李萍　周琳　左成慧

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

關(guān)鍵詞 流化床反應(yīng)器；丁烯氧化脫氫；內(nèi)冷面積

中圖分類號：TQ221 文獻標(biāo)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(chǎn)中的重要過程，為了提高反應(yīng)轉(zhuǎn)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(chǎn)的反應(yīng)溫度難以控制，反應(yīng)選擇性也下降。初步分析認(rèn)為是反應(yīng)器的內(nèi)冷面積偏小，反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱不能及時排除，造成各組分的反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度進一步加大，反應(yīng)熱也進一步積累，形成惡性循環(huán)。通過對反應(yīng)的物料衡算和熱量估算，并結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，給出了反應(yīng)器內(nèi)冷面積理論值和濃相段內(nèi)冷面積。對反應(yīng)器的內(nèi)冷進行了改造。

1 反應(yīng)流程及反應(yīng)條件和結(jié)果

丁烯氧化脫氫制取丁二烯采用流化床反應(yīng)器，其組份C4成分、水蒸汽和空氣三者按照一定比例，經(jīng)過混合器充分混合后進入反應(yīng)器中。其氧烯比為9-11，空速為300-350h-1，床溫370±5℃，反應(yīng)壓力為1.7-1.9atm，反應(yīng)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(dǎo)出0.6 MPa汽。經(jīng)過多次現(xiàn)場取樣分析，反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)化。

2 反應(yīng)器內(nèi)冷管傳熱面積的估算

由于流化床反應(yīng)器中反應(yīng)物、催化劑、反應(yīng)介質(zhì)以及傳熱系統(tǒng)非常復(fù)雜，無法建立傳熱模型，現(xiàn)只對傳熱面積如下估算。反應(yīng)器的熱量平衡如下：反應(yīng)器入口帶入熱量+反應(yīng)熱=內(nèi)冷取走熱量+出口帶出熱量+熱損

2.1 反應(yīng)熱的計算

參考文獻

[1]大學(xué)化學(xué)手冊[M].山東科學(xué)技術(shù)出版社.

[2]化工工藝設(shè)計手冊（下冊）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.endprint

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

關(guān)鍵詞 流化床反應(yīng)器；丁烯氧化脫氫；內(nèi)冷面積

中圖分類號：TQ221 文獻標(biāo)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(chǎn)中的重要過程，為了提高反應(yīng)轉(zhuǎn)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(chǎn)的反應(yīng)溫度難以控制，反應(yīng)選擇性也下降。初步分析認(rèn)為是反應(yīng)器的內(nèi)冷面積偏小，反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱不能及時排除，造成各組分的反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度進一步加大，反應(yīng)熱也進一步積累，形成惡性循環(huán)。通過對反應(yīng)的物料衡算和熱量估算，并結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，給出了反應(yīng)器內(nèi)冷面積理論值和濃相段內(nèi)冷面積。對反應(yīng)器的內(nèi)冷進行了改造。

1 反應(yīng)流程及反應(yīng)條件和結(jié)果

丁烯氧化脫氫制取丁二烯采用流化床反應(yīng)器，其組份C4成分、水蒸汽和空氣三者按照一定比例，經(jīng)過混合器充分混合后進入反應(yīng)器中。其氧烯比為9-11，空速為300-350h-1，床溫370±5℃，反應(yīng)壓力為1.7-1.9atm，反應(yīng)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(dǎo)出0.6 MPa汽。經(jīng)過多次現(xiàn)場取樣分析，反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)化。

2 反應(yīng)器內(nèi)冷管傳熱面積的估算

由于流化床反應(yīng)器中反應(yīng)物、催化劑、反應(yīng)介質(zhì)以及傳熱系統(tǒng)非常復(fù)雜，無法建立傳熱模型，現(xiàn)只對傳熱面積如下估算。反應(yīng)器的熱量平衡如下：反應(yīng)器入口帶入熱量+反應(yīng)熱=內(nèi)冷取走熱量+出口帶出熱量+熱損

2.1 反應(yīng)熱的計算

參考文獻

[1]大學(xué)化學(xué)手冊[M].山東科學(xué)技術(shù)出版社.

[2]化工工藝設(shè)計手冊（下冊）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.endprint

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

關(guān)鍵詞 流化床反應(yīng)器；丁烯氧化脫氫；內(nèi)冷面積

中圖分類號：TQ221 文獻標(biāo)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(chǎn)中的重要過程，為了提高反應(yīng)轉(zhuǎn)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(chǎn)的反應(yīng)溫度難以控制，反應(yīng)選擇性也下降。初步分析認(rèn)為是反應(yīng)器的內(nèi)冷面積偏小，反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱不能及時排除，造成各組分的反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度進一步加大，反應(yīng)熱也進一步積累，形成惡性循環(huán)。通過對反應(yīng)的物料衡算和熱量估算，并結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，給出了反應(yīng)器內(nèi)冷面積理論值和濃相段內(nèi)冷面積。對反應(yīng)器的內(nèi)冷進行了改造。

1 反應(yīng)流程及反應(yīng)條件和結(jié)果

丁烯氧化脫氫制取丁二烯采用流化床反應(yīng)器，其組份C4成分、水蒸汽和空氣三者按照一定比例，經(jīng)過混合器充分混合后進入反應(yīng)器中。其氧烯比為9-11，空速為300-350h-1，床溫370±5℃，反應(yīng)壓力為1.7-1.9atm，反應(yīng)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(dǎo)出0.6 MPa汽。經(jīng)過多次現(xiàn)場取樣分析，反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)化。

2 反應(yīng)器內(nèi)冷管傳熱面積的估算

由于流化床反應(yīng)器中反應(yīng)物、催化劑、反應(yīng)介質(zhì)以及傳熱系統(tǒng)非常復(fù)雜，無法建立傳熱模型，現(xiàn)只對傳熱面積如下估算。反應(yīng)器的熱量平衡如下：反應(yīng)器入口帶入熱量+反應(yīng)熱=內(nèi)冷取走熱量+出口帶出熱量+熱損

2.1 反應(yīng)熱的計算

參考文獻

[1]大學(xué)化學(xué)手冊[M].山東科學(xué)技術(shù)出版社.

[2]化工工藝設(shè)計手冊（下冊）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.endprint