[發(fā)明專利]一種低碳烷烴脫氫工藝的方法、裝置和反應(yīng)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911306207.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110903155B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卓潤生;付云芝
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所(普通合伙) 51278
• 代理人: 李小金

一種低碳烷烴脫氫工藝的方法、裝置和反應(yīng)系統(tǒng)，包括將C₃～C₅低碳烷烴原料氣、CO和/或CO₂工藝氣經(jīng)200～500℃預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器，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(yīng)溫度500～700℃、反應(yīng)壓力10～100kPa、反應(yīng)時間5～30分鐘、質(zhì)量空速0.1～5小時^?1的條件下轉(zhuǎn)化；產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)分離裝置獲得低碳烯烴；催化劑床層的周期性再生過程包括，經(jīng)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(huán)時間為10～70分鐘。該脫氫工藝方法、裝置和反應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)了反應(yīng)和熱量耦合，降低了反應(yīng)過程中床層的溫度差和苛刻度，改善了催化劑轉(zhuǎn)化效率、選擇性、運行周期和壽命，并降低了系統(tǒng)能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低碳烷烴脫氫工藝，更具體地說，本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)反應(yīng)和熱量耦合的低碳烷烴脫氫工藝的方法、裝置和反應(yīng)系統(tǒng)，屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

低碳烯烴是石油化學(xué)工業(yè)中需求量大和用途很廣的基本有機原料，例如，丙烯是重要的基本化工原料，廣泛用于生產(chǎn)聚丙烯、異丙醇、異丙苯、羰基醇、環(huán)氧丙烷、丙烯酸、丙烯睛等化工產(chǎn)品；而另一種重要的低碳烯烴丁烯也受到了廣泛的利用，如以混合丁烯生產(chǎn)高辛烷值汽油組分，還有順丁烯二酸酐和仲丁醇、庚烯、聚丁烯、乙酸酐等產(chǎn)品。

目前，我國對低碳烯烴資源的需求依然有所增長，丙烯供應(yīng)主要來自石腦油裂解制乙烯和重油催化裂化過程的副產(chǎn)品。由于丙烯需求的增長，近年來丙烯的供應(yīng)依然不足，每年依然有大量的丙烯產(chǎn)品進(jìn)口，原有的丙烯來源不能夠完全滿足實際需求。擴大丙烯來源的生產(chǎn)工藝有丙烷脫氫工藝、烯烴相互轉(zhuǎn)化工藝、烯烴復(fù)分解工藝和甲醇制烯烴等等，其中丙烷脫氫制丙烯工藝受到關(guān)注。

丁烯隨著MTBE和烷基化裝置等快速增長，也出現(xiàn)供應(yīng)不足的狀況，由于脫氫后的烯烴可用于各種化學(xué)產(chǎn)品如清潔劑、高辛烷值汽油、醫(yī)藥品、塑料、合成橡膠而存在大量需求，因此脫氫是一種重要的制備方法。這種方法的一個應(yīng)用方向就是異丁烷脫氫以制備異丁烯，而異丁烯可聚合用來提供用于粘合劑的增粘劑、用于電機潤滑油的粘度指數(shù)添加劑、用于塑料的耐沖擊和抗氧化添加劑和用于低聚汽油的組分，因此，異丁烷脫氫的方法也受到了重視。

我國具有較為豐富的液化石油氣、凝析液等輕烴資源，其中含有大量的丙烷、丁烷等低碳烷烴，如能有效地將丙烷、丁烷等直接轉(zhuǎn)化為丙烯和丁烯，將可充分利用石油資源，緩解低碳烯烴特別是丙烯、丁烯等來源不足的問題，又可以同時獲得高價值的氫氣。因此，需要開發(fā)工業(yè)應(yīng)用的低碳烷烴脫氫工藝。

國內(nèi)外研發(fā)機構(gòu)為了滿足上述低碳烯烴的實際應(yīng)用需求，在上個世紀(jì)發(fā)展起來了多種低碳烷烴如丙烷、丁烷等的烷烴脫氫工藝，其中代表性的工藝主要有ABB Lummus的Catofin工藝、UOP的Oleflex工藝、Phillips公司的Star工藝和Linde公司的PDH工藝等，參見肖錦堂《烷烴催化脫氫生產(chǎn)C₃～C₄烯烴工藝(之一～之四)》[J].天然氣工業(yè)，1994，14(2)～(4)、(6)。