[实用新型]碳四烯烃催化加工优化设施

说明书

技术领域

本实用新型涉及碳四烯烃催化加工优化设施，属于石油化工技术领域。

背景技术

近几年炼化企业副产的大量碳四烯烃资源一部分作为民用燃料烧掉，另一部分碳四烯烃用来催化加工转化为乙烯、丙烯等低级烯烃和芳构轻烃。

用碳四烯烃生产芳构轻烃优势在于：

（1）不与铂重整、乙烯装置和催化裂化装置争石油原料，相反还能为乙烯装置提供优质裂解料（乙烷、丙烷和丁烷），与炼化企业相容性好。由于液化气等低碳烃资源价格相对便宜，而BTX的附加值高，因此将液化气转化为BTX，能够有效地改善我国炼化企业的经济效益。

（2）碳四烯烃制BTX技术采用沸石分子筛催化剂，此类催化剂无腐蚀无污染，可以反复再生使用，除了催化剂烧炭再生过程中排放含CO2的烟道气之外，没有其它三废排放，对环境友好。特别是具有较强的抗硫、抗氮能力，能省略碳四烯烃液化气原料预精制步骤，从而简化工艺，降低投资。

（3）工艺采用固定床反应器在常压下操作，技术成熟，投资少，安全性高。碳四烯烃芳构化技术是利用低碳烃生产芳烃的技术，该工艺是一种以分子筛新型催化剂为技术核心的芳构化工艺。它采用常压固定床反应器切换操作方式，在非临氢条件下，以碳四烯烃为原料生产芳烃（苯、甲苯、二甲苯）。

（4）操作灵活，工艺方案切换方便、快捷。碳四非临氢改质工艺采用常压固定床反应器切换操作方式，三苯生产模式的反应温度为450℃-600℃，主产品为苯、甲苯和二甲苯，同时联产氢气和C9+ 重芳烃。催化剂单程运转周期长、产品选择性高、催化剂使用寿命长。新的催化剂单程运转周期已经达到1000小时以上，10万吨/年的工业装置第一个运行周期为53.5天（1284小时），液体收率保持在50%以上。催化剂运行3年后更换新剂。装置能耗低。

（5）碳四烯烃芳构化工艺采用了全新的取换热流程，可以回收大部分余热。单位原料耗燃料气芳烃方案达到了30kcal/吨原料。碳四烯烃芳构化工艺原料适应性强，抗杂质能力突出。各种炼油装置产生的液化气以及蒸汽裂解制乙烯装置产生的裂解碳四碳五副产物、和催化重整装置产生的拔头油、抽余油、直馏汽油或加氢焦化汽油等低碳烃资源均可作为原料，且不需做预精制处理。碳四烯烃芳构化工艺与现有炼化装置相容性极强。碳四非临氢改质工艺在芳烃生产模式下产生的乙烷和丙烷副产物气体，以及未反应的丁烷液化气是蒸汽裂解制乙烯装置的优质轻烃原料，其双烯收率可以达到60%以上。其干气或产品液化气也可以作制氢装置的原料。环保性能好。碳四烯烃芳构化装置，全密闭生产，基本不排放废水、废气，是真正的绿色化工装置。

碳四烯烃裂解技术是将C4较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃转换技术。

其工艺以烯烃的热力学平衡为基础，采用一种改性的ZSM-5或其他类型的沸石，将C4转换为低碳烯烃。该技术的特点是原料选择自由度大，不需要脱除丁烯、异丁烯等预处理过程；生产方式灵活，可以调节产物中丙烯／乙烯的比例；工艺流程简单，设备投资少，投资回收率高。

烯烃裂解技术代表性工艺有鲁奇油气化学公司开发的Propylur工艺、UOP／阿托菲纳公司开发的烯烃裂解工艺(OCP)、KFB公司开发的Superflex工艺、埃克森美孚公司开发的烯烃相互转化工艺(M0I)等。Superflex工艺已于2005年建设一套工业化装置。与烯烃歧化技术一样，如果将烯烃裂解装置与乙烯裂解炉或FCC装置结合，就可以提高乙烯丙烯的收率、增加丙烯产量。

KFB公司开发的Superflex工艺是具有代表性的烯烃裂解工艺，既可以包括在烯烃装置内，也可单独建装置。该工艺采用经水蒸气处理后的磷浸渍HZSM-5催化剂，使烯烃反应在5～15s内迅速达到平衡，从而将生成芳烃和烷烃副反应的可能性降到最低。该工艺单程收率为丙烯29.5％，乙烯13％。南非Sasol公司于2005年采用Superflex技术在南非建立首套工业化装置，生产约205 kt／a的丙烯和150 kt／a的乙烯。中国石油吉化集团公司于2007年引进Superflex技术，建立国内首套烯烃裂解制丙烯装置。

但是，碳四烯烃催化加工转化为乙烯、丙烯等低级烯烃和芳构轻烃装置经济效益受原油价格变化、液化石油气市场波动严重制约，现在多数企业处于低负荷、甚至停工状态。

我国是一个富煤缺油气的国家，制烯烃原料势必会受到资源上的限制。因此，以煤为原料，走煤-甲醇（二甲醚）-烯烃工艺路线符合国家能源政策需要，是非油基烯烃的主流路线。