[发明专利]使烷烃脱氢的方法

说明书

本发明涉及一种使烷烃脱氢的方法，该方法包括：将含有待脱氢烃、氢气和水蒸气的进料气流进料到脱氢反应器中并进行脱氢的步骤，其中脱氢步骤重复进行五组或更多组，该脱氢反应器具有两个并联连接的反应物料加热器，其配置成对进料到每个脱氢反应器中的进料气流进行加热，并且该水蒸气分别进料到用于五组或更多组脱氢步骤的各个反应器中；以及冷却和压缩由前一步骤产生的产物气流，通过冷却箱使经压缩的产物气流骤冷，分离和纯化已通过冷却箱的产物气流，并回收产物的步骤。

技术领域

本发明涉及一种使烷烃脱氢的方法，更具体地说，涉及一种使丙烷脱氢以生产丙烯的方法。

背景技术

在石油化学工业中，进行连续催化转化。烃的移动催化剂脱氢工艺(MovingCatalyst Dehydrogenation Process)是轻烃组分生产中的重要工艺，并且是乙烯和丙烯生产中的重要工艺。在移动催化剂脱氢工艺中，催化剂在反应器和再生器之间连续循环。

通过催化脱氢反应进行的丙烷脱氢可以获得生产丙烯的途径。脱氢催化剂通常包括在酸性载体，例如氧化铝、二氧化硅氧化铝或沸石载体上的贵金属催化剂。然而，脱氢反应是强烈的吸热反应，并且需要高温以使反应以令人满意的速率进行。此外，需要控制脱氢反应以限制丙烷的降解以形成甲烷和乙烯，并且乙烯可以通过丙烷脱氢而释放的氢来氢化。此外，脱氢工艺通过将催化剂焦化而使催化剂失活。因此，催化剂需要在相对短的操作时间后或在脱氢反应器中停留来定期再生。

与此相关，图1显示了通过低温分离工艺并通过C3产物分离器从丙烷脱氢产物中分离和回收丙烯的常规工艺。图1中所示的已知工艺是将丙烷脱氢成丙烯的工艺，其中将含丙烷的原料气流预热至600至700℃并在移动床脱氢反应器中脱氢，从而得到含有丙烷、丙烯和氢气作为主要成分的产物气流。

同时，移动床反应器的优点在于催化剂可以移动，因此可以构建连续的催化剂再生系统。作为该移动床反应器的一个例子，美国专利No.6,472,577公开了一种包括催化剂床的连续催化剂再生系统。然而，这种常规流化床脱氢反应器的局限性在于催化剂的停留时间短并且转化率低。由于脱氢反应的转化率与该工艺的基本单元和经济效率密切相关，因此迫切需要开发一种脱氢反应器，其能够提高转化率，从而提高连续催化反应-再生体系的效率。

发明内容

构思了本发明以满足上述技术要求，并且本发明的目的是提供一种使烷烃脱氢的方法，其可通过分别向每个反应器阶段提供反应热来增加总供热量，并且可以将进料气流中氢气与丙烷的摩尔比调节至0.4或更低，从而降低氢分压，从而减少该工艺的基本单元并提高产率和产量。

技术方案

用于实现上述目的的本发明的一个形态涉及一种使烷烃脱氢的方法，该方法包括：将含有待脱氢烃、氢气和水蒸气的进料气流进料到脱氢反应器中并进行脱氢的步骤，其中脱氢步骤重复进行五组或更多组，该脱氢反应器具有两个并联连接的反应物料加热器，其配置成对进料到每个脱氢反应器中的进料气流进行加热，并且该水蒸气分别进料到用于五组或更多组的脱氢步骤的各个反应器中；以及冷却和压缩由前一步骤产生的产物气流，通过冷却箱使经压缩的产物气流骤冷，分离和纯化已通过冷却箱的产物气流，并回收产物的步骤。

有益效果

根据本发明的方法，通过将水蒸气进料到脱氢反应器中，可以实现丙烯产量的增加和该工艺的基本单元的改进。此外，通过分别向五个反应器阶段中的每一个供热，可以实现该工艺的基本单元的改进和总供热量的增加，从而提高丙烯产量。

此外，根据本发明，乙烯/丙烯冷冻器包括在冷却箱中，因此可以将进料到反应器中的进料中的氢气与丙烷的摩尔比调节到0.4或更小，从而降低氢分压，并因此提高丙烷脱氢反应的理论产率并增加丙烯产量。

附图说明

图1是显示根据常规技术通过丙烷脱氢制备丙烯的工艺的工艺流程图；和

图2是示意性显示根据本发明实施方案的烷烃脱氢工艺的工艺流程图。