[發(fā)明專利]一種在線硫化烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310102624.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN104069778A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春義;王書旭;王國瑋;龐春天;孫楠楠;孫亞楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油天然氣華東勘察設(shè)計(jì)研究院;中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): B01J8/26
• 分類號(hào): B01J8/26;B01J27/053;B01J27/25;C07C5/333;C07C11/02
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 劉映東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及烯烴制備領(lǐng)域，特別涉及一種在線硫化烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)裝置和方法。

背景技術(shù)

石油化工是當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，而乙烯、丙烯以及丁烯（包括1-丁烯、2-丁烯和異丁烯）都是重要的石油化工基本原料，烯烴用途廣泛，可制備橡膠以及塑料。烷烴脫氫制烯烴是重要的工業(yè)生產(chǎn)烯烴過程，這種方法不僅可以充分利用廉價(jià)易得的烷烴資源，還可為煉廠生產(chǎn)清潔油品提供氫源，從而提高油氣資源的綜合利用水平，所以近年來受到越來越多的技術(shù)工作者的關(guān)注。

烷烴催化脫氫制取相應(yīng)烯烴的技術(shù)中，主要采用Pt催化劑和Cr₂O₃催化劑。

目前，烷烴催化脫氫制取相應(yīng)烯烴均采用固定床和移動(dòng)床技術(shù)，如ABBLummus公司的Catofin技術(shù),UOP公司的Oleflex移動(dòng)床技術(shù)。

但是，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下一些問題：

受到熱力學(xué)平衡的限制，丙烷、丁烷等的催化脫氫反應(yīng)需要在高溫、低壓的條件下進(jìn)行，高溫的反應(yīng)條件容易加快Pt催化劑和Cr₂O₃催化劑積炭失活，從而降低催化劑的活性和選擇性，降低產(chǎn)物的收率。

烷烴制烯烴的反應(yīng)如果采用固定床反應(yīng)器，催化劑的再生周期只有幾十分鐘，頻繁的反應(yīng)、再生給生產(chǎn)操作帶來了極大的不便和安全風(fēng)險(xiǎn)，如果采用移動(dòng)床反應(yīng)器，雖然能實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)、再生，但裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資高；而且為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)上可接受的烷烴制烯烴的單程轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)溫度一般接近600℃，甚至在600℃以上，烷烴脫氫是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，采用固定床或移動(dòng)床反應(yīng)器，如何給反應(yīng)供熱就成為工程上需要解決的首要問題，畢竟，無論采用的是負(fù)載型Pt催化劑還是Cr₂O₃催化劑，其主要成份都是Al₂O₃等金屬氧化物，是熱的不良導(dǎo)體，催化劑無論是處于不動(dòng)或移動(dòng)狀態(tài)，其傳熱性能都不理想；而如果采用流化床反應(yīng)器，雖然可以解決傳熱的問題，但是負(fù)載型Pt催化劑過于昂貴，負(fù)載型Cr₂O₃催化劑有毒，不適合在循環(huán)流化床反應(yīng)器中使用。因此，尋找新的催化劑并設(shè)計(jì)配套的反應(yīng)裝置，摸索高收率的反應(yīng)方法就顯得極為重要了。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種在線硫化烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)裝置和方法。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種在線硫化烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)器、原料預(yù)熱爐、多孔進(jìn)料環(huán)管、待生斜管、輸送管和再生器，所述原料預(yù)熱爐位于反應(yīng)器外部，所述多孔進(jìn)料環(huán)管位于反應(yīng)器內(nèi)部，所述原料預(yù)熱爐通過進(jìn)料管與所述多孔進(jìn)料環(huán)管連接，所述反應(yīng)器通過所述待生斜管和所述輸送管與所述再生器連接，其特征在于，所述輸送管上設(shè)置燃料進(jìn)口，所述燃料進(jìn)口位于所述輸送管與待生斜管交叉口處；所述裝置還包括預(yù)硫化器和再生斜管，所述預(yù)硫化器的下端設(shè)置預(yù)硫化介質(zhì)入口，上端設(shè)置預(yù)硫化介質(zhì)出口，并與再生器連接，所述預(yù)硫化器一端通過再生斜管與再生器連接，另一端通過再生斜管與反應(yīng)器連接。

進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器、再生器和預(yù)硫化器內(nèi)部設(shè)置各自的多孔分布板至少為一層。

進(jìn)一步的，所述裝置還包括氣固分離器，所述反應(yīng)器和所述再生器內(nèi)部設(shè)置各自的氣固分離器。

進(jìn)一步的，所述裝置還包括待生滑閥和再生滑閥，所述待生斜管上設(shè)置所述待生滑閥，所述再生斜管上設(shè)置所述再生滑閥。

另一方面，提供了一種利用上述裝置進(jìn)行烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)方法，所述方法按照如下步驟進(jìn)行操作：