[發(fā)明專利]一種烷烴脫氫制烯烴的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210179765.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN103449948A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐春天;郝希仁;謝恪謙;丁洪春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油天然氣華東勘察設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): C07C5/333
• 分類號(hào): C07C5/333;C07C11/09;B01J38/02;B01J38/06
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種烷烴脫氫制烯烴的工程方法，更具體地說(shuō)涉及烷烴催化脫氫制烯烴裝置的流化工程方法。

背景技術(shù)

烯烴和二烯烴（乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、異戊二烯和丁二烯等）在合成樹脂、塑料、高辛烷值汽油調(diào)和組分（甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚和烷基化油）及其它高附加值產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。這些烯烴除了通過(guò)烴的蒸汽裂解（如乙烷蒸汽裂解，石腦油蒸汽裂解）、烯烴的催化裂解（如Superflex技術(shù)）、重油的催化裂解（如TMP、DCC技術(shù)）和重油催化熱解（如CPP技術(shù)）等過(guò)程生產(chǎn)外，烷烴催化脫氫也是烯烴和二烯烴生產(chǎn)的重要技術(shù)路線。

目前國(guó)外已經(jīng)開發(fā)的烷烴脫氫工業(yè)化技術(shù)有UOP公司的Oleflex工藝、Lummus公司的Catofin工藝、Phillips公司的STAR工藝、Snamprogetti公司的FBD-4工藝、Linde公司的Linde工藝等，但受供熱影響多采用固定床反應(yīng)器。烷烴脫氫催化劑是細(xì)粉型催化劑，因此成功開發(fā)能夠同時(shí)解決烷烴脫氫給熱問(wèn)題和細(xì)粉催化劑流化問(wèn)題的流化床連續(xù)再生的烷烴脫氫制烯烴裝置將具有非常強(qiáng)的技術(shù)成本優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)前景非常廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種烷烴脫氫制烯烴的方法；通過(guò)系統(tǒng)補(bǔ)燃技術(shù)、細(xì)粉催化劑的流化技術(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的反應(yīng)再生過(guò)程。

本發(fā)明所述的烷烴脫氫制烯烴的方法：原料烷烴經(jīng)過(guò)烷烴-反應(yīng)油氣換熱器及原料預(yù)熱爐預(yù)熱后進(jìn)入脫氫反應(yīng)器底部，通過(guò)烷烴分布器后與催化劑床層逆流均勻接觸并發(fā)生脫氫反應(yīng)，反應(yīng)熱由床層催化劑提供，反應(yīng)產(chǎn)物在稀相空間經(jīng)旋風(fēng)分離器回收催化劑后離開脫氫反應(yīng)器，高溫油氣經(jīng)蒸汽發(fā)生器、烷烴-反應(yīng)油氣換熱器降溫后進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)；待生催化劑在脫氫反應(yīng)器底部進(jìn)入待生催化劑汽提段，在待生催化劑汽提段內(nèi)向待生催化劑中均勻噴入燃料油，或在待生提升管前的待生斜管中噴入燃料油，噴油后的待生催化劑進(jìn)入待生催化劑提升管，用輔助燃燒室加熱后的主風(fēng)輸送至再生器底部，在再生器內(nèi)順流完成燒焦、燃料油燃燒放熱為催化劑提供充足的熱量；再生催化劑溢流至再生催化劑汽提段，汽提后的再生催化劑進(jìn)入脫氫反應(yīng)器床層上部；再生器內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)旋風(fēng)分離器回收催化劑，然后離開再生器進(jìn)入三級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步回收催化劑細(xì)粉，離開三級(jí)旋風(fēng)分離器的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐回收熱量；裝置自產(chǎn)干氣一部分進(jìn)入輔助燃燒室燃燒放熱為催化劑提供部分熱量，一部分進(jìn)入原料預(yù)熱爐燃燒加熱原料。

本發(fā)明所述的脫氫反應(yīng)器為單段逆流等速氣泡床層反應(yīng)器；反應(yīng)器密相床層為倒置圓臺(tái)形狀，頂部直徑大、底部直徑小，通過(guò)床層截面積的步增來(lái)實(shí)現(xiàn)床層等線速，床層底部設(shè)有烷烴分布器、頂部設(shè)有催化劑分布器，床層中間設(shè)有多層格柵，稀相空間設(shè)有兩級(jí)旋風(fēng)分離器。

本發(fā)明所述的再生器為單段順流氣泡床再生器；再生器床層底部設(shè)有催化劑分布器，床層內(nèi)設(shè)有多層格柵，稀相空間設(shè)有兩級(jí)旋風(fēng)分離器。

本發(fā)明所述的汽提段內(nèi)設(shè)有多層格柵擋板，格柵為傾斜對(duì)稱安裝，單層格柵截面積小于汽提段橫截面積。

本發(fā)明提供了一種烷烴催化脫氫制烯烴的細(xì)粉催化劑流化床連續(xù)反應(yīng)再生的工程化方案，流程簡(jiǎn)單、操作方便，解決了細(xì)粉催化劑的流化問(wèn)題和反應(yīng)熱的供給問(wèn)題，從而使該生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)且穩(wěn)定。本發(fā)明適用于采用流化床的烷烴催化脫氫制烯烴的工業(yè)裝置。

使用該兩器型式的工業(yè)裝置可以實(shí)現(xiàn)烷烴催化脫氫制烯烴反應(yīng)的連續(xù)反應(yīng)再生過(guò)程，降低工業(yè)裝置能耗、提高生產(chǎn)效率、節(jié)省人力資源并且調(diào)節(jié)靈活。使用該方法的工業(yè)裝置原料烷烴的單程轉(zhuǎn)化率與平衡轉(zhuǎn)化率較接近，目的產(chǎn)物（烯烴）的選擇性較高，實(shí)施例中的異丁烷單程轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到40-50％，異丁烯的選擇性可以達(dá)到80-90％（摩爾），因此具有較好的工業(yè)實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是烷烴脫氫制烯烴裝置細(xì)粉催化劑流化床系統(tǒng)流程示意圖。

其中：1烷烴-反應(yīng)油氣換熱器、2原料預(yù)熱爐、3脫氫反應(yīng)器4油氣蒸汽發(fā)生器、5待生催化劑汽提段、6輔助燃燒室、7待生催化劑提升管、8再生催化劑汽提段、9再生器、10三級(jí)旋風(fēng)分離器、11雙動(dòng)滑閥、12煙氣降壓孔板、13四級(jí)旋風(fēng)分離器、14三旋回收催化劑儲(chǔ)罐、15臨界流速噴嘴

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1對(duì)烷烴催化脫氫制烯烴裝置進(jìn)行說(shuō)明。