一種異丁烯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種異丁烯的制備方法，該方法步驟為（1）從液化石油氣中分離出異丁烷，并將其他組份進(jìn)行加氫反應(yīng)；（2）將步驟（1）得到的加氫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；（3）將步驟（1）中分離出的異丁烷和/或步驟（2）得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂解反應(yīng)；本發(fā)明還涉及一種異丁烯的制備方法，該方法步驟為（1）將液化石油氣進(jìn)行加氫反應(yīng)，并從加氫反應(yīng)產(chǎn)物中分離出異丁烷；（2）將步驟（1）中分離出異丁烷后的其他組份進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；（3）將步驟（1）中分離出的異丁烷和/或步驟（2）得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂解反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的方法不僅能夠獲得顯著提高的異丁烯收率，而且還能夠大幅度降低制備成本。
【專利說明】一種異丁烯的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種異丁烯的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石化生產(chǎn)企業(yè)裝置規(guī)模的大型化，我國單套煉油裝置的處理能力已經(jīng)超過 1000萬噸/年，而與之配套的乙烯裝置的生產(chǎn)能力也達(dá)到了年產(chǎn)乙烯80?120萬噸，伴隨 煉油和乙烯工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的民用液化石油氣（LPG)的產(chǎn)量逐年提高。當(dāng)前，LPG的年產(chǎn) 量已經(jīng)超過1000萬噸。
[0003] LPG來源不同，其組份含量存在較大的差異。通常情況下，LPG主要組份包括碳 三以下組份、碳四組份以及碳五以上組份。其中，碳三以下組份主要包括丙烷，此外還可能 包括少量或微量的氫氣、甲烷以及碳二組份；碳四組份主要包括正丁烷、異丁烷、1-丁烯、 2- 丁烯，此外還可能含有少量的異丁烯和微量的丁二烯；碳五以上組份在LPG中的含量較 少，通常體積含量在3體積％以下，主要由戊烷構(gòu)成。LPG中的飽和烴主要包括丙烷、丁烷； LPG中的不飽和烴主要包括異丁烯、1-丁烯、2-丁烯，由于其化學(xué)性質(zhì)活潑而應(yīng)用較為廣 泛。
[0004] LPG中的異丁烯通過醚化裝置可以制得MTBE，該方法是混合碳四分離異丁烯的主 要方法。MTBE是提高汽油辛烷值的主要添加劑之一。MTBE通過催化裂解裝置可以制得高 純度的異丁烯，高純度的異丁烯主要用于生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯（MMA，即有機(jī)玻璃的單體)、 丁基橡膠、聚異丁烯、2, 4-二叔丁基甲酚、叔丁胺、特戊酸、甲代烯丙基氯等產(chǎn)品。
[0005] LPG脫除異丁烯之后，其不飽和烴主要為1- 丁烯和2- 丁烯。1- 丁烯可用于仲丁 醇、甲乙酮、環(huán)氧丁烷、戊醛、戊醇以及異壬醇等產(chǎn)品的生產(chǎn)，高純度的1-丁烯還可用于生 產(chǎn)聚烯烴樹脂的共聚單體。2- 丁烯與異丁烷通過烷基化反應(yīng)制得三甲基戊烷，用作高辛烷 值汽油調(diào)和劑；2- 丁烯與乙烯通過烯烴或稱為烯烴交換反應(yīng)制備丙烯。
[0006] LPG中的飽和烴丙烷可用作蒸汽裂解工藝的原料生產(chǎn)乙烯，正丁烷可用于生產(chǎn)順 酐、醋酸、乙醛、甲乙酮、齒化丁烷、二硫化碳、制氫、氣溶劑、發(fā)泡劑等；其中，順酐是一種重 要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、1，4-丁二 醇、丁內(nèi)酯、四氫呋喃等，還可用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、油墨、潤滑油添加劑、造紙化學(xué)品、 紡織品整理劑、食品添加劑以及表面活性劑等生產(chǎn)領(lǐng)域。
[0007] 異丁烷由于其化學(xué)性質(zhì)不活潑，其工業(yè)應(yīng)用較少。在國外，異丁烷與正丁烯通過烷 基化反應(yīng)生產(chǎn)烷基化汽油，與丙烯共氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷并聯(lián)產(chǎn)叔丁醇。此外，異丁烷還可 用作氣溶膠促進(jìn)劑、聚乙烯聚合用劑、聚乙烯發(fā)泡劑和冷凍劑等。近年來，異丁烷催化脫氫 生產(chǎn)異丁烯技術(shù)發(fā)展較快，但在我國工業(yè)應(yīng)用的較少，有待于進(jìn)一步研究開發(fā)和利用。
[0008] 目前，我國石化企業(yè)副產(chǎn)的LPG經(jīng)濟(jì)附加值低，主要用途為燃料，僅有少量用于烷 基化和芳構(gòu)化生產(chǎn)汽油和芳烴，綜合利用率低于15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國、日本和西歐50%以上 的利用水平。當(dāng)前，隨著清潔民用燃料的天然氣用量和范圍不斷增加，LPG作為燃料使用的 前景黯淡。因此，充分利用LPG資源，提高LPG資源的綜合利用率和經(jīng)濟(jì)附加值成為提高煉 化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的LPG利用率和經(jīng)濟(jì)附加值低的問題，提供一種新 的異丁烯的制備方法。
[0010] 本發(fā)明提供了一種異丁烯的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：
[0011] (1)從液化石油氣中分離出異丁烷，并將其他組份進(jìn)行加氫反應(yīng)；
[0012] (2)將步驟（1)得到的加氫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；
[0013] (3)將步驟（1)中分離出的異丁烷和/或步驟（2)得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂 解反應(yīng)。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種異丁烯的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：
[0015] (1)將液化石油氣進(jìn)行加氫反應(yīng)，并從加氫反應(yīng)產(chǎn)物中分離出異丁烷；
[0016] (2)將步驟（1)中分離出異丁烷后的其他組份進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；
[0017] (3)將步驟（1)中分離出的異丁烷和/或步驟（2)得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂 解反應(yīng)。
[0018] 在本發(fā)明的所述異丁烯的制備方法中，通過將液化石油氣LPG中分離出異丁烷， 并將其他組份進(jìn)行加氫反應(yīng)；再將加氫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；再將分離出的異丁烷和 /或異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂解反應(yīng)，在這種情況下，能夠獲得顯著提高的異丁烯收率。
[0019] 另外，在本發(fā)明的所述異丁烯的制備方法中，通過將液化石油氣LPG進(jìn)行加氫反 應(yīng)，并從加氫反應(yīng)產(chǎn)物中分離出異丁烷；將分離出異丁烷后的其他組份進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)； 再將分離出的異丁烷和/或異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂解反應(yīng)，在該種情況下，不但能夠獲得 顯著提高的異丁烯收率，而且還能夠大幅度降低制備成本。
[0020] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的所述的異丁烯的制備方法包括以下步驟：
[0023] (1)從液化石油氣中分離出異丁烷，并將其他組份進(jìn)行加氫反應(yīng)；
[0024] (2)將步驟（1)得到的加氫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；
[0025] (3)將步驟（1)中分離出的異丁烷和/或步驟（2)得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂 解反應(yīng)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的所述的異丁烯的制備方法中，液化石油氣（LPG)是指常溫下加壓(約 1兆帕左右)而液化的石油氣，主要成分是碳三及碳四烴類，除此之外，還含有極少量碳二以 下組份以及碳五以上組份。由于不同裝置生產(chǎn)的LPG組份含量存在差異，下述表1中列出 某種LPG主要組份范圍，其中，2- 丁烯由順丁烯和反丁烯構(gòu)成。
[0027] 表 1 :
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種異丁烯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 從液化石油氣中分離出異丁烷，并將其他組份進(jìn)行加氫反應(yīng)； (2) 將步驟（1)得到的加氫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)； (3) 將步驟（1)中分離出的異丁烷和/或步驟（2)得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂解反 應(yīng)。
2. -種異丁烯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 將液化石油氣進(jìn)行加氫反應(yīng)，并從加氫反應(yīng)產(chǎn)物中分離出異丁烷； (2) 將步驟（1)中分離出異丁烷后的其他組份進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)； (3) 將步驟（1)中分離出的異丁烷和/或步驟（2)得到的異構(gòu)化產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽裂解反 應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在步驟（1)中，所述的加氫反應(yīng)的條件包括： 入口溫度為10_150°C，優(yōu)選為20-60°C ;反應(yīng)壓力為0. l_6MPa，優(yōu)選為2-5MPa ;液相重量空 速為0. 5-301Γ1，優(yōu)選為15-251Γ1 ;氫氣與不飽和烴的摩爾比為0. 1-20 :1，優(yōu)選為0. 5-2 :1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在步驟（1)中，所述的加氫反應(yīng)中的加氫催 化劑為VIII族、VIIB族金屬中的至少一種金屬的加氫催化劑；所述加氫催化劑中的主活性 組份為Pt和/或Pd，所述加氫催化劑中的助活性組份選自Cu、Ag、Au、Pb、Ni、Co和Μη中的 至少一種；相對(duì)于100重量份的所述液化石油氣的用量，所述加氫催化劑的用量為〇. 01-20 重量份，優(yōu)選為〇. 01-1重量份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在步驟（2)中，所述異構(gòu)化反應(yīng)的條件包 括：反應(yīng)溫度為100-600°C，對(duì)于氣相反應(yīng)，氣相反應(yīng)壓力為0.01-lMPa，氣體體積空速為 ΙΟΟ-ΙΟΟΟΙΓ1 ;對(duì)于液相反應(yīng)，液相反應(yīng)壓力為l-10Mpa，液相重量空速為0. ΟδΙΟΙΓ1，氫氣與 不飽和經(jīng)的摩爾比為0-100 :1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在步驟（3)中，所述的異構(gòu)化反應(yīng)中的異構(gòu) 化催化劑為IV族、VIII族、VI Β族金屬中的金屬或金屬氧化物中的至少一種金屬的異構(gòu)化 催化劑；所述異構(gòu)化催化劑中的活性組份為鉬、鈀、鎳、鑰、鈷和鎢中的任意一種或多種；相 對(duì)于100重量份的步驟（1)中分離出的異丁烷和/或步驟（2)得到的異構(gòu)化產(chǎn)物的用量，所 述異構(gòu)化催化劑的用量為〇. 05-20重量份，優(yōu)選為0. 1-5重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述蒸汽裂解反應(yīng)在裂解爐中進(jìn)行，而 且在所述蒸汽裂解反應(yīng)過程中，所述裂解爐的爐管出口溫度為710-839°C，水油重量比為 0·3-1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述裂解爐的爐管出口溫度為750-830°C，水油 重量比為0. 35-0. 65。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述裂解爐為管式裂解爐。
【文檔編號(hào)】C07C5/327GK104250194SQ201310269036
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】杜志國, 王國清, 張永剛, 周叢, 薛麗敏, 劉同舉 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院