催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，包括以下步骤：(一)：来自FCC装置的副产碳四依次脱除丁二烯、异丁烷和异丁烯，得到正丁烯物料；(二)：将正丁烯物料与配料空气、配料蒸汽一起送入丁烯氧化脱氢单元反应，所得反应生成气经生成气压缩单元压缩后，分离碳四产物与不凝性气体并脱除氧化物后，得到粗丁二烯；(三)：将粗丁二烯送到丁二烯抽提单元，得到丁二烯产品输出，副产的包括丁烯和正丁烷的烷烯混合物则送到烷烯分离单元，使得丁烯与正丁烷分离，正丁烷作为产品采出，丁烯则返回丁烯氧化脱氢单元继续反应。与现有技术相比，本发明专利技术合理设置了工艺流程，降低了烷烯分离装置的处理负荷，大大降低了公用工程消耗和设备投资。

By-product of catalytic cracking process: dehydrogenation of carbon tetroxide to butadiene

【技术实现步骤摘要】
催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺
本专利技术属于化工产品分离
，涉及一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺。
技术介绍
丁二烯是重要的石油化工基础原料，用来生产合成橡胶、合成树脂、己二腈、己二胺、尼龙66、环丁砜、1,4-丁二醇等。丁二烯的生产方法有碳四馏份分离和合成法(包括丁烷脱氢、丁烯脱氢、丁烯氧化脱氢等)两种。世界各国丁二烯几乎全部直接来自烃类裂解制乙烯时的生产碳四馏份。通过丁烯氧化脱氢工艺生产丁二烯是丁二烯来源的一个重要补充。表1是一种典型的FCC副产碳四组成。表1典型的FCC副产碳四组成序号组份含量，％wt1异丁烷342正丁烷103丁烯-1134丁烯-2285异丁烯156丁二烯<0.5总计100如图1所示的一种目前广泛采用的丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺流程。自FCC装置来的副产碳四烯烃S601，经预处理单元600处理，具体先经过丁二烯加氢工段601加氢处理除去丁二烯后，再送去醚化系统脱除碳四烯烃中的异丁烯，通过引入甲醇原料与异丁烯反应生成甲基叔丁基醚(MTBE)，自MTBE反应器出来的反应生成物送去反应精馏塔。反应精馏塔由上塔和下塔组成，塔釜采出MTBE产品，塔顶采出碳四送去碳四水洗塔洗去未反应的甲醇，洗净甲醇的碳四送去烷烯分离单元。碳四水洗塔釜含甲醇洗水送去甲醇回收塔，塔顶采出的甲醇循环回醚化反应器，塔釜水循环碳四水洗塔塔顶。脱除异丁烯的碳四送去烷烯分离单元500，使得丁烷与丁烯进行分离，丁烷作为副产品采出，丁烯则送去丁烯氧化脱氢单元100进行反应。在丁烯氧化脱氢单元100，丁烯氧化脱氢反应器或采用每条生产线两台轴向固定床反应器串联，对于规模为10万吨/年丁烯氧化脱氢装置，需要采用6条生产线并联；或采用单条生产线，三台径向固定床串联。反应后的生成气经热量回收、急冷洗酸后送去进行生成气压缩单元200升压，升压后的生成气送去油吸收解吸和氧化物脱除单元300。油吸收后的尾气或送去尾气吸附，或送去催化氧化单元。解吸塔侧线采出的粗丁二烯S331送去丁二烯抽提单元400，经二段萃取和普通精馏后得到丁二烯产品。一萃塔顶得到的丁烯循环回烷烯分离单元。通过研究分析，发现传统的丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺处理FCC装置副产的碳四烯烃存在如下不足：1)FCC装置副产碳四烯烃中的丁烷组分包括异丁烷和正丁烷，其中异丁烷和正丁烷与丁烯组分通过萃取精馏工艺进行分离，分离负荷非常大，蒸汽消耗非常高，且设备投资较大。2)若要得到异丁烷和正丁烷产品，还需要将异丁烷和正丁烷进行进一步分离，需要增加设备投资和公辅消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提出了一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(一)：来自FCC装置的副产碳四依次脱除丁二烯、异丁烷和异丁烯，得到正丁烯物料；步骤(二)：将正丁烯物料与配料空气、配料蒸汽一起送入丁烯氧化脱氢单元反应，所得反应生成气经生成气压缩单元压缩后，分离碳四产物与不凝性气体并脱除氧化物后，得到粗丁二烯；步骤(三)：将粗丁二烯送到丁二烯抽提单元，得到丁二烯产品输出，副产的包括丁烯和正丁烷的烷烯混合物则送到烷烯分离单元，使得丁烯与正丁烷分离，正丁烷作为产品采出，丁烯则返回丁烯氧化脱氢单元继续反应。在本专利技术的一种优选的实施方式中，步骤(一)中，副产碳四先选择性加氢除去丁二烯，再送去脱除并输出异丁烷，余下碳四组分接着进行异丁烯脱除，即得到正丁烯物料。异丁烷的脱除采用常规精馏工艺分离即可。在本专利技术的一种优选的实施方式中，步骤(一)中，异丁烯的脱除采用醚化工艺或二聚工艺脱除，其中，当采用醚化工艺时，通过引入甲醇原料与异丁烯反应生成甲基叔丁基醚，然后，将分离采出甲基叔丁基醚，实现异丁烯脱除；当采用二聚工艺时，利用催化剂使得丁烯中的异丁烯组分二聚反应生成碳八烯烃，再通过分馏分离除去碳八烯烃，即实现异丁烯脱除。醚化工艺或异丁烯二聚工艺均为现有技术，二聚工艺中的催化剂可采用用现有已知的催化剂，如阳离子交换树脂等。在本专利技术的一种优选的实施方式中，在丁烯氧化脱氢单元中，正丁烯物料与配料空气、配料蒸汽在氧化脱氢反应器中反应，反应后所得生成气经热量回收后送到水冷洗酸塔进行进一步冷却脱除酸性气体，塔釜废水排出处理，塔顶经冷却洗酸后的生成气则送去生成气压缩单元。丁烯氧化脱氢单元中的反应处理过程参照现有工艺过程即可。在本专利技术的一种更优选的实施方式中，所述氧化脱氢反应器为固定床反应器或流化床反应器等。在本专利技术的一种优选的实施方式中，生成气经生成气压缩单元压缩后升压至0.50MPaG～1.80MPaG。在本专利技术的一种优选的实施方式中，步骤(二)中，碳四产物与不凝性气体以及氧化物的脱除在油吸收解吸和氧化物脱除单元中进行，其分为碳四与不凝气的分离、碳四与氧化物的分离两步，其中，碳四与氧化物的分离布置在碳四与不凝气的分离操作的上游或下游。油吸收解吸和氧化物脱除单元可以采用传统的油吸收解吸单元(如油吸收塔与油解吸塔)与氧化物脱除单元(如洗醛塔等)，也可以在传统的基础上加上预分离单元(如增设预分离罐和预分离塔，利用预分离罐初步气液分离生成气，罐顶气相经油吸收塔与油解吸塔处理，侧线采出粗丁二烯，罐底液相则送入预分离塔分离，塔顶不凝气与油解吸塔不凝气返回生成气压缩单元，塔釜液相则与侧线采出的粗丁二烯混合后送到所述氧化物脱除单元)，在本专利技术的一种优选的实施方式中，丁二烯抽提单元包括萃取精馏工段和普通精馏工段，其中，萃取精馏工段采用两段萃取，粗丁二烯经萃取精馏工段萃取后再在普通精馏工段进行普通精馏得到丁二烯产品，萃取分离的包括丁烯和丁烷的烷烯混合物则送去烷烯分离单元。丁二烯抽提单元的具体处理过程采用现有技术即可。萃取溶剂可以是乙腈溶剂或N-甲基吡咯烷酮溶剂等。在本专利技术的一种优选的实施方式中，烷烯分离单元包括丁烯萃取塔和丁烯解吸塔，包括正丁烷和丁烯的烷烯混合物先经过丁烯萃取塔被萃取吸收丁烯后，所得正丁烷产品采出，包括丁烯的萃取溶剂则送入丁烯解吸塔中解吸，并得到丁烯返回丁烯氧化脱氢单元继续反应。采用的萃取溶剂和丁二烯抽提单元保持一致，萃取溶剂可以是乙腈溶剂或N-甲基吡咯烷酮溶剂等。本专利技术采用将FCC装置副产的碳四烯烃通过加氢和脱除异丁烷等预处理措施直接送去进行氧化脱氢反应器进行反应，根据碳四进料的组成分布，合理设置了工艺流程，大大降低了公用工程消耗和设备投资。与传统工艺相比，本专利技术具有较显著的经济效益。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：(1)通过在预处理单元设置异丁烷分离工艺，先将异丁烷分离出来并得到异丁烷副产品，正丁烷与正丁烯混合物一起送至氧化脱氢反应器，可以有效降低配料水蒸汽的消耗，降低了能耗；(2)采用后烷烯分离工艺，将烷烯分离单元设置在丁二烯抽提的下游，降低了烷烯分离装置的处理负荷，降低了投资和公用工程消耗，节省了操作成本。附图说明图1为现有常规的FCC副产碳四氧化脱氢制丁二烯的工艺流程图；图2为本专利技术的FCC副产碳四氧化脱氢制丁二烯的工艺流程图；图中标记说明：100～600代表装置的六个单元，100为丁烯氧化脱氢单元，200为生成气压缩单元，300为油吸收解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(一)：来自FCC装置的副产碳四依次脱除丁二烯、异丁烷和异丁烯，得到正丁烯物料；步骤(二)：将正丁烯物料与配料空气、配料蒸汽一起送入丁烯氧化脱氢单元反应，所得反应生成气经生成气压缩单元压缩后，分离碳四产物与不凝性气体并脱除氧化物后，得到粗丁二烯；步骤(三)：将粗丁二烯送到丁二烯抽提单元，得到丁二烯产品输出，副产的包括丁烯和正丁烷的烷烯混合物则送到烷烯分离单元，使得丁烯与正丁烷分离，正丁烷作为产品采出，丁烯则返回丁烯氧化脱氢单元继续反应。

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(一)：来自FCC装置的副产碳四依次脱除丁二烯、异丁烷和异丁烯，得到正丁烯物料；步骤(二)：将正丁烯物料与配料空气、配料蒸汽一起送入丁烯氧化脱氢单元反应，所得反应生成气经生成气压缩单元压缩后，分离碳四产物与不凝性气体并脱除氧化物后，得到粗丁二烯；步骤(三)：将粗丁二烯送到丁二烯抽提单元，得到丁二烯产品输出，副产的包括丁烯和正丁烷的烷烯混合物则送到烷烯分离单元，使得丁烯与正丁烷分离，正丁烷作为产品采出，丁烯则返回丁烯氧化脱氢单元继续反应。2.根据权利要求1所述的一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，其特征在于，步骤(一)中，副产碳四先选择性加氢除去丁二烯，再送去脱除并输出异丁烷，余下碳四组分接着进行异丁烯脱除，即得到正丁烯物料。3.根据权利要求1或2所述的一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，其特征在于，步骤(一)中，异丁烯的脱除采用醚化工艺或二聚工艺脱除，其中，当采用醚化工艺时，通过引入甲醇原料与异丁烯反应生成甲基叔丁基醚，然后，将分离采出甲基叔丁基醚，实现异丁烯脱除；当采用二聚工艺时，利用催化剂使得丁烯中的异丁烯组分二聚反应生成碳八烯烃，再通过分馏分离除去碳八烯烃，实现异丁烯脱除。4.根据权利要求1所述的一种催化裂化工艺副产碳四氧化脱氢制丁二烯工艺，其特征在于，在丁烯氧化脱氢单元中，正丁烯物料与配料空气、配料蒸汽在氧化脱氢反应器中反应，反应后所得...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国辉，李延生，
申请(专利权)人：惠生工程中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31