异丁烷脱氢制异丁烯的技术教学提纲
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移动床 3
Pt/Al2O3 650 1.7 2~7d
45~55
91~93
Star Phillips/ JohnBrown 燃烧管型 固定床
8
Pt/Al2O3 565~620
3~6 8h(1h再生)
FBD-4
Linde
Snamprogetti Linde AG
流化床
燃烧管型 固定床
1
3
氧化铬/Al2O3 氧化铬/Al2O3
wt% 0.11 3.22 1.78 34.83 10.91 17.01 14.70 5.06 11.28 0.43 0.20 0.48
2、工艺改进
原工艺
混合C4 抽余液
改进工艺
异丁烯
MTBE 醚化装置
液化气 燃料直接燃烧
异丁烷脱氢 装置
异丁烷
丁烷异构化 装置
混合C4
MTBE 醚化装置
异丁烯
醚后C4
550~600
500~600
1.8~2.2 连续
常压以上 9h(3再生)
45~55
50
40~45
91~94
91以上
91~95
异丁烷脱氢生产异丁烯工艺汇总表
4、实验成果
（1）C4烯烃原料的净化
MTBE醚后碳四和MTBE裂解生产纯异丁烯中含有二甲醚、MTBE、 甲醇、叔丁醇、水等氧化物杂质。甲醇制烯烃（MTO)副产的碳四中 含有CO、CO2、二甲醚、甲醇、水等氧化物杂质。
1、生产需求
❖ 炼油厂的副产物主要由C4-C6链烷烃组成，这些副产物一直作为 低价值的燃料使用，化工利用率低。因此，探讨C4-C6烃深加工途径， 以C4-C6为原料开发化工产品，合理利用该资源，具有十分重要的意 义。
1、生产需求
催化装置副产C4典型组成
成分 C2
丙烷 丙烯 异丁烷 正丁烷 反-2-丁烯 1-丁烯 异丁烯 顺-2-丁烯 碳五 丁二烯 其它
同时，上述三种碳四烃中还含有一些H2S、硫醇、硫醚、噻吩类 硫化物杂质，这些杂质不仅会使催化剂中毒失活，而且对生产设备 造成腐蚀。
制约碳四烃下游产品开发利用的瓶颈在于将碳四馏分中的杂质 如氧化物、硫化物有效的脱除，使碳四烃纯化并达到原料规定的纯 度要求。中国石油大学（北京）现在已经开发了整套的碳四烃中的 含氧杂质和含硫杂质的脱除工艺，并已成功工业化。在碳四的净化 纯化领域处于全国领先地位。现广泛寻求与各单位的长期合作。
❖ 异丁烷直接脱氢反应研究较早，较为深入，已经实现了工业化生产， 但在选择性和催化剂积炭问题上还有待于进一步开发。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(1)Uop公司的Oleflex工艺 80年代开发，1990年实现工业化。 技术特点：采用移动床反应器，设计装置处量大，Pt为催化活性
组分。 目前研究重点是降低催化剂的Pt含量，提高催化剂的活性和稳定
性。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Oleflex工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(2)Lummus公司的Catofin工艺 由正丁烷脱氢生产丁二烯的工艺技术上发展而来，1986年首套装
置工业化。 技术特点：一套装置至少由三台反应器组成，间歇再生反应系统。
冷 凝 罐 冷凝水
收 液 罐
湿式流量计 储 液 罐
4、实验成果
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁稀工艺汇总
工艺名称 开发公司
Catofin
Lummus/ UCI
反应器类型
固定床
反应器数
4
催化剂 温度，℃
氧化铬/Al2O3 535~605
压力，MPa
0.7
循环时间
15~30min
异丁烷转化率 ，mol%
60~61
异丁烯选择性 ，mol%
91~93
Oleflex UOP
异丁烷转化率较高，采用氧化铬\ 氧化铝催化体系。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Catofin工艺流程图
Catofin工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(3)Phillips公司的Star工艺 1992年实现工业化 技术特点： 采用蒸汽稀释烃的多室多管反应器。固定床反应系统。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
俄罗斯的FBD-4工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(5)Linde A.G公司的Linde工艺 1982年中试，1998年西班牙第一套装置 技术特点：与Star工艺相似，唯一不同是不加蒸汽稀释剂。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Linde工艺流程图
异丁烷脱氢制异丁烯的技术
1、生产需求
❖ 异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于制备甲基叔丁基 醚（MTBE）、丁基橡胶、异戊橡胶、聚异丁烯。另外，它也可用来 合成甲基丙烯酸甲酯（MMA）、异戊二烯、1，4-丁二醇、叔丁胺、 叔丁酚、ABS 树脂等各种有机原料和精细化学品。
❖ 在传统工艺中，异丁烯的主要来源是石脑油蒸汽裂解制乙烯装 置的副产C4馏分、炼厂流化催化裂化（FCC）装置的副产C4馏分和 Halcon法环氧丙烷合成中的副产物叔丁醇（TAB）。随着异丁烯下游 产品的开发利用，全球性异丁烯资源不足的矛盾日益突出。传统来 源的异丁烯已不能满足需求。因此，扩大异丁烯的来源，增加异丁 烯的产量，已成为全球石油化工发展的当务之急。
正丁烯异构化 装置
C4萃取 精馏 丁烯
正丁烷
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁稀反应
i-C4H10 ⇋ i-C4H8 + H2
∆H0 = 120KJ/mol
❖ 该反应属于吸热反应，受热力学平衡的限制，高温低压有利于脱氢， 但是高温也有利于烯烃聚合，造成催化剂表面结焦而失活，催化剂需要定 期再生循环使用。
4、实验成果
（2）异丁烷脱氢工艺实验
PI 5
PI
PI
1
S
2
H2
球形阀
PCV1
质量流量计
CV
TC
1
单向阀
预 热
TC 2
炉
TC 3
PI
PI
3
S
4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N2
球形阀
PCV2
质量流量计
CV
单向阀
净 化 TC 罐4
CV
异 丁 烷 原 料
罐
WI I
汽化器
FI
单向阀 转子流量计
异丁烷脱氢实验装置图
加 热 炉
TC 5
取样口
分散在铝酸锌上的铂/锡合金作为催化剂。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Star工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(4)Snamprogetti公司的FBD-4工艺 60年代 前苏联开发 1964年开始商业化 技术特点：采用流化床反应再生系统。催化剂的活性好，稳定
性高。
Pt/Al2O3 650 1.7 2~7d
45~55
91~93
Star Phillips/ JohnBrown 燃烧管型 固定床
8
Pt/Al2O3 565~620
3~6 8h(1h再生)
FBD-4
Linde
Snamprogetti Linde AG
流化床
燃烧管型 固定床
1
3
氧化铬/Al2O3 氧化铬/Al2O3
wt% 0.11 3.22 1.78 34.83 10.91 17.01 14.70 5.06 11.28 0.43 0.20 0.48
2、工艺改进
原工艺
混合C4 抽余液
改进工艺
异丁烯
MTBE 醚化装置
液化气 燃料直接燃烧
异丁烷脱氢 装置
异丁烷
丁烷异构化 装置
混合C4
MTBE 醚化装置
异丁烯
醚后C4
550~600
500~600
1.8~2.2 连续
常压以上 9h(3再生)
45~55
50
40~45
91~94
91以上
91~95
异丁烷脱氢生产异丁烯工艺汇总表
4、实验成果
（1）C4烯烃原料的净化
MTBE醚后碳四和MTBE裂解生产纯异丁烯中含有二甲醚、MTBE、 甲醇、叔丁醇、水等氧化物杂质。甲醇制烯烃（MTO)副产的碳四中 含有CO、CO2、二甲醚、甲醇、水等氧化物杂质。
1、生产需求
❖ 炼油厂的副产物主要由C4-C6链烷烃组成，这些副产物一直作为 低价值的燃料使用，化工利用率低。因此，探讨C4-C6烃深加工途径， 以C4-C6为原料开发化工产品，合理利用该资源，具有十分重要的意 义。
1、生产需求
催化装置副产C4典型组成
成分 C2
丙烷 丙烯 异丁烷 正丁烷 反-2-丁烯 1-丁烯 异丁烯 顺-2-丁烯 碳五 丁二烯 其它
同时，上述三种碳四烃中还含有一些H2S、硫醇、硫醚、噻吩类 硫化物杂质，这些杂质不仅会使催化剂中毒失活，而且对生产设备 造成腐蚀。
制约碳四烃下游产品开发利用的瓶颈在于将碳四馏分中的杂质 如氧化物、硫化物有效的脱除，使碳四烃纯化并达到原料规定的纯 度要求。中国石油大学（北京）现在已经开发了整套的碳四烃中的 含氧杂质和含硫杂质的脱除工艺，并已成功工业化。在碳四的净化 纯化领域处于全国领先地位。现广泛寻求与各单位的长期合作。
❖ 异丁烷直接脱氢反应研究较早，较为深入，已经实现了工业化生产， 但在选择性和催化剂积炭问题上还有待于进一步开发。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(1)Uop公司的Oleflex工艺 80年代开发，1990年实现工业化。 技术特点：采用移动床反应器，设计装置处量大，Pt为催化活性
组分。 目前研究重点是降低催化剂的Pt含量，提高催化剂的活性和稳定
性。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Oleflex工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(2)Lummus公司的Catofin工艺 由正丁烷脱氢生产丁二烯的工艺技术上发展而来，1986年首套装
置工业化。 技术特点：一套装置至少由三台反应器组成，间歇再生反应系统。
冷 凝 罐 冷凝水
收 液 罐
湿式流量计 储 液 罐
4、实验成果
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁稀工艺汇总
工艺名称 开发公司
Catofin
Lummus/ UCI
反应器类型
固定床
反应器数
4
催化剂 温度，℃
氧化铬/Al2O3 535~605
压力，MPa
0.7
循环时间
15~30min
异丁烷转化率 ，mol%
60~61
异丁烯选择性 ，mol%
91~93
Oleflex UOP
异丁烷转化率较高，采用氧化铬\ 氧化铝催化体系。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Catofin工艺流程图
Catofin工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(3)Phillips公司的Star工艺 1992年实现工业化 技术特点： 采用蒸汽稀释烃的多室多管反应器。固定床反应系统。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
俄罗斯的FBD-4工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(5)Linde A.G公司的Linde工艺 1982年中试，1998年西班牙第一套装置 技术特点：与Star工艺相似，唯一不同是不加蒸汽稀释剂。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Linde工艺流程图
异丁烷脱氢制异丁烯的技术
1、生产需求
❖ 异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于制备甲基叔丁基 醚（MTBE）、丁基橡胶、异戊橡胶、聚异丁烯。另外，它也可用来 合成甲基丙烯酸甲酯（MMA）、异戊二烯、1，4-丁二醇、叔丁胺、 叔丁酚、ABS 树脂等各种有机原料和精细化学品。
❖ 在传统工艺中，异丁烯的主要来源是石脑油蒸汽裂解制乙烯装 置的副产C4馏分、炼厂流化催化裂化（FCC）装置的副产C4馏分和 Halcon法环氧丙烷合成中的副产物叔丁醇（TAB）。随着异丁烯下游 产品的开发利用，全球性异丁烯资源不足的矛盾日益突出。传统来 源的异丁烯已不能满足需求。因此，扩大异丁烯的来源，增加异丁 烯的产量，已成为全球石油化工发展的当务之急。
正丁烯异构化 装置
C4萃取 精馏 丁烯
正丁烷
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁稀反应
i-C4H10 ⇋ i-C4H8 + H2
∆H0 = 120KJ/mol
❖ 该反应属于吸热反应，受热力学平衡的限制，高温低压有利于脱氢， 但是高温也有利于烯烃聚合，造成催化剂表面结焦而失活，催化剂需要定 期再生循环使用。
4、实验成果
（2）异丁烷脱氢工艺实验
PI 5
PI
PI
1
S
2
H2
球形阀
PCV1
质量流量计
CV
TC
1
单向阀
预 热
TC 2
炉
TC 3
PI
PI
3
S
4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N2
球形阀
PCV2
质量流量计
CV
单向阀
净 化 TC 罐4
CV
异 丁 烷 原 料
罐
WI I
汽化器
FI
单向阀 转子流量计
异丁烷脱氢实验装置图
加 热 炉
TC 5
取样口
分散在铝酸锌上的铂/锡合金作为催化剂。
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
Star工艺流程图
3、异丁烷脱氢生产异丁烯工艺
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(4)Snamprogetti公司的FBD-4工艺 60年代 前苏联开发 1964年开始商业化 技术特点：采用流化床反应再生系统。催化剂的活性好，稳定
性高。