戊烷脱氢制戊烯技术调研报告
图2 Oleflex戊烷脱氢装置再生工艺流程图
再生部分(见图2)和应用在Platforming 工艺中的CCR 装置相似。CCR再生部分具有4项主要功能：烧去催化剂的焦炭，铂催化剂的重新分配，移去额外的水分及将催化剂返回到还原状态(催化剂再生) 。缓慢移动的催化剂床在通过反应器和再生器的环路中循环。常用的循环时间为5～50天。反应部分和再生部分互相独立设计，因此即使再生器停车，也不用中断反应器内催化脱氢反应过程。
组分纯净气体丙烷脱氢选择氢化脱乙烷塔丙烯原料脱丙烷塔丙烷丙烯塔组分图3 Oleflex联合装置工艺流程图
21
戊烷脱氢制戊烯技术调研报告
图3显示了Oleflex联台装置工艺流程，该联合装置是将C3LPG原料转化成聚合级戊烯产品。C3LPG通常含有质量分数为95%～98%的戊烷以及一些乙烷、丁烷和微量戊烷，大多数C3LPG从天然气加工中得到，进料前需要预处理
经预处理的C3LPG原料进入脱戊烷塔中，C3LPG中一些丁烷或较重组分从脱戊烷塔底部排出，脱戊烷塔塔顶馏出物送入Oleflex装置，生产出富含戊烯的液体产品和富含氢气的气体产品。纯净氢气可直接输出，浓缩成化学级产品，也可作为联合装置内的燃料。
来自Oleflex装置的液体产品送入选择氢化装置，除去二烯烃、乙炔。选择氢化工艺(SHP)装置由5台反应器组成，在液相状态下将二烯烃和乙炔还原成一元烯烃而不接着发生戊烯饱和反应，SHP产品中二烯烃和乙炔混合物含量(质量分数)小于5×50-6。
SHP产品送入脱乙烷塔，除去一些在Oleflex装置生成的或新鲜C3LPG含有的轻质尾气，以及溶解在Oleflex液体产品中或进入SHP装置的少量氢气。脱乙烷塔底部纯净的产品直接送到戊烷-戊烯(P-P)分离塔，在此把戊烯产品和未转化戊烷分开。在P-P分离塔底部的未转化戊烷经过C3LPG原料脱戊烷塔循环到Oleflex装置。P-P分离塔出来的戊烯产品纯度通常达99.5%～99.8%。
Oleflex工艺设计的主要特点是采用移动床反应器，反应均匀稳定，催化剂活性长久保持不变，催化剂再生时反应器不需要关闭或循环操作，同时，连续补 充催化剂。氢气为稀释剂，用以抑制结焦、抑制热裂解和作载热体维持脱氢反应温度。含有烃类的反应器部分和含有氧气的再生部分是一体化，但还安全地保持着分离。使用铂催化剂，具有高活性、高选择性和低磨损率，由于可靠和精确的CCR再生控制，Oleflex催化剂具有很长的服务寿命并提供优良的产量稳定性。Oleflex技术使用无铬(cr)、无致癌催化剂。另外，为达最佳操作，Oleflex工艺利用UOP的专利设备和系统，包括PSA POlybedTM装置，按标准型设计的CCR、UOP锁定漏斗控制，MD 蒸馏塔盘、Hi -FluxTM管道和工艺仪表测量设备控制(plc)。它可以处理任何从气田来的CLPG，也可以处理来自炼厂或者乙烯装置的CLPG。为了增强Oleflex工艺的竞争能力，UOP公司进行了多次改进，主要集中在催化剂方面，已有DeH-8、DeH-50、DeH-52三代新催化剂工业化，DeH-52催化剂在选择性和寿命较大的提高，铂含量比DeH-50少25% ，比DeH-8少40%。
22
戊烷脱氢制戊烯技术调研报告
使用新催化剂操作空速提高20%，减小反应器尺寸，待再生催化剂上的焦含低，可使再生器体积缩小50%，可减少投资，降低成本。 4.2.2 Catofin工艺
Catofin工艺是ABB Lummus公司开发的C3～C5烷烃脱氢生产单烯烃技术。目前，全世界有50家采用Catofin工艺生产烯烃，生产量超过320万吨/年。
图4 ABB Lummus公司Catofin工艺流程
Catofin工艺分为4个工段：戊烷脱氢制戊烯、反应器排放料的压缩、产品的回收和精制。采用铬/铝催化剂，固定床反应器，烃类/热空气循环方式操作，产品是单一的戊烯，采用多个反应器连续操作。烃类进入催化剂床层前，用热风预热，在650℃ 、压力0.05 MPa左右条件下进行反应。该技术戊烷的转化率≥90 %，戊烯选择性超过87%，Catofin工艺戊烯产率是5吨戊烯／5.58吨戊烷。
Catofin工艺是通过铬-铝催化剂固定床将戊烷转化为戊烯，没有转化的戊烷循环使用，因此戊烯是单一产品。工艺操作条件为温度650℃、压力0.05 MPa(绝对压)左右，此时反应选择性、转化率和能耗均达到最佳状态，副反应与主反应同时发生，生成了一些轻质烃和高质烃，它们在催化剂上沉积并结焦。本工艺为在固定床反应器内发生的吸热反应，按循环方式操作使主物料实现连续不间断流动。在一个全循环中，要进行烃蒸气脱氢，反应器内用蒸汽清洗、空气吹扫、预热催化剂并烧掉少量沉积在催化剂上的结焦(基于催化剂的质量分数<0.5 )，然后抽真空、复原，开始另一次循环。
23
戊烷脱氢制戊烯技术调研报告
4.2.2.5 反应工段
在反应工段，戊烷通过催化剂床转化成戊烯。新鲜戊烷原料与来自产品分离塔塔底的戊烷再循环料和脱油塔塔顶馏出物合在一起作为反应器的进料原料。进料原料用蒸汽和热交换器加热气化，热交换器的加热源为压缩和回收工段的加工物料。
气化物料与反应器排放料在原料排放料热交换器中进行热交换后再次加热。加热后的气化物料在进料加热炉中加热至反应温度，然后送至反应器。反应器的热排放料与反应器原料热交换后被冷却，送至装置的压缩工段。
反应器里，烃保持在0.05MPa的绝对压力。当系统仍在真空条件下时，用蒸汽彻底吹扫反应器，从而扫去催化剂和反应器内残余的烃并进入回收工段。
预热／再生空气由再生气涡轮机或空气压缩机提供，它们在进入反应器之前在空气加热器里预热。再生空气除了起到燃烧催化剂以清除结焦作用外，还用来恢复床体的温度至起始的操作条件。在再生期间，通过控制注入燃料气来补充热量，燃料气在催化剂床内燃烧。
当预热／再生完成后，反应器重新抽至真空状态，进入下一个操作周期。引入戊烷原料之前，将富氢燃料气引入反应器，在一个很短的时间里除去催化剂床所吸附的氧并加热，这个还原步骤因为减少了进料的氧化燃烧．从而降低了原料的损耗。
反应器系统由一连串平行反应器组成，并以循环方式操作，从而形成一些反应器正投人生产，而另一些反应器则正在预热/再生，还有一些反应器在抽真空、蒸汽吹扫、重新加压、催化剂还原或阀门变动，以便统筹提高生产效率。
烃和空气连续不断地通过整个装置循环，送到每一台反应器的原料是由液压操作阀控制，这些操作阀又由中心循环定时仪来执行操作。此液压操作阀是专门设计的，允许高频率操作且几乎不需维修。装有主阀执行器的密封阀，当主阀处于关闭位时，允许惰性气体密封阀盖。当物料一旦在阀楔与阀座之间有渗漏发生时，这些密封气体可防止加工物料间的混合，惰性气体多为N2或N2和CO2的混合物。
4.2.2.2 压缩工段
在该工段，反应器排放料被冷凝，然后压缩以适应回收工段的操作要求。对
24