一种增产丙烯的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种增产丙烯的方法和装置。所述方法包括以下步骤：S1，使混合碳四在催化剂存在的条件下进行叠合反应，得到叠合反应物料，其中所述催化剂包括碱改性的MCM系分子筛；S2，将步骤S1的叠合反应物料进行闪蒸处理，得到包含正丁烯的气相物料和包含叠合油的液相物料。所述方法利用醚前碳四资源，选择适宜的叠合催化剂增产碳十二及碳十六烯，且保证1

【技术实现步骤摘要】
一种增产丙烯的方法及装置


[0001]本专利技术属于醚前碳四综合利用
，具体涉及一种增产丙烯的方法及装置。

技术介绍

[0002]丙烯在聚丙烯、环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸、异丙苯等石化领域应用广泛，是一种重要的基本有机化工原料。由于近年来全球丙烯下游产品的需求量越来越大，导致丙烯的需求大幅度增加，价格也因此居高不下。相比于欧美国家，亚洲地区的丙烯市场一直呈现供不应求的趋势。中国是一个丙烯消费大国，2015年中国丙烯产量约2.31
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107t，当量消费量为2.95
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107t，缺口较大。预计到2020年，丙烯产量和当量需求分别为3.35
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107t和3.7
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107t，当量需求与产量之差将高达3.5
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106t。当今的丙烯生产工艺主要有蒸汽裂解、催化裂化、丙烷脱氢、甲醇制烯烃(MTO/MTP)和烯烃歧化法等。为了满足日益增加的丙烯需求，增产丙烯的新技术以及新工艺的开发，尤其是采用碳四组分作为原料增产丙烯成为了石油化工研究领域的热点。文献采用硅铝比为20-300的ZSM-5分子筛进行醚后碳四裂解反应，实验结果表明高硅铝比的ZSM-5分子筛更适合作为碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂，其稳定性良好，但产物中丙烯与乙烯的质量比只有1.5-3，丙烯收率偏低。
[0003]综上所述，有必要对采用碳四组分作为原料增产丙烯的催化剂进行改进研究，发掘其潜力，以达到更充分增产丙烯的目的。

技术实现思路

[0004]目前由混合碳四叠合反应中存在明显的不足，原料中的1-丁烯无法分离并利用，且裂解过程中碳八以上产物的选择性低。因此有必要对间叠合反应工艺进行研究，发掘其潜力，以达到增产丙烯，提高经济效益的目的。为此本专利技术第一方面提供一种增产丙烯的方法，所述方法利用醚前碳四资源，选择适宜的叠合催化剂增产碳十二及碳十六烯，且保证1-丁烯不损失，此外采用叠合与裂解的组合工艺，最大程度地增产了丙烯，并可以副产乙烯和直接烷基化原料。本专利技术第二方面提供一种增产丙烯的方法所采用的装置。
[0005]根据第一方面，本专利技术提供的增产丙烯的方法包括以下步骤：
[0006]S1，使混合碳四在催化剂存在的条件下进行选择性叠合反应，得叠合反应物料，其中所述催化剂包括碱改性的MCM系分子筛；
[0007]S2，将步骤S1的叠合反应物料进行闪蒸处理，得包含正丁烯的气相物料和包含叠合油的液相物料。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述方法还包括以下步骤：
[0009]S3，将步骤S2的液相物料进行裂解反应，得到裂解反应物料；
[0010]S4，使步骤S3的裂解反应物料进入精馏塔进行精馏分离，得包括粗丙烯的塔顶物料和塔底物料，其中塔底物料循环回步骤S3继续进行裂解反应。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述催化剂包括碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛的质量比为(1-5):1，例如1.5:1、2.5:1、3.0:1、3.5:1、4.5:1以及它们之间的任意值。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛的质量比为(2-4):1。
[0014]在本专利技术的一些优选实施方式中，通过采用特定的比例的碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛混合作为叠合反应催化剂，使异丁烯完全转化，1-丁烯不转化，同时可以提高叠合产物中碳十二烯和碳十六烯的选择性，从而叠合后碳四既可作为1-丁烯装置原料，又可以作为直接烷基化原料，还可以极大的提高丙烯的收率。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述MCM系列分子筛选自MCM-11分子筛、MCM-22分子筛、MCM-41分子筛中的一种或多种。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述混合碳四选自裂解碳四和/或炼油碳四。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述混合碳四包含1-15wt％的烷烃和20-90wt％的丁烯。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述丁烯包括1-丁烯、异丁烯、反-2-丁烯和顺-2-丁烯。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述烷烃包括异丁烷和/或正丁烷。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，在叠合反应前将所述混合碳四进行预热处理。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述混合碳四经预热处理后的温度为30-45℃，例如33℃、37℃、39℃、41℃、43℃以及它们之间的任意值。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述混合碳四经预热处理后的温度为35-40℃。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述叠合反应的温度为50-65℃，例如52℃、55℃、57℃、61℃、63℃以及它们之间的任意值。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述叠合反应的压力为0.5-3MPa，例如0.9MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.8MPa、2.0MPa、2.3MPa、2.5MPa以及它们之间的任意值。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述叠合反应的压力为0.7-1.5MPa。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述混合碳四的空速为2-8h-1
，例如3h-1
、5h-1
或7h-1
。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述混合碳四的空速为4-6h-1
。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述闪蒸处理的温度为30-50℃，例如33℃、37℃、39℃、41℃、43℃、46℃、48℃以及它们之间的任意值。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述闪蒸处理的温度为35-45℃。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述闪蒸处理的压力由0.5-3MPa降至0.05-0.1MPa。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述包含正丁烯的气相物料中正丁烯的含量为50-70％，所述气相根据需要作为直接烷基化装置或1-丁烯分离装置的原料。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述叠合油中包含碳八及碳八以上烯烃，优选包括碳八烯、碳十二烯和碳十六烯。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，通过闪蒸处理可以将叠合反应物料中的碳四和碳八及碳八以上的烯烃有效分离，较精馏处理节约了能量。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中，所述裂解反应的温度为400-600℃，例如420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、530℃、570℃、590℃以及它们之间的任意值。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中，所述裂解反应的温度为450-550℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增产丙烯的方法，包括以下步骤：S1，使混合碳四在催化剂存在的条件下进行叠合反应，得到叠合反应物料，其中所述催化剂包括碱改性的MCM系分子筛；S2，将步骤S1的叠合反应物料进行闪蒸处理，得到包含正丁烯的气相物料和包含叠合油的液相物料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：S3，将步骤S2的液相物料进行裂解反应，得到裂解反应物料；S4，使步骤S3的裂解反应物料进入精馏塔进行精馏分离，得到包括粗丙烯的塔顶物料和塔底物料，其中塔底物料循环回步骤S3继续进行裂解反应。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化剂包括碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛，优选地，所述碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛的质量比为(1-5):1，优选为(2-4):1；和/或所述MCM系列分子筛选自MCM-11分子筛、MCM-22分子筛、MCM-41分子筛中的一种或多种。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述混合碳四选自裂解碳四和/或炼油碳四。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在叠合反应前将所述混合碳四进行预热处理，优选所述混合碳四经预热处理后的温度为30-45℃，更优选为35-40℃。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述叠合反应的温度为50-65℃，和/或所述叠合反应的压力为0.5-3MPa，优选为0.7-1.5MPa，和/或所述混合碳四的空速为2-8h-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任行涛，贾志光，杨光，庄书红，
申请(专利权)人：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：