丁烯氧化脱氢反应器
恒温固定床丁烯氧化脱氢制备丁二烯的方法
恒温固定床丁烯氧化脱氢制备丁二烯的方法
恒温固定床丁烯氧化脱氢制备丁二烯是一种重要的工业化生产方法。
该方法通过将丁烯在恒温固定床反应器中进行氧化脱氢反应，得到高
纯度的丁二烯。
该方法具有反应条件温度低、反应效率高、产品纯度
高等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
该方法的反应原理是将丁烯与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应，
生成丁二烯和水。
反应中催化剂的选择对反应效率和产物纯度有着重
要的影响。
常用的催化剂有铬酸盐、钒酸盐、钨酸盐等。
其中，钒酸
盐催化剂具有反应效率高、产物纯度高等优点，因此在工业生产中得
到了广泛应用。
该方法的反应条件包括反应温度、反应压力、氧气流量等。
反应温度
一般在200-300℃之间，反应压力一般为1-3MPa，氧气流量一般为0.5-1.5L/min。
反应时间一般为数小时至数十小时不等，具体时间根
据反应器的规模和反应条件的不同而有所差异。
该方法的优点在于反应条件温和、反应效率高、产物纯度高等，因此
在工业生产中得到了广泛应用。
同时，该方法还具有反应器规模可控、操作简便等优点，使得该方法成为了丁二烯生产的主要方法之一。
总之，恒温固定床丁烯氧化脱氢制备丁二烯是一种重要的工业化生产方法。
该方法具有反应条件温和、反应效率高、产物纯度高等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
同时，该方法还具有反应器规模可控、操作简便等优点，使得该方法成为了丁二烯生产的主要方法之一。
丁烯氧化脱氢制丁二烯反应过程的热力学分析
丁烯氧化脱氢制丁二烯反应过程的热力学分析罗丹;程亮亮;王玫;刘飞;谢恒杰;李吉春【期刊名称】《石化技术与应用》【年(卷),期】2015(033)002【摘要】在200 mL固定床反应器上,采用催化剂LH-39,以混合C4馏分为原料,研究了丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应特性,并对该反应过程进行了热力学分析.结果表明,在常压,反应温度为350～410℃,丁烯体积空速为400 h-1,氧/丁烯(摩尔比)为0.68 ～0.72,水/丁烯(摩尔比)为12～17的条件下,丁烯转化率最高可达85％,丁二烯选择性达93％,丁二烯收率达79％;反应温度是该过程的主要影响因素,随着反应温度的升高,丁烯转化率先增大后减小,较适宜的反应温度为380～390℃;在反应温度为382℃时,丁烯氧化脱氢反应过程的氧化反应放热量为201.7 kJ,绝热温升理论计算值为228.0℃,Aspen Plus软件模拟值为237.5℃.【总页数】4页(P113-116)【作者】罗丹;程亮亮;王玫;刘飞;谢恒杰;李吉春【作者单位】兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TQ221.22+3【相关文献】1.1-丁烯氧化脱氢制丁二烯反应过程研究 [J], 张梁;田靖;刘兵2.丁烯氧化脱氢制丁二烯反应扩散过程的数值模拟 [J], 黄凯;林生;周建成3.丁烯氧化脱氢制丁二烯体系的热力学计算与分析 [J], 程亮亮;黄剑锋;马应海4.流化床反应器的数学模型——丁烯氧化脱氢制丁二烯过程开发 [J], 赵连仲5.CO2氧化1-丁烯脱氢制1,3-丁二烯反应热力学分析 [J], 陈全鑫;窦洪鑫;闫冰;刘以银;刘春静;李健;姜涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺技术简介
丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺技术简介内部资料一、前言丁二烯通常指1,3一丁二烯，是碳四（C4）中最重要的组分之一。
在烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。
是合成橡胶和树脂的重要原料之一。
丁二烯生产目前主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中分离得到（丁二烯含量40～45%）。
另一种是从炼油厂C4馏分中分离丁烯，然后再将丁烯脱氢分离制得丁二烯（50～65%）。
我公司采用第二种方法生产丁二烯。
二、工艺路线本工艺采用丁烯氧化脱氢制备丁二烯技术路线。
主要步骤：丁烯制备（俗称前乙腈）、丁烯氧化脱氢反应、丁二烯抽提（俗称后乙腈）与精制。
反应器为流化床，分离均采用乙腈（CAN）法。
三、产品——丁二烯质量标准（企标）丁二烯含量% ≥99.5总炔烃PPm <20乙腈PPm 微量二聚物PPm ≤150T.B.C PPm ≤3（阻聚剂）H20值PPm ≤20含氧化合物PPm ≤10羟基化合物PPm ≤10硫化物（以H2S）计PPm <1四、原材料规格及动力配置名称规格原料；混合碳四分析项目碳二总量丙烷丙烯异丁烷正丁烷反-2-丁烯1-丁烯异丁烯顺-2-丁烯异戊烷正戊烷1，3-丁二烯甲醇含量二甲醚含量其他合计鲁深发0.052.60.8632.7412.7814.2713.88138.740.590.160.150.060.030.12100其他单位0.042.540.2622.2920.620.6716.83114.290.690.10.150.080.090.37100氧化脱氢反应用丁烯原料丁烯（重量）：% ≤98% 异丁烯（重量）：% ≤0.5 总碳三（重量）：% ≤0.1 总碳五（重量）：% ≤0.1 总硫（重量）：PPm ≤3乙腈纯度（重量）：% ≥98氢氰酸：PPm ＜50丙烯腈：PPm ≤500酸度（以醋酸计）：PPm ＜50 水：（重量）% ≤0.5丙腈：% ≤1.0甲醇工业级亚销酸钠纯度：（重量）% ≥98水不溶物：% ＜0.01 NaNO3含量：（重量）% ＜1.5对叔丁基苯邻二酚（T.B.C）纯度（重量）%：≥99 熔点：℃≥52外观：白色或微黄晶体吸收油（正己烷）馏程：℃碘值：I2g/100g ＜0.1 水溶性酸碱中性脱氢催化剂铁系催化剂D-006催化剂外观：灰色不透明球状颗粒，水质量分数≤%氧气用空气生压机润滑油Iso-vg46动力规格：动力电：供生产装置用380伏。
破纪录！国内单线能力最大丁烯氧化脱氢制丁二烯装置开车成功！（附近期新建项目状况）
破纪录！国内单线能力最大丁烯氧化脱氢制丁二烯装置开车成功！（附近期新建项目状况）9月18日下午1点，斯尔邦石化10万吨/年丁二烯装置产出合格产品(纯度数据达到优级品指标)，11天的开车时长刷新了国内丁二烯装置开车最短纪录(原纪录为15天)，如今已平稳运行10天。
至此，斯尔邦11套上下游装置全流程彻底打通，正式迈入全面稳定生产阶段。
本次开车从9月7日14点28分开始投料，整个过程非常顺利。
国内著名的丁二烯开车专家、曾担任山东万达化工总工程师的孙成贤，一直在关注斯尔邦的这次丁二烯开车，对斯尔邦的组织水平和技术能力予以了高度肯定：“非常了不起!国内丁二烯开车正常水平是20天左右，斯尔邦将周期缩短了一半，开车过程也几乎没遇到障碍，这让我感到很震撼。
”该装置是国内单线能力最大的通过化学反应制取丁二烯的工艺生产装置，其工艺路线采用SEI和上海石化研究院联合开发的丁烯氧化脱氢技术、SEI专有丁二烯抽提技术和MTBE技术，以及齐鲁石化研究院的加氢技术，具有工艺流程长、设备台数多等特点。
另外，装置尾气处理工序采用催化氧化工艺，处理后的尾气能够达到最新的国家环保标准。
在采用氧化脱氢法的国内丁二烯装置里，目前的最大规模是15万吨/年，但采用了6条生产线。
“斯尔邦只用一条生产线，技术难度可想而知。
”中石化SEI设计院负责人陈刚接受采访时说，“这套工艺在国内是首次使用，设备多、流程长、温度高、技术难度大，但开车过程如此顺畅远远超出了我们的预期。
”孙成贤认为，斯尔邦这次开车显现出了非常高的企业管理水准。
“去年斯尔邦的MTO开车一次性成功，在业界的反响非常大，这次丁二烯开车又是一步到位，可见你们的前期准备是很充分很扎实的。
从设备的试压试漏、置换、吹扫、水运、再到仪表的调试与校验，机、电、仪之间的配合很完美。
正因如此，你们才能打破国内的开车纪录。
”孙成贤说。
目前，该装置运行良好，与国内类似装置相比综合能耗降低10%，废水量减少30%。
丁烯氧化脱氢
丁烯氧化脱氢是指将丁烯（C4H8）通过氧化反应转化为丁二烯（C4H6）的过程。
这个过程通常涉及催化剂的使用，可以通过以下反应方程式表示：
丁烯+ 氧气→丁二烯+ 水
在实际的工业生产中，丁烯氧化脱氢通常采用高温下的氧化剂进行。
其中，常用的催化剂是铜、铬、钼等金属或其氧化物。
这些催化剂可以提供活性位点，促进丁烯分子与氧气之间的反应，从而实现氧化脱氢过程。
丁烯氧化脱氢具有以下一些特点和应用：
生产丁二烯：丁二烯是一种重要的石化原料，可用于合成橡胶、塑料、纤维等化工产品。
通过丁烯氧化脱氢，可以高效地生产丁二烯，满足工业生产的需求。
催化剂的选择和优化：不同的催化剂对丁烯氧化脱氢的反应效率和选择性有影响。
因此，催化剂的选择和优化是提高丁烯氧化脱氢过程效率的关键。
温度和反应条件的控制：丁烯氧化脱氢通常需要在高温下进行，而且反应过程中需要控制氧气的供应和反应物的混合程度等因素，以实现高效的转化率和选择性。
产品分离和纯化：丁烯氧化脱氢的产物中除了目标产品丁二烯外，还可能包含其他副产物和不纯物质。
因此，需要进行产品的分离和纯化处理，以获得高纯度的丁二烯。
丁醇生产工艺
丁醇生产工艺丁醇，全名为丁醇-1，是一种有机化合物，化学式为C4H10O，是一种无色、易燃液体。
丁醇具有较低的毒性，具有良好的溶解性和挥发性，在某些领域有广泛的应用，如溶剂、涂料、香料等。
丁醇的生产主要通过丁烯脱氢反应得到。
丁烯首先经过精制步骤，去除其中的杂质和不饱和物质。
然后，将精制后的丁烯与一定比例的水蒸汽混合进入丁烯脱氢反应器中，经过一系列的反应步骤，将丁烯转化为丁醇。
丁烯脱氢反应是一个复杂的过程，需要合适的反应条件和催化剂。
一般来说，反应温度在200-300℃之间，反应压力在0.1-1.0 MPa之间。
催化剂一般选择铜或其他适宜的金属催化剂，如铑、钌等。
丁烯脱氢反应分为两步进行。
首先是氧化反应，丁烯与氧气反应生成丁醛，并释放出热量。
反应生成的丁醛会与水蒸汽反应生成丁醇。
这个反应是一个平衡反应，因此需要通过连续供给丁烯和水蒸汽，以保持反应的进行。
在实际的生产过程中，还需要考虑到一些辅助工艺，以提高丁醇的产率和纯度。
例如，在反应器中加入适量的溶剂，可以改善丁烯和丁醇的混合性，促进反应的进行。
此外，还可以调节反应温度和压力，选择合适的操作条件，以适应不同的生产需求。
丁醇的产量和质量对生产工艺的控制非常重要。
通过优化反应条件、催化剂选择和辅助工艺等手段，可以提高丁醇的产量和质量，降低生产成本，提高企业的经济效益。
除了丁烯脱氢反应，还可以通过其他方法生产丁醇。
例如，通过丁醛的氢化反应、甲醇和乙二醇的醇醚化反应等，也可以得到丁醇。
不同的生产方法适用于不同的情况，需要根据实际情况进行选择。
总之，丁醇的生产工艺复杂而繁琐，需要严格控制反应条件和工艺参数。
通过合理的操作、催化剂选择和辅助工艺的应用，可以提高丁醇的产量和质量，满足市场需求。
随着科技的不断发展，生产工艺也会不断改进和创新，以适应新的市场变化和需求。
化工工艺学习题
第一章选择：1、合成气的主要成分是A．氢气、一氧化碳 B．氢气、甲烷C．氢气、二氧化碳 D．甲烷、一氧化碳2、催化剂是蒸汽转化制合成气的技术关键之一，对于烃类转化，最有效的催化剂是A．铜 B．铁C．镍 D．钴3、在Kellogg天然气蒸汽转化制取合成氨原料气工艺中，原料气的脱硫主要采用钴钼加氢反应和下列哪种脱氢法A．改性ADA法 B、氧化锌 C．栲胶法 D．氨水液相催化法1、干法脱硫中，能把大部分有机硫转化为无机硫的方法是A. 钴-钼加氢法；B .氧化锌法 C 活性炭法；D 氧化铁法2、低温变换催化剂的主要活性成分是A 、CoO B、MgO C 、 Fe2O3 D 、Cu3、二乙醇胺（DEA）可用于脱除合成气中H2S和A．NH3 B、CH4 C．CO2 D．Ar4、改良ADA法脱硫剂的主要成分是A．K2CO3 B、Na2CO3 C．NH4OH D．、Na2SO41、合成氨反应是：A.可逆放热反应B. 放热反应C. 可逆吸热反应D. 吸热反应2、氨合成的适宜的条件是A 高温、高压；B 低温、低压；C 高温、低压；D 低温、高压解释概念题1、空间速度1、一氧化碳变换判断题1、通过CO变换可产生更多氢气和降低CO含量。
（）2、合成气干法脱硫中最典型的方法是氧化锌脱硫。
（）3、用碳酸钾水溶液吸收合成气中的CO2是目前应用最广泛的工业脱碳方法。
（）1、用于氨合成的熔铁催化剂，使用前必须升温还原活化。
（）2、氨合成中，氢氮比应略高于3。
（）3、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受高温，外筒只承受高压。
（）简答题1、简述合成氨生产的主要工序及其作用2、简述甲烷蒸汽二段转化的目的P353、参考图天然气一水蒸气转化工艺流程示意图，简要回答问题1）1#设备的作用是什么2）2#设备的作用是什么3）此工艺为何要设置二段转化4）为何要向二段转化器中引入经预热至450℃左右的空气1、简述变换反应为什么存在最适宜反应温度实际工业生产中常采用什么方式使变换反应温度尽可能接近最适宜反应温度线进行2、分别从热力学和动力学角度阐述工业生产中氨合成反应的特点。
正丁烯氧化脱氢制丁二烯
六、正丁烯氧化脱氢制丁二烯丁二烯是最简单的具有共轭双键的二烯烃,易发生齐聚和聚合反应,也易与其它具有双键的不饱和化合物共聚,因此是重要的聚合物单体,主要用来生产合成橡胶,也用于合成塑料和树脂,丁二烯的主要用途见表3-2-22。
表3-2-22丁二烯的主要用途1.生产方法(1）从烃类热裂解制低级烯烃的副产C4馏分得到。
目前获取丁二烯的最经济和最主要的方法。
C4馏分产量约为乙烯的30%～50%,其中丁二烯含量可高达40%左右。
由C4馏分制取丁二烯的一种分离方案示于图3-2-37。
由于C4馏分各组分的沸点相近(正丁烯,异丁烯和丁二烯的沸点分别为-6.3,-6.9和-4.4℃),工业上通常采用萃取精馏法将它们分离,所用的萃取剂有:N-甲基吡咯烷酮,二甲基甲酰胺和乙腈等。
图3-2-37 由C4馏分制取丁二烯的工艺过程(2)由乙醇生产丁二烯乙醇合成丁二烯的总反应式为实际上反应经过一系列阶段属气-固相催化反应,在常压或减压下进行,从丁二烯中分离出的乙醛返回反应系统。
世界上采用本法生产丁二烯的不多。
(3)由正丁烷和正丁烯脱氢生产丁二烯正丁烷脱氢是连串可逆反应脱氢反应第一阶段得到三种正丁烯异构体,第二阶段三种丁烯异构体继续脱氢得到1,3-丁二烯。
两个阶段的热效应分别为-126kJ/mol和-113.7kJ/mol。
脱氢是吸热而且是摩尔数增加的反应,因而采用高温和低压(甚至负压)对脱氢反应是有利的,由于高温下副反应激烈,副产物增加,故要采用催化活性高,选择性好的催化剂。
如同乙苯脱氢一样,在反应第二阶段尚需添加水蒸气以降低丁烯的分压,提高反应平衡转化率,减少副反应(特别是丁烯热分解以及缩聚成焦反应),帮助清除催化剂表面结炭以及为脱氢反应提供热量等。
由于烯烃缩聚成焦反应比较利害,为保持催化剂活性,需频繁再生,因此脱氢周期较短,一般为几小时,甚至几分种,需专门设置再生器或设置几台(一般为2～3台)反应器切换输流使用,为此需要设置复杂的自动控制系统。
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丁烯氧化脱氢反应器
丁烯氧化采用恒温列管式固定床反应器，丁烯氧化脱氢空速 可提高到400h-1，丁烯转化率可提高86.1%，丁二烯选择性 可达到91.4%，丁二烯（单程）收率可提高到78.7%，均优 于前两种反应器工艺。从化学反应工程角度看，它是较佳的反 应器类型。但目前国内还没有工业化应用的报道。
丁烯氧化脱氢反应器
丁烯氧化脱氢反应器
气固固外循环流化反应器，包括固定床、流化床、气体分布器，列管换 热器、旋风分离器。流化床具有很高的传热效率，温度分布均匀，气固相之 间有很大接触面积，因而强化了操作，简化了流程，反应器具有重量轻、操 作简化、单程收率高等优点。用B-02催化剂在气固固循环流化反应器内进 行丁烯氧化脱氢制丁二烯的过程。实验结果表明，工艺同目前工业中采用的 绝热固定床工艺相比，丁烯的转化率可提高10％～20％，丁二烯的收率可 提高10％～15％，水烯比可从16降至8。这充分说明气固固循环流化床反 应器的优越性，即节省水蒸汽又能提高丁二烯的收率。
丁烯氧化脱氢是制取丁二烯的重要工艺路线之一。目前我国有两类工艺 生产丁二烯，一类是采用B-2催化剂的绝热固定床反应工艺，另一类是采用 H-198催化剂的流化床反应工艺，均已长期稳定地用于工业生产。
丁烯氧化脱氢是强放热反应，因此反应器中要通入大量的水蒸汽来移出 反应热，如何进行有效移热，提高丁烯的转化率和丁二烯的收率，降低水蒸 汽的用量，达到节能增收的目的。气固固循环流化反应器是将固定床反应与 流化床移热有机的结合起来。
丁烯氧化脱氢制丁二烯
丁烯催化氧化脱氢，生成丁二烯的工艺流程， 主要分三个部分：
反应部分 丁二烯分离 丁二烯精制
丁烯氧化脱氢反应器
丁烯氧化脱氢制丁二烯过程中，绝热固定床反应器结 构简单，造价低，催化剂成形和装载容易，比丁烯催化脱 氢好。但是，绝热固定床进料温度要求高，需要加热炉， 反应器本身温升高，需要大量的蒸汽载热，副产物生成率 高，这此都增加了生产成本。
丁烯氧化脱氢反应器
多旋档板流化床反应器结构不复杂，造价不高。丁二烯收率、选择选和 丁烯转化率与绝热固定床相似。但是反应器入口温度低，不需要加热炉，反 应床层基本上处于恒温状态，大幅度降低了蒸汽和燃料气消耗，减少了副产 物生成，降低了生产成本，多旋档板流化床工艺比绝热固定床要先进。但自 1984年Ⅷ旋变价催化剂流化床工业放大以来，除催化剂组分稍作变动以外， 在反应器工艺和丁二烯收率、转化率、选择性水平上至今无大进展。