[发明专利]一种叠加式可在线切换流动床丙烷脱氢制丙烯工艺

说明书

本发明公开了一种叠加式可在线切换流动床丙烷脱氢制丙烯工艺，它包括催化脱氢过程和催化剂再生过程，催化脱氢过程采用多台两级叠加式反应器串联模式，减少催化剂提升次数，降低催化剂磨损，减少催化剂粉尘，减少传统设计中催化剂先降温再升温的过程，避免催化剂温度反复升降导致催化剂爆裂。其中最后一台叠加式反应器下部反应器设置两台，分为运行反应器和备用反应器，两台反应器可以进行自由切换，从而提高运行周期。催化剂再生过程中在催化剂进入催化剂再生塔前后各进行一次淘析，采用双淘析可以有效减少催化剂粉尘。

技术领域

本发明涉及丙烷脱氢生产制丙烯领域，具体的涉及一种叠加式可在线切换流动床丙烷脱氢制丙烯工艺。

背景技术

目前世界范围内丙烷脱氢制丙烯工艺主要有两种，分别是美国UOP工艺及美国Lummus两种工艺。

两种工艺的主要差别是主要是在催化剂方面的不同。Lummus工艺固定床，采用铬系催化剂，有毒，催化剂报废后处理难度大。而UOP工艺采用铂系催化剂，无毒，热稳定性好，投资低，因此也是目前占据国内市场份额比较大的原因。

UOP工艺：丙烷与一定比例的氢气混合后依次经过第一反应器，第二反应器，第三反应器和第四反应器反应得到产品后，进入后续分离系统。催化剂的流动方向与原料一致再生后的催化剂依次进入第一反应器，第二反应器，第三反应器和第四反应器，然后进行催化剂淘析，进入再生塔，催化剂再生，再生后的催化剂进入反应器参与反应。工艺气经过前三个反应器反应后烯烃含量最高，此时催化剂上面含碳量最高催化剂活性最低，当烯烃含量高与催化剂活性最低相遇时，只能通过提高反应温度进行反应。高温容易导致积碳，所以在UOP传统设计工艺中第四反应器在线时间最短，严重影响到产能。同时UOP催化剂再生系统内只有一个在进入催化剂再生塔前的淘析系统，再生后的催化剂细粉无法进行淘析，很容易造成细粉累计效应，以粉尘为核心生焦胶黏堵塞内外网，造成催化剂不流动。UOP工艺流程中每个反应器下面都是催化剂提升器，每次提升依靠阀门的切换完成，造成催化剂的磨损，形成细粉。

上述UOP工艺催化剂易失活，运行周期短，终端反应器容易堵塞，从而影响到运行周期等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种叠加式可在线切换流动床丙烷脱氢制丙烯工艺，解决目前国际主流UOP丙烷脱氢制丙烯工艺存在的反应器运行周期短，检修频繁、催化剂易失活等问题，具有节约成本，减少积碳，降低运行苛刻度，减少催化剂粉尘，提高产量，增长运行周期等特点。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种叠加式可在线切换流动床丙烷脱氢制丙烯工艺，其包括：原料通过换热器与产品气进行换热，随后经过加热炉加热后进入多台串联的两级叠加式反应器参与反应，两级叠加式反应器包括由上到下依次叠加的上部反应器和下部反应器，每一个反应器前配一台加热炉，原料经加热炉加热到反应温度进入到下一级反应器，从最后一级反应器流出的产品气与原料进行换热，之后再冷却，随后通过压缩机送往分离系统进行分离得到最终产物，其中最后一台叠加式反应器下部反应器设置两台，分为运行反应器和备用反应器，两台反应器可以自由切换。

当备用反应器需要切换为运行反应器之前，对备用反应器内的压力、温度进行调整，使之与运行反应器内的压力、温度相同后再进行切换。

含有积碳的待再生催化剂经过收集器收集，输送至第一闭锁料斗，再经风机提升到分离料斗，所述待再生催化剂经淘析、烧焦、再淘析，得到再生后催化剂，再生后催化剂利用加热到的提升气提升进入第一级反应器，随后依次经过各级反应器进行反应，到最后一级反应器中参与反应完成之后的含有积碳的待再生催化剂经过催化剂收集器进行收集，随后进入料斗中进行淘析，淘析之后进入催化剂再生塔进行催化再生，之后进行第二次淘析，从而实现催化剂的连续再生。

优选的，备用反应器在备用状态下反应器内部充入的气体为氮气。