[发明专利]一种丁烷脱氢的工艺技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工工艺，特别涉及一种丁烷脱氢的工艺技术。

背景技术

    随着石油化工技术的发展，尤其近几年是我国烯烃资源的巨大需求，丁烯（包括1-丁烯、2-丁烯及异丁烯）的需求呈现逐年递增的趋势。丁烯是仅次于乙烯、丙烯的重要石油化工资源，主要来源于碳四馏分分离及化学合成等。

碳四馏分来源于天然气、石油炼制过程生成的炼厂气和石油化工生产中烃类裂解的裂解气，来源不同，组成各异。由天然气回收的C4馏分主要含C4烷烃，而后两个过程则提供了几乎全部的C4烯烃。如炼厂的催化裂化、烃类裂解生产乙烯、丙烯等装置的碳四馏分可通过抽提或精馏等技术分离出丁烯组分。这种方法是目前我国丁烯的最主要来源，其分离出的丁烯成本低，但受加工规模限制产量无法完全满足当前丁烯的市场需求。

化学合成法制丁烯的方法很多，例如丁醇脱水、丁烷脱氢、乙烯的热二聚或催化二聚等，这些方法中有的（如丁醇脱水、乙烯二聚）因原料成本、生产规模较小等原因，发展缓慢，而丁烷脱氢由于原料烷烃来源广，技术成熟，成为其中最有发展潜力的丁烯生成途径。

目前，丁烷脱氢工艺技术主要情况：Phillip石油公司、ABB Lummus公司和Linde公司开发的STAR、Catofin和Linde工艺，采用的是固定床多反应器系统，其中STAR工艺技术采用是Pt系催化剂，而另外两种工艺采用的是Cr系催化剂。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FBD-4工艺为类似于Ⅳ型催化裂化的流化床反应器，采用Cr系催化剂。UOP公司的Oleflex工艺则为移动床反应器，采用Pt系催化剂。各工艺技术操作用周期： STAR工艺8h（反应6h，再生2h）、Catofin工艺15-25min、Oleflex工艺2-7d、Linde工艺9h（反应6h，再生3h）、FBD-4工艺连续。从中可看出，FBD-4工艺操作连续，适合大规模生产要求，在国内新上的几套丁烷脱氢装置均采用此技术。

鉴于FBD-4工艺开发于60年代，在后来的几十年间俄罗斯因各种原因该技术发展较迟缓，目前国内丁烷脱氢几乎全部仍沿袭此技术，在设计、开车等方面暴露出诸多问题，例如：工艺流程是否应优化？目前反应再生器类型是否应采用当今先进形式？干气除作燃料外，是否有其它更好的用途？是否还能提高丁烷转化率及选择性？…..本发明正是基于以上考研，结合设计、开车及理论计算提出。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种丁烷脱氢的工艺技术。

本发明提到的一种丁烷脱氢的工艺技术，其技术方案是包括以下步骤组成：

丁烷脱氢工艺技术包括反应再生系统及分馏系统：

（1）、反应再生系统

新鲜丁烷原料与自分馏系统来的循环丁烷经混合后依次进入干燥器、蒸发器、加热器、反应器急冷盘管后，丁烷物料分成两部分，一部分作为输送气体由反应器下部进入反应器，另一部分去过热炉过热后，由反应器下部的分配器进入反应器；

反应器5顶部的反应油气经废热锅炉换热后，进入旋风分离器回收催化剂粉尘土经冷却、沉降、水洗后送至分馏系统；

从反应器底部来的待生催化剂进到供有空气和燃料气再生器中进行烧焦，经烧焦的再生催化剂通过燃料气还原、氮气解吸后经再生滑阀返回反应器，燃料油作为再生器开工升温用，再生器烧焦产生的烟气，经废热锅炉进一步回收烟气的热能，经再生旋风分离器分离其中携带的催化剂，经过滤、水洗后送到烟囱排放；

（2）、分馏系统

反应气体经压缩机压缩升压后，经冷却、气液分离后进入吸收塔，吸收塔顶干气送入PSA单元回收氢气，解吸气返回反应再生系统。吸收塔物料经换热后进入解吸塔，解吸塔塔顶气返回压缩机入口，解吸塔塔底物料进入脱轻塔，脱轻塔塔顶分离出C3烃类，脱轻塔底部物料进入脱重塔，脱重塔塔底分离出C5及以上重组分，脱重塔塔顶即为产品丁烷-丁烯组分。

上述的丁烷为异丁烷或正丁烷。

上述的丁烯为异丁烯或1-丁烯。

该工艺技术不仅适用于异丁烷及正丁烷单独做原料，还适用于异丁烷及正丁烷以任意比例混合进料。

上述的反应器及再生器之间催化剂输送采用半“и”型管取代“U”形管。

本发明的有益效果是：（1）催化剂载体由Al₂O₃改用分子筛，明显提高了催化剂活性及选择性，使丁烷转化率≥55%，选择性≥90%；