低碳烷烃脱氢技术评述.docx

低碳烷烃脱氢技术评述赵万恒Ξ新疆吐哈油田甲醇厂鄯善838202摘要简要介绍丙烷、异丁烷、异戊烷脱氢技术,并以Snamprogetti流化床脱氢技术为代表进行了丙烷、异丁烷脱氢的经济分析。关键词低碳烷烃脱氢评述化剂;反应温度480～620℃;反应压力304～709kPa;流体空速015～10h-1;烷烃量∶稀释空气量为1∶(2～10)(摩尔比)。催化剂周期再生,采用蒸汽/空气方法,烧掉催化剂表面结焦还原活性,催化剂寿命为1～2年。反应器周期为8h,其中7h生产;1h再生。STAR工艺的丙烷脱氢单程转化率为30%～40%,选择性80%～90%;异丁烷脱氢单程转化率为45%～55%,选择性85%～95%。反应器出料所含热量产生蒸汽,用于精馏塔再沸和原料气化或过热。该工艺1992年实现工业化。1概述丙烯、异丁烯一般在炼油厂和化工厂中作为副产品。尽管开发和推广了多产丙烯、异丁烯的MGG、催化裂解工艺,但是,从炼油厂和化工厂副产丙烯、异丁烯的量仍然不能满足市场需求,尤其是用异丁烯醚化生产的MTBE作为低污染和高辛烷值汽油添加剂已成为世界发展最快的大宗化工产品,更使异丁烯需求与日俱增。因此,利用丙烷、异丁烷脱氢生产丙烯、异丁烯工艺在丙烷、异丁烷资源丰富的地区倍受青睐。世界上工业化的脱氢工艺有菲利浦石油公司的STAR工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、UOP公司的Oleflex工艺以及俄罗斯雅罗斯拉夫尔研究院与意大利Snamprogetti工程公司联合开发的Snamprogetti流化床脱氢工艺。STAR和Catofin工艺采用固定床间歇再生反应系统;Ole2flex工艺采用移动床连续再生式反应系统;而Snamprogetti工艺采用流化床反应再生系统。另外,还有Linde技术,1992年Linde与BASF曾在路德维希港进行中试,1998年该技术还参加了BASF和阿尔及利亚Sonatrach计划在西班牙Tarragona地区建设350kt/a丙烷脱氢项目的投标。Catofin工艺3用于C3～C5烷烃脱氢的Catofin工艺是在Catadiene工艺基础上发展而来。Catadiene工艺最早用于正丁烷脱氢生产丁二烯,是由胡得利公司开发的,后来卖给空气产品和化学品公司(APC)。这两家公司通过对Catadiene工艺的改进,联合开发了Catofin工艺,1990年空气产品和化学品公司又将Catofin技术卖给了美国催化剂公司(UCI)。ABBLummusCatofin工艺采用绝热固定床多个反应器系统。其催化剂为氧化铬/氧化铝体系,不用蒸汽及氢作稀释剂;反应温度520～680℃;反应压力10～70kPa;流体空速小于1h-1。丙烷脱氢单程转化率为65%,丙烯选择性为87%;异丁烷脱氢单程转化率为60%～65%,异丁烯选择性为95%。因不用氢气和蒸汽作稀释剂,催化剂床层的结焦量为新鲜物料的2%(质量分数)。为了连续生产,Catofin工艺通常采用5台反应器,其中2台生产;2台催化剂再生;1台吹扫。2STAR工艺STAR工艺(在蒸汽作用下重整技术)由菲利浦石油公司开发,用于低碳烷烃(丙烷、异丁烷)脱氢生产丙烯、异丁烯,采用蒸汽稀释烃的多室多管反应器。它用分散在铝酸锌上的铂/锡合金作催Ξ赵万恒:工程师,1990年毕业于石油大学炼制系加工专业。现从事石油、天然气化工项目的调研、咨询、论证及80kt/a甲醇建厂投产工作。获局级科技进步二等奖。联系电话:(0995)8371306。12化工设计2000,10(3)CHEMICALENGINEERINGDESIGN反应—再生循环周期为15～25min,催化剂寿命为115～3年,反应所需热量主要由过热空气提供,反应热通过产生蒸汽和预热原料而被回收。催化剂再生步骤为:蒸汽吹扫、过热空气加热(同时烧焦)、抽空、压缩。再生加热系统包括:燃气涡轮机、直燃空气加热室和废热锅炉。燃料气在空气加热室中直接燃烧,升高空气温度,经燃气涡轮机减压。预热后的空气通入反应器,通过烧焦产生热量。反应器流出的热空气去废热锅炉,产生蒸汽就地利用或外输;而废热锅炉出来的空气由烟囱排出。1986年首套异丁烯装置工业化。目前有5套异丁烯装置和2套丙烯装置开工生产。二代装置目前正在设计。Oleflex工艺必威体育精装版的改进是实现反应工序较低压力降,以提高收率;采用较小的加热器,以降低反应工序的费用。近期工作集中在催化剂方面,自1990年工业化以来,已有三代新的Oleflex催化剂成功地进行了工业化。从最初的DeH-6到1992年的DeH-8,1993年的DeH-10至1996年的DeH-12,其寿命更长,选择性更高。DeH-12的铂含量比DeH-10减少25%,比DeH-8减少40%,就一套经济规模装置而言,铂含量的下降可节省投资200～300万