专利名称：一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的双反应系统及抗积碳方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，进一步地说，是涉及一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的双反应系统及抗积碳方法。
背景技术：
丁烯氧化脱氢制丁二烯反应原料有原料丁烯、空气和原料蒸汽，反应后的产品称反应生成气，或生成气。反应主要是由丁烯和氧之间发生的，生成丁二烯、一氧化碳、二氧化碳和水(称生成水)， 反应方程如下主反应I C4H8+0. 5 02 = = = I C4H6-1. 3+1 H20+ql丁烯氧丁二烯水主要付反应
I C4H8 + 4 02 == 4 €0 +4 H20 + q2
丁烯氧一+ 化碳水
I C4H8 + 6 02 == 4 C02 +4 H20 + q3
Γ烯+ 二+ 化碳水除了主反应和主要副反应外，还有次要副反应，在此不一一列举，其生成物为有机含氧化合物(醛、酮、酸)、二聚物等几十种，数量是ppm级的。反应方程中，25°C下的反应热ql=-29. 3kcal/molq2=-334. 71kcal/molq3=-605. 23kcal/mol由放热反应值可以看出，丁烯氧化脱氢反应属于强放热反应，在绝热反应中其反应温升是很大的。为防止反应出口温度过高和提高丁二烯的选择性，反应过程中加入大量的水蒸汽，称原料蒸汽。以反应的丁烯转化率x=70%，丁二烯的选择性s=90%为例，不同的水比和反应器的入口温度下的反应器出口温度是不同的，计算数据见表I。注丁烯氧化脱氢反应中的水比定义——水比=反应入口蒸汽量/反应入口丁烯量，mo I比。丁烯氧化脱氢反应出口温度(V )计算值表I
权利要求
1.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的双反应系统，包括I段反应器、II段反应器、I段混合器、II段混合器和前换热器，I段反应器和II段反应器串联连接，I段混合器设置在I段反应器入口管线上，I段反应器和II段反应器之间设置II段混合器，前换热器设置在II段反应器出口，其特征在于 在I段反应器出口设置I段换热器，原料蒸汽管线依次通过I段换热器和前换热器、I段混合器后，连接I段反应器进口 ； 在I段换热器和前换热器之间的蒸汽管线上设置有混合器； 在前换热器和I段反应器入口之间的蒸汽管线上设置水喷淋点。
2.一种采用权利要求I所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的双反应系统的抗积碳方法，其特征在于所述方法包括 (1)原料蒸汽先与I段反应生成气换热，进入混合器降温后，与II段反应生成气换热； (2)换热后的原料蒸汽经过水喷淋点降温，与I段丁烯、I段空气混合后进入I段反应器入口 ； (3)原料进入I段反应器反应，I段反应生成气经原料蒸汽换热后，与II段丁烯和II段空气混合后进入II段反应器。
3.如权利要求2所述的抗积碳方法，其特征在于 所述步骤(I)中，在混合器中喷淋水和/或液态I段丁烯给原料蒸汽降温。
4.如权利要求2所述的抗积碳方法，其特征在于 所述步骤(2)中，I段丁烯在混合器或者I段混合器中加入。
全文摘要
本发明公开了一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的双反应系统及抗积碳方法。系统包括Ⅰ段反应器、Ⅱ段反应器、Ⅰ段混合器、Ⅱ段混合器和前换热器，在Ⅰ段反应器出口设置Ⅰ段换热器，原料蒸汽管线依次通过Ⅰ段换热器和前换热器后连接Ⅰ段反应器进口；在前换热器和Ⅰ段混合器之间的蒸汽管线上设置水喷淋点。方法包括(1)原料蒸汽先与Ⅰ段反应生成气换热，进入混合器降温后，与Ⅱ段反应生成气换热；(2)换热后的原料蒸汽经过水喷淋点降温，与Ⅰ段丁烯和Ⅰ段空气混合后进入Ⅰ段反应器；(3)Ⅰ段反应生成气经原料蒸汽换热后，与Ⅱ段丁烯和Ⅱ段空气混合后进入Ⅱ段反应器。本发明所述的系统及方法，可以有效减少高沸点物冷凝液的积碳，延长设备使用寿命。
文档编号C07C5/48GK102875314SQ20121021103
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者张守义 申请人:张守义