一種烷烴脫氫制烯烴的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種烷烴脫氫制烯烴的方法；原料烷烴預熱后進入脫氫反應器底部與催化劑接觸發(fā)生脫氫反應，反應產物在稀相空間經旋風分離器回收催化劑后離開脫氫反應器，高溫油氣經降溫后進入分離系統(tǒng)；待生催化劑在脫氫反應器底部進入待生催化劑汽提段，噴油后的待生催化劑進入待生催化劑提升管，用加熱后的主風輸送至再生器底部，在再生器內完成燒焦、補足熱量；再生催化劑流至再生催化劑汽提段，汽提后的再生催化劑進入脫氫反應器床層；高溫煙氣經旋風分離器回收催化劑，進入三級旋風分離器回收催化劑細粉，進入余熱鍋爐回收熱量；干氣一部分進入輔助燃燒室，一部分進入原料預熱爐；本方法解決了細粉催化劑流化問題和反應熱供給問題。
【專利說明】一種烷烴脫氫制烯烴的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種烷烴脫氫制烯烴的工程方法，更具體地說涉及烷烴催化脫氫制烯烴裝置的流化工程方法。
【背景技術】
[0002]烯烴和二烯烴(乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、異戊二烯和丁二烯等)在合成樹脂、塑料、高辛烷值汽油調和組分(甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚和烷基化油)及其它高附加值產品方面應用廣泛。這些烯烴除了通過烴的蒸汽裂解(如乙烷蒸汽裂解，石腦油蒸汽裂解)、烯烴的催化裂解(如Superflex技術)、重油的催化裂解(如TMP、DCC技術)和重油催化熱解(如CPP技術)等過程生產外，烷烴催化脫氫也是烯烴和二烯烴生產的重要技術路線。
[0003]目前國外已經開發(fā)的燒烴脫氫工業(yè)化技術有UOP公司的Oleflex工藝、Lummus公司的 Catofin 工藝、Phillips 公司的 STAR 工藝、Snamprogetti 公司的 FBD-4 工藝、Linde公司的Linde工藝等， 但受供熱影響多采用固定床反應器。烷烴脫氫催化劑是細粉型催化劑，因此成功開發(fā)能夠同時解決烷烴脫氫給熱問題和細粉催化劑流化問題的流化床連續(xù)再生的烷烴脫氫制烯烴裝置將具有非常強的技術成本優(yōu)勢，市場前景非常廣闊。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種烷烴脫氫制烯烴的方法；通過系統(tǒng)補燃技術、細粉催化劑的流化技術實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的反應再生過程。
[0005]本發(fā)明所述的烷烴脫氫制烯烴的方法:原料烷烴經過烷烴-反應油氣換熱器及原料預熱爐預熱后進入脫氫反應器底部，通過烷烴分布器后與催化劑床層逆流均勻接觸并發(fā)生脫氫反應，反應熱由床層催化劑提供，反應產物在稀相空間經旋風分離器回收催化劑后離開脫氫反應器，高溫油氣經蒸汽發(fā)生器、烷烴-反應油氣換熱器降溫后進入后續(xù)分離系統(tǒng)；待生催化劑在脫氫反應器底部進入待生催化劑汽提段，在待生催化劑汽提段內向待生催化劑中均勻噴入燃料油，或在待生提升管前的待生斜管中噴入燃料油，噴油后的待生催化劑進入待生催化劑提升管，用輔助燃燒室加熱后的主風輸送至再生器底部，在再生器內順流完成燒焦、燃料油燃燒放熱為催化劑提供充足的熱量；再生催化劑溢流至再生催化劑汽提段，汽提后的再生催化劑進入脫氫反應器床層上部；再生器內的高溫煙氣經旋風分離器回收催化劑，然后離開再生器進入三級旋風分離器進一步回收催化劑細粉，離開三級旋風分離器的高溫煙氣進入余熱鍋爐回收熱量；裝置自產干氣一部分進入輔助燃燒室燃燒放熱為催化劑提供部分熱量，一部分進入原料預熱爐燃燒加熱原料。
[0006]本發(fā)明所述的脫氫反應器為單段逆流等速氣泡床層反應器；反應器密相床層為倒置圓臺形狀，頂部直徑大、底部直徑小，通過床層截面積的步增來實現(xiàn)床層等線速，床層底部設有烷烴分布器、頂部設有催化劑分布器，床層中間設有多層格柵，稀相空間設有兩級旋風分離器。
[0007]本發(fā)明所述的再生器為單段順流氣泡床再生器；再生器床層底部設有催化劑分布器，床層內設有多層格柵，稀相空間設有兩級旋風分離器。
[0008]本發(fā)明所述的汽提段內設有多層格柵擋板，格柵為傾斜對稱安裝，單層格柵截面積小于汽提段橫截面積。
[0009]本發(fā)明提供了一種烷烴催化脫氫制烯烴的細粉催化劑流化床連續(xù)反應再生的工程化方案，流程簡單、操作方便，解決了細粉催化劑的流化問題和反應熱的供給問題，從而使該生產過程連續(xù)且穩(wěn)定。本發(fā)明適用于采用流化床的烷烴催化脫氫制烯烴的工業(yè)裝置。
[0010]使用該兩器型式的工業(yè)裝置可以實現(xiàn)烷烴催化脫氫制烯烴反應的連續(xù)反應再生過程，降低工業(yè)裝置能耗、提高生產效率、節(jié)省人力資源并且調節(jié)靈活。使用該方法的工業(yè)裝置原料烷烴的單程轉化率與平衡轉化率較接近，目的產物(烯烴)的選擇性較高，實施例中的異丁烷單程轉化率可以達到40-50%，異丁烯的選擇性可以達到80-90% (摩爾)，因此具有較好的工業(yè)實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是烷烴脫氫制烯烴裝置細粉催化劑流化床系統(tǒng)流程示意圖。
[0012]其中:1烷烴-反應油氣換熱器、2原料預熱爐、3脫氫反應器4油氣蒸汽發(fā)生器、5待生催化劑汽提段、6輔助燃燒室、7待生催化劑提升管、8再生催化劑汽提段、9再生器、10三級旋風分離器、11雙動滑閥、12煙氣降壓孔板、13四級旋風分離器、14三旋回收催化劑儲罐、15臨界流速噴嘴
【具體實施方式】
[0013]下面結合圖1對烷 烴催化脫氫制烯烴裝置進行說明。
[0014]原料烷烴經過烷烴-反應油氣換熱器I及原料預熱爐2預熱后進入脫氫反應器3底部，通過烷烴分布器后與催化劑床層逆流均勻接觸并發(fā)生脫氫反應，反應熱由床層催化劑提供，反應產物在稀相空間經旋風分離器回收催化劑后離開脫氫反應器，高溫油氣經蒸汽發(fā)生器4、烷烴-反應油氣換熱器I降溫后進入后續(xù)分離系統(tǒng)；待生催化劑在脫氫反應器底部進入待生催化劑汽提段5，在待生催化劑汽提段內向待生催化劑中均勻噴入燃料油，或在待生催化劑提升管7前的待生斜管中噴入燃料油，噴油后的待生催化劑進入待生催化劑提升管7，用輔助燃燒室6加熱后的主風輸送至再生器9底部，在再生器內順流完成燒焦、燃料油燃燒放熱為催化劑提供充足的熱量；再生催化劑溢流至再生催化劑汽提段8，汽提后進入脫氫反應器床層上部；再生器內的高溫煙氣經兩級旋風分離器回收催化劑，然后離開再生器進入三級旋風分離器10進一步回收催化劑細粉，離開三級旋風分離器的高溫煙氣經雙動滑閥11、煙氣降壓孔板12降壓后進入余熱鍋爐回收熱量；三級旋風分離器底部的催化劑細粉進入四級旋風分離器13，四級旋風分離器底部的催化劑細粉進入三級旋風分離器回收催化劑儲罐14間斷外運處理，四級旋風分離器頂部的煙氣經臨界流速噴嘴15降壓后并入煙氣降壓孔板12后的煙氣管線。裝置自產干氣一部分進入輔助燃燒室6燃燒放熱為催化劑提供部分熱量，一部分進入原料預熱爐燃燒加熱原料。
[0015]異丁烷原料被加熱到300-550°C，進入反應器床層底部，再生催化劑進入反應器床層頂部，再生劑溫度控制在650-750°C，反應溫度控制在500-62(TC，反應器頂部壓力控制在1-1Obar (絕壓)，質量空時控制在2-8h。使用本發(fā)明的工程化方法及設備可以獲得異丁烷40-50%的 單程轉化率，并具有對異丁烯80-90% (摩爾)的選擇性。
【權利要求】
1.一種烷烴脫氫制烯烴的方法，其特征在于:原料烷烴經過烷烴-反應油氣換熱器及原料預熱爐預熱后進入脫氫反應器底部，通過烷烴分布器后與催化劑床層逆流均勻接觸并發(fā)生脫氫反應，反應熱由床層催化劑提供，反應產物在稀相空間經旋風分離器回收催化劑后離開脫氫反應器，高溫油氣經蒸汽發(fā)生器、烷烴-反應油氣換熱器降溫后進入后續(xù)分離系統(tǒng)；待生催化劑在脫氫反應器底部進入待生催化劑汽提段，在待生催化劑汽提段內向待生催化劑中均勻噴入燃料油，或在待生提升管前的待生斜管中噴入燃料油，噴油后的待生催化劑進入待生催化劑提升管，用輔助燃燒室加熱后的主風輸送至再生器底部，在再生器內順流完成燒焦、燃料油燃燒放熱為催化劑提供充足的熱量；再生催化劑溢流至再生催化劑汽提段，汽提后的再生催化劑進入脫氫反應器床層上部；再生器內的高溫煙氣經旋風分離器回收催化劑，然后離開再生器進入三級旋風分離器進一步回收催化劑細粉，離開三級旋風分離器的高溫煙氣進入余熱鍋爐回收熱量；裝置自產干氣一部分進入輔助燃燒室燃燒放熱為催化劑提供部分熱量，一部分進入原料預熱爐燃燒加熱原料。
2.按照權利要求1所述的烷烴脫氫制烯烴的方法，其特征在于:脫氫反應器為單段逆流等速氣泡床層反應器；反應器密相床層為倒置圓臺形狀，頂部直徑大、底部直徑小，通過床層截面積的步增來實現(xiàn)床層等線速，床層底部設有烷烴分布器、頂部設有催化劑分布器，床層中間設有多層格柵，稀相空間設有兩級旋風分離器。
3.按照權利要求1所述的烷烴脫氫制烯烴的方法，其特征在于:再生器為單段順流氣泡床再生器；再生器床層底部設有催化劑分布器，床層內設有多層格柵，稀相空間設有兩級旋風分離器。
4.按照權利要求1所述的烷烴脫氫制烯烴的方法，其特征在于:汽提段內設有多層格柵擋板，格柵為傾斜對稱安裝，單層格柵截面積小于汽提段橫截面積。
5.按照權利要求1所述的烷烴脫氫制烯烴的方法，其特征在于: 原料被加熱到300-55(TC，進入反應器床層底部，再生催化劑進入反應器床層頂部，再生劑溫度控制在650-750°C，反應溫度控制在500-620°C，反應器頂部壓力控制在l_10bar，質量空時控制在2-8h。`
【文檔編號】C07C11/09GK103449948SQ201210179765
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月1日 優(yōu)先權日:2012年6月1日
【發(fā)明者】龐春天, 郝希仁, 謝恪謙, 丁洪春 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣華東勘察設計研究院