д-р техн. наук, зам. директора НТЦ ОАО «Нижнекамскнефтехим» (423574, г. Нижнекамск, ОАО«Нижнекамскнефтехим»). Тел.: (8555) 37-58-62
канд. техн. наук, начальник лаборатории ЛДУ НТЦ той же организации. Тел.: (8555) 37-51-76
д-р техн. наук, первый зам. ген. директора ОАО «Нижнекамскнефтехим», гл. инженер той же организации. Тел.: (8555) 37-58-77
Для улучшения технико-экономических показателей 2-стадийного производства изопрена из изопентана изучены особенности наиболее энергоемкой, второй стадии процесса – дегидрирования метилбутенов. В частности, изучено влияние диоксида углерода, образующегося при саморегенерации железооксидного катализатора (по реакции Скокс + 2Н2О → CО2 + 2Н2), на конверсию метилбутенов и селективность по изопрену. Установлено, что присутствие СО2 в реакционной шахте оказывает существенное влияние на конверсию метилбутенов: при содержании в сырье 1,5 мас.% СО2 конверсия метилбутенов снижается на 5–6 %. Показано, что СО2 обратимо дезактивирует катализатор и при прекращении его поступления активность катализатора восстанавливается (выход изопрена постепенно возвращается к исходному значению). Скорость восстановления зависит от концентрации и продолжительности воздействия диоксида углерода. Обработка катализатора паром в отсутствие реакционной смеси приводит к быстрой регенерации катализатора. Сделан вывод, что при реализации 2-ступенчатой технологии дегидрирования метилбутенов, основной целью которой является повышение конверсии метилбутенов до 35–40 %, особое значение приобретают мероприятия по постоянному контролю за содержанием СО2 в контактном газе первой ступени дегидрирования и по подбору оптимальных режимов работы железооксидного катализатора (температура, соотношение пар:сырье и т.д.) для снижения его коксуемости.
To improve the technical and economic parameters of the two-stage isoprene from isopentane production the authors studied the features of most energyintensive the second stage of the process – methyl butenes dehydrogenation. In particular, the influence of carbon dioxide formed during the self regeneration of the iron oxide catalyst (the reaction Ccoke + 2H2O → CO2 + 2H2), on the methyl butenes conversion and isoprene selectivity. It is established that CO2 presence in the reaction batch has a significant effect on the methyl butenes conversion: when the CO2 concentration in the feed close 1,5 wt.% the methyl butenes conversion reduced by 5–6 %. It is shown that CO2 reversibly deactivates the catalyst and if terminate it flow the catalyst activity is restored (yield of isoprene is slowly returning to its original value). The regeneration rate depends on the concentration and duration of carbon dioxide exposure. Treatment of the catalyst with steam in the absence of the reaction mixture leads to rapid regeneration of the catalyst. It is concluded that the implementation of two-step methyl butenes dehydrogenation technology whose primary purpose is to increase the methyl butenes conversion up to 35–40 %, the activities for continuous monitoring of CO2 content in the contact gas of the first stage of dehydrogenation and the selection of optimal regimes for iron oxide catalyst (temperature, the ratio of pairs: raw materials, etc.) become particularly important to reduce the catalyst carbon residue.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.