[发明专利]煤蜡热裂解制α-烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤蜡热裂解制α-烯烃的方法。

背景技术

α-烯烃作为重要的化工原料和中间体应用非常广泛，国内外的研究机构和生产厂家都做过很多关于α-烯烃的生产工艺等方面的研究。目前，α-烯烃目前已经投入工业化的生产工艺主要有石蜡裂解法和乙烯齐聚法工艺。例如文献CN1080944就公开了一种以石蜡为原料经热裂解制取α-烯烃的生产方法，原料蜡经两次与过热蒸汽混合汽化、预热后在裂解区裂解，裂解气经急冷、分离、蒸馏，得到α-烯烃产品，其特征在于该工艺的裂解深度系数(CSF)大于0.90；石蜡与二次过热蒸汽在混合器内混合汽化；裂解炉出口以后的管路上安装一个减压塔脱残蜡和一个压缩机控制裂解炉出口的压力为0.04～0.06MPa；残蜡用作裂解气的急冷液和减压塔的热载体。

作为工业产品的α-烯烃，碳数范围分布很宽（C4～C40）。有广泛用途的是碳数范围为C6～C18（或C20）的直链α-烯烃。一般不将其分离成个别组分，而根据用途需要将其分离成各种馏分。如制增塑剂用的是C6～C10馏分，制洗涤剂用的是C12～C14及C16～C18馏分。C6～C18α-烯烃均为油状液体。α-烯烃按其碳链长度有不同的应用。较低碳链α-烯烃如C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)用作HDPE和LLDPE生产用共聚单体，占总消费量50%以上。C8(二异丁烯)生产辛基酚是生产子午线轮胎所必须的配套加工助剂。C8(辛烯-1)可以制辛烯基琥珀酸衍生物用作乳化剂，还可以和C12用作聚α-烯烃(PAO)生产润滑油。C9和C10用于制取无毒增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)，在电线电缆料中用量增长迅速。C12-C16用于生产洗涤剂。C14-C18用于生产AOS。C16-C18用于生产造纸上浆剂。大于C18的α-烯烃直接用于润滑剂和钻井液。C20⁺用于生产润滑油添加剂。C24⁺用于生产石蜡流变改性剂。此外，α-烯烃还可用于生产其余多种精细化学品和功能化学品中间体，有制乳化剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、防锈剂、织物整理剂、纸张用化学品等。

我国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭一直是我国能源的主角，为我国的经济建设做出了巨大贡献，但也带来了一系列的环境问题。如何充分利用我国国内丰富的煤炭资源，对于缓解我国石油资源日益紧缺的现状，实现能源、经济与环境的协调发展，具有重大的现实和战略意义。我国当前正面临能源结构调整的同时还需要满足经济高速增长对能源需求的问题，煤炭转化技术将是重要的解决途径，煤炭转化技术主要包括煤的气化和液化技术。

煤的液化是将固体煤炭在高温下加氢、加压、加催化剂，产生粗油后再经过炼化取得汽油和柴油，转化过程中同时还伴随着乙烯、丙烯、石蜡和醇等多种高附加价值的附产品。直接液化和间接液化是煤炭液化过程中两种不同的技术路线：直接液化是在高温高压加氢的反应条件下从煤直接得到液体产品的技术；间接液化需要先把煤气化成合成气(CO+H2)，然后再通过催化作用制得液体燃料和其它化工产品。中国神华等企业目前已在国内多地建设煤液化工业装置，引起了国内外多家研究机构和企业的广泛关注，如果能对煤液化的各产物的应用作详细的研究和开发，这对于煤液化技术的应用前景和企业经济效益的提高具有很大的促进作用。

煤蜡作为煤液化工艺的重要产物之一，目前并没有成熟的高价值利用技术。与常规石油路线的石蜡相比，煤蜡具有熔点高、硫含量高、烯烃含量高等特点，用途受到诸多限制。开发煤蜡的蒸汽裂解制混合α-烯烃技术，不仅能大幅度提高煤蜡的附加值，而且对于不远将来面临的石油后时代润滑油基础油的制取更具有重大意义，同时还能填补精细化工行业对于α-烯烃的需求缺口，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术存在煤液化产物煤蜡利用率不高的问题，提供一种煤蜡热裂解制α-烯烃的方法。该方法拓宽了制取α-烯烃的原料，并提高了煤液化产物煤蜡的综合利用价值。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种煤蜡热裂解制α-烯烃的方法，包括以下步骤：

a）煤蜡在汽化炉中汽化，然后与稀释气混合，得到混合气；

b）混合气经预热炉预热后，进入管式裂解炉发生裂解反应，得到裂解产物；

c）裂解产物进入急冷装置，汽液分离后，液相物流进入油水分离装置，油层即为含50～70重量%α-烯烃的液烯。

上述技术方案中，优选地，所述煤蜡为煤液化工艺的副产物。