混合碳四碳五物料的综合利用方法技术

本发明专利技术涉及一种混合碳四碳五物料的综合利用方法，与传统的混合烃综合利用工艺相比，采用本申请的综合利用方法可以将包含碳四碳五烷烃的混合物料进行脱氢处理，充分利用了混合碳四碳五物料中附加值较高的组分，不仅直接获得了化工附加值较高的甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚，还得到较好的裂解炉裂解原料和另一种重要的化工原料丙烯。因此，本发明专利技术利用了混合碳四碳五物料的每个组分，极大地提升了混合碳四碳五物料的附加值。四碳五物料的附加值。四碳五物料的附加值。

【技术实现步骤摘要】
混合碳四碳五物料的综合利用方法


[0001]本专利技术涉及石油化工领域，进一步地，涉及一种混合碳四碳五物料的综合利用方法。

技术介绍

[0002]碳四和碳五物料是蒸汽裂解装置、催化裂化装置和碳四深加工工艺的主要副产物之一，其中，蒸汽裂解制乙烯过程中生成的碳四馏分和碳五馏分分别大约为乙烯产量的15％和35％。碳四和碳五馏分由于其沸点较低，常压下易气化，而且碳四和碳五副产品中含有单烯烃、二烯烃和炔烃，经抽提二烯烃等烃类后，炔烃等不饱和烃和杂质富集，容易聚合成胶质，给应用带来了困难，从而使得该类资源没有得到合理利用，相当一部分作为燃料烧掉。随着乙烯产能的不断增加，轻质烃资源如何有效利用的问题更为突出。
[0003]目前，我国的原油炼制装置、蒸汽裂解装置、催化裂解装置和碳四深加工装置正在建设或规划建设中，规模非常可观。因此，未来将有大量的混合碳四碳五物料出现，如何提高混合碳四碳五物料的综合利用率以及它的化工利用价值具有极大的现实意义。
[0004]文献DE 102008007081介绍了一种从混合碳四碳五物料中提取丁烯-1和生产正丁烯低聚物的方法。首先从混合碳四碳五物料中抽提萃取出丁二烯，剩余混合碳四碳五物料与甲醇通过醚化装置分离出异丁烯，然后混合碳四碳五物料被分成两部分：低沸点混合物主要为正丁烯和异丁烷以及高沸点混合物主要为正丁烷和丁烯-2，再对低沸点混合物进行选择性加氢，除去其中的剩余双烯，加氢后的低沸点混合碳四碳五物料通过精馏分离得到丁烯-1和异丁烷，最后对高沸点混合物进行共聚反应，使高沸点混合物中的正丁烯形成正丁烯低聚物。此方法虽然利用了碳四烃物料中的丁二烯、异丁烯以及正丁烯，但是剩余的异丁烯、丁烯-2以及丁烷等碳四烃没有被充分利用，碳四烃的总体利用效率不是很高。

技术实现思路

[0005]基于现有技术中混合碳四碳五物料综合利用率不高的问题，本申请提供了一种混合碳四碳五物料的综合利用方法，包括：
[0006](1)将混合碳四碳五物料进行选择加氢处理，得到物流Ⅰ；
[0007](2)将所述物流Ⅰ进行脱氢处理，得到物流Ⅱ；
[0008](3)将所述物流Ⅱ进行异构化处理，得到物流Ⅲ；
[0009](4a)将所述物流Ⅲ进行醚化处理，产物经分离得到产物物流Ⅳ和物流
Ⅴ
；
[0010](5)将所述物流
Ⅴ
进行歧化反应，产物经分离得到产物物流
Ⅵ
和物流
Ⅶ
；
[0011]其中，碳四物料主要包括：异丁烷、正丁烷、顺丁烯、1-丁烯、异丁烯、反丁烯、丁二烯和丁炔等；碳五物料主要包括：3-甲基-1-丁烯、异戊烷、1-戊烷、2-甲基-1-丁烯、正戊烷、反-2-戊烯、顺-2-戊烯、2-甲基-2-丁烯、戊二烯烃和戊炔等。
[0012]在本专利技术的实施方式中，上述混合碳四碳五物料主要包括炼厂、蒸汽裂解装置、催化裂化装置及碳四碳五深加工装置副产的混合碳四碳五烃。
[0013]在一些实施方式中，所述选择加氢处理包括使混合碳四碳五物料与选择加氢催化剂接触，使其中的炔烃、二烯烃转化为单烯烃，得到物流Ⅰ。
[0014]根据本专利技术，使用高选择性的选择加氢催化剂通过低温选择加氢将混合碳四碳五物料中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃。
[0015]在一些实施方式中，所述选择加氢催化剂包括镍催化剂、铂催化剂和钯催化剂中的一种或多种，优选为氧化铝负载镍、氧化铝负载铂和/或氧化铝负载钯催化剂。
[0016]在一些实施方式中，所述选择加氢反应的反应温度为0-100℃，反应压力为常压-5MPa。
[0017]在一些实施方式中，所述脱氢处理包括使物流Ⅰ与脱氢催化剂接触，使其中的烷烃转化为单烯烃的，得到物流Ⅱ。
[0018]根据本专利技术，使用高选择性的脱氢催化剂将物流Ⅰ中的碳四烷烃和碳五烷烃转化为相应的烯烃，脱氢处理采用移动床、流化床或固定床反应器。
[0019]在一些实施方式中，所述脱氢催化剂包括铂催化剂、锡催化剂和锌催化剂中的一种或多种，优选为氧化铝负载金属铂、氧化铝锡和/或氧化铝锌。。
[0020]在一些实施方式中，所述脱氢处理的反应温度为0-500℃，反应压力为常压-2MPa。
[0021]在一些实施方式中，所述异构化处理主要是将物流Ⅱ中的正丁烯异构为异丁烯，正戊烯异构为异戊烯，采用固定床反应器或流化床反应器，催化剂包括ZSM分子筛、改性SAPO分子筛和沸石分子筛中的一种或多种，反应温度为100-450℃，反应压力为常压-1MPa。
[0022]在一些实施方式中，所述醚化处理主要是通过将物流Ⅲ中的异丁烯、异戊烯分别与甲醇反应生成甲基叔丁基醚(MTBE)和甲基叔戊基醚(TAME)。
[0023]在一些具体的实施方式中，所述醚化处理的醚化装置采用催化蒸馏反应器，催化剂为大孔强酸性阳离子交换树脂、ZSM-5分子筛、杂多酸，反应温度为0-100℃，反应压力为常压-3MPa。
[0024]在一些实施方式中，所述步骤(4a)包括使物流Ⅲ与甲醇、醚化催化剂接触，反应得到醚化产物；对所述醚化产物进行分离处理，得到物流Ⅳ和物流
Ⅴ
。
[0025]根据本专利技术，所述分离的方法是本领域技术人员根据自身经验和知识可以常规选择的。
[0026]优选的，所述醚化反应产物物流Ⅳ包括甲基叔丁基醚(MTBE)和甲基叔戊基醚(TAME)。
[0027]优选的，所述醚化反应产物物流
Ⅴ
包括正丁烷、戊烷、正丁烯、正戊烯等烷烃和烯烃，
[0028]在一些实施方式中，所述综合利用方法还包括步骤(4b)：将醚化处理后的产物物流Ⅳ进行裂解处理，得到异丁烯和叔戊烯。其中，裂解装置采用固定床反应床，催化剂为氧化铝负载的硫酸盐催化剂，硫酸盐为硫酸铜、硫酸钛、硫酸铝铵和硫酸铈等硫酸盐中的一种或多种。
[0029]在一些实施方式中，所述歧化处理前还包括对物流
Ⅴ
进行精制分离处理，将分离出水、醚和醇的物流
Ⅴ
通入歧化单元。
[0030]在一些具体的实施方式中，所述歧化处理主要是在烯烃转化催化剂存在下，将物流
Ⅴ
中的单烯烃转化为乙烯、丙烯，其中碳五的单烯烃转化为乙烯和丙烯，碳四单烯烃与乙
烯产物和/或引入的乙烯发生歧化反应生成丙烯。
[0031]根据本专利技术，所述烯烃转化催化剂为氧化铝、分子筛和/或二氧化硅负载的钼或铼催化剂中的一种或多种，反应温度为0-500℃，反应压力为0.01-1MPa。
[0032]在一些实施方式中，所述综合利用方法还包括步骤(6a)：将所述物流
Ⅶ
进行全加氢处理，得到碳四和碳五烷烃。
[0033]在一些具体的实施方式中，全加氢反应的反应器为固定床反应器，催化剂为为氧化铝负载金属镍、铂和/或钯催化剂，反应温度为0-300℃，反应压力为常压-5MPa。
[0034]在一些实施方式中，所述综合利用方法还包括步骤(6b本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合碳四碳五物料的综合利用方法，包括：(1)将混合碳四碳五物料进行选择加氢处理，得到物流Ⅰ；(2)将所述物流Ⅰ进行脱氢处理，得到物流Ⅱ；(3)将所述物流Ⅱ进行异构化处理，得到物流Ⅲ；(4a)将所述物流Ⅲ进行醚化处理，产物经分离得到产物物流Ⅳ和物流
Ⅴ
；(5)将所述物流
Ⅴ
进行歧化反应，产物经分离得到产物物流
Ⅵ
和物流
Ⅶ
；其中，所述混合碳四碳五物料包括碳四烷烃、碳五烷烃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择加氢处理包括使混合碳四碳五物料与选择加氢催化剂接触，使其中的炔烃、二烯烃转化为单烯烃，得到物流Ⅰ；和/或，所述选择加氢催化剂包括镍催化剂、铂催化剂和钯催化剂中的一种或多种，优选为氧化铝负载镍、氧化铝负载铂和/或氧化铝负载钯催化剂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脱氢处理包括使物流Ⅰ与脱氢催化剂接触，使其中的烷烃转化为单烯烃的，得到物流Ⅱ；和/或，所述脱氢催化剂包括铂催化剂、锡催化剂和锌催化剂中的一种或多种，优选为氧化铝负载金属铂、氧化铝锡和/或氧化铝锌。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述异构化处理包括使物流Ⅱ与异构化催化剂接触，反应得到包含异构烯烃的物流Ⅲ；和/或，所述异构化催化剂包括ZSM分子筛改性SAPO分子筛和沸石分子筛中的一种或多种。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪玉国，季静，杜周，张富春，任玉梅，
申请(专利权)人：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：