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本工艺设计旨在综合高效利用石油化工生产中所产生的异丁烷，改善其在我国大部分作为民用液化气出售的现状，改善异丁烷的利用价值，提供一种高效的异丁烯生产方法，利用异丁烷催化脱氢制异丁烯技术提高异丁烷的使用价值，从而间接利用异丁烯生产其他化工产品，增加异丁烯产品的产能，进而满足我国对各种化工产品的需求逐年加大的需求，在创造经济价值的同时为资源合理充分利用、保护环境方面做出巨大的贡献。
1.3 设计依据
本工艺设计依据导师下发的《上海应用技术学院毕业设计（论文）任务书》。
1.4 项目背景
1.4.1 能源问题
当今世界，石油、天然气、煤等各种化石类自然资源的有限性日渐突出，特别是在石油方面，中国能源需求的急剧增长打破了长期以来自给自足的能源的供应格局，自1993年起中国已经成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得中国接入了世界能源市场的竞争。由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。但是国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响中国的石油供给，对经济社会造成很大的冲击。因此加强对以上述资源为原料的初加工烃产物的深度利用，已成为我国烃化工行业提高资源利用率和综合经济效益，实现可持续发展所面临的一项重要任务。
1.4.2 混合C4中异丁烷的含量
异丁烷主要和正丁烷、正丁烯、异丁烯以及丁二烯等混合在一起，统称为C4馏分，工业 C4来源有以下四个方面：
（1）炼油厂：炼油厂C4以催化裂化所得液态烃中的C4烃为主，约占液态烃的6％。
（2）化工厂：裂解制乙烯的联产物C4的特点是烯烃（丁二烯、异丁烯、正丁烯），尤其是丁二烯含量高，以石脑油为原料时C4烃的产量约为乙烯产量的 40％～50％（质量分数）左右。
（3）油田气：C4烷烃约占1％～7％（质量分数）。
（4）其他：α-烯烃联产：乙烯齐聚制α-烯烃（高碳醇的原料）时可以得到丁烯-1， 其他产量约占α-烯烃产量的6％～20％；酒精脱水、脱氢制丁二烯等。
其中主要来源是炼厂C4馏分，典型的催化裂化C4馏分的组成如表1-1所示。
表1-1 典型的催化裂化C4馏分的组成
C4馏分组分 质量百分数%
异丁烷 34
正丁烷 10
异丁烯 15
1-丁烯 13
2-丁烯 28
从表1.4.2中可以看出，催化裂化C4馏分中异丁烷含量高达34%，而就目前国内对C4馏分的使用情况来看，主要是当作燃料液化气直接卖给居民使用，因此，在能源匮乏的今天，如何深入利用C4中的各组分物质是当下值得深思的问题。在本文中，将探讨如何高效利用催化裂化C4中异丁烷物质。
1.4.3 我国异丁烷的现状[11]
近几年来，随着我国原油加工能力的迅速提高和乙烯生产能力的快速发展，使得副产碳四烃量迅速增长。目前除少量通过醚化、烷基化生产高辛烷值汽油调和组分外，其余大部分作为民用液化气出售，而近几年由于天然气工业的发展较快，混合碳四作为传统民用液化气的用量逐渐减少，液化气的销售将面临巨大的挑战。另一方面，随着我国人民生活水平的进一步提高，对各种化工产品的需求逐年加大。因此，利用先进技术和工艺，对混合碳四进行进一步加工生产紧缺的精细化工产品势在必行，并具有广阔的市场前景。随着国内外对混合碳四综合利用的的技术不断开发，逐步形成了以异丁烷、正丁烷、正丁烯、异丁烯及丁二烯为原料的成套技术，为企业延伸产业结构链、提高经济效益提供了强有力的技术支撑。在对混合碳四下游产品市场进行全面分析的同时，利用副产碳四生产高附加值的下游产品，是混合碳四化工利用最主要的途径，也是未来发展的方向。因此，本文将重点对催化裂化C4馏分中异丁烷的利用进行详细设计。