[发明专利]一种以液化气生产高效乙烯裂解原料的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种利用轻烃组份生产裂解原料的方法，特别是涉及一种以液化气生产高效乙烯裂解原料和其他化工原料的方法。

背景技术

乙烯是石油化工的龙头产品，是生产有机原料的基础，乙烯产量常作为衡量一个国家基本有机化学工业的发展水平。

目前生产乙烯最主要的方法仍是烃类裂解法，裂解原料按其在常温常压下状态主要可以分为气态烃和液态烃。一般来说越轻的原料（即碳链越短的烃类）生产乙烯的收率越高，所需能耗越少，乙烯生产装置的投资也越少（见表1、表2和表3）。

 

表1  不同裂解原料的典型收率 

单位：％（质量）

 

表2  不同原料生产乙烯的主要公用工程消耗

表3  原料与投资比的关系

原 料乙 烷丙 烷石脑油柴 油投资比0.810.931.01.15

国外乙烯的原料中轻烃和气体原料比例较高，尤其是中东原料质优且价廉。中东地区乙烯裂解装置以乙烷作为主要裂解原料，乙烯收率高，工艺流程简单，公用工程费用和固定投资都比较低。我国的乙烯工业受资源限制，目前原料组成为石脑油67%、加氢尾油16%、轻柴油12%、轻烃5%。国内乙烯原料90%来自炼厂，原料偏重。这就使得我国乙烯裂解装置单位投资高，能耗高，原料成本较高。国内乙烯原料的构成在目前或将来都不占优势。

但目前我国石油炼化装置（常减压、焦化、催化裂化、加氢裂化以及催化重整）均副产大量轻烃，这些轻烃产品（主要为液化气组份）经过脱硫、分离后大部分作为工业或民用燃料消耗掉，利用价值较低。

以加氢裂化液化气为例，其中的主要组份为乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）、正丁烷（nC₄H₁₀）和异丁烷（iC₄H₁₀）（见表4）。

表4  加氢裂化液化气的典型组份                             单位：%(v/v)

     

可以看出其中含有的乙烷、丙烷和正丁烷均是优质的乙烯裂解原料，但其中另一主要组份的异丁烷（iC₄H₁₀）不宜作为乙烯裂解原料，异丁烷浓度高的液化气作为裂解料会严重影响乙烯收率。各轻烃组份的裂解转化率和组份收率见表5。

表5  各种轻烃组份的裂解转化率及各组份收率

 

国内乙烯工业有5%的原料采用轻烃作为裂解原料，但目前国内炼厂均未对轻烃组份进行优化，直接将液化气轻烃送至乙烯装置，轻烃中的支链烃（主要为异丁烷）不宜作为乙烯裂解料，不但影响乙烯收率的提高，而且增加了乙烯分离工序的操作成本。

有部分文献报道了将轻烃中支链烃、直链烃组份分离的技术，其一般采用吸附分离的方法，设备和控制流程复杂，且其发明的目的是提取高浓度支链烷烃作为化工原料。