一种四至六个碳原子的烯烃转化生产丙烯的方法_2

文档序号:9903057阅读:来源:国知局
,能耗高,操作投资 费用高的问题。当采用萃取精馈技术时存在下締收率低;流程复杂,操作困难;分离产品下 締中混有萃取剂;溶剂比大,萃取剂使用量大等问题。
[0014] 综上所述,开发酸后碳四等低碳控类转化为丙締的技术过程中,提高締控利用率 W及提高装置效益方面需要协调考虑。

【发明内容】

[0015] 本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种四至六个碳原子的締控转化生产 丙締的方法,主要针对目前多作为液化气燃料的碳四締控缺少有效的回收分离利用方法, 提供一种将C4/C6等轻控中締控与水或醇进行反应生成相对应的醇或酸,使得烧控与締控 之间易于分离,然后将締控反应生成的醇或酸引入专口的固定床或移动床裂化反应器进行 裂解反应,多产丙締的方法。该方法丙締选择性高、能耗低,可大幅度提高C4/C6等轻控增产 丙締工艺的经济性。
[0016] 为达到上述目标,本发明提供了一种C4/C6締控高选择性裂化增产丙締的方法,具 体方法是:
[0017] 1).合成反应:含有締控的C4/C6混合控物料与水或醇(如甲醇)混合后进入装填水 合反应催化剂的反应器,在反应溫度30~200°C,绝压0.3~6MPa,质量空速为0.1~lOr 1,水 或醇与締控进料摩尔比为0.1~10:1条件下进行合成反应,生成相应的醇或酸。反应器出口 物料进入步骤2);
[0018] 2).分离过程:来自步骤1)主要含有烧控W及締控转化产物的反应器出口物料,进 入脱烧控塔,只需进行普通精馈,塔顶得到混合烧控,塔底物料进入到步骤3);
[0019] 3).裂解反应:来自步骤2)主要含醇或酸的脱烧控塔底物料进入裂化反应器中,在 反应溫度350~650°C,绝压0.08~0.4MPa,反应物与催化剂接触并发生反应,生成包含丙締 在内的低碳締控。
[0020] 所述步骤1)水合反应采用的反应器为管式反应器、固定床反应器或催化精馈塔, 可W设置为一个反应器或者多个串联反应器,未反应原料也可重新进入合成反应器循环反 应。
[0021] 合成反应催化剂为离子交换树脂催化剂或其改性产品、强酸性离子液体、浓硫酸、 负载杂多酸、Y型分子筛或其改性产品、ZSM分子筛或其改性产品、SAPO分子筛或其改性产品 中的一种或几种。各类型催化剂可W单独使用,也可W通过粘结或渗混的方式组合为混合 催化剂。
[0022] 合成反应器的出口物料中含有烧控、醇或酸,还可能有未反应的水或醇等。
[0023] 所述步骤2)分离过程只需采用简单的普通精馈操作,即可实现烧控与醇、酸、水等 的分离,脱烧控塔顶分离出烧控,塔底物料主要是有締控转化生成的产物。
[0024]表1、脱烧控塔内主要物料沸点(标准大气压下) 「nrnf;1
L〇〇26」碳卽与水反应的巧程为例,由表1所不《统中各典型物妨彿点可知,婉給与醇彿 点差较大(超过90°C),远大于碳四组分中烧控、締控之间的沸点差(表2所示),组分间分离 容易,较萃取精馈技术等过程能耗低,操作简单。
[0027]表2、混合碳四中主要物料沸点(标准大气压下) 「nn^Ql
LUU乙7」 口化|巧>兀肛y口口。斗下口。巧子、6化、/j、yu而;ZT1J刃巧,叫以 似;zr/vi巧I心巧1心]疋y I目;乂 应器中进行裂解反应。
[0030] 所述步骤3)催化裂解反应过程在专口的裂化反应器中单独进行,反应器的形式可 W是固定床反应器或移动床反应器。反应器中没有重油等易于生焦的重质原料。因此反应 器中的催化剂的再生周期也较长,可W确保较高的丙締收率。
[0031] 催化裂解反应所用催化剂选自下列中的至少一种:Y型分子筛或其改性产品、ZSM-5分子筛或其改性产品、SAPO分子筛或其改性产品。各类型催化剂可W单独使用,也可W通 过粘结或渗混的方式组合为混合催化剂。
[0032] 本发明的关键点在于:通过将C4/C6混合控物料中的締控进行转化反应,使得其中 的締控组分生成相应的醇或酸,利用所生成的醇或酸与烧控沸点差异较大的特点,将烧控 物料分离出去,从而确保在回炼增产丙締的物料中不含有烧控等惰性组分。由于将轻控回 炼过程中烧控及时分离出系统,可得到纯度更高的烧控物料,因此可W减小催化裂化装置 负荷,降低能耗;提高轻控生产丙締的产能。因此该方法丙締选择性高、能耗低,可大幅提高 碳四等轻控增产丙締生产工艺的经济性。
[0033] 与现有技术相比,本发明的特点为:
[0034] 1)本发明通过C4/C6混合控或其他含有締控的轻控物流进行合成反应,将轻质締 控转化相应的醇或酸,使得难分离的締控/烧控实现高选择性、低能耗的分离,并增产丙締 目申不。
[0035] 2)本发明方法中醇或酸与烧控沸点差别大,只需普通精馈即可实现烧控/締控的 高选择性分离,不需采用萃取精馈等复杂工艺,操作简单,能耗低,无污染。
[0036] 3)本发明方法中烧控及时分离出系统,提高了装置产能,降低了系统的负荷,节约 能耗。并且分离出的烧控纯度高,碳四资源利用充分。
[0037] 4)本方法可W明显提高WC4/C6混合控为原料生产丙締的过程的选择性和产率。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明的一种四至六个碳原子的締控转化生产丙締的方法的原则流程图。
[0039] 图2是对比例的普通裂解过程加工碳四组分增产丙締的工艺流程图。
[0040] 图中:1、固定床或移动床裂化反应器,2、气分装置,3、MTBE装置,4、合成反应装置, 5、脱烧控塔,6、C4/C6混合控原料,7、液化气,8、C3/C4/C5等,9、混合碳四,10、MT肥,11、不含 异下締的混合碳四,12、水或醇,13、反应器出口物料,14、不参与合成反应的低碳烧控,15、 回炼的締控转化产物。
[0041] 下面通过附图来详细说明本发明,但并不限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0042] 下面通过具体实施例,进一步来阐明本发明的效果,但实施例并不限制本发明的 范围。
[0043] 如图1所示,离开MTBE装置(模块3)不含异下締的混合碳四(物流11)与水(物流12) 混合,一同引入装有酸性阳离子交换树脂催化剂的反应器(模块4),在反应溫度70~180°C, 反应表压0.5~6MPa,反应空速0.5~化^进行水合反应,其中水与下締的进料摩尔比为0.5 ~3:1,生成相应的醇。反应器出口物料(物流13)进入脱烧控塔(模块5),将混合物料中的烧 控在塔顶馈出(物流14),剩余塔底物料(物流15)与原料混合碳四(物流6)-起进入装有 ZSM-5分子筛催化剂的固定床(或移动床)反应器(模块1)中,反应溫度400~600°C,表压0~ 0.1 MPa,催化剂与反应物料接触时间小于0.2秒条件下,进行裂解反应,反应器出口得到裂 解产品(物流7),该物流在气分装置(模块2)中进行分离,得到产品丙締(物流8)和酸前混合 碳四(物流9),酸前混合碳四(物流9)在MTBE装置(模块3)中与甲醇混合并转化后分离出 MTBE(物流10),得到不含异下締的酸后混合碳四(物流11),完成本工艺的循环。
[0044] 实施例1
[0045] 将装填有200ml的酸性阳离子交换树脂催化剂的固定床催化反应器(图1中模块 4),加热至120°C。水(物流12)与含有下烧W及下締-U质量百分含量各为50%)的混合物 (物流11)按水/締摩尔比1:1,质量空速为化进入水合反应器(图1中模块4),与催化剂进 行接触进行水合反应,溫度120°C,水合反
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