成果信息
本所于上世紀90年代開始異丁烷催化脫氫制異丁烯方向的研究,，至今已有十?dāng)?shù)年的研究基礎(chǔ),，在實驗室層次上取得了相當(dāng)大的進展,。研究的LICP-1催化劑具有催化活性高、選擇性高,、抗積碳性能突出,、高空速等優(yōu)點。主要的參數(shù)為： （1）LICP-1催化劑在異丁烷催化脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的活性,、選擇性,。該催化劑在反應(yīng)溫度590℃,，空速750 h-1情況下,異丁烷氣體作為反應(yīng)氣，1 h內(nèi)轉(zhuǎn)化率60-65%,，選擇性為89-92%,，收率為54-58%；蘭州石化煉廠氣（異丁烷含量87%）作為反應(yīng)氣,，1 h內(nèi)轉(zhuǎn)化率65%,、選擇性90%、收率為58%,。 （2）LICP-1催化劑上積碳較為緩慢,，催化劑具有良好的穩(wěn)定性。在反應(yīng)溫度590℃,，空速750 h-1下, 純異丁烷氣體作為反應(yīng)氣,，異丁烯收率在40%以上催化劑能持續(xù)3 h；蘭州石化煉廠氣作為反應(yīng)氣,，能持續(xù)2 h,。蘭州石化煉廠氣氣氛下， 2 h平均積碳率為0.4-0.5%,。 （3）LICP-1催化劑能適應(yīng)較高空速,。在1300 h-1空速下，催化劑仍能保持較高的活性與穩(wěn)定性,。該空速是文獻報道的2-4倍,。 本技術(shù)特色及優(yōu)勢： （1）催化活性較目前報道的結(jié)果有大幅度提高，一次運行收率在60%以上,，而已建的國外裝置均在45-50%左右,。 （2）該催化劑抗積碳性能較佳，能穩(wěn)定1.5 h以上,，而已建的國外裝置一般需要在0.5 h時間內(nèi)均需再生,。 （3）該催化劑可以在較高空速下運行，能適應(yīng)不同原料氣,。催化劑在1300h-1下仍能保持在60%的收率,，這一空速是報道空速200-800h-1的2-4倍，空速的提高可以大大降低運行成本與建設(shè)成本,。 （4）該催化劑不僅對異丁烷,，對其他碳四烷烴也有很好的催化轉(zhuǎn)化作用。 （5）該催化劑制備簡單,，采用簡單試劑,，造價較低。)
背景介紹
近年來,，隨著異丁烯應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大,，現(xiàn)有的乙烯副產(chǎn)異丁烯總量已難以滿足日益增長的需求,，目前，我國催化裂化裝置規(guī)模居世界第二位,， 2010年達到1.3億噸/a,，以碳四餾分收率8%計算，副產(chǎn)碳四將達1040萬噸,，而異丁烷是催化裂化碳四餾分中主要組分之一,，其含量可高達34%，并且異丁烷還廣泛存在于天然氣和其他C4餾分中,。若能將異丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烯加以利用,，可使廉價碳四烷烴大大升值，從而提升煉油企業(yè)的競爭力,，也將緩和國內(nèi)異丁烯的供求矛盾,，世界范圍內(nèi)由異丁烷脫氫生產(chǎn)的異丁烯每年達300多萬噸，而目前我國還沒有工業(yè)化的裝置,。因此開發(fā)高活性,、抗積碳催化劑體系，實現(xiàn)異丁烷脫氫國產(chǎn)化,，無論對煉油企業(yè)還是石油化工行業(yè)均具有重要意義,。在具有異丁烷資源的地區(qū)，該工藝過程也將備受關(guān)注,，若關(guān)鍵技術(shù)得以成功開發(fā),，其應(yīng)用前景十分明確。)
應(yīng)用前景
目前工作是在已有的實驗室研究的基礎(chǔ)上,，探索反應(yīng)放大過程中的工藝條件,，研究催化劑性能，傳熱傳質(zhì)及催化劑再生工藝等方面內(nèi)容,，繼而開展現(xiàn)場模擬反應(yīng)研究,，采用煉廠氣或者液化氣作為原料，考察各項工藝參數(shù),。若本技術(shù)研究成功,，以一套6萬噸異丁烯生產(chǎn)裝置為例，建設(shè)投資2.5億元,，生產(chǎn)成本4500元/噸左右，而異丁烯售價9000-10000元/噸,，顯然,，該技術(shù)路線的經(jīng)濟效益十分明顯。若考慮到異丁烯高附加值下游產(chǎn)品的延伸（如生產(chǎn)MTBE或MMA等）,，則經(jīng)濟效益更為顯著,。因此,，本項目不僅為異丁烷的有效利用提供了一條現(xiàn)實可行的路線，而且具有可觀的經(jīng)濟效益,。)
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