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作者:王永军;
单位:烟台万华化工设计院有限公司;
摘要:重组分作为正丁烷异构化装置副产品因C_4含量高、出厂难、售价低,影响装置经济效益。文中阐述不同异构化催化体系的反应机理,单分子与金属协同机理对异构化转化率和选择性有利。双分子机理对异构化选择性不利,在Pt/Al_2O_3-Cl双功能催化剂上正丁烷的异构化,以单分子和“氢溢流”协同为主导反应机理,副反应为双分子机理,通过齐聚、氢解生成少量的甲烷、乙烷、丙烷小分子烃类和重C_5大分子烷烃,温度高有利氢解反应,温度低有利齐聚反应,强酸中心诱导烃类形成正碳离子是异构化反应的关键起始步骤,催化剂寿命末期酸性中心强度和密度与Pt金属的协同作用变弱,催化剂的活性和选择性下降是副反应产物增加的重要原因。为减少重组分中C_4质量分数,分析现有装置工艺流程,设计缺陷是造成脱异丁烷塔底重组分中C_4超标的直接原因,通过Aspen Hysys软件模拟,提出增加C_4回收技术改造方案,实施后根据C_4回收塔进料负荷特点,优化运行操作参数,降低装置综合能耗,进一步减少重组分副产品中C_4质量分数,提高C_4资源利用效率,提升重组分品质,实现装置最佳经济性运营。
关键词:正丁烷;;异构化;;反应机理;;技术改造;;操作优化