异丁烷脱氢制异丁烯工艺设计+车间布置图+答辩PPT(6)
（3） FBD-4工艺
它与催化裂化双器流化床装置非常相似。在本世纪吹冰十年代，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，其中吹冰价铬是有害的。OSHA早在1985年已经颁布了可允许吹冰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；
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