Проведены опытно-промышленные испытания технологии дегидрирования метилбутенов в изопрен в двухреакторной системе с дополнительным подводом перегретого пара в межреакторное пространство. Испытания проводили на пилотной установке с 2 адиабатическими реакторами, общим объемом загрузки катализатора 60,0 дм3 при температурах 565–620 °С, времени контактирования 0,18–0,25 с, разбавлении сырья паром в массовом соотношении С5Н10 : Н2О = 1,0 : (6,0÷30,0) и избыточном давлении 0,6–0,8 кгс/см2. Зависимость концентрации изопрена в контактном газе от тепловой энергии, подведенной сырьем и паром, определена в условиях традиционного ведения процесса и в «псевдоизотермическом» режиме, сформированном путем дополнительной подачи в межреакторное пространство перегретого пара. Показано, что в модернизированном режиме прирост выхода изопрена составляет 10–12 %. На основании результатов определены условия ведения промышленного процесса. На заводе СК ПАО «Нижнекамскнефтехим» на установке дегидрирования метилбутенов после модернизации технологической схемы проведены испытания в реакторе с двухслойной загрузкой катализатора по 9 т в каждом. Закономерности, установленные в ходе проведения опытно-промышленных испытаний, в целом подтвердились, однако из-за ряда конструкционных недостатков селективность процесса оказалась ниже. Намечены меры по устранению недостатков. Сопоставление результатов экспериментов с расчетными значениями подтвердило достоверность математической модели.
Pilot testing of the technology for dehydrogenation of methylbutenes to isoprene was achieved using a two-reactor system with additional overheated steam fed to the inter-reactor space. A pilot setup with two adiabatic reactors was used at the total ZhKD-3 catalyst loading 60,0 dm3, 565–620 °C, contact time 0,18–0,25 s, feed to steam mass ratio C5H10 1,0 : (6,0÷30,0) and extra pressure 0,6–0,8 kg/cm2. Dependence of the isoprene concentration in the contact gas on the heat energy supplied by the feed and steam was determined under the traditional process conditions and in the pseudoisothermic mode, the latter was achieved by feeding additional overheated steam to the inter-reactor space. 10–12 % increase in the isoprene yield was demonstrated in the improved process. The industrial process conditions were determined on the basis of the results obtained. The improved process was tested at a Nizhnekamsk plant using a setup for dehydrogenation of methylbutenes in a reactor with the catalyst loaded in two beds with 9 t of the catalyst in each. Regularities established during pilot testing were, in general, proved true, while the selectivity was lower because of some design drawbacks to be eliminated. Reliability of the mathematical model was proved by comparing experimental and calculated data.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.