丁烯氧化脱氢流化床反应器的改进

2014-08-22 07:41李萍周琳左成慧
新媒体研究 2014年14期

李萍 周琳 左成慧

摘 要 通过对丁烯氧化脱氢反应的物料衡算和热量估算,提出流化床反应器的内冷面积的理论值及内冷浓相段的有效面积。并且对流化床反应器的内冷管进行改造,从而增大了操作弹性,降低了反应温度和水烯比,提高了反应的选择性,同时也减轻了废热锅炉和水冷塔的负荷。

关键词 流化床反应器;丁烯氧化脱氢;内冷面积

中图分类号:TQ221 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)14-0160-02

丁烯氧化脱氢制取丁二烯是橡胶生产中的重要过程,为了提高反应转化率和选择性,采用了H-198催化剂代替了原有的铋鉬磷催化体系,由于催化剂的性能不同,造成生产的反应温度难以控制,反应选择性也下降。初步分析认为是反应器的内冷面积偏小,反应中产生的反应热不能及时排除,造成各组分的反应温度升高,反应速度进一步加大,反应热也进一步积累,形成恶性循环。通过对反应的物料衡算和热量估算,并结合现场实测数据,给出了反应器内冷面积理论值和浓相段内冷面积。对反应器的内冷进行了改造。

1 反应流程及反应条件和结果

丁烯氧化脱氢制取丁二烯采用流化床反应器,其组份C4成分、水蒸汽和空气三者按照一定比例,经过混合器充分混合后进入反应器中。其氧烯比为9-11,空速为300-350h-1,床温370±5℃,反应压力为1.7-1.9atm,反应停留时间为1.9秒,进口温度:150-160℃,出口温度:300-350℃。通入软化水2.8T/h,导出0.6 MPa汽。经过多次现场取样分析,反应的入口和出口平均组成列于表1中。其中C4=—2中顺式占40%,反式占60%;丁烯氧化脱氢反应中除了生成丁二烯外,还生成CO和CO2,另外还有0.6%(mol%)的含氧化合物生成,主要是呋喃、苯、丙酮和丙烯醛。而C4和C5烷烃不转化。

2 反应器内冷管传热面积的估算

由于流化床反应器中反应物、催化剂、反应介质以及传热系统非常复杂,无法建立传热模型,现只对传热面积如下估算。反应器的热量平衡如下:反应器入口带入热量+反应热=内冷取走热量+出口带出热量+热损

2.1 反应热的计算

参考文献

[1]大学化学手册[M].山东科学技术出版社.

[2]化工工艺设计手册(下册)[M].化学工业出版社.endprint

摘 要 通过对丁烯氧化脱氢反应的物料衡算和热量估算,提出流化床反应器的内冷面积的理论值及内冷浓相段的有效面积。并且对流化床反应器的内冷管进行改造,从而增大了操作弹性,降低了反应温度和水烯比,提高了反应的选择性,同时也减轻了废热锅炉和水冷塔的负荷。

关键词 流化床反应器;丁烯氧化脱氢;内冷面积

中图分类号:TQ221 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)14-0160-02

丁烯氧化脱氢制取丁二烯是橡胶生产中的重要过程,为了提高反应转化率和选择性,采用了H-198催化剂代替了原有的铋鉬磷催化体系,由于催化剂的性能不同,造成生产的反应温度难以控制,反应选择性也下降。初步分析认为是反应器的内冷面积偏小,反应中产生的反应热不能及时排除,造成各组分的反应温度升高,反应速度进一步加大,反应热也进一步积累,形成恶性循环。通过对反应的物料衡算和热量估算,并结合现场实测数据,给出了反应器内冷面积理论值和浓相段内冷面积。对反应器的内冷进行了改造。

1 反应流程及反应条件和结果

丁烯氧化脱氢制取丁二烯采用流化床反应器,其组份C4成分、水蒸汽和空气三者按照一定比例,经过混合器充分混合后进入反应器中。其氧烯比为9-11,空速为300-350h-1,床温370±5℃,反应压力为1.7-1.9atm,反应停留时间为1.9秒,进口温度:150-160℃,出口温度:300-350℃。通入软化水2.8T/h,导出0.6 MPa汽。经过多次现场取样分析,反应的入口和出口平均组成列于表1中。其中C4=—2中顺式占40%,反式占60%;丁烯氧化脱氢反应中除了生成丁二烯外,还生成CO和CO2,另外还有0.6%(mol%)的含氧化合物生成,主要是呋喃、苯、丙酮和丙烯醛。而C4和C5烷烃不转化。

2 反应器内冷管传热面积的估算

由于流化床反应器中反应物、催化剂、反应介质以及传热系统非常复杂,无法建立传热模型,现只对传热面积如下估算。反应器的热量平衡如下:反应器入口带入热量+反应热=内冷取走热量+出口带出热量+热损

2.1 反应热的计算

参考文献

[1]大学化学手册[M].山东科学技术出版社.

[2]化工工艺设计手册(下册)[M].化学工业出版社.endprint

摘 要 通过对丁烯氧化脱氢反应的物料衡算和热量估算,提出流化床反应器的内冷面积的理论值及内冷浓相段的有效面积。并且对流化床反应器的内冷管进行改造,从而增大了操作弹性,降低了反应温度和水烯比,提高了反应的选择性,同时也减轻了废热锅炉和水冷塔的负荷。

关键词 流化床反应器;丁烯氧化脱氢;内冷面积

中图分类号:TQ221 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)14-0160-02

丁烯氧化脱氢制取丁二烯是橡胶生产中的重要过程,为了提高反应转化率和选择性,采用了H-198催化剂代替了原有的铋鉬磷催化体系,由于催化剂的性能不同,造成生产的反应温度难以控制,反应选择性也下降。初步分析认为是反应器的内冷面积偏小,反应中产生的反应热不能及时排除,造成各组分的反应温度升高,反应速度进一步加大,反应热也进一步积累,形成恶性循环。通过对反应的物料衡算和热量估算,并结合现场实测数据,给出了反应器内冷面积理论值和浓相段内冷面积。对反应器的内冷进行了改造。

1 反应流程及反应条件和结果

丁烯氧化脱氢制取丁二烯采用流化床反应器,其组份C4成分、水蒸汽和空气三者按照一定比例,经过混合器充分混合后进入反应器中。其氧烯比为9-11,空速为300-350h-1,床温370±5℃,反应压力为1.7-1.9atm,反应停留时间为1.9秒,进口温度:150-160℃,出口温度:300-350℃。通入软化水2.8T/h,导出0.6 MPa汽。经过多次现场取样分析,反应的入口和出口平均组成列于表1中。其中C4=—2中顺式占40%,反式占60%;丁烯氧化脱氢反应中除了生成丁二烯外,还生成CO和CO2,另外还有0.6%(mol%)的含氧化合物生成,主要是呋喃、苯、丙酮和丙烯醛。而C4和C5烷烃不转化。

2 反应器内冷管传热面积的估算

由于流化床反应器中反应物、催化剂、反应介质以及传热系统非常复杂,无法建立传热模型,现只对传热面积如下估算。反应器的热量平衡如下:反应器入口带入热量+反应热=内冷取走热量+出口带出热量+热损

2.1 反应热的计算

参考文献

[1]大学化学手册[M].山东科学技术出版社.

[2]化工工艺设计手册(下册)[M].化学工业出版社.endprint