一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法技术

本发明专利技术公开了一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，包括以下步骤：S1将C5烯烃原料通入净化器脱除含氧化合物等杂质；S2在加氢反应器中进行选择性加氢反应，得到单烯烃C5物料；S3加热后输送至催化裂解反应器进行裂解反应，得到含有乙烯、丙烯的裂解产物；S4经过冷却压缩后，依次在脱重塔和精馏塔中进行丙烯分离提纯，得到提纯后的高纯丙烯和剩余丁烯；S5将剩余丁烯和脱重塔塔釜部分物料混合后输送至预反应器，进行烯烃的选择性叠合反应，得到中间反应产物返回至步骤S3进行裂解反应。本发明专利技术方法丙烯收率为原料的60m％以上，同时副产30m％以内的乙烯，系统所采用的设备简单，可操作性强，投资小，操作费用低。

A method of maximizing propylene production from C5 olefin-based raw materials

The invention discloses a method for maximizing propylene production with C5 olefin as the main raw material, including the following steps: S1 feeds C5 olefin raw material into purifier to remove impurities such as oxygenates; S2 carries out selective hydrogenation reaction in hydrogenation reactor to obtain single olefin C5 material; S3 is heated and transported to catalytic cracking reactor for cracking reaction to obtain cracking containing ethylene and propylene. After cooling and compression, the purified high-purity propylene and residual butene are separated and purified from propylene in the deadweight column and distillation column in turn. S5 mixes the remaining butene and some materials in the deadweight column and kettle, then transports them to the pre-reactor for selective superposition of olefins, and the intermediate reaction product is returned to B for cracking reaction. The propylene yield of the method is more than 60 m% of raw material and ethylene by-product is less than 30 m%. The equipment used in the system is simple, operable, low investment and low operation cost.

【技术实现步骤摘要】
一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法
本专利技术属于烯烃裂解
，具体涉及一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法。
技术介绍
在炼油化工领域，蒸汽裂解工艺生产了大量的丙烯，与此同时也产生大量C5烯烃，随着炼化一体化进程的深入，如何充分利用C5烯烃至关重要。首先MTO工艺国内逐步成熟并大规模工业推广，该工艺副产的高浓度C5烯烃没有得到很好的利用；另一方面，化工领域的聚丙烯行业对丙烯的需求逐年递增，丙烯单体供不应求，这就促使我们对C5烯烃如何最大化生产丙烯进行研究。专利申请号为CN200510029466.5的中国专利文献，公开了《含碳烯烃混合物催化裂解增产丙烯乙烯的方法》，该方法利用C4-C8的含碳烯烃混合物与过热蒸汽混合后，进入裂解反应器进行催化裂解反应，裂解产物再经过冷却、压缩、侧线抽出的方式增产丙烯和乙烯，该方法得到的丙烯和乙烯为原料中烯烃总量的50％～60％。该方法得到的产品中C4以上馏分重量浓度达到35％～50％，因此，未能最大化生产得到丙烯和乙烯。专利申请号为CN201010204400.6的中国专利文献，公开了《利用裂解碳四抽余液增产丙烯和乙烯的方法》，该方法采用碳四烯烃催化裂解单元、混合烯烃和烷烃催化裂解单元和碳四烷烃催化裂解单元进行丙烯和乙烯的增产，采用该方法后，全厂乙烯总收率增加0.73％，丙烯总收率增加2.23％，使得全厂乙烯总收率为31.70％，丙烯总收率为17.90％。上述现有丙烯和乙烯增产的方法均未能做到最大化进行丙烯生产的目的，使得大量C5烯烃混合物未能得到充分利用，造成了资源的严重浪费。
技术实现思路
鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术的主要目的在于提供一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，用于解决煤制烯烃和炼化一体化进程中C5烯烃充分利用的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，包括以下步骤：S1预处理单元操作：将含双烯烃的C5原料，通入净化器进行吸附操作，以脱除原料中的含氧化合物等杂质；所述净化器内装填有分子筛吸附剂，所述分子筛吸附剂为3A、5A和NaY中的一种；通过净化器将原料中的含氧化合物等杂质进行净化后，有利于提高和延长多级预反应器内催化剂的活性；S2选择性加氢单元操作：将净化后的原料在加氢反应器中进行选择性加氢反应，得到单烯烃C5物料；S3催化裂解单元操作：将步骤S2得到的单烯烃C5物料依次经脱氧化反应器净化、预热器预热至200～350℃和加热炉加热至400～600℃后，输送至催化裂解反应器进行裂解反应，得到含有乙烯、丙烯的裂解产物；所述催化裂解反应器内装填的催化剂为分子筛复配催化剂，所述分子筛复配催化剂是指ZSM5、ZSM35、MCM22、MCM41、BETA、USY分子筛等中的至少二种或它们的改性分子筛按一定质量复配；所述脱氧化反应器内装填有分子筛吸附剂，所述分子筛吸附剂为3A、5A、13X和NaY中的一种；S4丙烯提纯单元操作：将步骤S3得到的含有乙烯、丙烯的裂解产物经过冷却后，由压缩机进行增压操作，增压压力为0.4～0.8MPa，再经过脱重塔进行丙烯的分离提纯操作，脱重塔塔底得到的C4以上馏分部分返回至脱氧化物反应器,部分输送至预反应器进行选择性叠合反应，塔顶得到初步提纯后的丙烯和丁烯混合物，所述丙烯和丁烯混合物通过精馏塔进一步分离后，精馏塔塔顶得到高纯丙烯，塔底得到丁烯；S5选择性叠合单元操作：将步骤S4塔底得到的丁烯和脱重塔塔釜部分物料依次输送至多级预反应器和精馏塔内，进行烯烃的选择性叠合反应及其产物的分离操作，精馏塔顶部为未反应物料，塔底得到中间反应产物返回至步骤S3进行催化裂解单元操作，最终乙烯收率为原料的30m％以下，丙烯收率为原料的60m％以上。所述多级预反应器装填的催化剂为树脂型催化剂或分子筛催化剂，所述树脂型催化剂为以苯乙烯为主的聚合物催化剂，所述分子筛催化剂是指ZSM5、ZSM35、MCM22、MCM41、BETA、USY分子筛等中的至少二种或它们的改性分子筛按一定质量复配；所述精馏塔塔顶温度为30～70℃，塔底温度为130～260℃，塔顶压力为0.4～1.0MPa；所述丁烯的选择性叠合反应，其一是指叠合物的选择性，即其经过二聚、三聚或者四聚等反应，得到目标中间反应产物是可控的，从而满足催化裂解反应器的进料要求；其二是指对异丁烯叠合反应有选择性要求时，在叠合时能做到仅异丁烯单体间参与反应，正丁烯几乎不参与和异丁烯的共聚，并且该选择性与C4烯烃原料中异丁烯浓度的高低无关。进一步的，所述含双烯烃的C5原料主要来自MTO工艺和蒸汽裂解工艺。进一步的，所述脱重塔为板式塔，筛板塔或填料塔等鼓泡塔。进一步的,所述选择性加氢单元操作的工艺流程为：将步骤S1净化后的C5原料采用原料泵输送至混合器与经过氢气压缩机压缩后的氢气进行混合，将上述混合物在加氢预热器中预热后通入加氢反应器进行C5原料的选择性加氢反应，得到的单烯烃C5物料经过加氢缓冲罐和加氢冷却器冷却后，不凝气从加氢缓冲罐顶部排出，选择性加氢后C5物料经过C5泵输送至步骤S3进行催化裂解反应。进一步的，所述选择性加氢反应的反应温度为50～150℃，反应压力为0.5～2.5MPa，空速1～30h-1。进一步的，所述选择性叠合反应的预反应器反应温度为10～120℃，反应压力为0.05～2.0MPa，空速0.1～6h-1，在所述反应温度和压力范围内，可确保C5烯烃在液相的条件下进行深度可控的叠合反应，即控制选择性叠合反应后的反应产物是二聚物、三聚物或四聚物等。进一步的，所述裂解反应的反应温度为300～600℃，反应压力为0.05～1.0MPa，空速0.1～6h-1。所述裂解反应的反应温度如果过低，则造成催化裂解反应进行的不彻底，原料单程转化率降低，因此无法实现最大化裂解产丙烯的同时，获得最佳的生产方案；本专利技术的裂解反应最高温度控制在600℃以下，低于深度催化裂解反应温度，减少了由于高温催化裂解反应导致焦炭和甲烷等副产物产生；同时在专用催化剂的协同作用下，使得甲烷和焦炭的收率做大最小化，丙烯的收率做大最大化，从而不仅提高了丙烯的一次转化率，而且提高了丙烯的最终收率。本专利技术的裂解反应温度低于常规催化裂解反应温度，从而降低了整个生产工艺的能耗，进一步节约了丙烯生产成本。进一步的，所述步骤S5中精馏塔塔底得到的中间反应产物部分返回至多级预反应器的入口再次进行选择性叠合反应,返回量为原料的20～40m％。根据不同的目标产品所需，进行程度不同的选择性叠合反应，其中间反应产物的返回量设置也不同；返回量设置的太少，C5烯烃所进行的叠合目标产物相对应的减少，部分C5烯烃原料未进行选择性叠合反应，直接进入到后续工艺中进行裂解生产丙烯的操作，从而降低了丙烯的收率，提高了焦炭、甲烷、乙烯等副产物产生；返回量设置太大，则会造成选择性叠合反应向更高深度的叠合反应进行，比如五聚、六聚、甚至更高的聚合程度，从而不仅提高了叠合反应的中间反应产物在催化裂解反应器中的裂解反应操作条件，而且使得裂解反应产生除了丙烯以外的更多副产物，同样降低了丙烯的收率，最终无法实现C5烯烃最大化生产丙烯的目标。进一步的，在步骤S4中，所述脱重塔塔底得到的C4以上馏分返回至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1预处理单元操作：将含双烯烃的C5原料，通入净化器进行吸附操作，以脱除原料中的含氧化合物等杂质；S2选择性加氢单元操作：将净化后的原料在加氢反应器中进行选择性加氢反应，得到单烯烃C5物料；S3催化裂解单元操作：将步骤S2得到的单烯烃C5物料依次经脱氧化反应器净化、预热器预热和加热炉加热后，输送至催化裂解反应器进行裂解反应，得到含有乙烯、丙烯的裂解产物；S4丙烯提纯单元操作：将步骤S3得到的含有乙烯、丙烯的裂解产物经过冷却后，由压缩机进行增压操作，再经过脱重塔进行丙烯的分离提纯操作，脱重塔塔底得到的C4以上馏分部分返回至脱氧化物反应器,部分输送至预反应器进行选择性叠合反应，塔顶得到初步提纯后的丙烯和丁烯混合物，所述丙烯和丁烯混合物通过精馏塔进一步分离后，精馏塔塔顶得到高纯丙烯，塔底得到丁烯；S5选择性叠合单元操作：将步骤S4塔底得到的丁烯和脱重塔塔釜部分物料依次输送至多级预反应器和精馏塔内，进行烯烃的选择性叠合反应及其产物的分离操作，精馏塔顶部为未反应物料，塔底得到中间反应产物返回至步骤S3进行催化裂解单元操作，最终乙烯收率为原料的30m％以下，丙烯收率为原料的60m％以上。...

【技术特征摘要】
1.一种以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1预处理单元操作：将含双烯烃的C5原料，通入净化器进行吸附操作，以脱除原料中的含氧化合物等杂质；S2选择性加氢单元操作：将净化后的原料在加氢反应器中进行选择性加氢反应，得到单烯烃C5物料；S3催化裂解单元操作：将步骤S2得到的单烯烃C5物料依次经脱氧化反应器净化、预热器预热和加热炉加热后，输送至催化裂解反应器进行裂解反应，得到含有乙烯、丙烯的裂解产物；S4丙烯提纯单元操作：将步骤S3得到的含有乙烯、丙烯的裂解产物经过冷却后，由压缩机进行增压操作，再经过脱重塔进行丙烯的分离提纯操作，脱重塔塔底得到的C4以上馏分部分返回至脱氧化物反应器,部分输送至预反应器进行选择性叠合反应，塔顶得到初步提纯后的丙烯和丁烯混合物，所述丙烯和丁烯混合物通过精馏塔进一步分离后，精馏塔塔顶得到高纯丙烯，塔底得到丁烯；S5选择性叠合单元操作：将步骤S4塔底得到的丁烯和脱重塔塔釜部分物料依次输送至多级预反应器和精馏塔内，进行烯烃的选择性叠合反应及其产物的分离操作，精馏塔顶部为未反应物料，塔底得到中间反应产物返回至步骤S3进行催化裂解单元操作，最终乙烯收率为原料的30m％以下，丙烯收率为原料的60m％以上。2.如权利要求1所述的以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，其特征在于，所述选择性加氢反应的反应温度为50～150℃，反应压力为0.5～2.5MPa，空速1～30h-1。3.如权利要求1所述的以C5烯烃为主的原料最大化生产丙烯的方法，其特征在于，所述选择性叠合反应的反应温度为10～120℃，反应压力为0.05～2.0M...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛年春，陈悠前，周银凤，曹卫民，
申请(专利权)人：宁波旭合瑞石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33