[發明專利]采用鉑系催化劑的丙烷脫氫制丙烯反應體系及方法和應用

在審

• 申請號: 201910132619.0
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109796294A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 潘相米;韓偉;程牧曦;吳硯會;艾珍;李博;鄭敏
• 申請（專利權）人: 西南化工研究設計院有限公司
• 主分類號: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉小彬

本發明公開了采用鉑系催化劑的丙烷脫氫制丙烯反應體系及方法和應用，解決現有技術中丙烷脫氫制丙烯轉化率不高，選擇性低的問題。本發明所述的一種采用鉑系催化劑的丙烷脫氫制丙烯的反應體系，包括丙烷、鉑系催化劑、氫氣和伴反氣，所述伴反氣選自氫氣、氮氣中的任意一種或其組成的混合氣體，所述伴反氣與丙烷進料氣相體積比為大于0.0小于等于5.0。本發明設計科學、方法簡單，本發明創造性地在丙烷脫氫制丙烯的反應體系中加入了伴反氣，不僅可使丙烷脫氫制丙烯催化劑的壽命可以大大延長，且在相同的測試條件下，丙烷的轉化率和選擇性更好；也可大幅度降低反應溫度，實現節能降耗。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及采用鉑系催化劑的丙烷脫氫制丙烯反應體系及方法和應用。

背景技術

丙烯是石化工業主要的烯烴原料，是第二大合成材料的基本原料，主要用于生產聚丙烯、異丙苯、羰基醇、環氧丙烷、丙烯腈等化工產品的生產。丙烯制成品其良好的性能，近年來，丙烯下游產業快速發展。目前，丙烯供應主要還是來自石油裂解制乙烯和石油催化裂化過程的副產物。由于傳統丙烯的獲取方式已經不能滿足市場對丙烯的增長需求，因此近年來，各種丙烯制備新工藝先后誕生。新的丙烯生產工藝主要有丙烷脫氫制丙烯、甲醇制丙烯、甲醇制烯烴等。最受市場認可的，當屬丙烷脫氫制丙烯工藝。其技術主要有UOP公司的Oleflex工藝、ABB Lummus公司的Catofin技術。Oleflex工藝采用的是錫、鉀或鋰改性鉑/氧化鋁的催化劑，結合移動床反應器，該脫氫催化劑失活較快，需要不斷的再生；Catofin工藝采用的是氧化鉻/氧化鋁為催化劑的固定床合成工藝，其催化劑失活更快，大概15分鐘就要再生一次。

不論是那種工藝，反應體系均采用的是原料丙烷和氫氣按一定比例混合，加熱至反應溫度后，進入脫氫反應器。丙烷單程轉化率一般在30％左右、選擇性85～87％。轉化率不高，循環丙烷量大，提高能耗；而選擇性也不高，丙烷主要分解成甲烷、乙烷等低附加值產品。因此，提供一種丙烷脫氫制丙烯的反應體系，能有效提高丙烷的轉化率和丙烯的選擇性，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明解決的問題是：提供一種采用鉑系催化劑的丙烷脫氫制丙烯反應體系，解決現有技術中丙烷脫氫制丙烯轉化率不高，選擇性低的問題。

本發明還提供了采用該反應體系進行丙烷脫氫制丙烯的方法。

本發明還提供了該反應體系的應用。

本發明采用的技術方案如下：

本發明所述的一種采用鉑系催化劑的丙烷脫氫制丙烯的反應體系，包括丙烷、鉑系催化劑、氫氣和伴反氣，所述伴反氣選自氫氣、氮氣中的任意一種或其組成的混合氣體，所述伴反氣與丙烷進料氣相體積比為大于0.0小于等于5.0。

優選地，所述伴反氣與丙烷進料氣相體積比為0.5～2。

優選地，所述伴反氣為氫氣與氮氣的混合氣體時，氫氣與氮氣的體積比為0～5。

本發明所述的采用如上所述的反應體系進行丙烷脫氫制丙烯的方法，將所述鉑系催化劑裝入反應器中，通入氫氣升溫，之后通入丙烷與伴反氣，進行脫氫反應，由反應器出口取樣分析。

優選地，通入氫氣升溫至550-650℃，升溫速率為1-2℃/min。

優選地，升溫過程控制系統為常壓。

優選地，其特征在于，所述脫氫反應的溫度為500～650℃，反應壓力為常壓～200kpa，丙烷液時空速為1.0～5.0。

優選地，，所述脫氫反應的溫度為540～620℃，反應壓力為30～100kpa，丙烷液時空速為2.5～3.5。

優選地，當丙烷轉化率低于25％，選擇低于85％時，判定鉑系催化劑失活，需要再生處理。