丙烯的生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种丙烯的生产方法，主要解决以往技术中存在的需消耗乙烯的问题。本发明通过采用包含1-丁烯、2-丁烯、异丁烷和正丁烷的物料为碳四原料，碳四原料分别经歧化反应器、脱乙烯塔和脱丙烯塔和萃取流程得到产物丙烯的技术方案，可用于碳四制丙烯的工业生产。
【专利说明】丙烯的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种丙烯的生产方法。
【背景技术】
[0002]传统的乙烯联产和炼厂回收丙烯方法显然难以满足日益增长的丙烯需求，采用烯烃歧化技术在不降低石脑油裂解苛刻度的同时可以消化C4馏分，并可增产丙烯，因而烯烃歧化制丙烯技术的研究和开发不仅对提高丙烯的产量，同时对促进低附加值C4馏分的综合利用均有着重要的意义，其中本发明所涉及的丁烯歧化生产丙稀使一种很有前途的工艺。
[0003]烯烃歧化反应又称为烯烃双键置换反应，是20世纪60年代发现的一种烯烃转化现象，自此烯烃歧化反应就成为烯烃转化的一类重要过程，利用烯烃歧化反应可以将一些较为廉价、丰富的烯烃原料转化为多种附加值较高的烯烃产品。可以用下式来表示烯烃歧化反应过程:
2R — CH = CH- P: R - CH = CH-R +R'-CH = CH-R'
其中R和R’表示烷基或氢原子。最简单的烯烃歧化反应为丙烯歧化生成乙烯和丁稀_2。
[0004]W02005009929报道了一种用于最大量生产丙烯的C4烯烃料流的加工方法，此方法中不添加乙烯，包括常规复分解反应和自动复分解反应。
[0005]W02006052688报道了一种乙烯和丁烯复分解生产丙烯的催化剂和方法，该方法在在复分解反应条件下在含有复分解催化剂的复分解反应区中使所述的进料和乙烯接触生
产丙烯。
[0006]CN97121426报道了一种丙烯的制备方法，该方法包括在复分解催化剂存在下使2-戊烯与乙烯反应，上述催化剂至少含有一种元素，周期表中第VI b、YD b或VDI族过渡金属的化合物。
[0007]以上文献中的方法在用于碳四制丙烯反应时，均存在需消耗乙烯的问题。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的需消耗乙烯的问题，提供一种新的丙烯生产方法。该方法用于碳四制丙烯反应时，具有不需消耗乙烯的优点。
[0009]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种丙烯的生产方法，以含1-丁烯，2-丁烯，正丁烷和异丁烷的碳四为原料，包括以下步骤:(a)碳四原料经异构化反应器反应后得到富含2-丁烯的物流I ;(b)物流I与歧化催化剂接触反应得到含产物乙烯、丙烯、碳四和碳五的物流II ;(c)物流II进入脱乙烯塔，塔顶得到乙烯，塔釜得到含丙烯、碳四、碳五的物流III ； (d)物流III进入脱丙烯塔，塔顶得到产品丙烯，塔釜得到的碳四经萃取流程除去其中的异丁烷和正丁烷后得到丁烯物流。
[0010]上述技术方案中，步骤(a)中所述的异构化反应器中的催化剂为Ni/Al203，Ni的负载量为5~20%，操作条件:反应温度40~60°C，反应压力以绝压计I~2MPa，碳四的质量空速I~8h-1 ;步骤(b)中所述歧化催化剂的优选方案为W03/Si02，WO3的负载量为4~15%，操作条件的优选方案为反应温度250~350°C，反应压力以绝压计I~4MPa，碳四的质量空速I~8h-1 ;脱乙烯塔操作条件的优选方案:理论塔板数100~120块，塔压1.8~2.2MPa，塔顶温度-35~-30°C，塔釜温度-10~_5°C ;脱丙烯塔操作条件的优选方案:理论塔板数160~180块，塔压1.7~1.9MPa，塔顶温度40~45°C，塔釜温度50~55°C ;萃取流程中所用萃取剂的优选方案为氮-甲酰吗啉和甲乙酮的混合溶剂，两者的重量比为1:1
本发明通过中脱丙烯塔后增加萃取流程将烯烃和烷烃分离，能有效提高碳四烯烃的利用率和合理回收碳四烷烃，相比未采用萃取流程的工艺丙烯重量收率可提高5%，同时歧化反应器中1-丁烯和2-丁烯歧化反应生成丙烯和戊烯，在生产相同量丙烯条件下，并不需要乙烯做为反应原料，提高了经济效益，取得了较好的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是用于生产丙烯的碳四物料的本发明的技术系统的流程图。
[0012]图1中I为碳四原料，2为混合碳四原料，3为富含2-丁烯的碳四物流，4为反应产物，5为乙烯，6为脱乙烯塔塔釜物流，7为丙烯，8为含丁烯和丁烷物流，9为碳五物流，10为异丁烷和正丁烷，11为循环丁烯，21为异构化反应器，22为歧化反应器，23为脱乙烯塔，24为脱丙烯塔，25为萃取流程。
[0013]参照图1，本发明的方法概括地表述在流程图中。
[0014]如图1所示，碳四原料I和循环丁烯11混合得到循环碳四2，物流2经异构化反应器21反应得到富含2- 丁烯的碳四物流3，物流3与歧化催化剂接触反应，反应得到目标产物丙烯、碳四和碳五物流，反应产物4经脱乙烯塔，塔顶得到的乙烯5，塔釜得到的组分6进入脱丙烯塔处理，塔顶得到聚合级丙烯7，塔釜得到的碳四和碳五，碳五可作为液化气使用，碳四经萃取流程25除去异丁烷和正丁烷后得到的循环丁烯可作为反应原料再利用。
[0015]下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]【实施例1】
按图1所示的工艺流程，异构化反应器中的催化剂为12%Ni/Al203，操作条件:反应温度50°C，反应压力以绝压计1.5MPa，碳四的质量空速2h-1 ;歧化反应器中的歧化催化剂为8%TO3/Si02，操作条件为:反应温度300°C，反应压力以绝压计3MPa，碳四的质量空速2h-1 ；萃取剂为氮-甲酰吗啉和甲乙酮的混合溶剂，重量比为1:1。脱乙烯塔和脱丙烯塔的操作条件如表1所示，萃取流程的操作条件如表2所示，反应条件和反应结果如表3所示。
[0018]
【实施例2~6】
按实施例1的各个条件与步骤进行反应，只是改变不同的操作参数，脱乙烯塔和脱丙烯塔的操作条件如表1所示，萃取流程的操作条件如表2所示，反应条件和反应结果如表3所示。
[0019]【比较例I】
按图1所示的工艺流程，只是没有经过萃取流程。歧化反应器中的歧化催化剂优选方案为8%W03/Si02，操作条件为--反应温度300°C，反应压力以绝压计3MPa，碳四的质量空速2h'脱乙烯塔和脱丙烯塔的操作条件如表1所示，反应条件和反应结果如表3所示。[0020]
【比较例2】
按图1所示的工艺流程，萃取剂为氮-甲酰吗啉和甲乙酮的混合溶剂，重量比为1:1 ;歧化反应器中的歧化催化剂为4%W03/Si02，操作条件为:反应温度350°C，反应压力以绝压计2MPa，碳四的质量空速4h-1，乙烯和碳四的摩尔比为2:1。萃取流程的操作条件如表1所示，脱乙烯塔和脱丙烯塔的操作条件如表1所示，反应条件和反应结果如表3所示。
[0021]
【比较例3】
按图1所示的工艺流程，萃取剂为氮-甲酰吗啉和甲乙酮的混合溶剂，重量比为1:1 ;歧化反应器中的歧化催化剂为12%W03/Si02，操作条件为--反应温度400°C，反应压力以绝压计4MPa，碳四的质量空速1h-1，乙烯和碳四的摩尔比为1:1。萃取流程的操作条件如表1所示，脱乙烯塔和脱丙烯塔的操作条件如表1所示，反应条件和反应结果如表3所示。
[0022]表 I
【权利要求】
1.一种丙烯的生产方法，以含1-丁烯，2-丁烯，正丁烷和异丁烷的碳四为原料，包括以下步骤: (a)碳四原料经异构化反应器反应后得到富含2-丁烯的物流I; (b)物流I与歧化催化剂接触反应得到含产物乙烯、丙烯、碳四和碳五的物流II; (c)物流II进入脱乙烯塔，塔顶得到乙烯，塔釜得到含丙烯、碳四、碳五的物流III； (d)物流III进入脱丙烯塔，塔顶得到产品丙烯，塔釜得到的碳四经萃取流程除去其中的异丁烷和正丁烷后得到丁烯物流。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯的生产方法，其特征在于步骤(a)中所述的异构化反应器中的催化剂为Ni/Al203，Ni的负载量为5~20%，操作条件--反应温度40~60°C，反应压力以绝压计I~2MPa，碳四的质量空速I~811~1。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯的生产方法，其特征在于步骤(b)中所述歧化催化剂为W03/Si02，W03的负载量为4~15%，操作条件为:反应温度300~450°C，反应压力以绝压计I~4MPa，碳四的质量空速I~Sh'
4.根据权利要求1所述的一种丙烯的生产方法，其特征在于脱乙烯塔的操作条件:理论塔板数100~120块，塔压1.8~2.2MPa，塔顶温度-35~-30°C，塔釜温度-10~_5°C;脱丙烯塔的操作条件:理论塔板数160~180块，塔压1.7~1.9MPa，塔顶温度40~45°C，塔釜温度50~55°C。
5.根据权利要求1所述的一种丙烯的生产方法，其特征在于萃取流程中所用萃取剂为氮-甲酰吗啉和甲乙酮的混合溶剂，两者 的重量比为1:1。
【文档编号】C07C11/08GK103539613SQ201210240011
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月12日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】宣东, 王仰东, 刘苏, 沈伟, 刘军 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院