CN101481289A - 一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺，主要通过催化脱氢和快速烧焦加热分别在不同系统进行，并通过循环耦合，形成一个反应再生循环系统，从而保证了催化脱氢反应的连续进行和热量的有效提供，碳烷烃催化脱氢烯烃转化率高，操作简单成本低。它主要由流化床反应器和提升管再生加热器、汽提器和气固分离器等组成。

Description

一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺
1.技术领域
本发明提供一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺，属于石油化工领域。
2.背景技术
由天然气、液化石油气得到的丙烷经脱氢制取丙烯是目前新开辟、最受青睐的重要途径之一。丙烷脱氢制丙烯技术主要包括催化脱氢制丙烯、氧化脱氢制丙烯、膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术。由于氧化脱氢制丙烯技术现有选择性差、转化率不占优势。膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术刚刚处于研究起步阶段，存在问题较多。丙烷催化脱氢制丙烯技术由于选择性和转化率较好，现有菲利浦石油公司的STAR工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、1990年UOP公司的Oleflex工艺、Linde公司的POH固定床间歇再生反应技术以及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Snamprogetti流化床脱氢工艺。STAR和Catofin工艺以及POH技术均采用固定床间歇再生反应系统；Oleflex工艺采用移动床连续再生式反应系统；Snamprogetti工艺采用双流化床反应再生系统。由于丙烷催化脱氢制丙烯是一个强吸热反应，利用固定床反应器提供热量较为困难，现有催化剂失活快\工艺反应再生周期短、切换频繁，热利用率低；移动床反应温度不断下降，影响了转化率，与之配套的贵金属催化剂成本太高，影响了该工艺的竞争性；流化床反应器传热方便，转化率稳定，但存在催化剂藏量过大，油气或惰性气夹带大影响产品收率和后续分离和流化床之间催化剂流动要求高、操作难度大等缺陷。
3.发明内容
本发明目的就在于避免上述技术的不足之处而提供一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺。它主要通过催化脱氢和快速烧焦加热分别在不同系统进行，并通过循环耦合，形成一个反应再生循环系统。它主要由流化床反应器、待生剂斜管、待生剂汽提器、待生控制阀、热风炉、提升管再生加热器、气固分离器、再生剂汽提器、再生控制阀和电除尘器等组成。其技术特征是低碳烷烃从低碳烷烃进料口通过流化床反应器底部气体分布器进入流化床反应器，与待生剂斜管过来的脱氢催化剂在0.01～0.12MPa、600±40℃下发生催化脱氢反应生成低碳烯烃；反应生成的低碳烯烃气通过反应气出口经旋分器分离夹带的脱氢催化剂粉后送产品分离系统，分离的脱氢催化剂粉经旋分器底部的料腿流回到流化床反应器下部；待生催化剂通过流化床反应器底部气体分布器中央的催化剂排出口流到待生剂汽提器；汽提后的待生催化剂在待生控制阀调节流量的情况下流经待生剂斜管进入提升管再生加热器；干气和空气分别经干气入口和空气入口进入热风炉燃烧产生700～940℃高温富氧烟气送往提升管再生加热器，和待生剂斜管的汽提后待生剂在提升管再生加热器发生传热和燃烧再生反应，经提升管出口的气固分离器分离；再生催化剂从气固分离器底部流入再生汽提器，再生烟气从气固分离器顶部反应气出口流出并经电除尘器再次除尘后换热外排；汽提后的再生催化剂在再生控制阀调节流量的情况下流经再生斜管进入连流化床反应器下部，形成一个以脱氢催化剂固体颗粒循环的反应再生耦合系统。
低碳烷烃脱氢反应所用为粒度20～200μm的微球脱氢催化剂。
流化床反应器是鼓泡流化床、湍流流化床或快速流化床中的一种。
4、附图说明
附图是本发明的工艺流程图。
其中：1.低碳烷烃进料口  2.气体分布器  3.待生剂汽提器  4.待生剂斜管  5.待生控制阀6.热风炉  7.干气入口  8.空气入口  9.提升管再生加热器  10.电除尘  11.气固分离器12.再生汽提器  13.再生斜管  14.再生控制阀  15.反应气出口  16.旋分器  17.流化床反应器18.催化剂排出口  19.烟气出口
5.具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的介绍：低碳烷烃从低碳烷烃进料口1通过流化床反应器17底部气体分布器2进入流化床反应器17，与待生剂斜管4过来的脱氢催化剂在0.01～0.12MPa、600±40℃下发生催化脱氢反应生成低碳烯烃；反应生成的低碳烯烃气通过反应气出口15经旋分器16分离夹带的脱氢催化剂粉后送产品分离系统，分离的脱氢催化剂粉经旋分器16底部的料腿流回到流化床反应器17下部；待生催化剂通过流化床反应器17底部气体分布器2中央的催化剂排出口18流到待生剂汽提器3；汽提后的待生催化剂在待生控制阀5调节流量的情况下流经待生剂斜管4进入提升管再生加热器9；干气和空气分别经干气入口7和空气入口8进入热风炉6燃烧产生700～940℃高温富氧烟气送往提升管再生加热器9，和待生剂斜管4的汽提后待生剂在提升管再生加热器9中发生传热和燃烧再生反应，经提升管出口的气固分离器11分离；再生催化剂从气固分离器11底部流入再生汽提器12，再生烟气从气固分离器11顶部烟气出口19流出并经电除尘器10再次除尘后换热外排；汽提后的再生催化剂在再生控制阀14调节流量的情况下流经再生斜管13进入连流化床反应器17下部，形成一个以脱氢催化剂固体颗粒循环的反应再生耦合系统。
低碳烷烃脱氢反应所用催化剂为粒度20～200μm的微球脱氢催化剂。
流化床反应器17是鼓泡流化床、湍流流化床或快速流化床中的一种。

Claims (4)

1.本发明提供一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺，其特征在于通过催化脱氢和快速烧焦加热分别在不同系统进行，并通过循环耦合，形成一个反应再生循环系统。
2.根据权利要求1所提供的一种丙烷提升管循环流化床催化制丙烯的工艺，其特征在于低碳烷烃从低碳烷烃进料口通过流化床反应器底部气体分布器进入流化床反应器，与待生剂斜管过来的脱氢催化剂在0.01～0.12MPa、600±40℃下发生催化脱氢反应生成低碳烯烃；反应生成的低碳烯烃气通过反应气出口经旋分器分离夹带的脱氢催化剂粉后送产品分离系统，分离的脱氢催化剂粉经旋分器底部的料腿流回到流化床反应器下部；待生催化剂通过流化床反应器底部气体分布器中央的催化剂排出口流到待生剂汽提器；汽提后的待生催化剂在待生控制阀调节流量的情况下流经待生剂斜管进入提升管再生加热器；干气和空气分别经干气入口和空气入口进入热风炉燃烧产生700～940℃高温富氧烟气送往提升管再生加热器，和待生剂斜管的汽提后待生剂在提升管再生加热器发生传热和燃烧再生反应，经提升管出口的气固分离器分离；再生催化剂从气固分离器底部流入再生汽提器，再生烟气从气固分离器顶部反应气出口流出并经电除尘器再次除尘后换热外排；汽提后的再生催化剂在再生控制阀调节流量的情况下流经再生斜管进入连流化床反应器下部，形成一个以脱氢催化剂固体颗粒循环的反应再生耦合系统。
3.根据权利要求2所提供的脱氢催化剂，其特征在于低碳烷烃脱氢反应所用催化剂为粒度20～200μm的微球脱氢催化剂。
4.根据权利要求2所要求的流化床反应器，其特征在于流化床反应器是鼓泡流化床、湍流流化床或快速流化床中的一种。
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