一種碳四烴芳構化聯產乙烯裂解原料的方法技術

本發(fā)明專利技術提供一種碳四芳構化聯產乙烯裂解原料的方法，采取兩個不同反應溫度的反應器并聯的方式進行芳構化反應，使未參與芳構化反應的異丁烷循環(huán)進入第二個反應溫度較高的反應器參與反應。裂解原料中異丁烷含量低，裂解性能好，汽油調和組分的收率比單個反應器要高，汽油調和組分辛烷值高，干氣產率低，生產成本低，經濟效益好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種碳四烴芳構化方法，具體地說，是一種在固定床反應器中臨氫芳構化生產高辛烷值汽油調和組分，同時聯產優(yōu)質乙烯裂解原料的工藝方法，該方法有利于碳四烴的綜合利用。
技術介紹
煉油廠的催化裂化裝置和乙烯裂解裝置所產的副產大量的碳四液化氣，而目前我國缺乏大規(guī)模利用碳四液化氣的工業(yè)技術，除部分利用碳四液化氣中的異丁烯生產MTBE夕卜，其余絕大部分作為民用液化石油氣燃料。將液化氣通過芳構化反應轉化為芳烴或汽油等液體燃料，是一條備受重視的液化氣利用方法。CN00122963. X公開了一種生產芳烴、氫氣和高質量液化氣的低碳烴芳構化催化劑及其制備方法，所述催化劑以HZSM-5沸石為載體，以鋅和鎳為活性組分，該催化劑用于低 碳烴芳構化過程，不但成本低，活性、選擇性高，而且具有高抗硫性和穩(wěn)定生好等特點。還公開了一種低碳烴芳構化方法，低碳烴類原料經加熱后，進入固定床反應器中與催化劑接觸并進行芳構化反應，反應產物經冷卻、分離后得到混合芳烴、氫氣和高質量液化氣；所述反應條件是反應溫度為500 600°C，反應壓力為O. 5 ZtT1MPa,液時體積空速為O. 5 21Γ1，所述的催化劑是以HZSM-5沸石和氧化鋁為載體，以鎳和鋅為活性金屬組分的低碳烴芳構化催化劑，主要用于生產BTX。CN200410060301. X公開了一種芳構化催化劑，并且還公開了該催化劑的制備方法和應用。所述催化劑由50 90重量％分子篩，O 32重量％載體和4 20重量％粘結劑組成，其中分子篩為改性HZSM-分子篩Y型分子篩，改性HZSM-5分子篩所用改性元素是鋅、磷和稀土金屬，改性兀素在ZSM-5中的重量百分含量為O. 01 20. 0%。用于改質劣質汽油生產高辛烷值汽油組分或者芳烴，反應在移動床反應其中進行，反應條件為O. I O. 5MPa，350 450°C，0. 5 5. Oh—1。該專利技術能夠獲得質量得到提高的汽油或芳烴產品。CN03133992. I中披露了一種劣質汽油加氫改質方法，其特征是，FCC汽油等劣質汽油在氫氣存在和溫度逐漸升高的條件下，與三種催化劑接觸，形成三個反應區(qū)。第一反應區(qū)溫度較低，使用加氫精制催化劑，主要脫除汽油中的雙烯烴；第二反應區(qū)溫度較高，使用選擇性加氫脫硫催化劑，主要脫除其中的有機硫化物及部分烯烴；第三反應區(qū)溫度最高，使用汽油改質催化劑，進行包括芳構化、異構化和苯烷基化反應的改質反應，提高汽油的辛烷值，改善產品質量。該專利技術方法主要用于FCC汽油等劣質汽油加氫改質過程。CN200410050202. 3公開了一種適用于碳四液化石油氣在固定床反應器中芳構化的催化劑及其制備方法。催化劑的母體是晶粒度為10 500納米的高硅沸石，沸石母體用氧化鋁成型后用常規(guī)方法制備成氫型催化劑，然后對氫型催化劑進行水蒸汽處理調整其酸度，再用酸擴孔處理恢復催化劑孔道的暢通性。該專利技術的效果和益處是制備的催化劑用于催化碳四液化石油氣芳構化時反應溫度低，烯烴轉化率高，抗積炭能力強。所得催化劑在單個固定床反應器中進行加壓芳構化反應，原料為催化裂化裝置副產的碳四液化氣，其碳四烯烴含量不少于50%，反應的適宜條件范圍為反應溫度300°C 500°C，反應壓力O.IMPa 5MPa，碳四液化氣的進料體積空速O. 05h_l 201Γ1，反應過程中不使用任何載氣。CN93102129. 4公開一種用于劣質汽油催化改質-芳構化方法。其特征在于經預熱的劣質汽油入第一級反應器同催化劑接觸，在一定條件下進行催化改質反應，得到辛烷值(MON)達80以上的性能改善了的汽油組分，包括< C4的氣體物流經預熱入第二級反應器同催化劑接觸，在一定條件下進行芳構化反應，得到芳烴混合物和富含氫氣的氣體。CN200710175277. 8中披露了一種劣質汽油改質方法，其特征是，將劣質汽油與碳四餾分作為原料送入反應器，在非臨氫條件下與催化劑接觸進行芳構化反應，將碳四餾分分成兩股到四股引入反應器，對于只有一個反應器的改質裝置，第一股碳四餾分與劣質汽油混合后有頂部進入反應器，其余個股則從不同部位分別進入反應器。對于有兩至四個串聯反應器的改質裝置，第一股碳四餾分與劣質汽油混合后進入第一個反應器，其余各股則分別于前一個反應器的產物混合進入下一個反應器的頂部。然后進行產物的分離。反應溫度為200 500°C，壓力O. IMPa L OMPa，質量空速為O. I L Ohf1，所用的催化劑中·O.I 5.0重％的金屬氧化物、37. 5 80重％的分子篩和19. 9 57. 5重％的Y -氧化鋁構成，并且經過水蒸氣老化。其金屬氧化物選自鋅、銻、鉍、鑰或鎵、混合稀土氧化物。該專利技術的優(yōu)點可以提高碳四摻入比例，提高汽油收率和延長催化劑壽命。通過分析專利文獻和公開文獻可以發(fā)現，以往的研究人員在研制液化氣芳構化催化劑和工藝的主要目的都是為了生產混合芳烴，主要研究主產物芳烴的產率和烯烴的轉化率，極少涉及未參與芳構化反應的丁烷和反應過程生成的丙烷的用途。因此，為了改善芳構化技術的經濟性，芳構化反應對碳四烴的轉化應著眼于資源的綜合利用。讓芳構化反應將碳四烴中較易參加反應的烯烴轉化為含較多芳烴的汽油產品，未參與芳構化反應的正丁烷和異丁烷，以及烯烴通過氫轉移等反應芳構化時伴隨生成的丙烷可以用作蒸汽裂解制乙烯的原料。干氣中含有較多的氫氣，可以作為循環(huán)氫，也可通過小型變壓吸附設備提純氫氣。這是一條能夠充分利用碳四液化氣資源，頗具吸引力的芳構化反應工藝。要想在工業(yè)上按照上述想法實現液化氣的綜合利用，首先要保證液化氣原料中的烯烴在芳構化反應中盡可能完全轉化，以防止作為蒸汽裂解原料的剩余烷烴因烯烴含量過高造成蒸汽裂解爐管結焦過快。其次，作為碳四液化氣重要來源的催化裂化碳四烴中，異丁烷的含量遠高于正丁烷，在蒸汽裂解生成乙烯和丙烯的工藝中，正丁烷生成乙烯丙烯的產率高，但異丁烷生成乙烯丙烯的產率很低。因此，選擇芳構化工藝條件時應盡量考慮使異丁烷也參與反應。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種碳四烴芳構化方法，即在固定床反應器中臨氫芳構化生產高辛烷值汽油調和組分，同時聯產優(yōu)質乙烯裂解料的工藝方法，該方法使異丁烷參與反應，有利于碳四烴的綜合利用。本專利技術所述的碳四芳構化聯產乙烯裂解原料的方法，其工藝流程主要包括反應單元、反應產物分離單元和脫異丁烷單元，主要包括以下步驟I)反應單元包括兩個并聯的反應器，由碳四烴與氫氣組成的原料經預熱后進入第一個反應器，該反應器為低溫芳構化反應器，反應條件為反應溫度為240 380°C，最好是300 340°C ;反應壓力O. 5 3. 5MPa，最好是L 8 2. 5MPa ;總烴類進料體積空速O. I 10. OtT1,最好是O. 8 6. OtT1 ;氫油比10 600(v/v);最好是50 150 (v/v);在此條件下原料與芳構化催化劑接觸反應；2)第二個反應器為高溫芳構化反應器，由碳四烴、氫氣以及脫異丁烷單元分離出的異丁烷組成的原料經預熱后進入第二個反應器，反應條件為溫度400 500°C，最好是400 460°C;反應壓力O. 5 3. 5MPa，最好是I. 8 2. 5MPa ;進料空速O. I 5. OtT1，最好是O. 5 2. 51Γ1 ;氫油比10 200 (本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳四芳構化聯產乙烯裂解原料的方法，該方法的工藝流程主要包括反應單元、反應產物分離單元和脫異丁烷單元，其特征在于該方法包括以下步驟：1)反應單元包括兩個并聯的反應器，由碳四烴與氫氣組成的原料經預熱后進入第一個反應器，該反應器為低溫芳構化反應器，反應條件為：反應溫度為240～380℃，反應壓力0.5～3.5MPa，總烴類進料體積空速0.1～10.0h？1，氫油比10～600(v/v)；在此條件下原料與芳構化催化劑接觸反應；2)第二個反應器為高溫芳構化反應器，由碳四烴、氫氣以及脫異丁烷單元分離出的異丁烷組成的原料經預熱后進入第二個反應器，反應條件為：溫度400～500℃，反應壓力0.5～3.5MPa，進料空速0.1～5.0h？1，氫油比10～200(v/v)，在此條件下原料油與芳構化催化劑接觸反應；3)兩個反應器的反應產物混合后進入產物分離單元和脫異丁烷單元，分離單元將兩個反應器的出料分離成三股物流：干氣、液化氣和碳五以上液態(tài)烴，液化氣產物進入脫異丁烷單元分離成裂解原料和異丁烷兩股物流，異丁烷進入第二個反應器循環(huán)反應，循環(huán)異丁烷占第二個反應器進料的5％～45％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉飛，李長明，馬應海，程亮亮，黃劍鋒，李吉春，田亮，郭洪臣，王玫，王小強，任海鷗，景媛媛，樊英杰，許江，周金波，白競冰，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：