一種煉廠輕烴綜合利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煉廠輕烴綜合利用的方法，特別是涉及一種煉廠輕烴綜合利用提 高丙烯、乙烯和甲基叔丁基醚產(chǎn)量，得到正丁烷、異丁烷和輕汽油產(chǎn)品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯是重要的石油化工基礎(chǔ)原料之一，主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、環(huán)氧丙烷等 化工產(chǎn)品。近年來，世界范圍對(duì)丙烯的需求逐年遞增，2007-2010年，全球丙烯衍生物需求的 年平均增產(chǎn)率為5%，高于乙烯衍生物。因此，開發(fā)增產(chǎn)丙烯的各種聯(lián)產(chǎn)或主產(chǎn)工藝已經(jīng)成為 石油化工技術(shù)中的一個(gè)重要發(fā)展動(dòng)向。
[0003] 隨著世界乙烯生產(chǎn)和原油加工能力的提高，蒸汽裂解和催化裂化裝置將副產(chǎn)大量 的C4烯烴。如何充分有效地利用這些C4餾分，將會(huì)直接影響石化行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前， 國內(nèi)外用C4烯烴制丙烯的技術(shù)主要是通過歧化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。歧化反應(yīng)又 稱復(fù)分解反應(yīng)或易位反應(yīng)，具有代表性的技術(shù)有Lummus Global公司的OCT工藝、BASF公 司的C4烯烴歧化工藝和IFP公司開發(fā)的Meta-4工藝。C4烯烴催化裂解生產(chǎn)丙烯是近幾年 才開始研究的一項(xiàng)新技術(shù)，它是通過聚合、裂解反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1) 原料自由度大；（2)能同時(shí)得到乙烯和丙烯；（3)工藝流程簡單。最具有代表性的技術(shù)是 Lurgi公司的Propylur工藝、ARCO公司的Superflex工藝、Mobil公司的MOI工藝等。
[0004] Propylur工藝是一種將低價(jià)值烯經(jīng)C4、C5轉(zhuǎn)化成乙烯和丙烯的催化裂化技術(shù)。采 用ZSM-5沸石催化劑和固定床絕熱反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度為500°C、壓力為0. 1-0. 2MPa條件下 運(yùn)行，并加入適量水蒸氣以提高反應(yīng)的選擇性，降低聚合物和焦垢的生成量。由于裂化條件 比較溫和，操作周期長達(dá)幾個(gè)星期，催化劑壽命預(yù)計(jì)15個(gè)月。輕烴總轉(zhuǎn)化率約83%，反應(yīng)產(chǎn) 物中含丙烯42%、乙烯13%、丁烯31%。丁烯循環(huán)使用，可使丙烯、乙烯的產(chǎn)率分別提高到60% 和15%。Propylur工藝具有工藝簡單、成本低、效率高、可大幅提高丙烯產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，可將低 價(jià)值產(chǎn)品升值為高價(jià)值產(chǎn)品，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0005] 中國專利CN101906010A提出了一種煉廠催化裂化碳四物料催化裂解制乙烯和丙 烯的工藝。該工藝將碳四原料通過裝有塊堿的粗脫硫和脫水的反應(yīng)器，通過裝有精脫硫劑 的精脫硫反應(yīng)器，通過裝有分子篩的脫水反應(yīng)器，然后進(jìn)入催化反應(yīng)器生產(chǎn)乙烯和丙烯。該 工藝對(duì)原料的預(yù)處理復(fù)雜，丁烯的轉(zhuǎn)化率不高，丙烯收率較低，原料利用率不高。
[0006] 中國專利CN102070390A提出了一種煉廠混合碳四制丙烯的方法。將煉廠混合碳 四通過一催化裂解反應(yīng)器，其中的丁烯-1被異構(gòu)化為丁烯-2,同時(shí)塔頂分離得到輕碳四， 塔釜得到重碳四。重碳四進(jìn)入一催化裂解反應(yīng)器，其中的丁烯-2被大部分轉(zhuǎn)化，通過精餾 單元獲得聚合級(jí)丙烯。該工藝丙烯收率高，但對(duì)煉廠碳四原料要求較高。
[0007]從全球范圍來看，開發(fā)各種增產(chǎn)丙烯的工藝技術(shù)已成為石油化工生產(chǎn)技術(shù)中的一 個(gè)重要發(fā)展動(dòng)向。碳四餾分是乙烯廠和煉油廠的副產(chǎn)物，其中只有異丁烯和少量1-丁烯用 于化工產(chǎn)品，其余都作為燃料使用，資源沒有得到充分利用。隨著"西氣東輸"、"川氣東送" 等工程的應(yīng)用，碳四餾分作為燃料使用的份額會(huì)逐漸減少，解決碳四餾分的用途，充分利用 寶貴的石油資源，是煉化企業(yè)急需解決的問題之一。該項(xiàng)技術(shù)在我國發(fā)展?jié)摿薮?，?duì)于我 國碳四輕烴的合理利用和增產(chǎn)丙烯將起到十分重要的作用，對(duì)于提高石化企業(yè)的綜合競(jìng)爭 力，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了充分利用煉廠現(xiàn)有資源、提高煉廠碳四餾分的綜合利用水平，分離和生產(chǎn)高 附加值產(chǎn)品，提高丙烯、乙烯和MTBE產(chǎn)量；本發(fā)明提供了一種煉廠輕烴綜合利用的方法，該 方法是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0009] -種煉廠輕烴綜合利用的方法，所述輕烴的主要來源為催化裂化裝置，所述輕烴 的主要成分為含有碳四烯烴和碳四烷烴的混合碳四，該方法依次包括以下步驟 ：
[0010] 步驟a.醚化反應(yīng)：所述輕烴進(jìn)入醚化反應(yīng)裝置，所述輕烴中的異丁烯通過與甲 醇反應(yīng)生成甲基叔丁基醚；步驟b.分離烷烴：經(jīng)過所述醚化反應(yīng)后不含異丁烯的輕烴進(jìn) 入分離烷烴裝置，分離出正丁烷和異丁烷；步驟c.裂解反應(yīng)：分離烷烴后的所述輕烴進(jìn)入 裂解反應(yīng)裝置進(jìn)行催化裂解反應(yīng)，生成丙烯、乙烯和輕汽油，部分烯烴異構(gòu)化為異丁烯；步 驟d.分離乙烯和輕汽油：所述裂解反應(yīng)裝置的產(chǎn)物進(jìn)入吸收穩(wěn)定裝置，分離出乙烯和輕汽 油，部分所述輕汽油返回所述裂解反應(yīng)裝置循環(huán)利用；步驟e.氣體分離：所述吸收穩(wěn)定裝 置的產(chǎn)物進(jìn)入氣體分離裝置，分離得到聚合級(jí)丙烯；分離出的未反應(yīng)的混合碳四返回所述 醚化反應(yīng)裝置，循環(huán)利用。
[0011] 在具體實(shí)施時(shí)，在步驟a，在所述醚化反應(yīng)裝置中，所述輕烴在大孔強(qiáng)酸性陽離子 交換樹脂存在下與甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)；反應(yīng)溫度為50?80°C、反應(yīng)壓力為0. 8?I. 5MPa、 醇烯摩爾比1. 1-1. 2、重量時(shí)空速1-21T1。
[0012] 在具體實(shí)施時(shí)，在步驟b，在所述分離烷烴裝置中，采用萃取精餾法分離所述正丁 烷和異丁烷；所述的萃取裝置需要建萃取塔、水洗塔、脫異丁烷塔和脫正丁烷塔；所述萃取 劑為極性有機(jī)溶劑和乙腈溶劑的混合溶劑；所述極性有機(jī)溶劑選自下列中的一種或幾種： 氮-甲酰嗎啡、嗎啡、環(huán)丁砜、氮-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺；在所述混合溶劑中， 所述乙腈溶劑的含量為2?97wt%。
[0013] 在具體實(shí)施時(shí)，在步驟c，所述催化裂解采用固定床工藝；所述催化裂解反應(yīng)采用 含有75%?90%高硅沸石、5%?20%氧化硅和1%?10%改性組分的催化劑，該催化劑在裂 解反應(yīng)的同時(shí)也有異構(gòu)化的功能；所述高硅沸石選自ZRP沸石或ZSM-5沸石，所述高硅沸石 中SiO 2與Al2O3的摩爾比為150?300 ;所述改性組分為堿性氧化物和酸性氧化物，所述堿 性氧化物和所述酸性氧化物分別占所述催化劑總重量的0. 5?5wt% ;所述的堿性氧化物為 氧化鍶，所述酸性氧化物為氧化硼或/和氧化磷；