загрязняющие количества) или без подачи н-бутанов во вторую реакционную зону дегидрогенизации. В таких вариантах, если также требуется получение н-бутиленов/ бутадиена, система может также содержать третью реакционную зону дегидрогенизации и проточные трубопроводы для подачи н-бутана в третью реакционную зону дегидрогенизации с получением н-бутиленов/бутадиена.

[0050] Как описано выше, способы здесь могут содержать циклические операции. Системы согласно вариантам здесь могут содержать контрольную систему, сконструированную для работы одного реактора в каждой из реакционных зон в цикле дегидрогенизации; работы одного реактора в цикле регенерации и работы одного реактора в цикле продувки или сброса/выгрузки. Контрольная система может быть дополнительно сконструирована для последовательной работы двух или более клапанов, расположенных параллельно, для обеспечения воздуха, водяного пара и инертных веществ, когда требуется, от общей системы регенерации к реакторам в цикле повторного нагревания/ регенерации и реактору в цикле продувки/сброса/выгрузки и для обеспечения пропана, н-бутана и изобутана, когда требуется, к реакторам в цикле дегидрогенизации. Другими словами, контрольная система может быть сконструирована для работы реакторов в цикле дегидрогенизации в смещенных циклах, так что цикл продувки, цикл регенерации или цикл сброса/выгрузки реакторов не перекрываются.

[0051] Перед сжатием второго выходящего потока выходящий поток, содержащий водяной пар и углеводороды из реактора, подвергающегося циклу продувки, может быть объединен со вторым выходящим потоком из реактора дегидрогенизации С4. Смесительное устройство, такое как сосуд, тройниковый смеситель, насос или другое устройство для смешения потоков, может быть предусмотрено для объединения выходящего потока, содержащего водяной пар и углеводороды из реактора, в цикле продувки с выходящим потоком из реактора реакционной зоны дегидрогенизации, работающего в цикле дегидрогенизации. Водяной пар продувки затем удаляется конденсацией в расположенных ниже по потоку межстадийных холодильниках компрессора.

[0052] Сепарационная зона для разделения объединенных выходящих потоков может содержать одну или более дистилляционных колонн и/или установок экстракционной дистилляции и/или реакционных установок для разделения и извлечения различных фракций продукта, рециклируемых фракций и фракций побочного продукта. Например, при получении изобутилена и пропилена сепарационная система может содержать устройство для отделения этана, устройство для отделения пропана, устройство для отщепления С3 и устройство для отщепления С4; в некоторых вариантах реакционное устройство изобутилена может использоваться вместо или в добавление к устройству отщепления С4. В некоторых вариантах сепарационная система может содержать деойлер, отделяющий С5+ тяжелые соединения от С4-соединений, которые могут рециклироваться как целое в реакционную зону дегидрогенизации С4. В некоторых вариантах изобутилен из устройства отщепления С4 или в реакционной установке изобутилена может быть конвертирован в реакторе этерификации с получением простого эфирного продукта, такого как MTBE или ETBE. При получении нормальных бутиленов сепарационная система может содержать установку селективной экстракции олефинов. При получении бутадиена сепарационная система может также содержать установку экстракции бутадиена. Еще в других вариантах сепарационная система может содержать установку извлечения легких концов, такую как для отделения метана и водорода, которые могут отделяться и извлекаться путем адсорбции при размахе давления или использоваться как топливный газ для различных операций установки, включая как топливный исходный материал для загрузки нагревателя, нагревающего питание пропана и изобутана выше по потоку от реакционных зон гидрогенизации. Другие различные варианты описываются дополнительно ниже.

[0053] Система может дополнительно содержать объединение тепла, нагревающего различные потоки питания и потоки ребойлерной колонны, верхние потоки охлаждающей колонны и потоки, выходящие из реактора, и т.д., с извлечением тепла и/или получением водяного пара, снижая общие внешние требования к работе установки. Например, один или более теплообменников могут быть предусмотрены для извлечения тепла от по меньшей мере одного из первого выходящего потока и второго выходящего потока.

[0054] Что касается теперь фигуры 4, на ней показана блок-схема способа согласно вариантам здесь. Способ, показанный на фигуре 4, содержит первую реакционную зону 10 дегидрогенизации и вторую реакционную зону 12 дегидрогенизации. Пропан может подаваться по проточной линии 14 в первую реакционную зону 10 дегидрогенизации, а изобутан может подаваться по проточной линии 16 во вторую реакционную зону 12 дегидрогенизации.

[0055] Первая реакционная зона 10 де