一种提高丁烯异构反应转化率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高丁烯异构反应转化率的方法，该方法包括：a、将含有正丁烯和/或2‑丁烯的原料送入异构化反应器中进行丁烯异构化反应，得到丁烯异构化产物；b、将步骤a中所得丁烯异构化产物送入精馏塔中进行丁烯异构化产物分离，从所述精馏塔塔顶分离出轻组分产物，从所述精馏塔中间侧线分离出中组分产物，以及从所述精馏塔塔底分离出丁烯异构化重组分产物；c、将至少部分所得富含2‑丁烯的中组分产物返回至所述异构化反应器中进行进一步丁烯异构化反应使所述丁烯异构化反应的丁烯转化率为50‑70重％。采用本发明专利技术的方法能够有效提高丁烯异构反应转化率及异丁烯收率，且在较低的能耗条件下获得高浓度异丁烯。

【技术实现步骤摘要】
一种提高丁烯异构反应转化率的方法
本专利技术涉及石油化工
，具体涉及一种提高丁烯异构反应转化率的方法。
技术介绍
碳四烃类原料是发展石油化工、有机化工的重要原料，主要来源于炼厂的催化裂化、蒸汽裂解、甲醇制烯烃等装置。碳四烃类主要包括正丁烷、异丁烷、正丁烯(1-丁烯)、顺-2-丁烯、反-2-丁烯、异丁烯、丁二烯等，不同组分经深加工后可以制得高附加值的产品。然而不同来源的碳四馏分中各种成分含量差异较大，并且混合碳四中各组分的工业需求也不一样。其中异丁烯属于紧缺资源，是重要的有机化工原料，是生产甲基叔丁基醚、甲基丙烯酸甲酯、丁烯橡胶、聚异丁烯的原料，异丁烯的需求量逐年增加，已不能满足市场需求。为了获得混合碳四烃类资源的最大效益，碳四资源深加工企通常会采用丁烯异构化方法，将混合碳四中正丁烯和2-丁烯尽可能多的转化为异丁烯，以获取更加丰富的异丁烯原料。丁烯异构反应主要包括顺反异构、双键异构和骨架异构，反应难度依次增强，难度高的异构反应往往伴随难度低的异构反应发生。顺反异构主要是顺-2-丁烯和反-2-丁烯之间的相互转化，双键异构主要是正丁烯和2-丁烯之间的相互转化，骨架异构主要是正丁烯和2-丁烯与异丁烯之间的相互转化。现有技术中丁烯异构反应的丁烯转化率一般只能达到40％左右，异丁烯收率为35％左右。如何能够有效提高丁烯异构反应的丁烯转化率是目前该研究领域的技术难点。异构化反应产物中除了含有异丁烯外，还含有大量的正丁烯、2-丁烯，少量副产的重组分(包括C5、C8和C12烃，以C8烃为主)和干气(主要为C3和C2)，以及未反应的丁烷。为了降低后续加工处理装置的生产负荷，分离获得高浓度异丁烯原料，往往会将异构化产物进行分离处理。常见的C4烃类分离方法主要有普通精馏分离和溶剂萃取分离等，但仍存在分离工艺能耗高，设备投资大，且溶剂萃取工艺流程复杂等问题。公开号为CN105418353A的中国专利公开了一种能够显著提高反应底物的转化率以及产物的选择性的正丁烯异构化的方法，该方法包括在异构化条件下，将正丁烯与异构化催化剂进行第四接触，所述异构化催化剂含有改性的镁碱沸石，所述改性的镁碱沸石通过将待改性的镁碱沸石在溶液条件下与含铵化合物进行第一接触而得到，其中，所述含铵化合物包括硝酸铵和氟硅酸铵。该正丁烯异构化反应能够使得正丁烯的转化率达到35％以上。公开号为CN103739432B的中国专利公开了一种醚后液化气中丁烯异构化工艺，醚后液化气依次经过水洗、脱C3后，与反应产物换热，然后加热到260-420℃，进入反应器与催化剂进行异构化反应，催化剂为硅铝摩尔比SiO2/Al2O3为200-500的ZSM-5分子筛，比表面为300-500m2/g，平均孔径为2-8nm，反应温度为380℃，压力为0.3MPa，原料质量空速为1/h。反应产物经过原料与原料换热后，经过两次冷却后进入分液罐进行产物分离，液相产物直接进入稳定塔，气相产物经过压缩机、冷却器后得到的液体进入稳定塔分离，该方法丁烯转化率为34％。公开号为CN104177216B的中国专利公开了一种丁烯异构化制异丁烯工艺中异丁烯的分离方法，异构副产物C12经蒸馏塔底分离，C8根据副产物的量大小经蒸馏塔的两根不同大小的侧线分离，达到脱出副产物C8的分离目的。公开号为CN105367368A的中国专利公开了一种萃取精馏技术，将丁烯和丁烷混合物料送至萃取精馏塔，利用乙腈(ACN)、二甲基甲酰胺(DMF)、甲乙酮(MEK)等溶剂萃取丁烯后，再在溶剂回收塔中分馏获得丁烯。该方法分离得到的丁烯产品浓度高，但是能耗高，工艺流程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高丁烯异构反应转化率的方法，采用本专利技术的方法能够有效提高丁烯异构反应转化率及异丁烯收率，且在较低的能耗条件下获得高浓度异丁烯。为了实现上述目的，本专利技术提供一种提高丁烯异构反应转化率的方法，该方法包括：a、将含有正丁烯和/或2-丁烯的原料送入异构化反应器中进行丁烯异构化反应，得到含有异丁烯、正丁烯、2-丁烯和C5+烃类的丁烯异构化产物；b、将步骤a中所得丁烯异构化产物送入精馏塔中进行丁烯异构化产物分离，从所述精馏塔塔顶分离出富含异丁烯和正丁烯的轻组分产物，从所述精馏塔中间侧线分离出富含2-丁烯的中组分产物，以及从所述精馏塔塔底分离出富含C5+烃类的丁烯异构化重组分产物；c、将至少部分所得富含2-丁烯的中组分产物返回至所述异构化反应器中进行进一步丁烯异构化反应使所述丁烯异构化反应的丁烯转化率为50-70重％，其中，所述丁烯异构化反应的丁烯转化率＝(1－送离精馏塔和异构化反应器的产物中正丁烯和2-丁烯的总重量÷含有正丁烯和/或2-丁烯的原料中正丁烯和2-丁烯的总重量)×100％。可选的，在步骤b中，所述精馏塔的丁烯异构化产物分离条件包括：塔底温度为100-150℃，塔底压力为0.55-0.7兆帕，塔顶温度为45-60℃，塔顶压力为0.5-0.65兆帕。可选的，在步骤b的所述丁烯异构化产物分离中所述精馏塔中间侧线的采出比为0.15-0.45，所述精馏塔塔顶的采出比为0.50-0.80。可选的，所述方法还包括：在步骤b中，将至少部分富含异丁烯和正丁烯的轻组分产物返回至所述精馏塔中进行进一步分离。可选的，以所述含有正丁烯和/或2-丁烯的原料的重量为基准，所述含有正丁烯和/或2-丁烯的原料中正丁烯和2-丁烯的总含量大于30重量％。可选的，所述丁烯异构化反应的条件包括：催化剂为分子筛、镁碱沸石或磷铝酸盐，反应温度为250-450℃，反应压力为0.03-0.2兆帕，重时空速为0.5-6.0小时-1。可选的，所述丁烯异构化反应的条件包括：催化剂为树脂类催化剂，反应温度为30-150℃，反应压力为0.2-1.5兆帕，重时空速为0.5-6.0小时-1。可选的，在步骤b中，所述富含异丁烯和正丁烯的轻组分产物中异丁烯的含量为30-50重量％，所述富含异丁烯和正丁烯的轻组分产物中正丁烯的含量为10-25重量％，所述富含2-丁烯的中组分产物中2-丁烯的含量为55-75重量％，所述丁烯异构化重组分产物中C5+烃类的含量为85-98重量％。可选的，所述精馏塔包括至少一个丁烯异构化产物的进料口和至少一个中组分产物侧线采出口。可选的，所述精馏塔理论塔板为110-120块；按照精馏塔由上至下的顺序，丁烯异构化产物的进料口在38-45块塔板，中组分产物侧线采出口在90-100块塔板。本专利技术的方法工艺流程简单，操作简便，设备投资小。简单而又巧妙地通过在精馏塔中间侧线，将异构化产物中含量较高、性质相对稳定的2-丁烯采出，且将其全部或部分返回至异构化反应器，进行循环异构反应，实现了丁烯异构反应的转化率由原来的35％-40％提高至50％-70％，极大增加了碳四烃原料的综合利用价值。同时，实现了在较低能耗条件下，分离得到浓度为30-50重量％的异丁烯，大幅降低了后续加工处理装置的能耗。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术精馏塔一种具体实施方式的结构示意图。图2包括本专利技术方法一种具体实施方式的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高丁烯异构反应转化率的方法，该方法包括：a、将含有正丁烯和/或2‑丁烯的原料送入异构化反应器中进行丁烯异构化反应，得到含有异丁烯、正丁烯、2‑丁烯和C

【技术特征摘要】
1.一种提高丁烯异构反应转化率的方法，该方法包括：a、将含有正丁烯和/或2-丁烯的原料送入异构化反应器中进行丁烯异构化反应，得到含有异丁烯、正丁烯、2-丁烯和C5+烃类的丁烯异构化产物；b、将步骤a中所得丁烯异构化产物送入精馏塔中进行丁烯异构化产物分离，从所述精馏塔塔顶分离出富含异丁烯和正丁烯的轻组分产物，从所述精馏塔中间侧线分离出富含2-丁烯的中组分产物，以及从所述精馏塔塔底分离出富含C5+烃类的丁烯异构化重组分产物；c、将至少部分所得富含2-丁烯的中组分产物返回至所述异构化反应器中进行进一步丁烯异构化反应使所述丁烯异构化反应的丁烯转化率为50-70重％，其中，所述丁烯异构化反应的丁烯转化率＝(1－送离精馏塔和异构化反应器的产物中正丁烯和2-丁烯的总重量÷含有正丁烯和/或2-丁烯的原料中正丁烯和2-丁烯的总重量)×100％。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤b中，所述精馏塔的丁烯异构化产物分离条件包括：塔底温度为100-150℃，塔底压力为0.55-0.7兆帕，塔顶温度为45-60℃，塔顶压力为0.5-0.65兆帕。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤b的所述丁烯异构化产物分离中所述精馏塔中间侧线的采出比为0.15-0.45，所述精馏塔塔顶的采出比为0.50-0.80。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在步骤b中，将至少部分富含异丁烯和正丁烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡先念，余良军，秦子轩，
申请(专利权)人：惠州宇新化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44