[發明專利]一種低碳烷烴脫氫工藝的方法、裝置和反應系統

有效

• 申請號: 201911306207.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110903155B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 卓潤生;付云芝
• 申請（專利權）人: 四川潤和催化新材料股份有限公司
• 主分類號: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C11/06;C07C11/09;B01J8/02
• 代理公司: 成都慕川專利代理事務所(普通合伙) 51278
• 代理人: 李小金

1.一種低碳烷烴的脫氫工藝方法，其特征在于，包括：

(1)C₃～C₅低碳烷烴原料氣、CO和CO₂工藝氣經200～500℃預熱后；

(2)進入反應器中與Cr-Ce-Cl/Al₂O₃脫氫催化劑、Cu-Ce-Ca-Cl/Al₂O₃熱耦合助劑、蓄熱/支撐體惰性氧化鋁球接觸，在反應溫度500～700℃、反應壓力10～100kPa、反應時間5～30分鐘、質量空速(WHSV)0.1～5小時^-1的脫氫反應條件下反應轉化；

(3)反應轉化生成的低碳烯烴和副產物，進入后續分離裝置獲得低碳烯烴、富氫氣體和燃料氣，未轉化的C₃～C₅低碳烷烴則返回反應器；

(4)轉化過程包括催化劑床層的周期性再生過程，經蒸汽吹掃后，通入560～730℃、0.01～1MPa的熱空氣再生和加熱床層，并抽空和還原，每周期循環時間為10～70分鐘；所述的還原過程包括用富氫氣體處理催化劑床層；

所述的Cr-Ce-Cl/Al₂O₃脫氫催化劑含有18m％～30m％的Cr₂O₃、0.1m％～3m％的CeO₂、0.1m％～1m％的Cl和67m％～80m％的Al₂O₃；

所述的Cu-Ce-Ca-Cl/Al₂O₃熱耦合助劑含有5m％～30m％的CuO、0.1m％～3m％的CeO₂、10m％～35m％的CaO、0.1m％～1m％的Cl和50m％～80m％的Al₂O₃；所述的脫氫催化劑、熱耦合助劑、作為蓄熱體的惰性氧化鋁球和作為支撐體的惰性氧化鋁瓷球的裝填體積比例為1:(0.1～0.2):(0.4～0.7):(0.4～0.6)。

2.根據權利要求1所述的一種低碳烷烴的脫氫工藝方法，其特征在于，所述的脫氫過程反應和再生條件為：原料和工藝氣的預熱溫度為300～450℃；在反應溫度540～650℃、反應壓力20～70kPa、反應時間10～20分鐘、質量空速(WHSV)0.3～2小時^-1的條件下進行脫氫反應；再生時通入600～700℃、0.05～0.5MPa的熱空氣，每周期循環時間為20～35分鐘。

3.根據權利要求1所述的一種低碳烷烴的脫氫工藝方法，其特征在于，所述的單個反應-再生循環周期中，脫氫反應、蒸汽吹掃、熱空氣加熱催化劑床層、抽真空/還原反應的時間比例為1:(0.2～0.4):(0.8～1.1):(0.2～0.4)。

4.根據權利要求1所述的一種低碳烷烴的脫氫工藝方法，其特征在于，所述的C₃～C₅低碳烷烴是丙烷、異丁烷和正丁烷中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的一種低碳烷烴的脫氫工藝方法，其特征在于，所述的工藝氣CO和CO₂占低碳烷烴原料的比例為1～20m％。