[发明专利]一种正丁烯异构化的方法及装置

说明书

本发明公开了一种正丁烯异构化的方法：第一原料送至第一反应区反应；当第一反应区升温至335‑345℃时，第二原料依次与第二和第一反应区的产品流换热，送至第二反应区；第一原料与第二反应区的产品流换热，然后加热至335‑345℃，送至第一反应区；当第一反应区升温至355‑365℃时，停止第一反应区内的反应；当第二反应区升温至335‑345℃时，第一原料依次与第一和第二反应区的产品流换热，送至第一反应区；第二原料与第一反应区的产品流换热，然后加热至335‑345℃，送至第二反应区；当第二反应区升温至355‑365℃时，停止第二反应区内的反应，重复上述步骤。通过本发明方法和装置，在保证产品质量的前提下，异丁烯产量可增加70‑80％，催化剂和设备的利用率增加70‑80％。

技术领域

本发明涉及一种在正丁烯异构化的方法及装置，具体的说，涉及一种通过调整反应装置的连接关系和工艺路线，提高异丁烯的产量，并提高催化剂和设备利用率的方法。

背景技术

由于甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)具有辛烷值较高、低蒸汽压以及在汽油烃类馏分中溶解性良好的优点，使其成为优良的汽油添加组分，需求量在全球迅速增加。因此，只通过传统的石油催化裂化和热加工获得的异丁烯产量已经远不能满足醚化装置生产的需要。而在生产MTBE醚化装置的出口物料中，分离出甲醇和醚之后，正构烯烃占到40-100重量％，若将该股富含正丁烯的物料进行骨架异构化来生产异丁烯，则可以达到增产异丁烯的目的；该工艺具有原料价廉易得、来源充分等优点，既能较好地解决直链烯烃的过剩问题，又能为醚化合成装置提供大量原料——只需在现有的醚化装置下游增设烯烃异构化装置即可，成为目前最有发展潜力的增产异构烯烃的方法。

分子筛是正丁烯异构化反应中最常用的催化剂，其中以ZSM-35和SAPO-11应用最为广泛。ZSM-35沸石是美国Mobil公司于七十年代后期开发成功的一种具有FER拓扑结构的分子筛(US4,016,245)，其含有十元环孔道(0.42×0.54nm)和交叉的八元环孔道(0.35×0.48nm)。这两种孔道的横截面均为椭圆形，孔道垂直交叉。ZSM-35分子筛的椭圆形孔道大到足以使直链烯烃进入和带甲基支链的异烯烃扩散，并且小到足以限制C3、C5双分子反应中间体C8副产物的生成和结焦的生成，因此ZSM-35分子筛是迄今为止发现的稳定性最好的沸石催化剂，非常适合在正丁烯异构化反应中应用。

正丁烯异构化反应特点为初期催化剂活性较高，在较低的反应温度下即可达到较高的正丁烯转化率，但异丁烯选择性低，C8副产物生成量大；进行到单程再生周期的中后期后催化剂活性下降，需要提高反应温度以保持正丁烯转化率，同时异丁烯选择性提高，副产物生成量降低。当催化剂的活性下降到提高反应温度也无法恢复到要求时，对催化剂进行再生，并继续下一个周期的运行。

Lyondell公司的ISOMPLUS技术是最具有代表性的正丁烯异构化工艺，其简要工艺流程见图1。正丁烯原料先与反应器出口物料换热后，再进入加热炉加热到反应温度，进入反应器进行异构化反应，产物经与原料换热并增压后进入脱重塔分离出副产物重组分，得到富含异丁烯的产品。为了实现装置的连续生产，通常设有两台反应器，两台换热器和一台加热炉，当一台反应器运行至催化剂需要再生时，切换至另一台反应器，即两台反应器一开一备。

从以上的描述可以看出，目前的正丁烯异构化工艺中，通常只有一台反应器在运行，催化剂和反应设备的使用率只有50％，装置产能也没有得到充分开发。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供一种正丁烯异构化的方法和装置，本发明通过设计一种新的正丁烯异构化的反应装置，并调整装置的工艺路线，可以实现在70％以上的时间内有2台反应器同时运行，大大提高了催化剂和设备的使用效率，同时增加了异丁烯产量。

根据本发明的一个方面，提供了一种正丁烯异构化的方法，包括：

S1将第一原料送至第一反应区进行反应，第一反应区内的起始反应温度为290-300℃；