[发明专利]一种增产丙烯的方法及装置

说明书

本发明涉及一种增产丙烯的方法和装置。所述方法包括以下步骤：S1，使混合碳四在催化剂存在的条件下进行叠合反应，得到叠合反应物料，其中所述催化剂包括碱改性的MCM系分子筛；S2，将步骤S1的叠合反应物料进行闪蒸处理，得到包含正丁烯的气相物料和包含叠合油的液相物料。所述方法利用醚前碳四资源，选择适宜的叠合催化剂增产碳十二及碳十六烯，且保证1‑丁烯不损失，此外采用叠合与裂解的组合工艺，最大程度地增产了丙烯，并可以副产乙烯和直接烷基化原料。

技术领域

本发明属于醚前碳四综合利用技术领域，具体涉及一种增产丙烯的方法及装置。

背景技术

丙烯在聚丙烯、环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸、异丙苯等石化领域应用广泛，是一种重要的基本有机化工原料。由于近年来全球丙烯下游产品的需求量越来越大，导致丙烯的需求大幅度增加，价格也因此居高不下。相比于欧美国家，亚洲地区的丙烯市场一直呈现供不应求的趋势。中国是一个丙烯消费大国，2015年中国丙烯产量约2.31×10⁷t，当量消费量为2.95×10⁷t，缺口较大。预计到2020年，丙烯产量和当量需求分别为3.35×10⁷t和3.7×10⁷t，当量需求与产量之差将高达3.5×10⁶t。当今的丙烯生产工艺主要有蒸汽裂解、催化裂化、丙烷脱氢、甲醇制烯烃(MTO/MTP)和烯烃歧化法等。为了满足日益增加的丙烯需求，增产丙烯的新技术以及新工艺的开发，尤其是采用碳四组分作为原料增产丙烯成为了石油化工研究领域的热点。文献采用硅铝比为20-300的ZSM-5分子筛进行醚后碳四裂解反应，实验结果表明高硅铝比的ZSM-5分子筛更适合作为碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂，其稳定性良好，但产物中丙烯与乙烯的质量比只有1.5-3，丙烯收率偏低。

综上所述，有必要对采用碳四组分作为原料增产丙烯的催化剂进行改进研究，发掘其潜力，以达到更充分增产丙烯的目的。

发明内容

目前由混合碳四叠合反应中存在明显的不足，原料中的1-丁烯无法分离并利用，且裂解过程中碳八以上产物的选择性低。因此有必要对间叠合反应工艺进行研究，发掘其潜力，以达到增产丙烯，提高经济效益的目的。为此本发明第一方面提供一种增产丙烯的方法，所述方法利用醚前碳四资源，选择适宜的叠合催化剂增产碳十二及碳十六烯，且保证1-丁烯不损失，此外采用叠合与裂解的组合工艺，最大程度地增产了丙烯，并可以副产乙烯和直接烷基化原料。本发明第二方面提供一种增产丙烯的方法所采用的装置。

根据第一方面，本发明提供的增产丙烯的方法包括以下步骤：

S1，使混合碳四在催化剂存在的条件下进行选择性叠合反应，得叠合反应物料，其中所述催化剂包括碱改性的MCM系分子筛；

S2，将步骤S1的叠合反应物料进行闪蒸处理，得包含正丁烯的气相物料和包含叠合油的液相物料。

根据本发明的一些实施方式，所述方法还包括以下步骤：

S3，将步骤S2的液相物料进行裂解反应，得到裂解反应物料；

S4，使步骤S3的裂解反应物料进入精馏塔进行精馏分离，得包括粗丙烯的塔顶物料和塔底物料，其中塔底物料循环回步骤S3继续进行裂解反应。

根据本发明的一些实施方式，所述催化剂包括碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛。

根据本发明的一些实施方式，所述碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛的质量比为(1-5):1，例如1.5:1、2.5:1、3.0:1、3.5:1、4.5:1以及它们之间的任意值。

根据本发明的一些实施方式，所述碱改性的MCM系列分子筛和未改性的MCM系列分子筛的质量比为(2-4):1。