一种转化拔头油类轻烃的方法与流程

文档序号:12695291阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种转化拔头油类轻烃的方法,该方法包括以下步骤:

第一步、将富含C4-C6烷烃的原料与氢气送入催化脱氢单元中进行催化脱氢反应,得到富含烯烃的物流a;

第二步、将第一步得到的物流a送入分离单元I中,分离得到C6以上的烃类物流b与C5以下的烃类物流c;

第三步、将物流c、含有氧化剂的物流和水送入氧化脱氢单元中进行氧化脱氢反应,得到含有二烯烃的物流d;

第四步、将物流d送入分离单元II中,将二烯烃分离后得到物流e;

第五步、将物流e、物流b与醇类送入醚化单元中进行醚化反应,得到汽油组分;其中,

在第三步中,氧化脱氢单元中使用的氧化脱氢催化剂的组成如式I所示:

AaBbCcDd·FexOe 式I

在式I中:a为2-10,b为0.01-0.5,c为0.01-0.5,d为0.01-0.2,x为4-20,e取满足化合价要求的数值;

A为Cu、Co或Cr;B为K、Zn或V;C为Ca、Sr、Ba或Mg;D为W。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:富含C4-C6烷烃的原料满足以下条件:原料中占95%的部分的馏程在75℃以下。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第一步中,催化脱氢单元的反应条件为:

温度为480-700℃,压力为0.01-3MPa,液体体积空速为0.1-10h-1

优选地,温度为560-650℃,压力为0.4-1.2MPa,液体体积空速为2-7h-1

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第一步中,氢气与进入氧化脱氢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。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第三步中,物流c中正丁烯与正戊烯转化为二烯烃的转化率均不低于70%,优选为均不低于75%。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第三步中,氧化脱氢单元的反应条件为:

温度为280℃-410℃,优选为310℃-390℃,压力为0-100KPa,优选为0-40KPa,体积空速为10-500h-1,优选为60-400h-1

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第三步中,含有氧化剂的物流为含有氧分子或氧原子的物料流,优选为空气、富氧气或纯氧气;

进一步优选地,含有氧化剂的物流中的氧化剂以氧气计,所述氧气与进入氧化脱氢单元中的所有烃类物料中的烯烃的摩尔比为(0.1-1.0):1,优选为(0.3-0.85):1。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第三步中,所述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。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第四步中,分离得到的物流e中二烯烃的质量含量不高于0.3%。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第五步中,所述醇类是指碳原子个数不大于四的低碳醇,优选为甲醇和/或乙醇;

更优选地,所述醇类与进入醚化单元中的所有烃类物料中的叔碳烯烃的摩尔比为(0.8-1.5):1;优选为(0.95-1.3):1。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第五步中,所述醚化单元的反应条件为:

温度为45-90℃,压力为0.4-3.0MPa,体积空速为0.1-5h-1

优选地,温度为55-75℃,压力为0.5-2MPa,体积空速为1-2h-1

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在第五步中,所述醚化单元的反应器为固定床、移动床、悬浮床和催化蒸馏反应器中的一种或者几种的组合;优选为催化蒸馏反应器。

13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述式I中,a为5-7,b为0.05-0.3,c为0.1-0.3,d为0.05-0.3,x为8-15。

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以下步骤:

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

步骤二、配置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,再加入混合后的金属B、C和D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分钟后加入占金属前驱体总质量0.5-6%的粘结剂,得到前驱体沉淀物的浆料;

步骤三、搅拌浆料20-60分钟向浆料中逐渐加入体积浓度为10-25%的氨水,调节浆料的pH值为7.5-10;

步骤四、将浆料置于80-95℃的环境下进行热改性,改性时间为60-180分钟;

步骤五、过滤浆料,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,成型,得到成型后的催化剂;

步骤七、将成型后的催化剂在100-200℃下焙烧改性6-12小时,在200-300℃下焙烧改性4-8小时,在300-400℃下焙烧改性1-4小时,在400-500℃下焙烧改性1-4小时,得到成品催化剂。

15.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A的前驱体按重量分两份;将金属B和C的前驱体混合均匀;

步骤二、配置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,再加入混合后的金属B和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;粘结剂的添加量为金属前驱体总质量的0.5-6%,活性炭的添加量为金属前驱体总质量的0.5-4%;

步骤三、搅拌浆料20-60分钟向浆料中逐渐加入体积浓度为10-25%的氨水,调节浆料的pH值为7.5-10;

步骤四、将浆料置于80-95℃的环境下进行热改性,改性时间为60-180分钟;

步骤五、过滤浆料,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,成型,得到成型后的催化剂;

步骤七、将成型后的催化剂在100-200℃下焙烧改性6-12小时,在200-300℃下焙烧改性4-8小时,在300-400℃下焙烧改性1-4小时,在400-500℃下焙烧改性1-4小时;

步骤八、将焙烧改性后的催化剂投入金属D的前驱体的溶液中浸渍,金属D为 钨,钨源为WO3,金属D的前驱体溶液是浓度为0.01-0.6mol/L的钨酸铵溶液;浸渍温度为15-95℃,浸渍时间为1-24小时,取出催化剂在80-160℃下干燥6-24小时,在400-550℃下活化8-24小时,得到成品催化剂。

16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于:将研磨好的金属A的前驱体按重量分为两份时,第一份的重量百分比为55-80%,第二份的重量百分比为20-45%。

17.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于:所述硝酸铁溶液的浓度为0.4-1.2mol/L。

18.根据权利要求14或15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的硝酸盐、氯化物、硫酸盐和氧化物中的一种或几种的组合。

19.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:在步骤二中,反应40-60分钟后加入粘结剂;所述粘结剂为田菁粉、聚丙烯酰胺、甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或几种的组合。

20.根据权利要求15所述的方法,其特征在于:在步骤二中,反应40-60分钟后加入粘结剂和活性炭;所述粘结剂为田菁粉、聚丙烯酰胺、甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或几种的组合。

21.根据权利要求15或20所述的方法,其特征在于:在步骤二中,所述活性炭的加入量为金属前驱体总质量的1.0-3.0%。

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