烯烃转化方法技术

公开了一种用于生产C4烯烃的方法，所述方法可包括：使包括α戊烯的烃混合物与异构化催化剂接触以形成包括β戊烯的异构化产物；使乙烯和所述β戊烯与第一复分解催化剂接触以形成包括丁烯和丙烯以及任何未反应的乙烯和C5烯烃的第一复分解产物；以及将所述第一复分解产物分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和C5馏分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烯烃转化方法
本文所公开的实施方式总体上涉及对C5烯烃流(例如可由来自裂化过程的C5烃馏分形成)进行处理以经由异构化和复分解将C5烯烃转化成丁烯。
技术介绍
已知经由复分解将戊烯转化成丙烯。例如，当将直链戊烯进送至具有包含异构化和复分解催化剂的混合物的催化剂床的常规复分解反应器时，可发生下列反应：(a)1-戊烯→2-戊烯(异构化)；(b)2-戊烯+乙烯→1-丁烯+丙烯(复分解)；(c)1-丁烯→2-丁烯(异构化)；(d)2-丁烯+乙烯→2-丙烯(复分解)。1-戊烯被异构化成2-戊烯。1-戊烯与乙烯的复分解反应是非生产性的(产物与反应物相同)。用于生产丙烯的总体直链C5烯烃反应因此可示为：1摩尔直链戊烯+2摩尔乙烯-→3摩尔丙烯。然而，丁二烯的需求日益增加。丁二烯是用于生产多种合成橡胶、聚合树脂和化学中间体的多用途原材料。丁二烯的最大用途是生产主要用于轮胎产品中的丁苯橡胶和聚丁二烯橡胶。丁二烯也是制造丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和腈橡胶所用的组分之一。对丁二烯需求的增长是由于轮胎的需求增长以及天然橡胶产量的下降所致的。丁二烯的主要来源是对石脑油和瓦斯油进行蒸汽裂化以制备乙烯和丙烯中的副产物。蒸汽裂化是将烃分子暴露于非常热的蒸汽以引起它们分裂成为较小分子的过程。将丁二烯与蒸汽裂化过程的其他产物分离通常包括使用萃取蒸馏。用于生产丁二烯的其他潜在来源包括将包含丁烯和丁烷化合物及其混合物的原料转化成丁二烯。
技术实现思路
本文所公开的实施方式总体上涉及由C5原料生产丁烯。本文所公开的方法提供了将低价值流C5物质(C5物质的需求正在减少，这是例如由于要求降低RVP的规章变化并因此使C5在燃料中的共混受到限制)转化成高价值产品，包括丁烯或丁烯和丙烯。一方面，本文所公开的实施方式涉及用于生产C4烯烃的方法，所述方法包括：使包含α戊烯的烃混合物与异构化催化剂接触以形成包含β戊烯的异构化产物；使乙烯和β戊烯与第一复分解催化剂接触以形成包含丁烯和丙烯以及任何未反应的乙烯和C5烯烃的第一复分解产物；以及将所述第一复分解产物分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和C5馏分。另一方面，本文所公开的实施方式涉及用于生产C4烯烃的方法。所述方法可包括：将乙烯和包含包括1-戊烯、2-甲基-1-丁烯和3-甲基-1-丁烯中至少一个的C5烯烃混合物的C5烯烃流进送至异构化/复分解反应器，所述异构化/复分解反应器包括包含异构化催化剂的第一反应区和包含第一复分解催化剂的第二反应区；使所述C5烯烃流在所述第一反应区中与所述异构化催化剂接触，以形成包含包括2-戊烯和2-甲基-2-丁烯中至少一个的内戊烯的异构化产物；使所述内戊烯在存在所述复分解催化剂的情况下在所述第二反应区中与乙烯接触以形成包含丙烯和包括1-丁烯和异丁烯中至少一个的丁烯以及任何未反应的乙烯和未反应的C5烯烃的第一复分解产物；将所述第一复分解产物进送至分馏系统；将所述第一复分解产物在所述分馏系统中分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和戊烯馏分；将所述丙烯馏分进送至复分解反应器，并且使所述丙烯与可跟所述第一复分解催化剂相同或不同的第二复分解催化剂接触，以将所述丙烯的至少一部分转化成乙烯和2-丁烯并回收第二复分解产物；以及将所述第二复分解产物进送至所述分馏系统。另一方面，本文所公开的实施方式涉及用于生产C4烯烃的系统。所述系统可包括：流体管道，其用于将乙烯和包含包括1-戊烯、2-甲基-1-丁烯和3-甲基-1-丁烯中至少一个的C5烯烃混合物的C5烯烃流进送至异构化/复分解反应器，所述异构化/复分解反应器包括包含异构化催化剂的第一反应区和包含第一复分解催化剂的第二反应区；所述异构化/复分解反应器，其用于使所述C5烯烃流在所述第一反应区中与所述异构化催化剂接触以形成包括包含2-戊烯和2-甲基-2-丁烯中至少一个的内戊烯的异构化产物，并且使所述内戊烯在所述第二反应区中与所述复分解催化剂接触以形成包括丙烯、包含1-丁烯和异丁烯中至少一个的丁烯以及任何未反应的乙烯和未反应的C5烯烃的第一复分解产物；分馏系统，其用于将所述第一复分解产物在所述分馏系统中分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和戊烯馏分；复分解反应器，其用于使所述丙烯馏分与可跟所述第一复分解催化剂相同或不同的第二复分解催化剂接触，以将所述丙烯的至少一部分转化成乙烯和2-丁烯并回收第二复分解产物；以及用于将所述第二复分解产物进送至所述分馏系统的流体管道。通过以下说明和所附权利要求，其他方面和优点将显而易见。附图说明图1为根据本文所公开的实施方式用于生产丁烯的方法的简化工艺流程图。图2为根据本文所公开的实施方式用于生产丁烯的方法的简化工艺流程图。图3为根据本文所公开的实施方式用于生产丁烯的方法中使用的异构化/复分解反应器的简化工艺流程图。具体实施方式一方面，本文的实施方式涉及处理C5烃以形成诸如丁烯的轻质烯烃。另一方面，本文所公开的实施方式涉及经由一体化的异构化和复分解方法将C5烯烃转化成丁烯，以及经由丁烯产物裂化来生产丁二烯。本文所公开的实施方式提供了用于生产C4烯烃的系统和方法。可用于本文实施方式中的原料包括多种含C5烃流，尤其是含有α戊烯(包括1-戊烯、2-甲基1-丁烯和3-甲基1-丁烯)的那些。可用于本文所公开的实施方式中的混合戊烯原料可包括直链戊烯和异戊烯。混合戊烯原料还可包括多种其他烃组分，包括C4至C6石蜡和烯烃。在一些实施方式中，混合戊烯原料可为来自催化或蒸汽裂化装置的C5烃馏分，其中C5馏分可包括直链戊烯、异戊烯、正戊烷和异戊烷。在一些实施方式中，混合戊烯原料可包括浓度大于40摩尔％、50摩尔％或60摩尔％的异戊烯。烃流中的α戊烯可与异构化或加氢异构化催化剂接触以形成包括内戊烯的异构化产物，例如将1-戊烯转化成2-戊烯，以及将2-甲基-1-丁烯和3-甲基1-丁烯转化成2-甲基2-丁烯。乙烯和内戊烯然后可与第一复分解催化剂接触以形成包括包含1-丁烯和异丁烯的丁烯、丙烯以及任何未反应的乙烯和C5+烯烃的第一复分解产物。所述第一复分解产物然后可经分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和C5+馏分。丙烯馏分或其一部分可作为产物流回收。替代地或另外地，所述方法中丁烯的产量可通过以下方式增加：使丙烯与可跟第一复分解催化剂相同或不同的第二复分解催化剂接触，以将丙烯的至少一部分转化成乙烯和2-丁烯并且形成第二复分解产物。在一些实施方式中，可在共用分馏系统中将第一复分解产物和第二复分解产物分馏。提供附加的丙烯复分解阶段提供了产物混合物的灵活性，从而允许调节撤出丙烯产物流的速率以产生丁烯与丙烯产物的选定比率。乙烯馏分和C5+馏分还可再循环至异构化阶段或戊烯复分解阶段以提高系统中乙烯和戊烯的总体转化率。在异构化和复分解之前，可能希望对含C5烯烃流进行某种的预处理。例如，通常希望限制进送以异构化的烃流中的环戊烯和/或二烯的含量。在一些实施方式中，所述方法可包括分馏含C5烯烃烃流以形成至异构化阶段的C5进料。根据催化剂对环戊烯的耐受性，可能希望限制进料中的环戊烯的量。在一些实施方式中，从分馏回收的烃混合物包含小于0.5重量％的环戊烯；在其他实施方式中小于0.4重量％、小于0.3重量％和小于0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产C4烯烃的方法，所述方法包括：使包括α戊烯的烃混合物与异构化催化剂接触以形成包括β戊烯的异构化产物；使乙烯和所述β戊烯与第一复分解催化剂接触，以形成包括丁烯和丙烯以及任何未反应的乙烯和C5烯烃的第一复分解产物；以及将所述第一复分解产物分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和C5馏分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.20 US 61/906,6371.一种用于生产C4烯烃的方法，所述方法包括：使包括α戊烯的烃混合物与异构化催化剂接触以形成包括β戊烯的异构化产物；使乙烯和所述β戊烯与第一复分解催化剂接触，以形成包括丁烯和丙烯以及任何未反应的乙烯和C5烯烃的第一复分解产物；将所述第一复分解产物分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和C5馏分；使所述丙烯馏分与可跟所述第一复分解催化剂相同或不同的第二复分解催化剂接触，以将所述丙烯馏分的至少一部分转化成乙烯和2-丁烯并形成第二复分解产物；以及将所述第一复分解产物和所述第二复分解产物进送至共用分馏系统。2.根据权利要求1所述的方法，还包括撤出丙烯产物流。3.根据权利要求2所述的方法，还包括调节撤出所述丙烯产物流的速率以产生丁烯与丙烯产物的选定比率。4.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述乙烯馏分和所述C5馏分中的至少一个再循环至接触烃混合物的步骤和接触乙烯和所述β戊烯的步骤中的至少一个。5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤中的至少一个：经由异构化和分馏中的至少一个将所述丁烯馏分中的异丁烯与所述丁烯馏分中的正丁烯分离；使所述异丁烯骨架异构化以形成正丁烯；以及使所述异丁烯醚化。6.一种用于生产C4烯烃的方法，所述方法包括：将乙烯和包括包含1-戊烯、2-甲基-1-丁烯和3-甲基-1-丁烯中至少一个的C5烯烃混合物的C5烯烃流进送至异构化/复分解反应器，所述异构化/复分解反应器包括包含异构化催化剂的第一反应区和包含第一复分解催化剂的第二反应区；使所述C5烯烃流在所述第一反应区中与所述异构化催化剂接触，以形成包括包含2-戊烯和2-甲基-2-丁烯中至少一个的内戊烯的异构化产物；使所述内戊烯在存在所述复分解催化剂的情况下在所述第二反应区中与乙烯接触，以形成包括丙烯、包含1-丁烯和异丁烯中至少一个的丁烯以及任何未反应的乙烯和未反应的C5烯烃的第一复分解产物；将所述第一复分解产物进送至分馏系统；将所述第一复分解产物在所述分馏系统中分馏以形成乙烯馏分、丙烯馏分、丁烯馏分和戊烯馏分；将所述丙烯馏分进送至复分解反应器并且使所述丙烯馏分与可跟所述第一复分解催化剂相同或不同的第二复分解催化剂接触，以将所述丙烯馏分的至少一部分转化成乙烯和2-丁烯并回收第二复分解产物；将所述第二复分解产物进送至所述分馏系统。7.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述乙烯进送至所述异构化/复分解反应器的所述第一反应区和所述第二反应区中间。8.根据权利要求6所述的方法，还包括将所述乙烯馏分和所述戊烯馏...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔书权，巴拉·拉马钱德兰，
申请(专利权)人：鲁姆斯科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US