專利名稱：一種管式裂解爐蒸汽裂解制乙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管式裂解爐蒸汽裂解制乙烯的方法。
背景技術(shù)：
煉油廠的碳四產(chǎn)量可達30 40萬噸/年，目前這部分碳四的主要用途是充作民 用液化氣，利用價值極低，如果將這部分碳四產(chǎn)品作為裂解裝置的原料，可大大提高碳四產(chǎn) 品的利用價值，這樣即擴大了裂解裝置的原料來源，又解決了碳四產(chǎn)品過剩和出廠困難的 問題。 目前碳四用作乙烯原料的研究報道，多見于碳四原料的催化裂解和碳四單獨熱裂 解，而碳四與其它原料的共裂解的研究尚未見報道。 碳四原料單獨作為裂解原料使用時乙烯收率不到18%，而且裂解爐管結(jié)焦嚴重， 嚴重的影響著乙烯裂解爐的運行周期，如果將碳四與富含鏈烷烴的輕烴或輕烴混合進行共 裂解，由于鏈烷烴對碳四裂解的促進作用，可以將碳四裂解折算的乙烯收率提高到25 26 % ，這樣參與共裂解的碳四的乙烯收率與其單獨裂解相比可提高7 8個百分點，有著顯 著的經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是選擇富含鏈烷烴的輕烴和碳四混合作為管式裂解爐蒸汽裂解制 乙烯的原料，并優(yōu)化共裂解的工藝條件和原料配比，在保證輕烴的裂解性能和乙烯收率不 變的情況下，有效地提高碳四裂解的乙烯收率，使碳四作為乙烯原料成為可能，以滿足裂解 裝置日益緊張的原料需求。 在本發(fā)明中，通過對碳四與輕烴的共裂解研究，應用裂解過程中促進-抑制的作 用原理，對碳四-輕烴原料的共裂解過程進行優(yōu)化，并確定了不同裂解爐型中碳四 一 輕烴 共裂解的最佳原料配比和適宜的工藝條件，提高碳四裂解的乙烯收率。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 將輕烴原料(直鏈烷烴40 50 % ，支鏈烷烴25 35 % ，環(huán)烷烴15 25 % ，烯烴 < 1%，芳烴< 10%，平均分子量為90 IOO，氫含量為14. 5 15.5% )和煉廠碳四(異 丁烷45 55%，異丁烯15 20，丁烯-110 15%，丁烯-25 10%，正丁烷5 10%，平 均分子量為55 60，氫含量為16. 3 16. 5% )同時加入裂解爐中，在一定條件下裂解生 成乙烯、丙烯、丁二烯等。 共裂解的工藝條件裂解溫度840 86(TC，稀釋比0. 50 0. 60w/w，煉廠碳四與 輕烴共裂解的適宜配比為10 30% (碳四含量，wt)。
本發(fā)明有以下優(yōu)點 1.在乙烯、丙烯、丁二烯收率方面，通過合理地選擇碳四與輕烴原料的配比和最佳 工藝條件，通過輕烴原料裂解過程對碳四裂解過程的促進作用，使碳四裂解的乙烯、丙烯、 丁二烯收率大為提高(與碳四原料單獨裂解相比)。有效的提高了富產(chǎn)碳四產(chǎn)品的利用價值，拓寬了乙烯原料的來源，有著顯著的經(jīng)濟效益。 2.通過輕烴原料和碳四原料單獨裂解條件的考察可以發(fā)現(xiàn)碳四原料單獨裂解 條件與輕烴原料單獨裂解條件差別較小，因此使用輕烴原料生產(chǎn)的裂解爐摻兌碳四進行共 裂解，可保證生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)，不會引起生產(chǎn)裝置大幅度波動。
具體實施例方式
實施例1
試驗原料輕烴-煉廠碳四，煉廠碳四含量為10%。
試驗條件裂解溫度84(TC，稀釋比(水蒸氣/原料總量，w/V)0. 30。 裂解爐型USC-16W。試驗結(jié)果如下
乙烯收率(wt)29. 59%、丙烯收率(wt)12. 26%、丁二烯收率(wt) 3. 23%。 實施例2
試驗原料輕烴-煉廠碳四，煉廠碳四含量為15%。 試驗條件裂解溫度85(TC，稀釋比(水蒸氣/原料總量，w/V)0. 50。
裂解爐型SRT-IV。試驗結(jié)果如下
乙烯收率(wt)30. 16%、丙烯收率(wt)ll. 79%、丁二烯收率(wt)3. 20%。 實施例3
試驗原料輕烴-煉廠碳四，煉廠碳四含量為20%。 試驗條件裂解溫度855t:，稀釋比(水蒸氣/原料總量，w/V)0. 50。 裂解爐型USC-80U。試驗結(jié)果如下
乙烯收率(wt)31. 51%、丙烯收率(wt)ll. 76%、丁二烯收率(wt)3. 30%。 實施例四
試驗原料輕烴-煉廠碳四，煉廠碳四含量為20%。 試驗條件裂解溫度860°C ，稀釋比(水蒸氣/原料總量，w/V) 0. 60。
裂解爐型SC-1。試驗結(jié)果如下
乙烯收率(wt)32. 83%、丙烯收率(wt)11.41X、丁二烯收率(wt)3. 19%。 實施例5
試驗原料煉廠碳四。
試驗條件裂解溫度86(TC，稀釋比(水蒸氣/原料總量，w/V)0. 50。 裂解爐型USC-80U。試驗結(jié)果如下
乙烯收率(wt)17. 83%、丙烯收率(wt)13. 41%、丁二烯收率(wt)2. 19%。
權(quán)利要求
一種管式裂解爐蒸汽裂解制乙烯的方法，其特征在于由按重量百分比為10～30％的碳四和其余重量為直鏈烷烴含量較高的輕烴混合為原料，在管式裂解爐中進行熱裂解反應生成乙烯、丙烯和丁二烯，裂解溫度840～860℃，水蒸氣/原料總量稀釋比為0.30～0.60；直鏈烷烴含量較高的輕烴按重量包含直鏈烷烴40～50％，支鏈烷烴25～35％，環(huán)烷烴15～25％，烯烴＜1％，芳烴＜10％，平均分子量為90～100，氫含量為14.5～15.5％；碳四按重量主要成分為異丁烷45～55％，異丁烯15～20％，丁烯-110～15％，丁烯-25～10％，正丁烷5～10％，平均分子量為55～60，氫含量為16.3～16.5％。2.按權(quán)利要求1所述的一種管式裂解爐蒸汽裂解制乙烯的方法，其特征在于管式裂解爐蒸汽裂解制乙烯的原料按重量是輕烴和15～20％碳四混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管式裂解爐蒸汽裂解制乙烯的方法；由10～30％的碳四和輕烴混合為原料，裂解溫度840～860℃，水蒸氣/原料總量稀釋比為0.30～0.60；輕烴包含直鏈烷烴40～50％，支鏈烷烴25～35％，環(huán)烷烴15～25％，烯烴＜1％，芳烴＜10％，平均分子量為90～100，氫含量為14.5～15.5％；碳四為異丁烷45～55％，異丁烯15～20％，丁烯-1 10～15％，丁烯-2 5～10％，正丁烷5～10％，平均分子量為55～60，氫含量為16.3～16.5％；乙烯收率(wt)29.59～31.51％、丙烯收率(wt)11.76％、丁二烯收率(wt)3.30％。
文檔編號C07C4/02GK101734990SQ20081022727
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者萬書寶, 任洪波, 何春鳳, 關(guān)偉宏, 馮英杰, 劉樹青, 孟銳, 張婧元, 張寶軍, 張永軍, 曲家波, 王斯晗, 王淑蘭, 賀德福, 趙晶瑩, 趙錫武, 郁向民, 郭英姿 申請人:中國石油天然氣股份有限公司