本发明专利技术公开了一种烷烃脱氢制烯烃的流化床反应装置和方法，属于烯烃制备领域。所述流化床反应装置包括反应器、再生器、预硫化段以及一些附属设备，所述预硫化段设置在所述再生器的下部，所述预硫化段经所述再生斜管与所述反应器相连。所述方法按照以下步骤进行操作：首先制备硫化物催化剂，然后在所述流化床反应装置中完成催化脱氢反应、硫化物催化剂再生和预硫化过程。本发明专利技术通过采用上述装置和方法，使烯烃制备过程循环连续进行，催化剂在反应器、再生器和预硫化段始终处于流化状态，硫化物催化剂表面活性组份始终以硫化物形式存在，保持了较高的催化活性和选择性，提高了生产效率、传热效率和产品收率。
【技术实现步骤摘要】
一种院轻脱氢制稀轻的流化床反应装置和方法
本专利技术涉及烯烃制备领域，特别涉及。
技术介绍
石油化工是当今国民经济中的重要支柱产业，而乙烯、丙烯以及丁烯(包括1-丁烯、2- 丁烯和异丁烯)都是重要的石油化工基本原料，烯烃用途广泛，可制备橡胶以及塑料。烷烃脱氢制烯烃是重要的工业生产烯烃过程，这种方法不仅可以充分利用廉价易得的烷烃资源，还可为炼厂生产清洁油品提供氢源，从而提高油气资源的综合利用水平，所以近年来受到越来越多的技术工作者的关注。 烷烃催化脱氢制取相应烯烃的技术中，主要采用Pt催化剂和Cr2O3催化剂。 目前，烷烃催化脱氢制取相应烯烃均采用固定床和移动床技术，如ABB Lummus公司的Catofin技术，UOP公司的Oleflex移动床技术。 但是，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术存在以下一些问题: 受到热力学平衡的限制，丙烷、丁烷等的催化脱氢反应需要在高温、低压的条件下进行，高温的反应条件容易加快Pt催化剂和Cr2O3催化剂积炭失活，从而降低催化剂的活性和选择性，降低产物的收率。 烷烃制烯烃的反应如果采用固定床反应器，催化剂的再生周期只有几十分钟，频繁的反应、再生给生产操作带来了极大的不便和安全风险，如果采用移动床反应器，虽然能实现连续反应、再生，但装置结构复杂、投资高；而且为了达到经济上可接受的烷烃制烯烃的单程转化率，反应温度一般接近600° C，甚至在600° C以上，烷烃脱氢是强吸热反应，采用固定床或移动床反应器，如何给反应供热就成为工程上需要解决的首要问题，毕竟，无论采用的是负载型Pt催化剂还是Cr2O3催化剂，其主要成份都是Al2O3等金属氧化物，是热的不良导体，催化剂无论是处于不动或移动状态，其传热性能都不理想；而如果采用流化床反应器，虽然可以解决传热的问题，但是负载型Pt催化剂过于昂贵，负载型Cr2O3催化剂有毒，不适合在循环流化床反应器中使用。因此，寻找新的催化剂并设计配套的反应装置，摸索高收率的反应方法就显得极为重要了。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了。所述技术方案如下:一方面，提供了一种烷烃脱氢制烯烃的流化床反应装置，包括反应器、原料预热炉、多孔进料环管、待生斜管、输送管和再生器，所述原料预热炉位于反应器外部，所述多孔进料环管位于反应器内部，所述原料预热炉通过进料管与所述多孔进料环管连接，所述反应器通过所述待生斜管和所述输送管与所述再生器连接，所述输送管上设置燃料进口，所述燃料进口位于所述输送管与待生斜管交叉口处；所述装置还包括预硫化段和再生斜管，所述预硫化段设置在所述再生器的下部，所述预硫化段经所述再生斜管与所述反应器相连，所述预硫化段的下端设置预硫化介质入口。 进一步的，所述反应器和再生器内部设置各自的多孔分布板至少为一层。 进一步的，所述装置还包括气固分离器，所述反应器和所述再生器内部设置各自的气固分离器。 进一步的，所述装置还包括待生滑阀和再生滑阀，所述待生斜管上设置所述待生滑阀，所述再生斜管上设置所述再生滑阀。 另一方面，提供了一种利用上述装置进行烷烃脱氢制烯烃的流化床反应方法，所述方法按照如下步骤进行操作: a)制备硫化物催化剂:所述硫化物催化剂包括活性组份、载体，所述的活性组份Fe、Co、N1、Cu、Zn、Mo、W和Mn元素中的一种或几种，以其最高价态的氧化物计，在所述硫化物催化剂中的含量在40?0.5wt%，所述的载体为Si02、Al203、Zr02、La203、Ce02、Ca0、P205、Nb2O5和MgO中的一种或几种形成的混合氧化物或复合氧化物，在所述硫化物催化剂中的含量在60?99.5wt%,所述的硫化物催化剂的表面的活性组份以硫化物形式存在；所述硫化物催化剂的制备方法包括如下步骤:首先制备催化剂；然后对所得催化剂的表面进行硫化处理；所述的催化剂表面硫化处理为:在烷烃催化脱氢反应过程中，催化剂与硫化剂发生硫化反应时完成；或在烧烃催化脱氢反应之前进行； b)将添加硫化物的烷烃通入所述反应器，与催化剂接触进行催化脱氢反应，反应后的催化剂进入所述再生器再生，之后进入所述预硫化段与预硫化介质接触，进行预硫化，最后进入所述反应器继续参加催化脱氢反应。 具体的，所述步骤a)中所用催化剂的组成，所述的活性组份在催化剂中的含量，以其最高价态的氧化物计为20?5wt% ;所述的载体在催化剂中的含量为80?95wt%。 具体的，所述步骤a)中所用催化剂中的脱氢活性组份，至少其晶粒表面的金属元素转化成硫化物，以硫化物形式存在的活性组份占活性组份总量的0.5wt%以上，余量为所述载体所述的活性组份总量为金属氧化物与金属硫化物之和。 具体的，所述步骤a)中所用催化剂，所述活性组份为FeS、CoS、NiS、CuS、ZnS、MoS2、WSJPMnS2中的一种或几种，各组份的质量配比，按各金属的最高价态的氧化物计，为Fe2O3:Co2O3:Ni203:CuO:ZnO =MoO3:W03:MnO2= (0 ?5): (0 ?15): (O ?25): (O ?5): (O ?20):(O?25): (O?28): (O?3)。优选的，所述的活性组份为FeS、CoS、NiS、ZnS、MoS2和WS2中的一种或几种，各组份的质量配比，按各金属的最高价态的氧化物计，为Fe2O3 =Co2O3 =Ni2O3:ZnO =MoO3:W03 为(O ?3):(0 ?8):(0 ?15):(0 ?13):(0 ?15):(0 ?10);更优选的，所述的活性组份为FeS、NiS和MoS2中的一种或几种，各组份的质量配比，按各金属的最高价态的氧化物计，为Fe2O3 =Ni2O3 =MoO3为(O?3): (O?15): (O?15);更优选的，所述的活性组份为NiS或MoS2。 具体的,所述硫化物或预硫化介质为H2S、SO2、硫醇、硫醚、二硫化物或噻吩类化合物，含硫量(以硫计)10 μ g/g_50mg/g。 进一步的，所述步骤b)中所用预硫化介质采用泵输入或干气、空气或氮气携带进入预硫化段。 本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是: 通过采用，使烷烃脱氢制备烯烃过程循环连续进行，提高了生产效率；催化剂在反应器、再生器和预硫化段始终处于流化状态，传热效率高；通过在再生器与反应器之间设置预硫化段以及在原料烷烃中加入硫化物，使硫化物催化剂表面活性组份始终以硫化物形式存在，使催化剂保持较高的催化活性和选择性，提高了产物烯烃的收率。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本专利技术实施例提供的烷烃脱氢制烯烃的流化床反应装置示意图。 图中各符号表示含义如下: I反应器，2多孔分布板，3原料加热炉，4气固分离器，5再生器，6预硫化段，7再生斜管，8待生斜管，9原料，10进料管，11燃料进口，12输送管，13预硫化介质入口，14多孔进料环管。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烷烃脱氢制烯烃的流化床反应装置，包括反应器、原料预热炉、多孔进料环管、待生斜管、输送管和再生器，所述原料预热炉位于反应器外部，所述多孔进料环管位于反应器内部，所述原料预热炉通过进料管与所述多孔进料环管连接，所述反应器通过所述待生斜管和所述输送管与所述再生器连接，其特征在于，所述输送管上设置燃料进口，所述燃料进口位于所述输送管与待生斜管交叉口处；所述装置还包括预硫化段和再生斜管，所述预硫化段设置在所述再生器的下部，所述预硫化段经所述再生斜管与所述反应器相连，所述预硫化段的下端设置预硫化介质入口。
【技术特征摘要】
1.一种烷烃脱氢制烯烃的流化床反应装置，包括反应器、原料预热炉、多孔进料环管、待生斜管、输送管和再生器，所述原料预热炉位于反应器外部，所述多孔进料环管位于反应器内部，所述原料预热炉通过进料管与所述多孔进料环管连接，所述反应器通过所述待生斜管和所述输送管与所述再生器连接，其特征在于，所述输送管上设置燃料进口，所述燃料进口位于所述输送管与待生斜管交叉口处；所述装置还包括预硫化段和再生斜管，所述预硫化段设置在所述再生器的下部，所述预硫化段经所述再生斜管与所述反应器相连，所述预硫化段的下端设置预硫化介质入口 。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应器和再生器内部设置各自的多孔分布板至少为一层。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括气固分离器，所述反应器和所述再生器内部设置各自的气固分离器。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括待生滑阀和再生滑阀，所述待生斜管上设置所述待生滑阀，所述再生斜管上设置所述再生滑阀。5.一种利用权利要求1-4所述的装置进行烷烃脱氢制烯烃的流化床反应方法，其特征在于，所述方法按照如下步骤进行操作: a)制备硫化物催化剂:所述硫化物催化剂包括活性组份、载体，所述的活性组份Fe、Co、N1、Cu、Zn、Mo、W和Mn元素中的一种或几种，以其最高价态的氧化物计，在所述硫化物催化剂中的含量在40~0.5wt%，所述的载体为S12' Al2O3' ZrO2, La203、CeO2, Ca。、P205、Nb2O5和MgO中的一种或几种形成的混合氧化物或复合氧化物，在所述硫化物催化剂中的含量在60~99.5wt%,所述的硫化物催化剂的表面的活性组份以硫化物形式存在；所述硫化物催化剂的制备方法包括如下步骤:首先制备催化剂；然后对所得催化剂的表面进行硫化处理；所述的催化剂表面硫化处理为:在烷烃催化脱氢反应过程中，催化剂与硫化剂发生硫化反应时完成；或在烧烃催化脱氢反应之前进行； b)将添加硫化物的烷烃通入所述反应器，与催化剂接触进行催化脱氢反应，反应后的催化剂进入所述再生器再生，之后...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春义，王书旭，王国玮，庞春天，孙楠楠，孙亚楠，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气华东勘察设计研究院，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：北京;11
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