丁烯氧化脱氢流化床反应器的改进

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