一种液化石油气生产丙烯的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及液化石油气生产领域，公开了一种液化石油气生产丙烯的方法和装置。方法包括：(1)液化石油气进行脱氢反应，得到脱氢产物；(2)所述脱氢产物与马来酸酐相接触，其中C4端烯烃与马来酸酐进行共聚反应；(3)步骤(2)得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；(4)将步骤(3)得到的所述气相产物进行气相分离，得到丙烷、丙烯和碳四馏分；所述碳四馏分进行加氢反应得到丁烷；丙烷和丁烷作为循环料加入步骤(1)；(5)步骤(3)得到的液固混合物进行分离，得到的固体产物为含有马来酸酐官能团的聚合物。可实现液化石油气生产丙烯并联产含有马来酸酐官能团的共聚物，可作为功能性材料的原料。

A method and device for producing propylene from liquefied petroleum gas

The invention relates to the production field of liquefied petroleum gas, and discloses a method and device for producing propylene by liquefied petroleum gas. The method includes: (1) the liquefied petroleum gas for the dehydrogenation reaction to obtain dehydrogenated products; (2) the dehydrogenation product of maleic anhydride and contact the olefins and maleic anhydride C4 end copolymerization; (3) steps (2) the product of gas-liquid separation, gas phase product and the mixture of liquid and solid; (4) the step (3) from the gas phase products of gas phase separation, propane, propylene and carbon are four fractions; the carbon four fraction hydrogenation by butane; propane and butane as circulating material into a step (1); (5) step (3) obtained liquid solid mixture separation, solid product was obtained containing maleic anhydride functionalized polymers. It can be used to produce propylene in LPG and co produce copolymer containing maleic anhydride group, which can be used as the raw material for functional materials.

【技术实现步骤摘要】
一种液化石油气生产丙烯的方法和装置
本专利技术涉及液化石油气加工领域，具体地，涉及一种液化石油气生产丙烯的方法和装置。
技术介绍
液化石油气中主要含有碳四组分，还可能含有少量的碳三以下组分和/或碳五以上组分。其中，碳三组分主要含有丙烷。碳四组分主要含有异丁烷、正丁烷、1-丁烯和2-丁烯，还可能含有少量的异丁烯和微量的1,3-二丁烯。碳五以上的组分主要含有戊烷、苯和甲苯。不同来源的液化石油气中上述组分的含量可能存在着较大的差异。随着石化企业生产装置规模的大型化，我国液化石油气的生产规模日渐提高，然而石化企业副产的液化石油气主要用于民用液化石油气的生产，仅有少量用于烷基化和芳构化生产汽油和芳烃，综合利用率低于15％，远远低于美国、日本和西欧50％以上的利用水平，导致液化石油气资源的经济附加值低。而随着清洁民用燃料的天然气用量不断增加，液化石油气作为燃料使用的前景黯淡。因此，充分利用液化石油气资源，提高其综合利用率和经济附加值成为提高炼化企业的经济效益的重要途径之一。其中，通过烷烃催化脱氢的方法高选择性地得到具有较高附加值的低碳烯烃，具有重要的研究意义。目前，国际上丙烷、异丁烷的脱氢技术已经工业化，主要包括UOP公司的Oleflex工艺、Phillips公司的Star工艺、AirProduct&Chemical公司的Catofin工艺、SnamprogettiSPA公司的FDB-4和Linde公司的Linde工艺等。通过催化脱氢的方法得到的脱氢产物，通常包括乙烯、丙烯、丁烯以及没有反应的混合烷烃等等。这些脱氢产物需要进一步通过分离提纯放能够进一步利用。工业上，根据液化石油气中烃类物质沸点的不同，可以采取精馏的方式进行烃类物质的分离。但是，一来某些烃类物质的沸点较低，二来液化石油气中各组分的挥发度非常接近，这使得烃类物质的精馏分离变得困难，而且操作成本较高。虽然根据液化石油气物质在不同介质中溶解度的不同，可以选取适当的溶剂进行萃取分离，但是，对于含量复杂的烃类混合物而言，选取选择性好、溶解度大、性质稳定、毒性小、腐蚀小和沸点低等要求的溶剂比较困难。CN101781387A公开一种马来酸酐/共轭二烯烃共聚反应的方法。CN102212166B公开了一种双环戊二烯与马来酸酐共聚反应方法，在无需增加稳定剂和助稳定剂条件下，反应体系简单，产物易分离，制备聚合物微球表面洁净，粒径均一，形貌可控，分散性良好。CN102690393A公开了一种C5混合-马来酸酐制备的含有功能性基团的共聚物。将C5混合物与马来酸酐交替共聚合，一步反应制备含有功能性基团的高度的共聚物，充分制用了C5混合物中的烯烃和二烯烃，未涉及C5以下低碳烯烃的情形。因此要提高液化石油气资源的有效利用，生产化工原料，如丙烯，选择一种简单易行、便于操作、而且成本低廉的资源利用方法是至关重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决液化石油气的加工利用问题，提供了一种液化石油气生产丙烯的方法和装置。可以实现将液化石油气生产获得丙烯产品，而且在此过程中通过将脱氢产物先进行共聚反应，可以实现将脱氢产物中的端烯烃分离，并聚合制备为含有马来酸酐官能团的聚合物，提供可作为生产功能性材料的原料。为了实现上述目的，本专利技术提供一种液化石油气生产丙烯的方法，包括步骤：(1)在脱氢催化剂存在下，将液化石油气进行脱氢反应，得到脱氢产物；(2)在引发剂和有机溶剂存在下，将所述脱氢产物与马来酸酐相接触，所述脱氢产物中C4端烯烃的部分或全部与马来酸酐进行共聚反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；以所述气相产物的总重量为基准，所述气相产物中C4端烯烃的含量为1重量％以下；(4)将步骤(3)得到的所述气相产物进行气相分离，得到丙烷、丙烯和碳四馏分；在加氢催化剂存在下，将所述碳四馏分与氢气进行加氢反应得到丁烷；将丙烷和丁烷作为循环料加入步骤(1)的所述液化石油气中；(5)将步骤(3)得到的液固混合物进行分离，得到的固体产物为含有马来酸酐官能团的聚合物；得到的液体返回步骤(2)的所述有机溶剂中；其中，所述脱氢产物含有78～85重量％的C4端烯烃。本专利技术还提供了一种液化石油气生产丙烯的装置，包括：脱氢设备、聚合设备、气液分离器、气相分离设备、加氢设备和液固分离器；其中，所述脱氢设备用于液化石油气进行脱氢反应；所述聚合设备与所述脱氢设备相连通，用于所述脱氢设备排出的脱氢产物与马来酸酐进行共聚反应；所述气液分离器与所述聚合设备相连通，用于所述聚合设备排出的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；所述气相分离设备与所述气液分离器相连通，用于所述气相产物进行分离，得到丙烷、丙烯和碳四馏分；所述加氢设备与所述气相分离设备相连通，用于将所述碳四馏分进行加氢反应得到丁烷；所述气相分离设备和所述加氢设备分别与所述脱氢设备相连通，以使丙烷和丁烷循环返回所述脱氢设备；所述液固分离器与所述气液分离器相连通，用于所述液固混合物进行分离得到含有马来酸酐官能团的聚合物；所述液固分离器与所述聚合设备相连通，以返回分离出的液体。通过上述技术方案，采取将液化石油气先后经过脱氢反应、共聚反应、气液分离、气相分离、加氢反应和液固分离，可以有效地实现液化石油气的利用进行生产丙烯产品。同时在所述共聚反应中，可以将脱氢产物中的端烯烃与马来酸酐进行共聚反应，共聚反应的转化率达到85～90％，可以提供作为生产功能性材料的原料。本专利技术中，一方面可以实现将液化石油气生产丙烯，另一方面，还可以在不加入偶联剂的情况下，获得含有马来酸酐结构的共聚物，能够进一步作为生产功能性材料的原料。本专利技术的其它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是本专利技术提供的液化石油气生产丙烯的工艺流程示意图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种液化石油气生产丙烯的方法，包括步骤：(1)在脱氢催化剂存在下，将液化石油气进行脱氢反应，得到脱氢产物；(2)在引发剂和有机溶剂存在下，将所述脱氢产物与马来酸酐相接触，所述脱氢产物中C4端烯烃的部分或全部与马来酸酐进行共聚反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；以所述气相产物的总重量为基准，所述气相产物中C4端烯烃的含量为1重量％以下；(4)将步骤(3)得到的所述气相产物进行气相分离，得到丙烷、丙烯和碳四馏分；在加氢催化剂存在下，将所述碳四馏分与氢气进行加氢反应得到丁烷；将丙烷和丁烷作为循环料加入步骤(1)的所述液化石油气中；(5)将步骤(3)得到的液固混合物进行分离，得到固体产物和液体，所述产物为含有马来酸酐官能团的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化石油气生产丙烯的方法，包括步骤：(1)在脱氢催化剂存在下，将液化石油气进行脱氢反应，得到脱氢产物；(2)在引发剂和有机溶剂存在下，将所述脱氢产物与马来酸酐相接触，所述脱氢产物中C4端烯烃的部分或全部与马来酸酐进行共聚反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；以所述气相产物的总重量为基准，所述气相产物中C4端烯烃的含量为1重量％以下；(4)将步骤(3)得到的所述气相产物进行气相分离，得到丙烷、丙烯和碳四馏分；在加氢催化剂存在下，将所述碳四馏分与氢气进行加氢反应得到丁烷；将丙烷和丁烷作为循环料加入步骤(1)的所述液化石油气中；(5)将步骤(3)得到的液固混合物进行分离，得到固体产物和液体，所述固体产物为含有马来酸酐官能团的聚合物，所述液体返回步骤(2)的所述有机溶剂中；其中，所述脱氢产物含有78～85重量％的C4端烯烃。

【技术特征摘要】
1.一种液化石油气生产丙烯的方法，包括步骤：(1)在脱氢催化剂存在下，将液化石油气进行脱氢反应，得到脱氢产物；(2)在引发剂和有机溶剂存在下，将所述脱氢产物与马来酸酐相接触，所述脱氢产物中C4端烯烃的部分或全部与马来酸酐进行共聚反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；以所述气相产物的总重量为基准，所述气相产物中C4端烯烃的含量为1重量％以下；(4)将步骤(3)得到的所述气相产物进行气相分离，得到丙烷、丙烯和碳四馏分；在加氢催化剂存在下，将所述碳四馏分与氢气进行加氢反应得到丁烷；将丙烷和丁烷作为循环料加入步骤(1)的所述液化石油气中；(5)将步骤(3)得到的液固混合物进行分离，得到固体产物和液体，所述固体产物为含有马来酸酐官能团的聚合物，所述液体返回步骤(2)的所述有机溶剂中；其中，所述脱氢产物含有78～85重量％的C4端烯烃。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，脱氢反应温度为400～650℃，脱氢反应压力为0.05MPa以下，所述液化石油气的体积空速为200～2000h-1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述脱氢催化剂包含载体、活性组分和助剂；优选所述载体为氧化铝，所述活性组分为第VIII族金属，所述助剂包含碳和选自锡、铋和硼中的至少一种；以所述脱氢催化剂的总量为基准，所述载体的含量为90～99.5重量％，所述活性组分的含量为0.001～5重量％，所述助剂的含量为0.001～5重量％。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述脱氢产物和马来酸酐的重量比为0.3：1以上，优选所述重量比为(0.3～1)：1。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，共聚反应温度为50～90℃，共聚反应压力为0～1MPa，共聚反应时间为0.5～12h。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述引发剂的用量为马来酸酐的0.01～30重量％；优选地，所述引发剂为偶氮化合物或有机过氧化物，优选所述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化二碳二环己酯、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的至少一种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，马来酸酐的用量为所述有机溶剂的30重量％以下；优选马来酸酐的用量为所述有机溶剂的5重量％～25重量％，更优选为10重量％～20重量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志国，胡慧杰，金立，刘振杰，王国清，乔金樑，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11