[发明专利]利用炼厂副产物制丙烯的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用炼厂副产物制丙烯的工艺。

背景技术

混合碳四和干气是炼厂的两大主要副产物。炼厂混合碳四主要来自催化裂化装置(FCC)，其他装置如减粘裂化、热裂化和焦化副产混合碳四总量少。催化裂化装置的副产混合碳四总量和组成根据裂化深度和催化剂的不同而不同。通常情况下，催化裂化装置副产的混合碳四量大约为装置新鲜进料的9％-12％(重量)，其组成特点是丁烷(尤其是异丁烷)含量高，丁二烯含量非常少，丁烯约为50％(重量)左右。炼厂干气主要来自于催化裂化、延迟焦化等原油的二次加工装置，其中催化裂化装置(FCC)所产干气量最大，是干气的主要来源。根据原料、裂化深度和催化剂的不同，干气的产量也不同，一般为装置进料量的3％-8％(重量)，其中乙烯的含量大约为15-20％(体积)。

目前，除少数炼厂分离利用混合碳四中的异丁烯外，国内炼厂的混合碳四和干气大部分被作为燃料使用，化工利用价值非常低。截至2009年底，中国原油一次加工能力达4.77亿吨，而近两年来，中国建成投产和正在建设的炼油能力可达5000余万吨。因此，未来将有大量的炼厂混合碳四和干气出现，如何提高这两种炼厂副产物的化工利用价值具有极大的现实意义。

利用炼厂混合碳四和干气生产丙烯是具有较高技术经济性的解决方法之一，特别是在高油价的背景环境下。丙烯是基本有机化工原料之一，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，对国民经济有着重要的影响。近年来，丙烯的年需求在不断增长，其年增长率已经超过另外一个重要的轻烯烃：乙烯的年增长率。丙烯主要还是通过蒸汽裂解制乙烯装置和催化裂化装置得到，占丙烯来源的65％左右。另外，国内外还开发了不少生产丙烯的工艺，例如丙烷脱氢、甲醇制丙烯等技术。利用炼厂副产的混合碳四和干气生产丙烯，不仅提高了混合碳四和干气的附加值，而且满足了市场对丙烯不断增长的需求。

文献ZL200510110295介绍了一种利用含碳烯烃催化裂解制丙烯乙烯的工艺。通过选用择形分子筛催化剂，在无共用物料条件下，对含碳烯烃混合物进行催化裂解，所得产物中丙烯、乙烯的重量收率不小于60％(相对于新鲜原料中烯烃总量)。催化裂解产物经后续分离单元进一步分离，分别得到重量浓度为90-99％的丙烯、90-99％的乙烯、循环丙烷、裂解汽油以及C₄-C₅馏分，其中20-80％(重量比)的C₄-C₅馏分循环进入反应器。此工艺要求原料中的烯烃浓度较高，同时由于无C₂^-馏分循环进入反应器，原料中的烯烃分压较高，所得丙烯产率偏低。

文献EP109059介绍了一种C₄-C₁₂混合烯烃制备丙烯乙烯的工艺，此工艺同样没有共用物料，原料混合烯烃直接在大于50hr^-1的重量空速下进行裂解反应。此生产工艺对丙烯的选择性不是很高，而对C₅以上馏分的选择性反而大于33％。

上述文献所述工艺都是在无共用原料的条件下对混合烯烃进行催化裂解，生产丙烯乙烯。裂解反应为分子扩大的反应，降低反应物分压有利于裂解反应的进行。上述工艺由于无共有原料以及裂解反应生成的C₂^-馏分没有循环，造成反应进料中的烯烃分压较高，裂解反应对丙烯的选择性不高，丙烯收率低。

发明内容

本发明涉及一种利用炼厂副产物制丙烯的工艺，主要用于由炼厂副产物例如混合碳四和干气的混合物生产丙烯。

本发明的目的是由炼厂副产物优选为混合碳四和干气的混合物生产丙烯，所要解决的技术问题是以往技术中炼厂副产物例如混合碳四和干气的化工利用附加值低以及丙烯收率低的问题，提供一种新的由炼厂副产物例如混合碳四和干气的混合物生产丙烯的工艺。本工艺利用了混合碳四中的烯烃以及干气中的乙烯，一方面利用烯烃的裂解生产丙烯，另一方面利用乙烯和丁烯的歧化生产丙烯，最大限度提高丙烯的收率。同时，烯烃裂解产生的C₂^-馏分循环进入反应器，一方面充分转化其中的乙烯，提高丙烯收率，另一方面可降低反应原料中烯烃的分压，有利于烯烃的裂解反应。本工艺具有丙烯收率高以及提高了炼厂副产物例如混合碳四和干气的化工附加值等优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种利用炼厂副产物制丙烯的工艺，包括以下步骤：