一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法技术

本发明专利技术涉及烯烃异构与选择性叠合技术领域的一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法。该方法包括以下步骤：S1，将抽余碳四原料通入叠合反应器进行叠合反应，反应后的产物经气液分离后获得气相物料和油相物料；所述气相物料包括第一气相物料和第二气相物料，其中所述第一气相物料和第二气相物料的组成相同或不同；S2，将所述第一气相物料加热至反应温度后通入到烯烃异构化反应器进行异构化反应，获得异构化产物；S3，将异构化产物返回叠合反应器中，进行循环反应。本发明专利技术所述方法通过增加烯烃异构化反应器，不仅增加了烷基化汽油的产量，而且提高了叠合反应的选择性和催化剂的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法
本专利技术属于烯烃异构与选择性叠合
，具体涉及一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法。
技术介绍
随着环保对汽油品质要求的日益提升，汽油中的芳烃和烯烃含量必须逐步降低，而且在汽油中添加MTBE和其他含氧化合物也受到限制。2020年我国全面推广车用乙醇汽油后，MTBE市场将受到重大的影响，无法再作为汽油添加剂使用，碳四组分中的异丁烯从短缺面临过剩。而烷基化油是目前环境污染较小的汽油组分，且具有辛烷值高，蒸汽压低的优点。但直接烷基化工艺的液体酸催化剂带来了比较严重的环境问题，固体酸距离工业应用尚有距离，因此以异丁烯为原料，通过齐聚-加氢得到以异辛烷为主的类似烷基化油，成为一条可行的技术路线，又称间接烷基化。间接烷基化具有原料适应性好的优点，几乎所有含异丁烯的碳四烯烃均可作为原料，且产品质量高，齐聚主要产物为三甲基戊烯，产物分布较直接烷基化更窄。间接烷基化的主要缺点是需要加氢过程，工艺流程较直接烷基化更长，导致成本升高。CN1810742A采用固体磷酸作为催化剂，在异丁烯浓度20-30％，反应温度90-150℃的条件下，异丁烯转化率可达99％以上，但反应压力较高(3-6MPa)，异辛烯选择性偏低，只有80-85％，且没有提及正丁烯的损失。文献(钠交换Amberlyst15催化异丁烯叠合制二异丁烯)则以离子交换树脂为催化剂，反应温度和反应压力均可降低，异丁烯转化率达到95％以上，但二异丁烯选择性低，且三聚及以上的聚合物较多，用作汽油调和组分不理想。r>综上所述，目前的间接烷基化催化剂和工艺上都存在不足，有必要对间接烷基化工艺进行研究，发掘其潜力，以达到降低生产成本，提高经济效益的目的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法。该方法通过增加烯烃异构化反应器，不仅增加了烷基化汽油的产量，而且提高了叠合反应的选择性和催化剂的寿命。为此，本专利技术提供了一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法，其包括以下步骤：S1，将抽余碳四原料通入叠合反应器进行叠合反应，反应后的产物经气液分离后获得气相物料和油相物料；所述气相物料包括第一气相物料和第二气相物料，其中所述第一气相物料和第二气相物料的组成相同或不同；S2，将所述第一气相物料加热至反应温度后通入到烯烃异构化反应器进行异构化反应，获得异构化产物；S3，将异构化产物返回叠合反应器中，进行循环反应。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述方法还包括步骤S4，将步骤S1获得的油相物料通入到加氢反应器中进行加氢反应，获得加氢产物。在步骤S1中，叠合反应器中主要发生异丁烯二聚反应。在本专利技术的一些实施方式中，利用稳定塔对叠合反应后产物进行气液分离。从稳定塔顶部得到的气相物料中主要包括未反应的碳四烷烃，以及丁烯-1、顺丁烯-2和反丁烯-2；从稳定塔底部得到的油相物料中主要包括异辛烯。在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述叠合反应的反应温度为40-80℃，反应压力为0.5-1.5MPa，进料空速为1-3h-1。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述述叠合反应的反应温度为45-65℃，反应压力为0.8-1.2MPa，进料空速为1.5-2.5h-1。在本专利技术的一些实施方式中，所述叠合反应采用的催化剂为有机胺改性的大孔强酸型离子交换树脂；优选地，所述大孔强酸性阳离子交换树脂为大孔磺酸树脂；进一步优选地；所述大孔强酸性阳离子交换树脂选自苯乙烯系大孔磺酸树脂、丙烯酸系大孔磺酸树脂、环氧系大孔磺酸树脂和酚醛系大孔磺酸树脂中的一种或多种。例如，为D005、D006型树脂。在本专利技术的一些具体实施方式中，在步骤S1中，叠合反应器内异丁烯转化率大于99％，异辛烯选择性大于90％，正丁烯损失率小于10％。在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2中，所述第一气相物料为步骤S1中所获得的气相物料的30-50wt％。即来自稳定塔顶部的气相物料的30-50wt％(例如，第一气相物料)进入烯烃异构化反应器，这样既可以增加叠合汽油的产量，又避免了原料中惰性烷烃的积累。来自稳定塔顶部的另一部分气相物料(例如，第二气相物料)作为液化气产品排出。优选地，第一气相物料或第二气相物料经换热器与加热炉加热至反应温度后，进入到烯烃异构化反应器。在异构化反应器中，第一气相物料或第二气相物料中部分正丁烯转化为异丁烯。在本专利技术的一些实施方式中，所述异构化反应所采用的催化剂为FER型分子筛和Y型分子筛的混合物；优选地，所述FER型分子筛和Y型分子筛的体积比为1:2-2:1，进一步优选地，优选地，所述FER型分子筛和Y型分子筛的体积比为1:1。在本专利技术的另一些实施方式中，所述异构化反应的反应温度为300-360℃，反应压力为0.1-0.2MPa。在本专利技术中，反应压力为0.1MPa时，即指反应在常压下进行。在本专利技术的一些具体实施方式中，步骤S2中，在烯烃异构化反应器中，正丁烯转化率40-45％，异丁烯选择性90％。本专利技术，在步骤S3中，从烯烃异构化反应器出口排出的异构化产物经压缩机增压后返回叠合反应器，将其中的异丁烯生成异辛烯，既增加了高辛烷值汽油的产量，又降低了液化气产品中正丁烯的含量。在本专利技术的一些实施方式中，所述加氢反应的反应温度为50-80℃，反应压力为2-3MPa。经过加氢反应后，加氢反应器出口的加氢产物中烯烃的含量小于1ppm。在本专利技术的另一些实施方式中，所述抽余碳四原料包括碳四烷烃和碳四烯烃，二烯烃含量小于2000ppm。优选地，所述抽余碳原料中不包括炔烃本专利技术所述方法增加了烯烃异构化反应器，烯烃异构化反应器出口物料(异构化产物)中，异丁烯的含量低于抽余碳四原料，当将异构化产物返回至叠合反应器时，总的效果是稀释了异丁烯的浓度，减少了异丁烯多聚反应的发生，提高了异丁烯的选择性。另外，异构化反应器中装填的分子筛有较强的离子吸附能力，可以起到净化原料的作用，因此可以提高叠合催化剂的使用寿命。在本专利技术的一些优选地实施方式中，所述方法具备包括以下步骤：(1)将抽余碳四原料通入叠合反应器进行叠合反应，反应温度为40-80℃，反应压力为0.5-1.5MPa，进料空速为1-3h-1；反应后的产物进入稳定塔进行气液分离，塔顶采出包含正丁烷、异丁烷和正丁烯的气相物料，塔底采出叠合生成的包含异辛烯和少量高聚物的油相物料。(2)将稳定塔塔顶气相物料的30-50wt％(第一气相物料)，经换热器和加热炉加热至反应温度后，通入到烯烃异构化反应器进行异构化反应，反应温度300-360℃，反应压力常压-0.2MPa，反应后获得异构化产物；经过异构化，部分正丁烯转化为异丁烯；另外，将稳定塔塔顶的另一部分气相物料(第二气相物料)作为液化气产品排出。(3)将异构化产物经压缩机增压后返回叠合反应器中，进行循环反应，将其中的异丁烯生成异辛烯。(4)将稳定塔底的油相物料通入加氢反应器中进行加氢反应，反应温度5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法，其包括以下步骤：/nS1，将抽余碳四原料通入叠合反应器进行叠合反应，反应后的产物经气液分离后获得气相物料和油相物料；所述气相物料包括第一气相物料和第二气相物料，其中所述第一气相物料和第二气相物料的组成相同或不同；/nS2，将所述第一气相物料加热至反应温度后通入到烯烃异构化反应器进行异构化反应，获得异构化产物；/nS3，将异构化产物返回叠合反应器中，进行循环反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种抽余碳四选择性叠合与异构化的联合方法，其包括以下步骤：
S1，将抽余碳四原料通入叠合反应器进行叠合反应，反应后的产物经气液分离后获得气相物料和油相物料；所述气相物料包括第一气相物料和第二气相物料，其中所述第一气相物料和第二气相物料的组成相同或不同；
S2，将所述第一气相物料加热至反应温度后通入到烯烃异构化反应器进行异构化反应，获得异构化产物；
S3，将异构化产物返回叠合反应器中，进行循环反应。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S4，将步骤S1获得的油相物料通入到加氢反应器中进行加氢反应，获得加氢产物。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述叠合反应的反应温度为40-80℃，反应压力为0.5-1.5MPa，进料空速为1-3h-1。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述述叠合反应的反应温度为45-65℃，反应压力为0.8-1.2MPa，进料空速为1.5-2.5h-1。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述叠合反应采用的催化剂为有机胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆伟，贾志光，任行涛，吴凯，杨光，杨怀军，庄书红，裴庆君，
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