Химизм процесса
Дегидрирование изобутана проводится в "кипящем" слое смеси катализаторов ИМ-2201, Сг-1710Р и АОК-73-21. Основная реакция дегидрирования изобутана идет при температуре до 6000С и давлении до 0,06 МПа (0,6 кгс/см2):
СН3---СН---СН3 катализатор (Сг +6 ) СН3---С = СН2 + Н2
 | |||||
 | | ||||
СН3 СН3
Реакция дегидрирования изобутана эндотермическая. Для получения одного моля изобутилена необходимо 127,7 кДж тепла.
Параллельно основной реакции протекает побочная:
iC4H10 CH4 + C3H6
iC4H10 C2H6 + C2H4
iC4H10 2CH4 + H2 + 2C и т.д.
Внешним условием дегидрирования является применение катализаторов ИМ-2201, АОК, С-212-10, основой которых является Сг+6, смещающих реакцию в нужном направлении и изменяющего скорость протекания процесса. Сам катализатор химически нейтрален. В аппараты одного реакторного блока загружается 307 т катализатора. Процесс дегидрирования изобутана характеризуется следующими показателями:
- выход изобутилена на пропущенный изобутан есть выраженное в процентах отношение количества полученного изобутилена к общему количеству изобутана, пропущенного через реактор Р-5, что характеризует производительность реактора Р-5;
- выход изобутилена на разложенный изобутан есть выраженное в процентах отношение полученного изобутилена к количеству разложенного изобутана, что определяет селективность процесса.
Реакция дегидрирования изобутана эндотермична, необходимое количество тепла для реакции подводится с горячим регенерированным катализатором, за счет выжига кокса и сгорания топливного газа.
Кокс откладывается на катализаторе, закрывая его активные центры, в результате чего снижается активность катализатора.
Для восстановления активности катализатора проводится его регенерация в «кипящем» слое.
В процессе регенерации происходит:
-выжиг кокса с поверхности катализатора С + О2 СО2;
-окисление трехвалентного хрома до шестивалентного
2Сr203 + 302 4Сr03
Регенерация катализатора осуществляется за счет окисления кислородом воздуха. В окисленном катализаторе имеется кислород, связанный с шестивалентным хромом и избыточный адсорбированный кислород.
Поскольку активность катализатора зависит от начального содержания СrО3, а не от текущего его содержания, в процессе дегидрирования проводят восстановление катализатора абгазом, поступающим из отделения БК-3, в стакане регенератора поз. 14.
Восстановление катализатора заключается в связывании избыточного адсорбированного кислорода, восстановлении шестивалентного хрома до трехвалентного и десорбции азотом образовавшихся при этом паров воды, СО, СО2. Этим достигается снижение расхода изобутана на связывание кислорода, повышение активности и селективности катализатора, уменьшение коксообразования на поверхности катализатора.