一种低碳烯烃的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低碳烯烃的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）在加氢催化剂的存在下，将液化石油气进行全加氢反应，并从得到的全加氢反应产物中分离出第一组分和第二组分，所述第一组分为异丁烷，所述第二组分为正丁烷或者正丁烷与C5以上组分的混合物；（2）在异构化催化剂的存在下，将所述第二组分进行异构化反应，使至少部分正丁烷异构化成异丁烷，并从得到的异构化产物中分离出第三组分和第四组分，所述第三组分为C3以下组分，所述第四组分为异丁烷；（3）将所述第一组分、第三组分和第四组分进行蒸汽裂解反应。采用本发明专利技术提供的方法能够获得较高的低碳烯烃收率，从而提高了液化石油气的利用率和经济附加价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低碳烯烃的制备方法。
技术介绍
随着石化企业生产装置规模的大型化，我国单套炼油装置的处理能力已经超过1000万吨/年，而与之配套的乙烯装置的生产能力也达到了80-120万吨/年。我国炼油和乙烯装置生产的混合C4组分中的丁二烯通过萃取精馏生产高纯度丁二烯，异丁烯通过醚化反应生成甲基叔丁基醚（MTBE），剩余的丁烷和丁烯主要用于生产液化石油气（简称LPG）。目前，炼油和乙烯装置生产的液化石油气的产量逐年提高，年产量已经超过1000万吨。所述液化石油气中主要含有C4组分，还可能含有少量的C3以下组分和/或C5以上组分。其中，C3以下组分主要含有丙烷。C4组分主要含有异丁烷、正丁烷、正丁烯，还可能含有少量的异丁烯和微量的1,3-二丁烯。C5以上的组分主要含有戊烷、苯和甲苯。不同来源的液化石油气中上述组分的含量可能存在着较大的差异。目前，我国石化企业副产的液化石油气主要用于民用液化石油气的生产，仅有少量用于烷基化和芳构化生产汽油和芳烃，综合利用率低于15%，远远低于美国、日本和西欧50%以上的利用水平，导致液化石油气资源的经济附加值低。而随着清洁民用燃料的天然气用量不断增加，液化石油气作为燃料使用的前景黯淡。因此，充分利用液化石油气资源，提高其综合利用率和经济附加值成为提高炼化企业的经济效益的重要途径之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的液化石油气利用率和经济附加价值低的缺陷，而提供一种采用液化石油气制备低碳烯烃的方法，采用该方法能够获得较高的低碳烯烃收率。本专利技术提供了一种低碳烯烃的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）在加氢催化剂的存在下，将液化石油气进行全加氢反应，使所述液化石油气中的不饱和烷烃基本转化为饱和烷烃，并从得到的全加氢反应产物中分离出第一组分和第二组分，所述第一组分为异丁烷，所述第二组分为正丁烷或者正丁烷与C5以上组分的混合物；（2）在异构化催化剂的存在下，将所述第二组分进行异构化反应，使至少部分正丁烷异构化成异丁烷，并从得到的异构化产物中分离出第三组分和第四组分，所述第三组分为C3以下组分，所述第四组分为异丁烷；（3）将所述第一组分、第三组分和第四组分进行蒸汽裂解反应。从实施例的结果可以看出，采用本专利技术的方法能够使得到的乙烯的收率达到26.55%以上，丙烯的收率达到15.56%以上，异丁烯的收率达到6.82%以上，乙烯、丙烯和异丁烯的总收率达到54.67%以上。由此可见，采用本专利技术提供的方法能够获得较高的低碳烯烃收率，从而提高了液化石油气的利用率和经济附加价值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供的低碳烯烃的制备方法包括以下步骤：（1）在加氢催化剂的存在下，将液化石油气进行全加氢反应，使所述液化石油气中的不饱和烷烃基本转化为饱和烷烃，并从得到的全加氢反应产物中分离出第一组分和第二组分，所述第一组分为异丁烷，所述第二组分为正丁烷或者正丁烷与C5以上组分的混合物；（2）在异构化催化剂的存在下，将所述第二组分进行异构化反应，使至少部分正丁烷异构化成异丁烷，并从得到的异构化产物中分离出第三组分和第四组分，所述第三组分为C3以下组分，所述第四组分为异丁烷；（3）将所述第一组分、第三组分和第四组分进行蒸汽裂解反应。所述液化石油气的组分为本领域技术人员公知，通常来说，所述液化石油气中主要含有C4组分，还可能含有少量的C3以下组分和/或C5以上组分。其中，C3以下组分主要含有丙烷，此外还可能含有少量的氢气、甲烷以及C2组分。C4组分主要含有正丁烷、异丁烷、正丁烯，此外还可能含有少量的异丁烯和微量的丁二烯。其中，正丁烯包括1-丁烯和2-丁烯，2-丁烯包括顺丁烯和反丁烯。C5以上组分主要为戊烷。根据来源的不同，液化石油气上述组分的含量可能存在较大的差异。特别适用于本专利技术的所述液化石油气中至少含有异丁烷、正丁烷和丁烯，且以所述液化石油气的总含量为基准，所述异丁烷的含量可以为5-70mol%，所述正丁烷的含量可以为5-70mol%，所述丁烯的含量可以为0.1-80mol%；优选情况下，以所述液化石油气的总含量为基准，所述异丁烷的含量为8-55mol%，所述正丁烷的含量为10-60mol%，所述丁烯的含量为0.3-60mol%。所述丁烯包括1-丁烯、异丁烯和2-丁烯（包括正丁烯和反丁烯）。此外，本专利技术所用的液化石油气还可能含有C3以下组分、C5以上组分和微量的1,3-丁二烯，以所述液化石油气的总含量为基准，所述C3以下组分的含量可以为5-60mol%，所述C5以上组分的含量可以为0.3-3mol%，所述1,3-丁二烯的含量可以为0.01-0.1mol%。根据本专利技术，所述全加氢反应在全加氢反应装置中进行。所述全加氢反应装置的具体结构可以为本领域的常规选择，在此将不再赘述。此外，本发明对所述全加氢反应的条件没有特别地限定，只要能够使得所述液化石油气中的不饱和烷烃基本转化为饱和烷烃即可，例如，所述全加氢反应的条件包括：全加氢反应装置的入口温度可以为10-80℃，优选为20-60℃；反应压力可以为0.1-6MPa，优选为2-5MPa；液时质量空速可以为0.5-30h-1，优选为20-30h-1；氢气与丁烯的摩尔比可以为0.1-20，优选为1-2。在本专利技术中，所述液时质量空速是指单位质量的催化剂每小时处理液相反应物的质量。所述压力均指表压。需要说明的是，所述使“不饱和烷烃基本转化为饱和烷烃”是指使90%以上的不饱和烷烃转化为烷烃。本专利技术对所述加氢催化剂的用量没有特别地限定，可以根据液化石油气中不饱和烷烃的量来进行合理地选择，通常来说，以100重量份的液化石油气中不饱和烷烃为基准，所述异构化催化剂的用量可以为0.05-20重量份。根据本专利技术，所述加氢催化剂可以为现有的各种能够将所述液化石油气中的不饱和烷烃转化为饱和烷烃的催化剂，通常来说，所述加氢催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分。其中，所述载体可以为耐热无机氧化物和/或分子筛。所述耐热无机氧化物例如可以为氧化镁、氧化铝、氧化硅等中的一种或多种。所述分子筛例如可以为Y沸石、β沸石、丝光沸石、SAPO系列分子筛、ZSM系列分子筛、MCM系列分子筛等中的一种或多种。所述活...

【技术保护点】
一种低碳烯烃的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）在加氢催化剂的存在下，将液化石油气进行全加氢反应，使所述液化石油气中的不饱和烷烃基本转化为饱和烷烃，并从得到的全加氢反应产物中分离出第一组分和第二组分，所述第一组分为异丁烷，所述第二组分为正丁烷或者正丁烷与C5以上组分的混合物；（2）在异构化催化剂的存在下，将所述第二组分进行异构化反应，使至少部分正丁烷异构化成异丁烷，并从得到的异构化产物中分离出第三组分和第四组分，所述第三组分为C3以下组分，所述第四组分为异丁烷；（3）将所述第一组分、第三组分和第四组分进行蒸汽裂解反应。

【技术特征摘要】
1.一种低碳烯烃的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）在加氢催化剂的存在下，将液化石油气进行全加氢反应，使所述
液化石油气中的不饱和烷烃基本转化为饱和烷烃，并从得到的全加氢反应产
物中分离出第一组分和第二组分，所述第一组分为异丁烷，所述第二组分为
正丁烷或者正丁烷与C5以上组分的混合物；
（2）在异构化催化剂的存在下，将所述第二组分进行异构化反应，使
至少部分正丁烷异构化成异丁烷，并从得到的异构化产物中分离出第三组分
和第四组分，所述第三组分为C3以下组分，所述第四组分为异丁烷；
（3）将所述第一组分、第三组分和第四组分进行蒸汽裂解反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液化石油气中至少含有异
丁烷、正丁烷和丁烯，且以所述液化石油气的总含量为基准，所述异丁烷的
含量为5-70mol%，所述正丁烷的含量为5-70mol%，所述丁烯的含量为
0.1-80mol%。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述全加氢反应在全加氢
反应装置中进行，且所述全加氢反应的条件包括：全加氢反应装置的入口温
度为10-80℃，反应压力为0.1-6MPa，液时质量空速为0.5-30h-1，氢气与丁
烯的摩尔比为0.1-20。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述加氢催化剂包括载体
和负载在载体上的活性组分，所述载体为耐热无机氧化物和/或分子筛，所述
活性组分含有第VIII族金属和/或第ⅦB族金属。
5.根据权利要求4所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志国，王国清，张永刚，李蔚，周先锋，南秀琴，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11