[发明专利]一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统

说明书

本发明属于移动床系统技术领域，具体涉及一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统。其技术方案为：一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统，包括依次通过管道连接的原料预处理单元、燃料分离单元、移动床反应单元、氢气分离单元、产物净化单元、产品分离提纯单元和催化剂再生单元；所述移动床反应单元包括若干并联设置的反应管路，反应管路上安装有加热炉和反应器。本发明提供了一种单独调整每个反应器的用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统。

技术领域

本发明属于移动床系统技术领域，具体涉及一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统。

背景技术

丙烯、异丁烯是一种重要的基础化工原料。丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丁醇、异丙苯等产品；异丁烯主要用于生产丁基橡胶，高辛烷值汽油、汽油添加剂MTBE。传统的丙烯主要来自蒸汽裂解制乙烯的副产物，异丁烯几乎都来自炼厂气和裂解C4馏分，随着石化工业对丙烯和异丁烯的需求不断增加，传统的丙烯、异丁烯来源，不能满足市场的需求。

近年来，随着页岩气开采技术的成熟，为市场提供了大量优质、廉价的丙烷、丁烷，烷烃直接催化脱氢制备丙烯和异丁烯的工艺，因其技术的经济型、环境友好型，越来越受到市场的认可。

低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃工艺主要分为移动床工艺和固定床工艺，固定床工艺反应系统设计相对简单，但因催化剂需要频繁再生，切换操作十分频繁，对控制系统和阀门、设备要求较高。现有的移动床工艺的反应器采用串联控制，催化剂和物料并行流动，各个反应器的负荷必须与整个反应系统匹配，无法根据实际生产负荷和每个反应器内催化剂的实际状况，单独调整。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种单独调整每个反应器的用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统，包括依次通过管道连接的原料预处理单元、燃料分离单元、移动床反应单元、氢气分离单元、产物净化单元、产品分离提纯单元；所述移动床反应单元包括若干并联设置的反应管路，反应管路上安装有加热炉和反应器。

原料预处理单元能对原料进行加热并进行脱出杂质的处理。燃料分离单元能分离出原料中的重组分，送至燃料储罐。移动床反应单元使原料充分反应，使低碳烷烃催化脱氢制得低碳烯烃，同时制得副产氢气。氢气分离单元能分离出产物中的氢气并收集利用。产物净化单元对产物进行净化处理，保证最终的产品的纯度。产品分离提纯单元对产品进行进一步处理并收集利用。

若干反应管路并联设置，负荷调整操作性更好。传统的移动床工艺，原料逐级流经各个反应器，在负荷降低时，原料在反应器内的停留时间延长，会加速催化剂的积碳、也会引起副反应的增加，导致反应选择性降低。本发明中的反应器并联配置，在调整负荷时，可以选择开一台至多台反应器，反应空速控制在最佳范围，实现最优化生产。

压力调整操作性更好。传统的移动床工艺，各反应器的压力控制必须是逐级递减，不能根据催化剂的状态和生产负荷变动，有效调节反应压力。而本发明的移动床的各个反应器的压力是独立控制，操作人员可以根据催化剂的活性状态、生产负荷等影响因素，主动的调节各个反应器的反应压力，以达到优化产物结构，提升经济效益。

作为本发明的优选方案，所述反应管路上还安装有原料流量计、原料控制阀和压力调节阀，原料流量计和原料控制阀位于加热炉远离反应器的一侧，压力调节阀安装于反应器的产物出口管路上。原料流量计计量各反应管路上原料的具体流量，原料控制阀能控制该条反应管路上的原料流量，压力调节阀控制个反应器的压力。反应器上还安装有压力显示仪，方便观察每个反应器内的实时压力。