丁烯氧化脫氫流化床反應器的改進

李萍　周琳　左成慧

摘 要 通過對丁烯氧化脫氫反應的物料衡算和熱量估算，提出流化床反應器的內冷面積的理論值及內冷濃相段的有效面積。并且對流化床反應器的內冷管進行改造，從而增大了操作彈性，降低了反應溫度和水烯比，提高了反應的選擇性，同時也減輕了廢熱鍋爐和水冷塔的負荷。

關鍵詞 流化床反應器；丁烯氧化脫氫；內冷面積

中圖分類號：TQ221 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0160-02

丁烯氧化脫氫制取丁二烯是橡膠生產中的重要過程，為了提高反應轉化率和選擇性，采用了H-198催化劑代替了原有的鉍鉬磷催化體系，由于催化劑的性能不同，造成生產的反應溫度難以控制，反應選擇性也下降。初步分析認為是反應器的內冷面積偏小，反應中產生的反應熱不能及時排除，造成各組分的反應溫度升高，反應速度進一步加大，反應熱也進一步積累，形成惡性循環。通過對反應的物料衡算和熱量估算，并結合現場實測數據，給出了反應器內冷面積理論值和濃相段內冷面積。對反應器的內冷進行了改造。

1 反應流程及反應條件和結果

丁烯氧化脫氫制取丁二烯采用流化床反應器，其組份C4成分、水蒸汽和空氣三者按照一定比例，經過混合器充分混合后進入反應器中。其氧烯比為9-11，空速為300-350h-1，床溫370±5℃，反應壓力為1.7-1.9atm，反應停留時間為1.9秒，進口溫度：150-160℃，出口溫度：300-350℃。通入軟化水2.8T/h，導出0.6 MPa汽。經過多次現場取樣分析，反應的入口和出口平均組成列于表1中。其中C4=—2中順式占40%，反式占60%；丁烯氧化脫氫反應中除了生成丁二烯外，還生成CO和CO2，另外還有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烷烴不轉化。

2 反應器內冷管傳熱面積的估算

由于流化床反應器中反應物、催化劑、反應介質以及傳熱系統非常復雜，無法建立傳熱模型，現只對傳熱面積如下估算。反應器的熱量平衡如下：反應器入口帶入熱量+反應熱=內冷取走熱量+出口帶出熱量+熱損

2.1 反應熱的計算

參考文獻

[1]大學化學手冊[M].山東科學技術出版社.

[2]化工工藝設計手冊（下冊）[M].化學工業出版社.endprint

摘 要 通過對丁烯氧化脫氫反應的物料衡算和熱量估算，提出流化床反應器的內冷面積的理論值及內冷濃相段的有效面積。并且對流化床反應器的內冷管進行改造，從而增大了操作彈性，降低了反應溫度和水烯比，提高了反應的選擇性，同時也減輕了廢熱鍋爐和水冷塔的負荷。

關鍵詞 流化床反應器；丁烯氧化脫氫；內冷面積

中圖分類號：TQ221 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0160-02

丁烯氧化脫氫制取丁二烯是橡膠生產中的重要過程，為了提高反應轉化率和選擇性，采用了H-198催化劑代替了原有的鉍鉬磷催化體系，由于催化劑的性能不同，造成生產的反應溫度難以控制，反應選擇性也下降。初步分析認為是反應器的內冷面積偏小，反應中產生的反應熱不能及時排除，造成各組分的反應溫度升高，反應速度進一步加大，反應熱也進一步積累，形成惡性循環。通過對反應的物料衡算和熱量估算，并結合現場實測數據，給出了反應器內冷面積理論值和濃相段內冷面積。對反應器的內冷進行了改造。

1 反應流程及反應條件和結果

丁烯氧化脫氫制取丁二烯采用流化床反應器，其組份C4成分、水蒸汽和空氣三者按照一定比例，經過混合器充分混合后進入反應器中。其氧烯比為9-11，空速為300-350h-1，床溫370±5℃，反應壓力為1.7-1.9atm，反應停留時間為1.9秒，進口溫度：150-160℃，出口溫度：300-350℃。通入軟化水2.8T/h，導出0.6 MPa汽。經過多次現場取樣分析，反應的入口和出口平均組成列于表1中。其中C4=—2中順式占40%，反式占60%；丁烯氧化脫氫反應中除了生成丁二烯外，還生成CO和CO2，另外還有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烷烴不轉化。

2 反應器內冷管傳熱面積的估算

由于流化床反應器中反應物、催化劑、反應介質以及傳熱系統非常復雜，無法建立傳熱模型，現只對傳熱面積如下估算。反應器的熱量平衡如下：反應器入口帶入熱量+反應熱=內冷取走熱量+出口帶出熱量+熱損

2.1 反應熱的計算

參考文獻

[1]大學化學手冊[M].山東科學技術出版社.

[2]化工工藝設計手冊（下冊）[M].化學工業出版社.endprint

摘 要 通過對丁烯氧化脫氫反應的物料衡算和熱量估算，提出流化床反應器的內冷面積的理論值及內冷濃相段的有效面積。并且對流化床反應器的內冷管進行改造，從而增大了操作彈性，降低了反應溫度和水烯比，提高了反應的選擇性，同時也減輕了廢熱鍋爐和水冷塔的負荷。

關鍵詞 流化床反應器；丁烯氧化脫氫；內冷面積

中圖分類號：TQ221 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0160-02

丁烯氧化脫氫制取丁二烯是橡膠生產中的重要過程，為了提高反應轉化率和選擇性，采用了H-198催化劑代替了原有的鉍鉬磷催化體系，由于催化劑的性能不同，造成生產的反應溫度難以控制，反應選擇性也下降。初步分析認為是反應器的內冷面積偏小，反應中產生的反應熱不能及時排除，造成各組分的反應溫度升高，反應速度進一步加大，反應熱也進一步積累，形成惡性循環。通過對反應的物料衡算和熱量估算，并結合現場實測數據，給出了反應器內冷面積理論值和濃相段內冷面積。對反應器的內冷進行了改造。

1 反應流程及反應條件和結果

丁烯氧化脫氫制取丁二烯采用流化床反應器，其組份C4成分、水蒸汽和空氣三者按照一定比例，經過混合器充分混合后進入反應器中。其氧烯比為9-11，空速為300-350h-1，床溫370±5℃，反應壓力為1.7-1.9atm，反應停留時間為1.9秒，進口溫度：150-160℃，出口溫度：300-350℃。通入軟化水2.8T/h，導出0.6 MPa汽。經過多次現場取樣分析，反應的入口和出口平均組成列于表1中。其中C4=—2中順式占40%，反式占60%；丁烯氧化脫氫反應中除了生成丁二烯外，還生成CO和CO2，另外還有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烷烴不轉化。

2 反應器內冷管傳熱面積的估算

由于流化床反應器中反應物、催化劑、反應介質以及傳熱系統非常復雜，無法建立傳熱模型，現只對傳熱面積如下估算。反應器的熱量平衡如下：反應器入口帶入熱量+反應熱=內冷取走熱量+出口帶出熱量+熱損

2.1 反應熱的計算

參考文獻

[1]大學化學手冊[M].山東科學技術出版社.

[2]化工工藝設計手冊（下冊）[M].化學工業出版社.endprint