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1.6 设计的范围、装置组成及建设规模
1.6.1 设计的范围
（1） 年产2.4万吨异丁烯生产工艺流程的设计；
（2） 物料衡算、热量衡算；
（3） 主要生产设备设计与选型；
（4） 环保措施；
（5） 编写设计说明书；
（6） 绘制设计图纸。
1.6.2 设计重点
工艺流程的设计，工艺计算，塔设备的设计。
1.6.3 生产和辅助车间设置
（1） 设生产车间4个
催化脱氢车间：包括异丁烷的贮存、脱氢反应进行、反应产物分离等。
催化剂再生车间：反应催化剂的回收再生。
精馏车间：异丁烯精馏和异丁烯贮罐区。
动力车间：包括全厂供排水、锅炉供热、软水脱盐水、供电。
（2） 设辅助车间3个
机修车间：包括机修、电仪修理。
综合楼：包括中心化验室、质量检验、安全环保。
综合仓库
1.6.3 建设规模
（1） 生产能力
年产2.4万吨异丁烯，年开工日为300天，日产为80吨，建设期1年。
（2） 工作制度
合成车间日工作小时为24小时，每日3班轮流替换，每班8小时连续生产，共3个班。
（3） 厂址选择
该厂建设在某大型石油化工厂附近，计划占地约11亩；厂房基建部分由某工程设计院设计。
2 工艺论证
2.1 工艺路线概述
图2-1 异丁烷催化脱氢制异丁烯的简单工艺流程
将总厂输送过来的粗异丁烷经过精馏分离后得到精制异丁烷，与氢气混合后经过换热器进行热交换送入反应器反应，反应物经过三个固定床充分反应之后得到异丁烷和异丁烯及其他副产品混合物。产物与原料进行换热，之后经过压缩干燥分离，除去反应中产生的副产物，其中异丁烷脱去的氢气为高纯气体，可循环使用，也可以当做产品外卖。最终产物经过进一步精馏后得到高纯度异丁烯，满足工业产品规格的要求，分离后的异丁烷进行循环反应，达到资源的最大化利用，避免了能源的浪费和环境污染。
2.2 脱氢路线的选择[14]
（1） Catofin工艺
该工艺是采用多个固定床反应器系统，催化剂需要频繁的循环反应和再生。通过时间控制中心的装置以及机械操作阀门，进行程控循环状态。而循环时间程控器和它的积分连锁系统，是确保生产正常进行并不发生安全事故的重要装置。该工艺具有以下优点：催化剂是非贵金属催化剂，制造成本低；固定床没有催化剂的损失；单程转化率较高，一般情况下在50％以上，异丁烯的选择性和其它工艺相比高出1～2％单位；反应体系不需要通入任何介质，并且反应产物可以回收高纯度氢气。本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。催化剂的主要成分是铬和铝的氧化物，使用后可回收作为特种合金的原料或者耐火砖的原料而继续被利用。
（2） Oleflex工艺
该种催化脱氢工艺比较特殊，它是基于两种生产装置联合构成的。一个是Uop公司的Pacol链烷烃脱氢制单烯烃技术，它采用了铂-氧化铝球作为催化剂，该工艺自从1968年第一套装置开始运行后，如今已经有超过28套装置在建设使用：另一种是CCR铂重整连续再生技术。这两种技术联合构成了催化脱氢Oleflex工艺，该工艺采用了多级脱氢移动床反应器，每级都为一个径向移动床反应器，物流采用级间加热的方式，以满足脱氢的吸热反应。催化剂的流向与反应物流同向移动，反应过程中催化剂连续再生并返回。在CCR装置中的催化剂再生具有三种功能：将催化剂中的积炭烧掉；铂组分重新进行分配；除去催化剂中过多的水份。本工艺具有如下几个特点：催化剂的选择性较高，收率高而且恒定；催化剂的再生工艺被完全控制在独立的操作中，催化剂再生反应时在最好的条件下进行的。完全在自动控制下运行，再生工艺较理想。另外该工艺还能够将丙烷和丁烷混合物脱氢，副产物氢气的纯度很高、收率也较高而且恒定。