本发明专利技术公开了一种生产乙烯和丙烯的方法，包括如下步骤：S1.对包含碳四烃的原料进行催化裂解处理，分别得到包含乙烯和丙烯的物流I、包含未反应原料的物流II以及包含芳烃的物流III；S2.任选地，将至少部分物流II循环与原料一起进行催化裂解处理；S3.对至少部分物流II进行分离处理，分别得到沸点低于分割点的物流IV和沸点高于分割点的物流V；S4.任选地，将至少部分物流IV循环回步骤S1进行催化裂解处理；S5.对所述物流V进行蒸汽裂解处理，得到包含乙烯和丙烯的物流VI。利用本发明专利技术的方法，可以解决传统方法中能耗/投资和收率之间的矛盾：在做到缩小装置规模、降低装置能耗的同时，可以做到基于新鲜原料的整体乙烯丙烯收率不降低，甚至有提升。甚至有提升。甚至有提升。
【技术实现步骤摘要】
生产乙烯和丙烯的方法及装置
[0001]本专利技术涉及一种生产乙烯和丙烯的方法，尤其涉及一种由包含碳四烃的原料生产乙烯和丙烯的方法。
技术介绍
[0002]工业上蒸汽裂解的主要目的是制取乙烯、副产品丙烯、丁二烯等低分子烯烃，以及苯、甲苯、二甲苯等轻质芳烃，另外还生成少量重质芳烃。蒸汽裂解是吸热反应，通常在管式加热炉内进行：原料和水蒸气经预热后入加热炉炉管，被加热至750-900℃，发生裂解，进入急冷锅炉，迅速降温，再去急冷器，和深冷分离装置(-100℃以下)，先后获得各种裂解产品。蒸汽裂解是生产乙烯、丙烯等低分子烯烃的主要方法。
[0003]烯烃催化裂解技术是利用各种混合C4-C6烯烃作为原料，通常在分子筛催化剂存在下，催化裂解原料中所含的烯烃，获得轻分子烯烃丙烯和乙烯的一种方法。目前具有代表性的几种烯烃催化裂解工艺主要有：Propylur工艺、OCP工艺、Omega工艺、OCC工艺及Superflex工艺等。其中，Propylur工艺的烯烃总转化率可达到85％，单程丙烯收率40mol％、乙烯收率10mol％(相对于进料中烯烃总量)，Omega工艺的烯烃总转化率大于75％，OCC工艺的烯烃单程转化率大于60％。
[0004]传统的方法，为了提高总的转化率，会将未反应的物料循环回反应器，而未反应的混合碳四是无法简单分离的，正丁烷和未反应的烯烃原料是一起被循环回反应器，在一些情况下，为了达到一个较为可观的烯烃收率，循环比(循环回反应器的物料/新鲜物料)将达到2甚至3以上。这种设计，如果原料中丁烷(尤其正丁烷)浓度较高，经济性将会受到很大影响，因为惰性组分过多的被循环回反应器。
[0005]为了将物料吃干榨净，往往会考虑将未反应的物料排出，经过全加氢以后作为蒸汽裂解的进料，这样原料中的正丁烷可以得到利用，但是这种做法存在的问题为：未反应碳四中，一定含有一些异构烃类，如异丁烷、异丁烯，这是由于碳四烯烃在权利要求所述的条件下会发生异构化反应，得到平衡组成，而平衡组成里必然含有大量异丁烯，这部分异丁烯经过全加氢后会变成异丁烷，而异丁烷是一种劣质的蒸汽裂解原料，经过裂解后会得到大量的甲烷和非常低的乙烯收率，同时，异丁烯是一种优质的烯烃催化裂解原料，乙烯丙烯收率和正构烯烃没有差异，因此可以看出，将异丁烯加氢是一种巨大的资源浪费。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是利用现有烯烃催化技术处理正丁烷浓度较高的混合碳四物料时，由于现有烯烃催化裂解技术的单程转化率都不够高，为了提升总转化率，需要循环未反应的物料；而正丁烷几乎不参与反应，循环会导致其在系统内累积，导致整个装置规模被撑的很大，能耗较高。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种将生产乙烯和丙烯的方法，对未反应的碳四原料，以-6.8
±
0.5℃为分割点，将沸点低于此温度的物质返回反应单元，这样物料中
含有的正丁烷并不会回到反应器，随着正丁烷被排出系统的其他未反应丁烯大部分为2-丁烯，经过全加氢之后全部变成正丁烷，而正丁烷为一种非常优质的蒸汽裂解原料，进行蒸汽裂解后有着非常高的双烯收率和高附收率。利用本专利技术的方法，可以解决传统方法中能耗/投资和收率之间的矛盾：在做到缩小装置规模、降低装置能耗的同时，可以做到基于新鲜原料的整体乙烯丙烯收率不降低，甚至有提升。
[0008]本专利技术一方面提供了一种生产乙烯和丙烯的方法，包括如下步骤：
[0009]S1.对包含碳四烃的原料进行催化裂解处理，分别得到包含乙烯和丙烯的物流I、包含未反应原料的物流II以及包含芳烃的物流III；
[0010]S2.任选地，将至少部分物流II循环与原料一起进行催化裂解处理；
[0011]S3.对至少部分物流II进行分离处理，分别得到沸点低于分割点的物流IV和沸点高于分割点的物流V；分割点的温度为-6.8
±
0.5℃；
[0012]S4.任选地，将至少部分物流IV循环回步骤S1进行催化裂解处理；
[0013]S5.对所述物流V进行蒸汽裂解处理，得到包含乙烯和丙烯的物流VI。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述原料包括碳四烯烃和正丁烷。
[0015]根据本专利技术的优选实施方式，所述原料中正丁烷的含量不低于6wt％，优选不低于15w％，更优选不低于25w％。
[0016]根据本专利技术的优选实施方式，所述所述原料中碳四烯烃的含量不低于20wt％，优选不低于30wt％，更优选不低于40wt％。
[0017]根据本专利技术，对步骤S1中的催化裂解处理没有特别的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适当选择。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中在催化剂的存在下进行催化裂解处理，至于催化剂的种类本领域技术人员可以根据实际情况进行适当选择。
[0019]根据本专利技术的优选实施方式，所述催化剂为酸性分子筛，更优选包括SAPO-34、ZSM-5、Y型分子筛中的至少一种，最优选为ZSM-5分子筛。
[0020]根据本专利技术的优选实施方式，催化裂解处理的反应温度为500-600℃，例如为510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃以及它们之间的任意值，优选540-590℃。
[0021]根据本专利技术的优选实施方式，催化裂解处理的反应压力为-0.05至0.5MPa，例如为-0.1MPa、0MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa以及它们之间的任意值，优选0至0.3MPa。
[0022]根据本专利技术的优选实施方式，催化裂解处理的体积空速为5-35h-1
，例如为6h-1
、7h-1
、8h-1
、9h-1
、10h-1
、11h-1
、12h-1
、13h-1
、14h-1
、15h-1
、16h-1
、17h-1
、18h-1
、19h-1
以及它们之间的任意值，优选10-20h-1
。
[0023]根据本专利技术的优选实施方式，步骤S1中对包含碳四烃的原料进行催化裂解处理，得到的反应物进行分离处理，得到包含乙烯和丙烯的物流I、包含未反应原料的物流II以及包含芳烃的物流III。
[0024]根据本专利技术的具体实施方式，所述分离可采用本领域常规的精馏方法，比如将含有乙烯丙烯的物料和C4精馏分离，将含有芳烃的物质和C4～C5分离等。
[0025]根据本专利技术，上述步骤中的分离方法和工艺条件没有特别的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适当选择。
[0026]根据本专利技术的一些优选实施方式，步骤S2中循环的物流II中的未反应原料与步骤S1中的新鲜原料的质量比不高于5:1，优选不高于3:1，更优选不高于2:1，最优选不高于1.2:1。
[0027]根据本专利技术的一些优选实施方式，步骤S3中通过精馏塔对至少部分物流II进行精馏处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生产乙烯和丙烯的方法，包括如下步骤：S1.对包含碳四烃的原料进行催化裂解处理，分别得到包含乙烯和丙烯的物流I、包含未反应原料的物流II以及包含芳烃的物流III；S2.任选地，将至少部分物流II循环与原料一起进行催化裂解处理；S3.对至少部分物流II进行分离处理，分别得到沸点低于分割点的物流IV和沸点高于分割点的物流V；分割点的温度为-6.8
±
0.5℃；S4.任选地，将至少部分物流IV循环回步骤S1进行催化裂解处理；S5.对所述物流V进行蒸汽裂解处理，得到包含乙烯和丙烯的物流VI。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料包括碳四烯烃和正丁烷；和/或，所述原料中正丁烷的含量不低于6wt％，优选不低于15w％，更优选不低于25w％；和/或，所述所述原料中碳四烯烃的含量不低于20wt％，优选不低于30wt％，更优选不低于40wt％。3.根据权利要求1或2所示的方法，其特征在于，步骤S1中在催化剂的存在下进行催化裂解处理，优选所述催化剂为酸性分子筛，更优选包括SAPO-34、ZSM-5、Y型分子筛中的至少一种；和/或，催化裂解处理的反应条件包括：反应温度为500-600℃，优选540-590℃；反应压力为-0.05至0.5MPa，优选0-0.3MPa；体积空速为5-35h-1
，优选10-20h-1
。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S2中循环的物流II中的未反应原料与步骤S1中的新鲜原料的质量比不高于5:1，优选不高于3:1，更优选不高于2:1。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S3中通过精馏塔对至少部分物流II进行精馏处理，以-6.8
±
0.5℃为分割点，塔顶得到低于此分割点的馏份即为物流IV，塔釜得到高于此分割点的馏份即为物流V；优选地，进入精馏塔的物流中的至少80wt％、优选至少9...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢和泮，陈伟，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：
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