[发明专利]一种烷烃脱氢制烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烷烃脱氢制烯烃的工程方法，更具体地说涉及烷烃催化脱氢制烯烃装置的流化工程方法。

背景技术

烯烃和二烯烃（乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯和丁二烯等）在合成树脂、塑料、高辛烷值汽油调和组分（甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚和烷基化油）及其它高附加值产品方面应用广泛。这些烯烃除了通过烃的蒸汽裂解（如乙烷蒸汽裂解，石脑油蒸汽裂解）、烯烃的催化裂解（如Superflex技术）、重油的催化裂解（如TMP、DCC技术）和重油催化热解（如CPP技术）等过程生产外，烷烃催化脱氢也是烯烃和二烯烃生产的重要技术路线。

目前国外已经开发的烷烃脱氢工业化技术有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司的Catofin工艺、Phillips公司的STAR工艺、Snamprogetti公司的FBD-4工艺、Linde公司的Linde工艺等，但受供热影响多采用固定床反应器。烷烃脱氢催化剂是细粉型催化剂，因此成功开发能够同时解决烷烃脱氢给热问题和细粉催化剂流化问题的流化床连续再生的烷烃脱氢制烯烃装置将具有非常强的技术成本优势，市场前景非常广阔。

发明内容

本发明的目的是提供一种烷烃脱氢制烯烃的方法；通过系统补燃技术、细粉催化剂的流化技术实现连续稳定的反应再生过程。

本发明所述的烷烃脱氢制烯烃的方法：原料烷烃经过烷烃-反应油气换热器及原料预热炉预热后进入脱氢反应器底部，通过烷烃分布器后与催化剂床层逆流均匀接触并发生脱氢反应，反应热由床层催化剂提供，反应产物在稀相空间经旋风分离器回收催化剂后离开脱氢反应器，高温油气经蒸汽发生器、烷烃-反应油气换热器降温后进入后续分离系统；待生催化剂在脱氢反应器底部进入待生催化剂汽提段，在待生催化剂汽提段内向待生催化剂中均匀喷入燃料油，或在待生提升管前的待生斜管中喷入燃料油，喷油后的待生催化剂进入待生催化剂提升管，用辅助燃烧室加热后的主风输送至再生器底部，在再生器内顺流完成烧焦、燃料油燃烧放热为催化剂提供充足的热量；再生催化剂溢流至再生催化剂汽提段，汽提后的再生催化剂进入脱氢反应器床层上部；再生器内的高温烟气经旋风分离器回收催化剂，然后离开再生器进入三级旋风分离器进一步回收催化剂细粉，离开三级旋风分离器的高温烟气进入余热锅炉回收热量；装置自产干气一部分进入辅助燃烧室燃烧放热为催化剂提供部分热量，一部分进入原料预热炉燃烧加热原料。

本发明所述的脱氢反应器为单段逆流等速气泡床层反应器；反应器密相床层为倒置圆台形状，顶部直径大、底部直径小，通过床层截面积的步增来实现床层等线速，床层底部设有烷烃分布器、顶部设有催化剂分布器，床层中间设有多层格栅，稀相空间设有两级旋风分离器。

本发明所述的再生器为单段顺流气泡床再生器；再生器床层底部设有催化剂分布器，床层内设有多层格栅，稀相空间设有两级旋风分离器。

本发明所述的汽提段内设有多层格栅挡板，格栅为倾斜对称安装，单层格栅截面积小于汽提段横截面积。

本发明提供了一种烷烃催化脱氢制烯烃的细粉催化剂流化床连续反应再生的工程化方案，流程简单、操作方便，解决了细粉催化剂的流化问题和反应热的供给问题，从而使该生产过程连续且稳定。本发明适用于采用流化床的烷烃催化脱氢制烯烃的工业装置。

使用该两器型式的工业装置可以实现烷烃催化脱氢制烯烃反应的连续反应再生过程，降低工业装置能耗、提高生产效率、节省人力资源并且调节灵活。使用该方法的工业装置原料烷烃的单程转化率与平衡转化率较接近，目的产物（烯烃）的选择性较高，实施例中的异丁烷单程转化率可以达到40-50％，异丁烯的选择性可以达到80-90％（摩尔），因此具有较好的工业实用性。

附图说明

图1是烷烃脱氢制烯烃装置细粉催化剂流化床系统流程示意图。

其中：1烷烃-反应油气换热器、2原料预热炉、3脱氢反应器4油气蒸汽发生器、5待生催化剂汽提段、6辅助燃烧室、7待生催化剂提升管、8再生催化剂汽提段、9再生器、10三级旋风分离器、11双动滑阀、12烟气降压孔板、13四级旋风分离器、14三旋回收催化剂储罐、15临界流速喷嘴

具体实施方式

下面结合图1对烷烃催化脱氢制烯烃装置进行说明。