[发明专利]利用碳四烃生产丙烯的方法

说明书

本发明属于原料回收领域，提供一种利用碳四烃生产丙烯的方法，该方法包括以下步骤：(a)碳四烃与氢气进入反应精馏塔，塔内1‑丁烯异构化为2‑丁烯，反应精馏塔塔顶设置分凝器，经分凝器冷凝后气相排出氢气，液相得到含异丁烷、异丁烯的物料I，反应精馏塔塔釜得到含2‑丁烯、正丁烷的物料II；(b)物料I进入烯烃催化裂解反应器，反应生成的含乙烯、丙烯的裂解产物进入第一精馏塔，塔顶得到含乙烯、丙烯的物料III，任选的，侧线得到的混合碳四至少部分循环返回至反应精馏塔；(c)物料II与乙烯进入歧化反应器，反应生成含丙烯的物料IV；所述碳四原料至少含有1‑丁烯。本发明充分利用了碳四烃中的烯烃资源来生产丙烯，提升了碳四烃的综合利用率和附加值。

技术领域

本发明涉及一种利用碳四烃生产丙烯的方法。

背景技术

丙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、异丙苯、环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸等诸多产品。近年来以及未来一段时间内，受丙烯衍生物需求强劲的影响，市场对丙烯的需求增长已经超过了对乙烯的需求增长，其中聚丙烯是需求增长最快的丙烯衍生物，其年增长率达到7～8％。2010年以来，我国聚丙烯产量从917万吨增长至1850万吨，复合增长率12.41％，带动了我国丙烯产量的快速增长，2010年以来我国丙烯产量复合增长率达8.74％。目前，世界上约70％的丙烯来自于蒸汽裂解装置的联产品和炼油厂的常规催化裂化装置。但继续通过这两种工艺增产丙烯的空间有限。因此，开发新的增产丙烯工艺是解决未来供需矛盾的关键所在。增产丙烯的新技术主要有丙烷脱氢、碳四烯烃歧化、碳四烯烃裂解、甲醇制烯烃、甲醇制丙烯等专门生产丙烯的工艺。

无论是蒸汽裂解、催化裂化还是甲醇制烯烃等生产过程中，都会副产一定数量的碳四馏分，其中含有数量不等的异丁烷、异丁烯、1-丁烯、丁二烯、正丁烷、2-丁烯等，这些组分是用途广泛的化工原料，特别是碳四烯烃。碳四资源的利用途径不同对装置的经济效益会产生明显的影响。开发碳四利用新技术，提升碳四资源的综合利用率和附加值，是提高企业经济效益的重要手段。

CN101492334B介绍了一种提高混合碳四化工利用价值的方法，该法先通过选择性加氢反应器将混合碳四烃中的丁二烯加氢为单烯烃，然后将加氢反应产物通入异构化反应器，使1-丁烯异构化为2-丁烯，异构化反应产物通入精馏塔进行分离，塔顶排出异丁烯，塔釜富2-丁烯馏出物与乙烯混合后进入歧化反应器，反应生成丙烯。该法中异构化反应器中部分1-丁烯异构为2-丁烯，未参与异构反应的1-丁烯与碳四烃中异丁烯在精馏塔塔顶排出，没有充分利用1-丁烯、异丁烯等烯烃组分，丙烯收率不高。

CN101279879B介绍了一种综合利用碳四烃生产丙烯的方法，该法先通过烯烃催化裂解技术，使碳四烃中的烯烃催化裂解为丙烯、乙烯；然后通过精馏塔进行分离，分别得到乙烯馏分、丙烯馏分、碳四馏分、碳五及以上馏分；碳四馏分进入异构化反应器使其中的1-丁烯异构为2-丁烯，随后将该反应产物与乙烯混合，通过烯烃歧化技术使2-丁烯与乙烯歧化反应生成丙烯。该法中碳四烃中有相当一部分1-丁烯、2丁烯将裂解为乙烯，此外受热力学平衡限制，1-丁烯异构为2-丁烯的反应不完全，使得歧化生成的丙烯较少，从而导致丙烯总收率不高。

US6916448B2介绍的是US6743958B2的改进工艺，该法将异构化反应和分离合并为一个反应精馏塔。上述两种方法中精馏塔塔顶含异丁烯的馏出物进入异丁烯异构为正丁烯的骨架异构反应区，绝大部分反应产物循环返回加氢反应区，循环量大，导致加氢异构反应区及后续的精馏或反应精馏区处理量大，经济性差。

US6743958B2介绍了一种以碳四烃为原料选择性生产丙烯的方法，该法先通过选择性加氢反应器将原料中的丁二烯以及炔烃加氢为单烯烃，同时将1-丁烯异构为2-丁烯；反应产物进入稳定塔，稳定塔塔顶除去氢气及甲烷等轻组分，塔釜碳四物料进入精馏塔进行分离；精馏塔塔顶得到含异丁烯、1-丁烯及异丁烷的馏出物，该馏出物进入骨架异构化反应器将异丁烯异构为正丁烯，反应产物部分循环返回选择性加氢反应器；塔釜含2-丁烯及正丁烷的馏出物与界外乙烯混合后进入歧化反应器，反应生成丙烯。

发明内容