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异丁烷脱氢制异丁烯工艺设计+车间布置图+答辩PPT(6)

时间:2016-11-23 21:25来源:毕业论文
(3) FBD-4工艺 它与催化裂化双器流化床装置非常相似。在本世纪优尔十年代,国外异丁烷、正丁烷和异戌烷的催化脱氢装置已经有很多,大概有超过30套


(3) FBD-4工艺
它与催化裂化双器流化床装置非常相似。在本世纪优尔十年代,国外异丁烷、正丁烷和异戌烷的催化脱氢装置已经有很多,大概有超过30套在运行中,这些催化脱氢装置运行已经有40年左右,其中前苏联的催化脱氢工厂较多。之后其他国家如意大利与前苏联石化部进行合作,在原有的工艺基础上进行技术改进,开发了新一代脱氢流化床FBD-4工艺。该工艺利用蒸汽与反应尾气汽化对异丁烷原料进行过热,然后将异丁烷送入反应器中进行反应。反应进行之后反应物经高效分离器分离出催化剂粉尘,再经水洗器水洗除尘,冷却后,压缩干燥得到液态的C4、高纯度氢气和一些轻组分燃料。反应所需的热量,均由再生器催化剂自身携带的热量提供给反应器。催化剂用原料气以及氮气作为提升气,由反应器输送至再生器,在再生器中烧掉催化剂的积炭,恢复催化剂的活性并补充热量,然后再返回反器进行催化反应,这个原理就类似于催化裂化流化床反应器。因此,该工艺有以下几个特点:工艺相对简单而且成熟;操作压力较小,温度分布比较均匀,有利于提高反应物的选择性,流化床技术与Olelflex工艺和Carotin工艺相比具有潜在的经济效益,反应过程和再生过程不需要频繁切换自动顺序控制器,但其使用含有铬的催化剂,其中优尔价铬是有害的。OSHA早在1985年已经颁布了可允许优尔价铬和其化合物的最高浓度为1mg/10m3,这就对使用该工艺的工厂的建设和操作有了更严格的要求,为防止催化剂粉尘排进大气中,美国环保局已经把铬列为致癌物质,这使得该工艺的推广应用受到极大的阻碍。
(4) Star工艺
该工艺采用固定床管式反应器,它是一种蒸汽重整脱氢技术,利用管外加热的供热方式。非常接近等温反应器,这种反应器有利于脱氢反应的进行。该工艺技术的优点是:催化剂填充在列管中,不像在移动床反应器那样容易磨损;由管外燃烧提供热量,反应器温度几乎趋于均匀,从而达到了较为理想的反应平衡条件;不像在绝热反应器中,需要很高的供热要求,而且反应平衡容易变化。
综合分析以上四种异丁烷催化脱氢工艺,它们在国外都已经实现工业化,但它们所用的反应催化剂不一样,反应器床型也不同,Oleflex工艺使用移动床;FBD一4工艺为流化床反应器,Star和Catofin工艺使用固定床反应器。由于技术上存在差异,从而导致各种工艺的异丁烷转化率、异丁烯选择性都有所不同。经过仔细分析比较发现,Catofin工艺的选择性是最好的,可达92~93%,而且其单程转化率也高达65%,其它工艺选择性均能够接近或超过90%,转化率在45~55%之间。Catofin工艺催化剂是非贵金属催化剂,制造成本低,经济上更划算。另外Catofin工艺采用的是固定床反应器,不会因发生催化剂的流动而引起装置的磨损和破坏,从而导致催化剂的流失,在排气中也没有携带催化剂粉尘,因此不用担心大气污染的问题。从技术的先进性、经济、环保等各方面考虑,Catofin工艺更有发展潜力,因此设计中采用Catofin工艺。
2.3 催化剂的选择[14]
    异丁烷脱氢技术的关键是在于催化剂的选择,它决定了异丁烷脱氢装置的流程、成本、经济效益等各种因素以及能否被工业化。一般对脱氢催化剂的选择依据如下:
①异丁烷的单程转化率越高越好,一般的要求不应低于50%;
②目的产物的选择性,要求异丁烯的选择性不应低于90%;
③对脱氢原料异丁烷的纯度也有一定要求;
④副产物的种类,副产物应该容易分离、对环境危害小并具有一定的经济价值; 异丁烷脱氢制异丁烯工艺设计+车间布置图+答辩PPT(6):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_222.html
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