液化气催化裂解生产丙烯的方法技术

本发明专利技术涉及了一种液化气催化裂解生产丙烯的方法。该方法主要解决现有工艺对原料来源和组分限制的问题，丙烯的收率低和催化剂单程寿命短的问题。本发明专利技术将普通民用液化气经过脱丙烷、萃取蒸馏等预处理后，与反应产物换热后加热至５００～６００℃，在０．４ＭＰａ、质量空速０．８ｈ－１条件下进行裂解反应；反应产物换热冷却后，再经过气液分离进入吸收、稳定系统进一步分离得到高辛烷值汽油组分和富含丙烯、丁烯的液化石油气；液化石油气通过进一步分离，可得到精丙烯。本发明专利技术充分利用市场普通民用液化气生产高附加值的丙烯，可用于生产丙烯的工业装置中，既能缓解丙烯供需矛盾，又能提升石化企业经济效益，较好地解决了液化石油气的深加工和增产丙烯的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工
，具体地说是利用市场上普通液化气通过催化裂解生产丙烯的一种方法。
技术介绍
液化气是炼油厂或石化厂副产品之一，主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含 有少量的戊烷和微量杂质。由于丙烯、丁烯作为化工原料的应用比较广泛，炼油厂或石化厂 在液化气出厂前均将其中所有的丙烯及部分的丁烯组分切除进一步深加工或另外单独销 售。因此市场上普通液化气的主要组分为丙烷、丁烷及少量丁烯，目前在我国主要作为燃 料，特别是民用燃气直接烧掉，其综合利用率仅有16%左右，同发达国家相比，生产技术、产 品种类及下游产品的深加工都相差甚远。自上世纪90年代以来，我国批准建设液化天然气引进项目，并开始实施天然气西 气东输工程。天然气价格低且价格波动小，加上更加清洁安全，在民用燃气市场以及汽车燃 料市场上正逐渐取代液化气。如何合理、经济、优化地利用液化气资源，生产高附加值产品， 为深加工和精细化学品的开发提供基础原料，业已成为石化炼油企业提高资源综合利用率 和自身竞争能力的重要课题。丙烯是应用最广泛的基本有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、羟基合成 醇、环氧丙烷、异丙苯等。目前丙烯主要来源于石化厂的乙烯裂解装置和炼油厂的催化裂化 装置。随着全球丙烯需求快速增长，传统生产工艺的产量难以满足需求，因此开发增产丙烯 的工艺已成为石化生产技术中的一个重要发展方向。目前主要有丙烷脱氢、低碳烯烃歧化、 低碳烯烃裂解、甲醇制丙烯等工艺技术。专利申请号为02151179. 9的方法公开了一种碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙 烯的方法。该方法采用以负载碱土金属的ZSM型分子筛为催化剂，反应原料为碳四及其以 上烯烃，其中丁烯含量为93. 17% ；在反应温度为400 600°C，反应压力为0 0. 15MPa, 液相空速为10 40小时―1条件下发生裂解反应生成丙烯。丙烯收率为31. 9 34%。专利申请号为200310108177. 5的方法公开了一种用于烯烃催化裂解生产丙烯的 方法。该方法以硅铝摩尔比(SiO2Al2O3)小于或等于100的ZSM型分子筛为催化剂，以碳 四及其以上烯烃为原料，其中丁烯含量为92. 91% ；在反应温度为400 600°C，反应压力 为0 0. 15MPa,液相空速为2 30小时―1条件下发生裂解反应生成丙烯。丙烯收率为 37. 1 38. 8%。专利申请号为02137457. 0的方法公开了一种碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙 烯的方法。该方法采用以硅铝摩尔比(SiO2Al2O3)为50 1000的ZSM型分子筛为催化剂， 将原料碳四及其以上烯烃在反应温度为400 600°C，反应压力为0 0. 15MPa，液相空速 为10 50小时―1条件下与催化剂接触发生催化裂解生成丙烯。其中原料中丁烯含量为 57. 93 %，丙烯收率为33. 5 38. 2 %。以上技术方案存在如下问题1、均是采用人工配制的或者国有大型石化企业某一特定的C4原料进行实验，其 中的组分比较单一，而且丁烯含量高，一般要求原料中的丁烯浓度达到60%以上。目前尚无 直接以市售液化气作为原料进行实验或者生产。2、丙烯的收率低和催化剂的单程寿命短。 上述文献所述工艺的丙烯收率均在35%左右，催化剂单程寿命仅为2 3天。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以往C4烯烃生产丙烯技术中的不足而提供的一种液化气催 化裂解生产丙烯的方法，它克服了现有工艺对原料来源和组分限制的问题，通过加工普通 液化气生产高附加值和市场紧缺的丙烯，进一步提高液化气综合利用率以及扩大了丙烯生 产原料来源；同时，该方法具有产品收率高和催化剂周期寿命长的特点。本专利技术的目的是这样实现的一种，包括以下步 骤1、预处理部分(1)脱丙烷部分液化气原料经预热后，进入脱丙烷塔以脱去其中C3及以下组分，塔顶产物经冷却 后，进入脱丙烷塔回流罐，一部分打入塔顶作为回流，另一部分作为混合丙烷产品送出装 置。塔底得到混合C4。(2)萃取精馏部分混合C4送至萃取蒸馏塔中，控制溶剂比和回流比、温度，将丁烷从C4馏分中萃取 出来，在塔顶得到丁烷。塔釜得到富溶剂。⑶汽提部分萃取蒸馏塔的富溶剂送至汽提塔中，通过精馏，将丁烯从萃取剂中分离出来，在汽 提塔顶得到碳四烯烃。塔底贫萃取剂经冷却后被送至萃取蒸馏塔顶部循环使用。2、反应-再生部分自汽提塔顶来的碳四烯烃送至原料-反应产物换热器，经换热后进入加热炉，力口 热至500 600°C，进入反应器进行裂解反应。自反应器出来的反应产物先进入换热器换热后再继续冷却，经简单气液分离后， 反应产物物料进入吸收稳定系统进一步分离得到裂解汽油和富含丙烯、丁烯的液化石油气。反应器为双系列，其中一个系列为反应过程，另一系列为再生过程；反应器切换操 作，以实现反应过程连续生产的目的。再生方式为空气_氮气烧焦再生。3、分离部分将裂解部分送来的富含丙烯、丁烯的液化气依次经过脱重塔、脱轻塔、丙烯塔，以 脱去其中的C4馏分、C2及以下组分及丙烷后，得到精丙烯。附图说明图1、图2、图3为本专利技术方法工艺流程示意图。图1为预处理部分示意图2为反应_再生部分示意图；图3为分离部分示意图。其中1为液化气原料，2为脱丙烷塔，3为C3及以下组分，4为萃取蒸馏塔，5为丁烷，6为汽提塔，7为碳四烯烃，8为加热炉，9为反应器，10为换热器，11为冷却器，12为缓 冲罐，13为压缩机，14为冷却器，15为气液分离器，16为吸收塔，17为干气，18为解吸塔，19 为稳定塔，20为C3 C4馏分，21为高辛烷值值汽油组分，22为脱重塔，23为C4馏分，24为 脱轻塔，25为C2及以下组分，26为丙烯塔，27为精丙烯，28为丙烷。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。具体实施例方式实施例参照附图1，液化气原料(1)经预热至89°C后送入脱丙烷塔(2)，经过精馏后，塔顶 得到C3及以下组分(3)，塔底产品进入萃取蒸馏塔(4)。萃取蒸馏塔的萃取剂为环丁砜和 助溶剂(质量比可调整)，控制溶剂比(7 8)，将丁烷从C4馏分中萃取出来，塔顶得到丁 烷(5)，塔釜得到富含丁烯的富溶剂。富溶剂进入汽提塔(6)，通过普通精馏，将丁烯从萃取 剂中分离出来，在汽提塔顶得到96% (质量)的碳四烯烃(7)，塔底贫萃取剂经冷却至52°C 后被送回至萃取蒸馏塔(4)顶部循环使用。参照附图2，汽提塔顶的碳四烯烃经与反应产物换热后再经加热炉(8)加热至 560°C，进入反应器(9)发生裂解反应，控制反应压力0. 4MPa，进料质量空速为0. Sh—1。裂解 产物经换热、冷却、压缩后，进入气液分离器(15)分为气液两相。气相进入吸收塔(16)，通 过自稳定塔底来的吸收剂将其中C3及以上的重组分吸收下来，轻组分作为干气(17)产品 出装置。液相进入解吸塔(18)，将其中的轻组分解吸出来，塔顶产品循环回气液分离器前 (15)，塔底产品进入稳定塔(19)。稳定塔通过精馏将C3 C4馏分和重组分分开，塔顶得到 C3 C4馏分(20)，塔底产物部分作为吸收剂，部分作为产品高辛烷值汽油组分(21)出装 置。参照附图3，稳定塔顶的C3 C4馏分依次进入脱重塔(22)、脱轻塔(24)、丙烯塔 (26)，脱除其中的C4馏分(23)、C2及以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用液化气催化裂解生产丙烯的方法，其特征包括以下步骤：　　（１）预处理部分；　　（ａ）脱丙烷部分　　液化气原料经预热后，进入脱丙烷塔以脱去其中丙烷及以下组分，塔顶产物经冷却后，进入脱丙烷塔回流罐，一部分打入塔顶作为回流，另一部分作为混合丙烷产品送出装置，塔底得到混合Ｃ４；　　（ｂ）萃取精馏部分　　混合Ｃ４送至萃取精馏塔中，控制溶剂比和回流比、温度，将丁烷从Ｃ４馏分中萃取出来，在塔顶得到丁烷，塔釜得到富溶剂；　　（ｃ）汽提部分　　萃取塔的富溶剂送至汽提塔中，通过普通精馏，将丁烯从萃取剂中分离出来，在汽提塔顶得到碳四烯烃，塔底贫萃取剂经冷却后被送至萃取塔顶部循环使用；　　（２）反应部分　　自汽提塔顶来的碳四烯烃送至原料－反应产物换热器，经换热后进入原料加热炉，加热至５００～６００℃，进入反应器进行裂解反应；自反应器出来的反应产物先进入换热器换热后再继续冷却，经气液分离后，反应产物物料进入吸收稳定系统进一步分离得到高辛烷值汽油组分和富含丙烯的液化石油气；　　（３）分离部分　　将裂解部分送来的富含丙烯、丁烯的液化气依次经过脱重塔、脱轻塔、丙烯塔，以脱去其中的重组分、轻组分及丙烷后，得到精丙烯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周麟，蔡芙蓉，
申请(专利权)人：上海傲佳能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]