目 录
一、前言 2
二、主流丁烷脱氢技术 2
2.1、 Oleflex工艺 2
2.2、 STAR工艺 2
2.3、Catofin工艺 3
2.4、FBD-4工艺 3
2.5、 Linda 工艺 3
三、国内技术来源及生产现状 4
四、异丁烷加氢前景展望 4
丁烷脱氢技术初步调查报告
一、前言
我公司醚后碳四中含有约5.8万吨/年的异丁烷,以及1.86万吨/年的正丁烷,由于生产能力的限制,这部分丁烷只能作为燃料气对外销售。目前国内很多石化企业都对这部分丁烷进行深加工,通过脱氢,生成异丁烯和正丁烯。有利于优化公司产品结构,综合利用碳四资源,提高公司收益。
二、主流丁烷脱氢技术
烷烃脱氢反应体系复杂,催化剂种类繁多,反应机理不尽相同,目前工业化的异丁烷脱氢工艺有Oleflex、Star、Catofin、FBD - 4 和Linde 等。
2.1、 Oleflex工艺
Oleflex工艺是UOP的两种工业技术—Pacol和CoR 铂重整的组合。该工艺20世纪80年代开发,1990年实现工业化,采用移动床反应器,
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
装置处理量大,Pt为催化活性组分,氧化铝为载体。反应温度650℃,压力1.7MPa,异丁烷转化率为45%~55%,异丁烯选择性可达到91%~93%。目前,研究重点是降低催化剂中的Pt含量,提高催化剂的活性和稳定性。
2.2、 STAR工艺
该工艺1992年实现工业化,采用氧化铝为载体,氧化锌中添加铂的催化体系,蒸汽作稀释剂,以降低异丁烷分压,提高转化率,抑制结焦,同时为反应提供部分热量。采用固定床反应系统,在反应温度(565~620)℃、反应压力(3~6)MPa、空速(0.5~10) h-1 和蒸汽与异丁烷物质的量比2~10条件下,异丁烷转化率45%~55%,异丁烯选择性91%~94%,催化剂寿命达1~2年。
2.3、Catofin工艺
Catofin工艺为ABB Lummus Crest公司开发,是目前应用较多的异丁烷脱氢制异丁烯工艺,由正丁烷脱氢生产丁二烯的工艺技术发展而来, 1986 年首套装置工业化。采用氧化铬/氧化铝为催化剂,重金属能使催化剂中毒,因此,原料必须脱除重金属以延长催化剂的使用寿命。反应所需热量来自储存在催化剂床层中的反应热,该反应热由烧焦产生。Catofin工艺反应温度( 535~605)℃,压力0. 7 MPa,不用稀释剂。异丁烷转化率60%~61%,异丁烯选择性91%~93%,催化剂寿命达2 年以上。
2.4、FBD-4工艺
FBD-4工艺隶属于Snamprogetti公司,20 世纪60 年代由前苏联开发,1964 年工业化。采用铝铬催化剂K-5,反应温度( 540~590)℃,催化剂在反应器-再生器之间循环。异丁烷转化率为50%~55%,异丁烯选择性为91%以上。
2.5、 Linda 工艺
Linda工艺隶属于Linda A G 公司,于1982 年中试,1998年在西班牙正式投产。其技术与STAR工艺相似,以氧化铬/氧化铝作为催化剂,惟一不同的是不加蒸汽稀释剂。反应温度( 500~600) ℃,压力常压以上,异丁烷转化率为40%~45%,异丁烯选择性为91%~95%。
表2-1 世界异丁烷脱氢工艺技术特点比较
世界异丁烷脱氢工艺技术特点比较
工艺名称
Oleflex
Star
Catofin
FBD-4
Linde
开发公司
UOP
Phillips/
Lummus/
Snamprogetti
Linde AG
JohnBrown
UCI
反应器类型
移动床
燃烧管型
固定床
流化床
燃烧管型
固定床
固定床
反应器数
3
8
4
1
3
催化剂
Pt/Al2O3
Pt/Al2O3
氧化铬/Al2O3
氧化铬/Al2O3
氧化铬/Al2O3
温度,℃
650
565~620
535~605
550~600
500~600
压力,MPa
1.7
3~6
0.7
1.8~2.2
常压以上
循环时间
2~7d
8h(1h再生)
15~30min
连续
9h(3再生)
异丁烷转化率,mol%
45~55
45~55
60~61
50
40~45
异丁烯选择性,mol%
91~93
91~94
91~93
91以上
91~95
三、国内技术来源及生产现状
丁烷脱氢技术,国内发展比较缓慢,目前尚未调查到国内设计并顺利投产的丁烷脱氢装置。
能调查到的国内生产厂家有盘锦石化,但是运行状态不是太好。在建的有山东玉皇,预计年底前投产。其余在建及筹建的有13家。
四、异丁烷加氢前景展望
异丁烷脱氢制异丁烯项目,是碳四深加工的又一发展途径。在甲乙酮、异构化、醋酸仲丁酯等市场日益饱和的状况下,异丁烷脱氢无异于走出了一条崭新的道路,但是该项目投资大,对设备要求高,工艺复杂,生产条件苛刻,所以国内尚无成熟技术。
国外进口技术,仅技术转让和设计费用就需要3亿多。
国内技术,以20万吨为例,投资费用约为7亿元左右。生产成本约为600元/吨(公用工程,不包括催化剂、设备折旧、人工成本等),1.14吨异丁烷能产出1吨异丁烯。该项目规模越大,利润越高。