異丁烷脫氫制異丁烯

主要內(nèi)容1背景本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分1.背景

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分1.背景

我國(guó)異丁烯幾乎全部來(lái)自催化裂化和乙烯裝置。2010年國(guó)內(nèi)異丁烯供給量可望達(dá)到270萬(wàn)-280萬(wàn)噸。2007年FCC副產(chǎn)異丁烯約120萬(wàn)噸，2010年約160萬(wàn)噸2005年來(lái)自乙烯裂解的異丁烯近70萬(wàn)噸，2010年超過(guò)110萬(wàn)噸。本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分1.背景

混合餾分異丁烯化工利用途徑生產(chǎn)MTBE生產(chǎn)叔丁醇生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯MMA生產(chǎn)聚丁烯，用作潤(rùn)滑油添加劑。生產(chǎn)對(duì)叔辛基酚（對(duì)叔辛基酚甲醛樹(shù)脂，橡膠硫化劑；與環(huán)氧乙烷一起生產(chǎn)辛基酚聚氧乙烯醚）異戊二烯本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分1.背景

高純異丁烯

純度高于99.5%高純度異丁烯生產(chǎn)硫酸叔丁基酯法MTBE法（改性Al2O3、180oC、）叔丁醇法高純異丁烯用途

丁基橡膠、聚異丁烯、甲基丙烯腈、叔丁基硫醇、叔丁酚、抗氧劑(BHT)和叔丁胺等。本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分1.背景

項(xiàng)目單位數(shù)值密度kg/m3760沸點(diǎn)oC53-56凝點(diǎn)oC-109飽和蒸汽壓kPa(20oC)31.9閃點(diǎn)oC-10在空氣中爆炸極限vol%1.65-8.40RON/MON117/101在水中的溶解度g/100g(20oC)4.3生產(chǎn)MTBE是異丁烯的最大用途。2010年我國(guó)MTBE的產(chǎn)量約為340萬(wàn)噸，主要用于調(diào)和汽油，少量用于醚解生產(chǎn)純異丁烯。2010年我國(guó)汽油產(chǎn)量為7675萬(wàn)噸，若按15％添加，約需MTBE在一千萬(wàn)噸以上。MTBE的主要性質(zhì)本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分

我國(guó)異丁烯市場(chǎng)消費(fèi)及需求預(yù)測(cè)，萬(wàn)噸/年(2009年數(shù)據(jù))國(guó)內(nèi)工業(yè)級(jí)異丁烯產(chǎn)品主要應(yīng)用在抗氧劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥三大消費(fèi)領(lǐng)域?？寡鮿┦袌?chǎng)消費(fèi)量占第一位。酚類抗氧劑中，具有發(fā)展?jié)摿Φ氖且援惗∠┖捅椒訛樵贤榛磻?yīng)生產(chǎn)2，6-二叔丁基苯酚，即防老劑264。聚合級(jí)異丁烯產(chǎn)品有丁基橡膠和高活性聚異丁烯兩大應(yīng)用市場(chǎng)。消費(fèi)領(lǐng)域2007年2008年2010年抗氧劑，農(nóng)、醫(yī)藥中間體1.951.952.1丁基橡膠4.174.9812.0高活性聚異丁烯1.501.504.0合計(jì)7.628.4318.11.背景本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分將廉價(jià)烷烴轉(zhuǎn)化成高附加值的烯烴；為煉廠提供廉價(jià)的氫氣；減少烯烴生產(chǎn)對(duì)裂解過(guò)程的依賴，提高油氣資源綜合利用水平。烷烴脫氫制烯烴：脫氫的意義CnH2n+2CnH2nH2+

1.背景本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分Pt催化劑Cr催化劑催化劑的現(xiàn)狀UOP—OleflexPhillips—StarLummus—CatofinLinde—LindeSnamprogetti—FBD-4催化脫氫催化氧化脫氫成本高對(duì)毒物敏感Cr6+具有致癌性制備和使用環(huán)節(jié)污染優(yōu)點(diǎn)：打破平衡限制原位提供熱量減緩結(jié)焦失活瓶頸：氧化深度難控制選擇性低用于二烯烴生產(chǎn)，氧化脫氫制烯烴遠(yuǎn)未達(dá)到可用水平。

1.背景本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分反應(yīng)器研究現(xiàn)狀A(yù)BBLummus公司的Catofin技術(shù)；負(fù)載型Cr2O3催化劑，反應(yīng)15～25min需燒焦再生；頻繁的反應(yīng)再生切換增大了裝置的安全風(fēng)險(xiǎn)；床層傳熱效率低，采用頂燒爐技術(shù)。UOP公司的Oleflex技術(shù)；采用昂貴的Pt基催化劑，原料需要深度凈化；催化劑床層傳熱效率低，需復(fù)雜供熱手段。FBD－4技術(shù)，類似于IV型催化裂化；采用復(fù)雜的催化劑回收技術(shù)；裝置因故泄漏催化劑及回收的催化劑難處理。

1.背景本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分1.背景

工藝名稱STARCatofinOleflexSnamprogetti（FBD-4）Linde公司PhillipABBLummusUOPSnamprogettiLinde開(kāi)發(fā)年代1992198619901964反應(yīng)器固定床固定床移動(dòng)床流化床固定床催化劑Pt-Sn/鋁酸鋅

Cr2O3/Al2O3Pt-Sn/Al2O3Cr2O3/Al2O3Cr2O3/Al2O3T，℃480-620590-650525-700550-570500-600P，kPa98-196032-49常壓以上137常壓以上空速，h-10.5-10<1---稀釋氣蒸汽無(wú)氫氣無(wú)無(wú)催化劑壽命，年1-21.5-32-2.5--操作周期反應(yīng)6h，再生2h15-25min2-7d連續(xù)反應(yīng)6h，再生3h異丁烷轉(zhuǎn)化率，%45-5560-65405140-45異丁烯選擇性，%85-9595918795本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分2.需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分催化劑高活性低成本無(wú)毒性強(qiáng)吸熱反應(yīng)催化劑結(jié)焦失活傳熱效率高連續(xù)反應(yīng)再生長(zhǎng)期穩(wěn)態(tài)運(yùn)行

1.背景需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分?jǐn)M開(kāi)展的工作2研究與新型催化劑配套的循環(huán)流化床反應(yīng)器，解決氣固兩相高效接觸問(wèn)題。研究新型高活性、非貴金屬、環(huán)保型烷烴脫氫制烯烴催化劑，解決烷烴脫氫制烯烴C-H鍵選擇性活化問(wèn)題。1

1.背景需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題烷烴分子C-H鍵的選擇性活化C－C鍵平均鍵能：347.3

kJ/molC－H鍵平均鍵能：414.2

kJ/mol鍵離解能410

kJ/mol鍵離解能380

kJ/mol為什么要選擇性活化C-H鍵？以異丁烷脫氫為研究對(duì)象。丙烷、丁烷催化脫氫應(yīng)用價(jià)值高，兩者工藝、催化劑基本相同。C-H鍵的理解能比C-C鍵的高得多，更容易發(fā)生C-C鍵的斷裂。只有選擇性活化C-H鍵，才能得到相應(yīng)的烯烴。

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題烷烴分子C-H鍵的選擇性活化如何實(shí)現(xiàn)選擇性活化C-H鍵？硫化前后催化劑脫氫性能對(duì)比關(guān)鍵是催化劑硫化前，分解硫化后，脫氫解決催化劑問(wèn)題，是解決C-H鍵選擇性活化的關(guān)鍵。

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分反應(yīng)物的吸附狀態(tài)，決定著發(fā)生什么反應(yīng)。正丁烷在Ni催化劑上首先發(fā)生1、4脫氫，因而很難生成丁烯-1或丁烯-2。研究異丁烷在不同催化劑表面的吸附狀態(tài)，是認(rèn)識(shí)脫氫機(jī)理的第一步。生成的烯烴如果不能及時(shí)脫附，很可能進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)物。脫附熱是衡量吸附物種與表面作用強(qiáng)度的關(guān)鍵指標(biāo)，但高溫條件下吸附熱的測(cè)定是需要解決的難題。需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題烷烴分子C-H鍵的選擇性活化C-H鍵是如何選擇性活化的？反應(yīng)物＋活性位表面中間物種產(chǎn)物＋活性位吸附脫附表面反應(yīng)明確吸附狀態(tài)，測(cè)定脫附熱，是推測(cè)C-H鍵選擇性活化的關(guān)鍵。

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題流化床提高氣固接觸效率流化床中催化劑顆粒間有一定的空間距離，異丁烷如果不能碰到并吸附到催化劑上，就不能發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。高氣固接觸效率與高催化劑活性一樣，是保證異丁烷單程通過(guò)充分轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。高催化劑流化密度，并不能保證高的氣固接觸效率?？刂茪?、固兩相定向流動(dòng)，減小或消除大氣泡、溝流，是提高氣固接觸效率的關(guān)鍵。本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分3.異丁烷脫氫

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分異丁烷脫氫

反應(yīng)器再生器燃料空氣煙氣發(fā)生蒸汽原料去分離系統(tǒng)洗滌罐沉淀罐污油預(yù)熱爐本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分異丁烷脫氫

反應(yīng)再生部分反應(yīng)氣體水洗部分煙氣洗滌部分富氣壓縮及吸收穩(wěn)定部分氣體分離部分（包括脫丙烷塔、脫異丁烷塔，但不包括丙烯塔）。裝置構(gòu)成：本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分

烴含量，wt%甲烷0.01乙烷0.26丙烷0.40異丁烷95.21正丁烷3.21反2-丁烯0.031-丁烯0.04異丁烯0.69順-2-丁烯0.03C5+0.12原料異丁烷含量在95％以上，有少量正丁烷，烯烴含量很低。原料的硫含量為12

mg/g。原料的組成異丁烷脫氫本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分烴產(chǎn)率，wt%選擇性，wt%

H21.052.72甲烷0.73乙烷0.18乙烯0.06丙烷0.77丙烯0.761.97異丁烷57.51正丁烷3.93反2-丁烯0.76

1-丁烯0.60異丁烯31.4781.61順2-丁烯0.57

1,3-丁二烯0.06

C5+0.190.49焦炭1.363.53左表為在560

oC、質(zhì)量空時(shí)為2.5

h條件下，連續(xù)反應(yīng)再生的產(chǎn)物分布。丁烷的轉(zhuǎn)化率為38.56

wt%。異丁烯選擇性為81.61

wt%。異丁烷脫氫異丁烷脫氫平衡轉(zhuǎn)化率70％600oC本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分烴含量，wt%H251.98甲烷36.14乙烷8.91乙烯2.97烴含量，wt%異丁烷90.75正丁烷6.20反2-丁烯1.201-丁烯0.95順2-丁烯0.90脫氫后干氣組成醚化后C4組成異丁烷脫氫本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分

丙烷脫氫異丁烷脫氫本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分

異丁烷脫氫序項(xiàng)目小時(shí)耗量原料單耗耗能指標(biāo)單位能耗號(hào)單位數(shù)量單位數(shù)量單位數(shù)量MJ/t1燃料kg/h1606kg/t134.901MJ/t418685648.0532電kW.h/h2917kW.h/t245.028MJ/kWh10.892668.35530.3MPa蒸汽t/h0t/t0.000MJ/t27630.00041.0MPa蒸汽t/h30t/t2.520MJ/t31828018.6405凈化風(fēng)nm3/h700Nm3/t58.800MJ/Nm31.5993.4926氮?dú)鈔m3/h1200Nm3/t100.800MJ/Nm36.28633.0247循環(huán)水t/h800t/t67.200MJ/t4.19281.5688新鮮水t/h1t/t0.084MJ/t7.120.5989除鹽水t/h13t/t1.092MJ/t96.3105.16010加熱設(shè)備凝結(jié)水t/h-44.8t/t-3.763MJ/t320.3-1205.35311凝汽機(jī)凝結(jié)水t/h0t/t0.000MJ/t152.810.00012污水t/h6t/t0.504MJ/t20.3410.25113焦碳t/h0.05323t/t0.004MJ/t39775177.84714低溫?zé)酠J/h0MJ/t0.000

0.000

合計(jì)

16431.635

392.46kgeo/t混合原料年加工10萬(wàn)噸異丁烷對(duì)含異丁烷60％原料的能耗均以純異丁烷為原料，采用我們的技術(shù)，能耗為249

kgeo/t異丁烷，采用俄羅斯技術(shù)能耗為285

kgeo/t異丁烷。本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分專利名稱專利申請(qǐng)?zhí)?一種用于烷烴脫氫的催化劑以及裝置201110123675.12一種烷烴脫氫硫化物催化劑及烷烴脫氫的方法201210536414.73一種利用硫化催化劑進(jìn)行烷烴脫氫的連續(xù)反應(yīng)再生裝置201310014789.14一種在線硫化烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)裝置和方法

201310102680.35一種烷烴脫氫制烯烴的流化床反應(yīng)裝置和方法201310102624.X異丁烷脫氫我們申請(qǐng)的烷烴脫氫制烯烴專利本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明4.近年的研究工作

本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分

一個(gè)中心一條主線烷烴脫氫甲醇制丙烯和高辛烷值汽油CGO催化裂解與焦化汽油改質(zhì)焦化液化氣分離出來(lái)的烷烴丙烯和丁烯焦炭造氣合成甲醇乙烯、丙烯、丁烯和高辛烷值清潔汽油CGO與焦化汽油丙烯、丁烯、液化氣、汽油和柴油近年的研究工作本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分

近年的研究工作VRVRDS延遲焦化催化裂化汽油加氫柴油加氫80～90％AR密度高殘?zhí)几吒叻薪M份含量高芳香份含量高金屬含量高硫含量高裝置結(jié)焦可裂化性差催化劑金屬中毒汽柴油需要加氫干氣液化氣汽油柴油CGO焦炭烷烴含量高，價(jià)格低。辛烷值低加氫后作為蒸汽裂解或催化重整料加氫精制或改質(zhì)。在催化裂化或加氫中摻煉，比例不能太高。價(jià)格低價(jià)格低本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分延遲焦化液化氣汽油CGO柴油干氣焦炭催化裂解氣分裝置MTBE汽油選擇性加氫柴油加氫干氣制乙苯醚化制合成氣液化氣焦炭汽油柴油干氣丙烯丙烷C4C4MTBE烷基化C4汽油脫氫丙烯H2C4輕汽油重汽油加氫高辛烷值清潔汽油清潔柴油乙苯干氣H2甲醇本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分近年的研究工作

丙烯與清潔汽油干氣液化氣汽油甲醇去干氣制乙苯裝置去氣分裝置去汽油加氫裝置飽和二烯烴分子就近轉(zhuǎn)化優(yōu)化H的分配本文檔共38頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)13點(diǎn)40分近年的研究工作

項(xiàng)目延遲焦化沸騰床加氫裂化H2SNH3干氣