一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种增产乙烯和1

【技术实现步骤摘要】
一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置。

技术介绍

[0002]乙烯是世界上产量最大的化学品之一，乙烯装置是石油化学工业的龙头。乙烯的产量也是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。早期的乙烯主要由乙醇催化脱水和从焦炉气、炼厂气中回收制取，现在则主要以石油烃为原料通过高温裂解法制得。高温裂解的石油烃原料可以是乙烷、丙烷、丁烷、石脑油、常压柴油、减压柴油等。乙烯绝大部分用于生产和高分子有关的产品，如聚乙烯、环氧乙烷、二氯乙烷、乙苯等，其中聚乙烯是乙烯消费的第一大用户。在聚乙烯的工业生产中，特别是对于线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)的生产，在以乙烯为原料进行聚合时，还需要加入如1-丁烯、1-辛烯等α-烯烃作为共聚单体。因此，不仅是乙烯，包括1-丁烯等在内的α-烯烃都是聚乙烯生产中所不可或缺的原料。
[0003]无论是蒸汽裂解、催化裂化还是甲醇制烯烃等生产过程中，都会副产一定数量的碳四馏分，其中含有数量不等的异丁烷、异丁烯、1-丁烯、丁二烯、正丁烷、2-丁烯等，这些组分是用途广泛的化工原料，特别是碳四烯烃。随着碳四产量的不断增长，碳四烃的综合利用越来越受到人们的重视，尤其是碳四烯烃的有效利用已成为企业降本增效的有力途径。目前混合碳四一般经过丁二烯抽提、异丁烯醚化后，剩余的碳四大部分作为液化气燃料使用，附加值较低。开发碳四利用新技术，提升碳四资源的综合利用率和附加值，是提高企业经济效益的重要手段。
[0004]目前，对于碳四烃的综合利用主要集中在对碳四烃进行有效分离，分别得到其中的各组分，特别是碳四各烯烃组分，再分别加以利用。
[0005]CN102070391A介绍了一种综合利用混合碳四制异丁烯的方法，该法先通过选择性加氢除去混合碳四中的丁二烯；然后采用催化蒸馏技术，使1-丁烯异构化为2-丁烯，塔顶含异丁烷和异丁烯的物料通过醚化装置分离得到MTBE进而裂解得到高纯度异丁烯，同时分离得到的异丁烷通过脱氢得到高纯度异丁烯，塔釜含2-丁烯的物料通过异构化技术，使2-丁烯异构为异丁烯。
[0006]CN101492335B介绍了一种综合利用混合碳四的组合方法，该法先通过抽提技术，分离得到丁二烯；然后利用催化蒸馏技术，使抽余碳四中的1-丁烯异构为2-丁烯，同时分离得到异丁烯；接着通过烯烃歧化技术，使剩余混合碳四中的2-丁烯与乙烯发生歧化反应，生产丙烯。
[0007]CN101555197B介绍了一种混合碳四综合利用方法，该法先通过抽提技术处理混合碳四中的丁二烯组分；然后通过醚化技术处理混合碳四中的异丁烯组分；随后对醚后碳四进行精制分离，经分离提纯后的混合碳四再与乙烯进行歧化反应，生产丙烯。
[0008]US6743958B2介绍了一种以碳四烃为原料选择性生产丙烯的方法，该法先通过选择性加氢反应器将原料中的丁二烯以及炔烃加氢为单烯烃，同时将1-丁烯异构为2-丁烯；
反应产物进入稳定塔，稳定塔塔顶除去氢气及甲烷等轻组分，塔釜碳四物料进入精馏塔进行分离；精馏塔塔顶得到含异丁烯、1-丁烯及异丁烷的馏出物，该馏出物进入骨架异构化反应器将异丁烯异构为正丁烯，反应产物部分循环返回选择性加氢反应器；塔釜含2-丁烯及正丁烷的馏出物与界外乙烯混合后进入歧化反应器，反应生成丙烯。US6916448B2介绍的是US6743958B2的改进工艺，该法将异构化反应和分离合并为一个反应精馏塔。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术中碳四烃利用率不高、附加值低的问题，本专利技术提供了一种增产乙烯和1-丁烯的方法。所述方法通过联合采用精馏技术、催化裂解技术、歧化技术以及异构化技术等，充分利用碳四烃中的烯烃资源生产乙烯和1-丁烯原料单体，并可灵活调节乙烯和1-丁烯的产品比例，提升了碳四烃的综合利用率和附加值，增产乙烯和1-丁烯。
[0010]本专利技术的第一方面提供了一种增产乙烯和1-丁烯的方法，所述方法包括以下步骤：
[0011]S1，将碳四原料进行第一精馏分离，得到含异丁烷、异丁烯和1-丁烯的物料I以及含2-丁烯和正丁烷的物料II；
[0012]S2，将S1得到的物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物；
[0013]S3，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行精馏分离和歧化反应，得到乙烯；
[0014]S4，将S1得到的物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII；
[0015]S5，将S4得到的异构化产物物料VII进行第六精馏分离，得到1-丁烯和碳四物料VIII。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，S3中的精馏分离和歧化反应包括以下具体步骤：
[0017]S3-1，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行第二精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料III和含碳四及以上组分的物料IV；
[0018]S3-2，将S3-1得到的物料III进行第三精馏分离，得到乙烯产品和含丙烯的物料，将所述含丙烯的物料进行歧化反应，得到含乙烯、2-丁烯的歧化产物；
[0019]S3-3，将S3-2中得到的所述含乙烯、2-丁烯的歧化产物进行第四精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料和碳四物料V，所述含乙烯、丙烯的物料循环至S3-2进行第三精馏分离；
[0020]S3-4，将S3-1得到的物料IV进行第五精馏分离，得到含异丁烷的物料和碳四物料VI，所述碳四物料VI循环至S1进行第一精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述碳四及以上组分的物料IV包含未反应的碳四、碳五及以上的脂肪烃和碳六及以上的芳烃。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，将S3-3中得到的碳四物料V进行第六精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述碳四物料V包含2-丁烯和1-丁烯，优选地所述2-丁烯的质量含量为75-95％。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，将S3-3中得到的碳四物料V进行第六精馏分离，以增产1-丁烯。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，将S3-3中得到的碳四物料V循环至S2进行催化裂解反应，以增产乙烯。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，将S5中得到的碳四物料VIII分为物料VIII-A和VIII-B，所述VIII-A循环至S4进行异构化反应，所述VIII-B循环至S2进行催化裂解反应。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述碳四物料VIII包含2-丁烯和正丁烷。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，将所述VIII-A循环至S4进行异构化反应，以增产1-丁烯。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述VIII-B循环至S2进行催化裂解反应，以增产乙烯。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，通过调整进行第六精馏分离的碳四物料V的质量和/或调整物料VIII-A的质量来调节生成的乙烯和1-丁烯的比例。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增产乙烯和1-丁烯的方法，包括以下步骤：S1，将碳四原料进行第一精馏分离，得到含异丁烷、异丁烯和1-丁烯的物料I以及含2-丁烯和正丁烷的物料II；S2，将S1得到的物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物；S3，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行精馏分离和歧化反应，得到乙烯；S4，将S1得到的物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII；S5，将S4得到的异构化产物物料VII进行第六精馏分离，得到1-丁烯和碳四物料VIII。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中的精馏分离和歧化反应包括以下具体步骤：S3-1，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行第二精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料III和含碳四及以上组分的物料IV；S3-2，将S3-1中得到的物料III进行第三精馏分离，得到乙烯产品和含丙烯的物料，将所述含丙烯的物料进行歧化反应，得到含乙烯、2-丁烯的歧化产物；S3-3，将S3-2中得到的所述含乙烯、2-丁烯的歧化产物进行第四精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料和碳四物料V，所述含乙烯、丙烯的物料循环至S3-2进行第三精馏分离；S3-4，将S3-1得到的物料IV进行第五精馏分离，得到含异丁烷的物料和碳四物料VI，所述碳四物料VI循环至S1进行第一精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将S3-3中得到的碳四物料V进行第六精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应；和/或将S5中得到的碳四物料VIII分为物料VIII-A和VIII-B，所述VIII-A循环至S4进行异构化反应，所述VIII-B循环至S2进行催化裂解反应。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，通过调整进行第六精馏分离的碳四物料V的质量和/或调整物料VIII-A的质量来调节生成的乙烯和1-丁烯的比例。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述碳四物料V的至少10％，优选至少20％，优选至少30％，优选至少40％，优选至少50％，优选至少60％进行第六精馏分离；和/或所述物料VIII-A的质量不大于物料VIII总量的95％，优选所述物料VIII-A的质量为物料VIII总量的50％-90％。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，S1中所述碳四原料先进行选择性加氢反应后再进行第一精馏分离；和/或所述碳四原料来自于FCC装置或乙烯蒸汽裂解装置或MTO装置。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述碳四物料V包含2-丁烯和1-丁烯，优选地所述2-丁烯的质量含量为75％-95％；和/或所述物料VI...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，卢和泮，杨卫胜，金鑫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：