炼厂混合碳四制丙烯的方法技术

一种炼厂混合碳四制丙烯的方法，主要解决以往技术中炼厂混合碳四附加值低、大部分组分利用效率低、利用能耗高等的问题。本发明专利技术通过采用包括以下步骤的技术方案达到目的：(1)炼厂混合碳四通过一催化蒸馏塔，丁烯-1被异构为丁烯-2，同时塔顶分离得到轻碳四，塔釜得到重碳四；(2)重碳四进入一催化裂解反应器，其中的丁烯-2被大部分转化；(3)催化裂解反应产物经压缩后，通过精馏单元分别获得主产品聚合级丙烯、副产品裂解汽油、未反应碳四以及C2-馏分；(4)循环大部分的未反应碳四和C2-馏分至催化裂解反应器。本发明专利技术可应用于生产丙烯的工业领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
混合碳四是炼厂的主要副产物之一。炼厂混合碳四主要来自催化裂化装置(FCC)， 其他装置如减粘裂化、热裂化和焦化副产混合碳四总量少。催化裂化装置的副产混合碳四 总量和组成根据裂化深度和催化剂的不同而不同。通常情况下，催化裂化装置副产的混合 碳四量大约为装置新鲜进料的9%-12% (重量)，其组成特点是丁烷(尤其是异丁烷)含 量高，丁二烯含量非常少，丁烯约为50% (重量)左右，典型组成(重量)为异丁烷34%， 正丁烷10%，异丁烯15%，丁烯-1 :13%，丁烯-2 :观％。大部分的炼厂利用醚化装置分 离利用了其中的异丁烯，此后剩余的混合碳四中烯烃的含量大约为45% (重量)左右，醚 化后混合碳四的典型组成(重量)为异丁烷40%，正丁烷11%，丁烯-1 :17%，丁烯-2 观％。因此，如果此种物料直接进行催化裂解反应，在相当较低的反应温度下，反应原料中 的丁烷将无法进行裂解，装置中有大量的无效物料存在，造成装置投资增加、能耗增大。目前，国内炼厂醚化后的混合碳四大部分被作为燃料使用，化工利用价值非常低。 截至2009年底，中国原油一次加工能力达4. 77亿吨，而近两年来，中国建成投产和正在建 设的炼油能力可达5000余万吨。因此，未来将有大量的炼厂混合碳四出现，如何提高炼厂 醚化后混合碳四的化工利用价值具有极大的现实意义。利用炼厂醚化后的混合碳四生产丙烯是具有较高技术经济性的解决方法之一，特 别是在高油价的背景环境下。丙烯是基本有机化工原料之一，主要用于生产聚丙烯、异丙 苯、环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸等诸多产品，对国民经济有着重要的影响。近年来，丙烯的年 需求在不断增长，其年增长率已经超过另外一个重要的轻烯烃乙烯的年增长率。丙烯主要 还是通过蒸汽裂解制乙烯装置和催化裂化装置得到，占丙烯来源的65%左右。另外，国内外 开发了不少生产丙烯的工艺，例如丙烷脱氢、甲醇制丙烯等技术。利用炼厂副产的混合碳四 生产丙烯，不仅提高了混合碳四的化工附加值，而且满足了市场对丙烯不断增长的需求。文献ZL200510110295介绍了一种利用含碳烯烃催化裂解制丙烯乙烯的工艺。通 过选用分子筛催化剂，在无共用物料条件下，对含碳烯烃混合物进行催化裂解，所得产物中 丙烯、乙烯的重量收率不小于60% (相对于新鲜原料中烯烃总量)。催化裂解产物经后续 分离单元进一步分离，分别得到重量浓度为90-99%的丙烯、90-99%的乙烯、循环丙烷、裂 解汽油以及C4-C5馏分，其中20-80% (重量比)的C4-C5馏分循环进入反应器。此工艺要 求原料中的烯烃浓度较高，如果原料为炼厂醚化后的混合碳四，将造成大量的惰性原料异 丁烷在系统内累积，不可避免地提高了装置投资和装置能耗。文献EP109059介绍了一种C4-C12混合烯烃制备丙烯乙烯的工艺，此工艺同样没有 共用物料，原料混合烯烃直接在大于SOhf1的重量空速下进行裂解反应。此生产工艺对丙 烯的选择性不是很高，而对C5以上馏分的选择性反而大于33%。另外，此工艺也没有分离 惰性烷烃，将造成装置投资和能耗极大的浪费。3上述文献所述工艺都是在无共用原料的条件下对混合烯烃进行催化裂解，生产丙 烯乙烯。由于工艺中无惰性烷烃的分离，两工艺要求原料中的烯烃含量较高。如果这两个 工艺应用的原料为炼厂醚化后的混合碳四，将不利于最大化地利用此混合碳四，并将加大 装置投资和装置能耗。
技术实现思路
本专利技术涉及一种利用，主要用于由炼厂混合碳四生产 丙烯。本专利技术的目的是由炼厂副产物优选为醚化后的混合碳四生产丙烯，所要解决的技 术问题是以往技术中炼厂混合碳四的化工利用附加值低、大部分组分利用效率低、利用能 耗高等问题，提供一种新的由炼厂混合碳四生产丙烯的方法。本方法最大化地利用了混合 碳四中的烯烃，同时减少了装置中的惰性组分异丁烷，极大地降低了装置投资和综合能耗。 另外，大部分未反应碳四和裂解反应产生的C2-馏分循环，一方面充分转化碳四中的烯烃， 最大化提高丙烯的收率，另一方面降低了反应原料中的烯烃分压，有利于烯烃的裂解反应。 最后，本方法分离得到较高浓度的异丁烷，可进一步以较小的成本获得极高纯度的异丁烷 产品。因此，本方法具有丙烯收率高、炼厂混合碳四的综合利用率高以及化工附加值高等优 点O为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种炼厂混合碳四制丙烯 的方法，包括以下步骤(1)炼厂混合碳四通过一催化蒸馏塔，丁烯-1被异构为丁烯-2，同时塔顶分离得 到轻碳四，塔釜得到重碳四；(2)重碳四进入一催化裂解反应器，其中的丁烯-2被大部分转化；(3)催化裂解反应产物经压缩后，通过精馏单元分别获得主产品聚合级丙烯、副产 品裂解汽油、未反应碳四以及C2-馏分；(4)循环大部分的未反应碳四和C2-馏分至催化裂解反应器。上述技术方案中，炼厂混合碳四优选为醚化装置后的混合碳四，异丁烯含量微量， 异丁烷含量大于35%。催化蒸馏优选为采用共用原料，共用原料优选为氢气；反应段优选为装填加氢异 构化催化剂，催化剂优选为氧化铝负载金属镍、锌和/或钯。轻碳四中的主要组分优选为异丁烷，含量优选为大于90% (重量)；重碳四中的主 要组分优选为丁烯_2、正丁烷，其中丁烯-2含量优选为大于70% (重量)。催化裂解反应器优选为装填分子筛催化剂，催化剂优选为ZSM，SAP0、β沸石等分 子筛，更优选为ZSM-5型分子筛或SAPO分子筛。催化裂解反应器优选为固定床反应器或流化床反应器；反应温度优选为 450-550°C，反应压力优选为0. 1-0. 5MPa。精馏单元优选为依次包括一段压缩、碱洗塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔、二次压缩、脱乙 烷塔以及丙烯精馏塔。循环至催化裂解反应器的未反应C4所占比例优选为10%-100% (体积)，更优选 为 33% -95% (体积)。循环至催化裂解反应器的C2-馏分所占比例优选为67-100 % (体积)，更优选为 80-95% (体积)。本专利技术方法首先利用催化异构化技术，使混合碳四中的轻组分丁烯-1异构化为 重组分丁烯_2，有利于分离炼厂醚化后混合碳四中的异丁烷，同时又不减少混合碳四中的 烯烃含量。分离出来的主要为异丁烷的轻碳四可通过较低的成本进一步获得高附加值的高 纯度异丁烷，而分离出来的主要为丁烯-2的重碳四可通过催化裂解反应获得高附加值的 丙烯。另外，由于惰性组分异丁烷被分离，装置中的无效物料减少，装置的投资和运行费用 可大幅度降低。最后，本专利技术把大部分未反应混合碳四以及裂解反应产生的C2-馏分循环进入反 应器，一方面充分转化其中的烯烃，提高丙烯收率；另一方面由于裂解反应为分子增大的反 应，降低反应物的分压有利于促进裂解反应的进行，所以此两股物料的循环可降低反应原 料中烯烃的分压，促进烯烃裂解反应的进行。利用本专利技术的方法，在一样的装置处理规模情 况下，本专利技术丙烯的收率相较于以往技术可提高约50%。因此，本专利技术方法的丙烯收率高， 较好地充分利用了炼厂混合碳四，提高了炼厂混合碳四的附加值，取得了良好的技术效果。附图说明图1为本专利技术工艺的流程示意图；图2为文献ZL200510110295的流程示意图；图1编号说明A、催化蒸馏分离塔；B、催化裂解反应器；C1/C2 压缩机；D、碱洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼厂混合碳四制丙烯的方法，包括以下步骤：（１）炼厂混合碳四通过一催化蒸馏塔，丁烯－１被异构为丁烯－２，同时塔顶分离得到轻碳四，塔釜得到重碳四；（２）重碳四进入一催化裂解反应器，其中的丁烯－２被大部分转化；（３）催化裂解反应产物经压缩后，通过精馏单元分别获得主产品聚合级丙烯、副产品裂解汽油、未反应碳四以及Ｃ↓［２］↑［－］馏分；（４）循环大部分的未反应碳四和Ｃ↓［２］↑［－］馏分至催化裂解反应器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟跃，
申请(专利权)人：王伟跃，
类型：发明
国别省市：31