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3 工艺流程
3.1 异丁烷脱氢工艺流程
图3-1 异丁烷脱氢工艺流程图
如图3-1，原料经过过热器后进入反应器R0101,与换热盘管内的反应气换热。换热后一部分原料送入反应器内的再生催化剂立管，另一大部分送往加热炉E0102，加热达到一定温度后与反应器R0102内的再生催化剂分配器分配下来的催化剂逆流接触进行反应。反应后初步分离回收反应气中大部分催化剂，分离出来的催化剂经反应器顶部进入回收系统。未完全反应的异丁烷继续进入反应器R0103进行反应。
3.2 异丁烯分离工艺流程
图3-2 异丁烯分离工艺流程
经三段反应器反应后得到的异丁烷、异丁烯等混合气体经压缩机C0101后进入干燥塔T0101，除去混合气中的水份后进入冷箱冷却同时分离出氢气，再经泵P0105打入分离塔T0102，将混合气中杂质分离出来，最后得到异丁烷和异丁烯混合气体，然后送入精馏塔T0103精馏分离，最终从塔底得到含量≥99%的异丁烯产品。
4 工艺计算
4.1 物料衡算
4.1.1 物质性质数据
表4.1 物性数据表
序号 组份 分子式 分子量 常压沸点℃
图4-1 异丁烷脱氢过程流程图
异丁烷脱氢过程中发生的反应：
主反应：C4H10=C4H8+H2
副反应：C4H10=2C2H4+2H2
C2H4+H2=C2H6
C4H10=CH4+C3H6
2C3H6=C6H12
异丁烷脱氢制异丁烯是强吸热反应，需要高温条件下进行，因此有很多复杂的副反应产生，过程中除了有脱氢反应，还有有裂解、异构化、烷基化、芳构化、聚合、结焦等各种副反应，脱氢反应产物除了异丁烯外，还产生了包括各种烷烃、烯烃、重芳烃以及焦炭等复杂化合物。
（1） 计算中的基础数据
工厂设计为年产异丁烯2.4万吨，开工时间为每年300天，采用连续操作，则每小时异丁烯的产量为3.3333吨，即59.407kmol/h。异丁烷转化率60%，异丁烯的选择性为91%。工艺设计中所用的是来自总厂C4经过精馏分离后得到的异丁烷，其百分含量为88%。异丁烯产品经过干燥、除杂、精馏分离后含量可达到99%，从塔底出来的异丁烷为95%，可回收循环进行脱氢反应。