【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混合碳四的处理(例如异构化)，尤其涉及一种混合碳四异构化的方法、系统及应用。
技术介绍
1、乙烯和丙烯是重要的化工原料，目前烯烃生产技术严重依赖石油，在石油资源日益紧缺的今天，烯烃的需求量却一直快速增长，尤其是丙烯。因此，以煤或天然气为原料制备甲醇进而生产乙烯和丙烯的替代路线(即mto工艺路线)逐渐受到学术界和工业界的重视。近年来，随着新一轮石油价格的暴涨，使用mto技术生产低碳烯烃的工业装置逐年增多，其副产品混合碳四产量也在快速增加，但工业上，副产碳四大多被直接用作燃料，浪费了大量的烯烃资源，因此，提高mto副产碳四资源的综合利用率已成为企业新的经济增长点。
2、us6242662公开了一种利用临氢异构-催化精馏技术由2-丁烯生产1-丁烯的技术，选用ifp开发的ld-267r催化剂，可实现长周期操作，产品中，丁二烯转化率～100％，2-丁烯/1-丁烯质量百分比为～2.0，正丁烯选择性～98.0％。
3、us6169218使用美国催化蒸馏技术公司开发的cdhydrotm工艺生产高纯1-丁烯或2-丁烯，其可以通过控制工艺条件，得到两种典型产品：一种是最大化生产2-丁烯产品，残留丁二烯质量分数小于1×10-5，丁烷生成量小于1％，1-丁烯于2-丁烯的质量比为0.05～0.1；一种是最大化生产1-丁烯产品，残留丁二烯质量分数小于5×10-4，丁烷生成量小于1％，1-丁烯与2-丁烯质量比为0.2～1.0。
4、cn101885660a利用临氢异构催化精馏技术，使用ni/al2o3催化剂，
5、但是，现有公开的对混合碳四利用的技术普遍存在过加氢产物产生丁烷，导致转化后产品中丁烷含量高的缺点。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种混合碳四异构化的方法、系统及应用，所述方法包括对混合碳四进行异构化处理得到2-丁烯和/或1-丁烯，同时，为了提高异构化转化率、选择性以及降低产品中丁烷的含量，在进行所述异构化之前对混合碳四进行处理、控制其中醛酮类物质的含量在合理范围内。本专利技术所述方法在临氢异构化中可以最大程度防止过加氢产物丁烷的生成。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种混合碳四异构化的方法，包括：对包括混合碳四的物料依次进行(1)脱重处理、(2)临氢异构化处理，得到2-丁烯物料。
3、其中，在所述临氢异构化处理中，1,3-丁二烯选择加氢至1-丁烯，1-丁烯异构化至2-丁烯。
4、在一种优选的实施方式中，所述包括混合碳四的物料中含有丁二烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、醛酮类物质、任选的c5以上烃类。
5、在进一步优选的实施方式中，所述包括混合碳四的物料中含有0.9～5wt％丁二烯、13～40wt％1-丁烯、30～75wt％2-丁烯、1.5～7wt％异丁烯、700ppm以上醛酮类物质、0.5～38wt％c5以上烃类。
6、例如，所述包括混合碳四的物料中含有：0.9wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％丁二烯，13wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％或40wt％1-丁烯，30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％或75wt％2-丁烯，1.5wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％或7wt％异丁烯，700ppm以上、800ppm以上、900ppm以上、1000ppm以上醛酮类物质，0.5wt％、1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％或38wt％c5以上烃类。
7、在更进一步优选的实施方式中，所述包括混合碳四的物料来源于mto工艺的副产混合碳四。
8、在一种优选的实施方式中，采用精馏i的方式进行所述脱重处理。
9、在进一步优选的实施方式中，所述精馏i的条件包括：塔顶温度为40～60℃(例如40℃、45℃、50℃、55℃或60℃)，塔釜温度为70～100℃(例如70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃)，压力0.3～0.7mpa(例如0.3mpa、0.35mpa、0.4mpa、0.45mpa、0.5mpa、0.6mpa或0.7mpa)。
10、在更进一步优选的实施方式中，所述精馏i的条件包括：塔顶温度为45～55℃，塔釜温度为75～95℃，压力0.35～0.45mpa。
11、其中，mto碳四中醛酮类物质基本在700ppm以上，而专利技术人经过大量实验研究后首次发现：在临氢异构中，醛酮类物质对金属基催化剂(例如不管是对pd还是ni基催化剂)都有极大的抑制作用；而如果醛酮类物质含量太低则会促进过加氢产物丁烷的生成。因此，需要控制混合碳四中醛酮类物质的含量在一合理范围内。而本专利技术所述精馏处理的目的是去除其中部分醛酮类物质，同时该精馏处理也可以将c5以上烃类一起去除。
12、在一种优选的实施方式中，经过所述精馏处理，塔顶得到醛酮类物质含量在50～550ppm、优选50～500ppm的混合碳四，塔釜外排重组分。
13、在一种优选的实施方式中，经过所述脱重处理后物料中醛酮类物质的含量为50～550ppm、优选50～500ppm，例如为50ppm、100ppm、150ppm、200ppm、250ppm、300ppm、350ppm、400ppm、450ppm或500ppm。
14、其中，专利技术人经过大量实验研究发现：当醛酮类物质的含量高于550ppm时，会抑制1-丁烯异构和1,3-丁二烯选择性加氢；当醛酮类物质的含量低于50ppm时，则会导致丁烯加氢生成丁烷，增加丁烯损耗，不利于过程经济性(因此，本专利技术控制醛酮类物质含量在50ppm以上，这样可以防止过加氢产物丁烷的生成)。
15、在一种优选的实施方式中，所述醛酮类物质包括醛类物质和/或酮类物质，优选包括乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮等醛酮类化学物中的至少一种。
16、在一种优选的实施方式中，所述临氢异构化处理于临氢异构化催化剂存在下进行。
17、其中，所述临氢异构化催化剂可以选用现有技术公开的任何用于临氢异构化的催化剂，优选但不限于下述临氢异构化催化剂。
18、在进一步优选的实施方式中，所述临氢异构化催化剂包括载体和活性组分；优选地：所述载体选自金属氧化物、活性炭中的至少一种，优选自氧化铝、二氧化硅、活性炭、二氧化钛、氧化锆、氧化铁中的至少一种；和/或，所述活性组分选自铜、镍、铂、钯中的至少一种，优选自镍和/或钯。
19、在更进一步优选的实施方式中，以载体和活性组分总含量100wt％计，所述活性组分含量为0.01～30wt％，优选为0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合碳四异构化的方法，包括：对包括混合碳四的物料依次进行(1)脱重处理、(2)临氢异构化处理，得到2-丁烯物料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括混合碳四的物料中含有丁二烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、醛酮类物质、任选的C5以上烃类；优选地，所述包括混合碳四的物料中含有0.9～5wt％丁二烯、13～40wt％1-丁烯、30～75wt％2-丁烯、1.5～7wt％异丁烯、700ppm以上醛酮类物质、0.5～38wt％C5以上烃类。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用精馏I的方式进行所述脱重处理；优选地，所述精馏I的条件包括：塔顶温度为40～60℃，塔釜温度为70～100℃，压力0.3～0.7MPa；优选地，塔顶温度为45～55℃，塔釜温度为75～95℃，压力0.35～0.45MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述脱重处理后物料中醛酮类物质的含量为50～550ppm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临氢异构化处理于临氢异构化催化剂存在下进行；优选地，所述临氢异构化
6.根据权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：(3)脱除异丁烯；优选地，采用精馏II的方式脱除异丁烯，所述精馏II的条件包括：塔顶温度为35～80℃、优选为40～60℃，塔釜温度为40～100℃、优选为50～90℃，压力为0.2～1.0MPa、优选为0.3～0.7MPa。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法任选地进一步包括在步骤(3)之后进行步骤(4)：2-丁烯异构化至1-丁烯，得到1-丁烯物料；优选地，步骤(4)所述异构化处理的条件包括：物料质量空速为5～30h-1，压力为0.1～1.2MPa，温度为220～450℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法任选地进一步包括在步骤(4)之后进行步骤(5)：1,3-丁二烯选择加氢至1-丁烯，得到1-丁烯物料；优选地，步骤(5)所述选择加氢的条件包括：物料质量空速为1.5～15h-1，压力为0.6～3.0MPa，温度为30～60℃，氢气与1,3-丁二烯的摩尔比为1～30。
9.一种混合碳四异构化的系统，优选用于进行权利要求1～8之一所述方法，其中，所述系统包括脱重单元和临氢异构化单元。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述系统任选地进一步包括脱异丁烯单元，优选地，沿物料流动方向，所述脱异丁烯单元设置于所述临氢异构化单元之后；更优选地，所述脱异丁烯单元为精馏塔II，在所述精馏塔II的中部设置有物料进口，在所述精馏塔II的塔顶设置有异丁烯物料出口，在所述精馏塔II的塔釜设置有2-丁烯出口。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统任选地进一步包括：异构化单元和任选的选择加氢单元，其中，所述异构化单元用于2-丁烯异构化至1-丁烯，所述选择加氢单元用于1,3-丁二烯选择加氢至1-丁烯；优选地，沿物料流动方向，所述异构化单元和选择加氢单元依次设置于所述脱异丁烯单元之后。
13.根据权利要求1～8之一所述的方法或权利要求9～12之一所述的系统在MTO工艺中混合碳四副产异构化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种混合碳四异构化的方法，包括：对包括混合碳四的物料依次进行(1)脱重处理、(2)临氢异构化处理，得到2-丁烯物料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括混合碳四的物料中含有丁二烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、醛酮类物质、任选的c5以上烃类；优选地，所述包括混合碳四的物料中含有0.9～5wt％丁二烯、13～40wt％1-丁烯、30～75wt％2-丁烯、1.5～7wt％异丁烯、700ppm以上醛酮类物质、0.5～38wt％c5以上烃类。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用精馏i的方式进行所述脱重处理；优选地，所述精馏i的条件包括：塔顶温度为40～60℃，塔釜温度为70～100℃，压力0.3～0.7mpa；优选地，塔顶温度为45～55℃，塔釜温度为75～95℃，压力0.35～0.45mpa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述脱重处理后物料中醛酮类物质的含量为50～550ppm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临氢异构化处理于临氢异构化催化剂存在下进行；优选地，所述临氢异构化催化剂包括载体和活性组分，所述载体选自金属氧化物、活性炭中的至少一种，所述活性组分选自铜、镍、铂、钯中的至少一种；更优选地，以载体和活性组分总含量100wt％计，所述活性组分含量为0.01～30wt％；
6.根据权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：(3)脱除异丁烯；优选地，采用精馏ii的方式脱除异丁烯，所述精馏ii的条件包括：塔顶温度为35～80℃、优选为40～60℃，塔釜温度为40～100℃、优选为50～90℃，压力为0.2～1.0mpa、优选为0.3～0.7mpa。
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕宇皓，赵多，马文迪，刘仲能，黄乐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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