一种制备汽油组分及丁二烯的方法与流程

文档序号:12689901阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备汽油组分及丁二烯的方法,其包括如下步骤:

第一步:将混合碳四原料、含有氧化剂的物料流和水送入氧化脱氢单元,在装填氧化脱氢催化剂的反应器中进行反应,得到氧化脱氢产物;然后将氧化脱氢产物送入分离单元I中,分离得到丁二烯、其它碳四馏分及其它组分;

第二步:将第一步中分离得到的其它碳四馏分与氢气送入芳构化单元,在装有芳构化催化剂的反应器中进行反应,得到芳构化产物;然后将芳构化产物送入分离单元II中,分离得到碳五以上组分、碳四组分及其它组分,其中,分离得到的碳五以上组分即为汽油组分;

第三步:将第二步分离得到的碳四组分与氢气送入催化脱氢单元,在装有催化脱氢催化剂的反应器中进行反应,得到催化脱氢产物;催化脱氢产物经过分离单元III后,分离得到碳四烯烃和其它组分,将得到的碳四烯烃送入第一步中的氧化脱氢单元进行循环利用;

其中,氧化脱氢催化剂的组成如式I所示:

AaBbCcDd·FexOe 式I

式I中:A为Cu、Zn、Cr或Ni;B为Co、Mn、Sn或Mo;C为Ca、Sr、Ba或Mg;D为W;a为1-8,b为0.05-0.5,c为0.01-0.6,d为0.01-0.3x为3-20,e取满足化合价要求的数值。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在氧化脱氢单元中,混合碳四原料中正丁烯与正丁烷的质量含量之和不低于30%;优选为不低于35%。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:氧化脱氢单元的反应条件包括:

反应温度为280℃-470℃,反应压力为0-100KPa,体积空速为10-500h-1

优选地,反应温度为310℃-395℃,反应压力为0-40KPa,体积空速为60-400h-1

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在氧化脱氢单元中,含有氧化剂的物料流为含有氧分子或氧原子物料流;优选为空气、富氧气或纯氧气。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:在氧化脱氢单元中,含有氧化剂的物流中的氧化剂以氧气计,所述氧气与混合碳四原料中的烯烃的摩尔比为(0.1-1.0):1,优选为(0.3-0.85):1。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在氧化脱氢单元中,水与进入氧化脱氢单元中的所有烃类物料的质量比为(0.5-30):1;优选为(5-20):1。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在芳构化单元中,氢气与进入芳构化单元中的所有烃类物料的摩尔比为(0.01-1):1;优选为(0.1-0.5):1。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:芳构化单元的反应条件为:

反应温度为260-600℃,反应压力为0.5-5.0MPa,体积空速为0.1-10h-1

优选地,反应温度为300-520℃,更优选为320-400℃,反应压力为1.4-3.0MPa,体积空速为1-4h-1

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:催化脱氢单元的反应条件包括:反应温度为480-700℃,反应压力为0.01-3MPa,液时体积空速为0.1-10h-1

优选地,反应温度为560-650℃,反应压力为0.4-1.2MPa,液时体积空速为2-7h-1

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在催化脱氢单元中,氢气与进入催化脱氢单元中的所有烃类物料的摩尔比为(0.01-1):1;优选地为(0.1-0.5):1。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:芳构化单元的反应器和催化脱氢单元的反应器均是采用两台以上的固定床反应器进行并联。

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:式I中:a为4-6,b为0.1-0.2,c为0.1-0.4,d为0.05-0.14,x为8-12。

13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氧化脱氢催化剂的制备包括如下步骤:

步骤一、将金属A、B、C的前驱体分别研磨为40-100目的微球状,将研磨好的金属B、C的前驱体混合均匀,将研磨好的金属A的前驱体分为两份;

步骤二、配置浓度为0.1-2mol/L的硝酸铁溶液,在搅拌条件下,将第一份金属A的前驱体加入到硝酸铁溶液中,反应30-90分钟,再加入混合好的金属B、C的前驱体,反应30-90分钟后加入第二份金属A的前驱体,反应20-80分钟后加入粘结剂和活性碳,得到前驱体沉淀物的浆料;

步骤三、搅拌浆料20-60分钟后,向浆料中加入氨水,调节浆料的pH值为7.5-10.0;

步骤四、将步骤三中得到的浆料置于80-95℃的环境下进行热改性,改性的时间为60-180分钟;

步骤五、过滤,用洗涤水洗涤浆料,调节浆料的固含量为10-40%,并使浆料的 pH值达到7-7.5;

步骤六、将经步骤五处理的浆料喷雾成型,得到成型后的样品;

步骤七、将成型后的样品在金属D的前驱体溶液中浸渍,浸渍温度为15-95℃,浸渍时间为1-24小时;然后在100-160℃下干燥4-12小时,最后在400-550℃下活化4-24小时,制得催化剂。

14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氧化脱氢催化剂的制备包括如下步骤:

步骤一、将金属A、B、C的前驱体分别研磨为40-100目的微球状,将研磨好的金属B、C的前驱体混合均匀,将研磨好的金属A的前驱体分为两份;

步骤二、配置浓度为0.1-2mol/L的硝酸铁溶液,在搅拌条件下,将第一份金属A的前驱体加入到硝酸铁溶液中,反应30-90分钟,再加入混合好的金属B、C的前驱体,反应30-90分钟后加入第二份金属A的前驱体,反应20-80分钟后加入粘结剂和活性碳,得到前驱体沉淀物的浆料;

步骤三、搅拌浆料20-60分钟后,向浆料中加入氨水,调节浆料的pH值为7.5-10.0;

步骤四、将步骤三中得到的浆料置于80-95℃的环境下进行热改性,改性的时间为60-180分钟;

步骤五、过滤,用洗涤水洗涤浆料,使浆料的pH值达到7-7.5;

步骤六、过滤浆料,将滤饼先在100-200℃下焙烧6-12小时,然后在200-300℃下焙烧4-8小时,再在300-400℃下焙烧1-4小时,最后在400-500℃下焙烧1-4小时,得到焙烧后的样品;

步骤七、将焙烧后的样品用研磨筛分取60-100目,在金属D的前驱体的溶液中浸渍,浸渍温度为15-95℃,浸渍时间为1-24小时;然后在100-160℃下干燥4-12小时,最后在400-550℃下活化6-24小时,制得催化剂。

15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于:将研磨好的金属A的前驱体分为两份时,第一份的质量百分比为60-80%,第二份的质量百分比为20-40%。

16.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于:所述金属A、B、C的前驱体分别选自它们相应的硝酸盐、氯化物、硫酸盐、氧化物中的至少一种。

17.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于:所述粘结剂包括田菁粉、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种或几种的组合。

18.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于:所述粘结剂的加入量为金属前驱体总质量的0.1-6%,优选为1-3%;

所述活性炭的加入量为金属前驱体总质量的0.5-5.0%,优选为1-3%。

19.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于:在步骤六中,将步骤五处理后的浆料喷雾成型时,采用喷雾塔进行操作,喷雾塔的进料温度为300-500℃,出料温度为100-150℃。

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