碳五生產丙烯的方法技術

本發明專利技術涉及一種碳五生產丙烯的方法，主要解決現有技術中存在的丙烯重量收率低的問題。本發明專利技術通過采用一種碳五生產丙烯的方法，以裂解碳五和乙烯為原料，包括以下步驟：將裂解碳五餾分送入脫環戊二烯單元，反應分離后得到的脫除環戊二烯的碳五物流送入選擇加氫反應器，在加氫催化劑和氫氣存在的條件下，雙烯烴選擇性加氫為單烯烴，得到的單烯烴碳五物料和乙烯混合，然后經吸附劑處理，得到的吸附后物流經異構化催化劑和歧化催化劑接觸反應得到含產物丙烯、未反應的乙烯和碳五的物流，分離后得到丙烯的技術方案，較好地解決了該問題，可用于碳五生產丙烯的工業生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種碳五生產丙烯的方法。
技術介紹
本專利技術涉及一種綜合利用裂解碳五餾份的方法，具體地說，本專利技術涉及一種綜合利用裂解碳五餾份制乙烯、丙烯的方法。在石油裂解制乙烯過程中副產約15～20％的碳五餾份。隨著乙烯裝置的不斷擴大，生產能力的不斷提高，副產的裂解碳五餾份也不斷增多，如何綜合地有效地利用這部分餾份是當今各石油石化企業普遍關注的問題。并且隨著乙烯裝置的效益提升空間的逐漸縮小，也迫使各個企業將目光轉向這部分餾份的綜合利用上，而不是僅僅停留在做燃料使用上。裂解碳五餾份由20多種沸點相近、彼此間易形成共沸物的組份組成，將其組分分類歸納為：異戊二烯、間戊二烯和環戊二烯(雙環戊二烯)的含量分別在20％左右，支鏈單烯烴和直鏈單烯烴的含量分別大約在15～20％附近，還含有少量的烷烴、烯烴及其碳四、碳六組分。但是從裂解碳五餾份中分離出綜合利用價值較高的碳五雙烯烴，需要采取萃取精餾方法，其工藝復雜，設備投資多，是人們盡量回避的途徑。另一方面，目前市場上丙烯的需求量大大增加，出現了丙烯缺口，需要尋找各種方法解決這一問題。其中在國內外研究較為熱烈的一個方法為烯烴歧化轉化乙烯、丙烯的方法，目前在國內外均有多篇專利申請。但是烯烴轉化大多采用碳四餾份，很少采用裂解碳五餾份做原料。分析其原因主要有二：一是裂解碳五餾份中含有大量的雙烯烴，直接進行烯烴轉化會產生焦質，致使催化劑失活；二是裂解碳五餾份中含有10-20％的支鏈單烯烴，這部分單烯烴不能轉化為乙烯、丙烯。因此，需要尋找一種合適的方法將裂解碳五餾份轉化為烯烴轉化的原料，才能為真正高效地綜合利用裂解碳五餾份找到一個有效的方法。眾所周知，石油烴熱裂解制乙烯過程中副產相當數量的碳五餾分，主要組份為3-甲基-1-丁烯、異戊烷、1，4-戊二烯、2-戊炔、1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、正戊烷、異戊二烯、反-2-戊烯、順-2-戊烯、2-甲基-2-丁烯、反-1，3-戊二烯、環戊二烯、順-1，3-戊二烯、環戊烯、環戊烷及少量的碳四和碳六餾分。目前，裂解碳五的利用主要有以下兩個方面：一是單組分的分離精制，即從裂解碳五中分離出異戊二烯、環戊二烯、間戊二烯等二烯烴作為化工原料，由于裂解碳五各組分沸點相近，難以用常規的方法分離，一般采用化學或萃取蒸餾的方法加以分離精制，因此，這些方法投資大、成本高；二是混合組分的利用，其中的加氫精制是采用最多的技術(如CN1145891)，加氫后的碳五餾分含正戊烷、異戊烷和環戊烷，可作為汽油的調和組分或乙烯裂解的原料，這種方法工藝簡單但氫氣消耗大，而且碳五餾分由于含有大量的異戊烷，因此作為裂解原料裂解得到的乙烯收率較低；USP5352846公開了一種裂解碳五綜合利用的工藝，其特征是先將裂解碳五進行加氫和異構處理，然后送入醚化反應器與甲醇進行反應生成甲基叔戊基醚(TAME)，然后通過蒸餾獲得富含正戊烷的餾分及富含TAME的餾分。所述選擇加氫催化劑的活性組分為VIII族的金屬，優選活性組分為鈀，活性組分既可以單獨使用，也可以與其它本領域公知的，尤其是VIB、IB族的改性劑共同使用；催化劑的載體為氧化鋁、氧化硅或其混合物，優選氧化鋁；金屬鈀在催化劑中的含量為0.1～1％(重量)，催化劑的比表面積為5～200cm2/g；在所述固定床中裝填的選擇加氫催化劑可以為柱狀、球狀、三葉草狀等，在所述催化蒸餾塔中裝填的選擇加氫催化劑可以為柱狀、球狀、三葉草狀，最好為本身具有分餾作用與催化作用雙功能的填料狀，CN1242410公開了雙功能填料狀催化劑的制備方法，及用催化蒸餾反應器進行碳五餾分選擇加氫的方法。烯烴歧化作用是一種烯烴的轉化過程。通過在過渡金屬化合物催化劑的作用下，烯烴中C=C雙鍵的斷裂和重新形成，從而獲得新的烯烴產物。利用戊烯的歧化作用，可將相對過剩的、附加值較低的C5烯烴原料轉化為高附加值丙烯產品，而烯烴歧化催化劑是實現該工藝的關鍵。US5898091和?US6166279報道了C4、C5烯烴處理。其中烯烴歧化制丙烯過程中，所采用的催化劑為Re2O7/Al2O3，反應器為移動床。US5300718報道了丁烯-2與乙烯發生歧化反應制丙烯的工藝，使用的催化劑為MgO和WO3/SiO2混合床。CN102372573A報道了一種醚后碳四和乙烯制丙烯的方法,主要解決以往技術中存在的目標產物選擇性低、原料利用率不高的問題。CN1182069A公開了制備丙烯和1-丁烯的方法以及制備丙烯的方法,包括在復分解催化劑存在下使2-戊烯與乙烯反應,上述催化劑含有至少一種元素周期表中第Ⅵb、Ⅶb或Ⅷ族過渡金屬的化合物,包括:?a)在復分解催化劑存在下，使1-丁烯與2-丁烯進行反應,生成丙烯與2-戊烯，b)接著分離生成的丙烯與2-戊烯，c)在復分解催化劑存在下,使2-戊烯與乙烯進行反應,生成丙烯與1-丁烯，d)分離所生成的丙烯與1-丁烯，e)將生成的1-丁烯送回步驟a)中。CN1852878A公開了一種用于最大量生產丙烯的C4烯烴料流的加工方法，為了在乙烯的外部供應有限時最大量生產丙烯,在任何異丁烯脫除步驟之前并且在不添加任何乙烯的情況下,首先將來自烴裂化工藝的C4餾分進行自動復分解。這有利于生成丙烯和戊烯類的反應。然后脫除所生成的乙烯和丙烯,留下C4和更重組分的料流。然后脫除C5和更重組分,留下1-丁烯、2-丁烯、異丁烯以及異和正丁烷類的混合物。接下來優選通過催化蒸餾加氫異構化脫異丁烯塔除去異丁烯。該不含異丁烯的C4料流然后與從自動復分解產物中脫除的產物乙烯以及所需的任何新鮮外來乙烯混合,并進行常規復分解,生成另外的丙烯。CN1810743A公開了一種利用裂解碳五餾份的方法制乙烯和丙烯的方法，將烯烴轉化后或烯烴轉化再醚化后的碳五物料進行全加氫，生成正戊烷和異戊烷，可以作為裂解原料送主裂解爐裂解制乙烯、丙烯，也可以分離為正戊烷和異戊烷作為產品出售，以上文獻中的方法在用于裂解碳五餾分制丙烯反應時，存在丙烯重量收率不高的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是現有技術中存在的丙烯重量收率低的問題，提供一種新的碳五生產丙烯的方法。該方法用于碳五生產丙烯反應時，具有丙烯重量收率高的優點。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下：一種裂解碳五餾分制丙烯的方法，以裂解碳五和乙烯為原料，包括以下步驟：(a)?將裂解碳五餾分送入脫環戊二烯單元，分離后得到脫除環戊二烯的碳五物流Ⅰ；(b)?將碳五物流Ⅰ送入選擇加氫反應器，在加氫催化劑和氫氣存在的條件下，將其中的包括異戊二烯和間戊二烯的雙烯烴選擇性加氫為單烯烴，得到包含叔戊烯、1-戊烯、2-戊烯的單烯烴碳五物流Ⅱ；(c)?單烯烴碳五物料Ⅱ和新鮮乙烯混合后經吸附塔處理得到物流Ⅲ；(d)?物流Ⅲ送入異構化反應器，反應得到的富含2-甲基-2-丁烯和2-戊烯的物流Ⅳ；(e)?物流Ⅳ送入歧化反應器，反應得到含產物丙烯、未反應的乙烯和碳五物流Ⅴ；(f)?物流Ⅴ進入分離單元，分離得到乙烯、丙烯、碳四和碳五的物流Ⅵ。上述技術方案中，脫環戊二烯單元的優選方案包括聚合反應器和蒸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳五生產丙烯的方法，以裂解碳五和乙烯為原料，包括以下步驟：(a)?將裂解碳五餾分送入脫環戊二烯單元，分離后得到脫除環戊二烯的碳五物流Ⅰ；(b)?將碳五物流Ⅰ送入選擇加氫反應器，在加氫催化劑和氫氣存在的條件下，將其中的包括異戊二烯和間戊二烯的雙烯烴選擇性加氫為單烯烴，得到包含叔戊烯、1?戊烯、2?戊烯的單烯烴碳五物流Ⅱ；(c)?單烯烴碳五物料Ⅱ和新鮮乙烯混合后經吸附塔處理得到物流Ⅲ；(d)?物流Ⅲ送入異構化反應器，反應得到的富含2?甲基?2?丁烯和2?戊烯的物流Ⅳ；(e)?物流Ⅳ送入歧化反應器，反應得到含產物丙烯、未反應的乙烯和碳五物流Ⅴ；(f)?物流Ⅴ進入分離單元，分離得到乙烯、丙烯、碳四和碳五的物流Ⅵ。

【技術特征摘要】
1.一種碳五生產丙烯的方法，以裂解碳五和乙烯為原料，包括以下步驟：
(a)?將裂解碳五餾分送入脫環戊二烯單元，分離后得到脫除環戊二烯的碳五物流Ⅰ；
(b)?將碳五物流Ⅰ送入選擇加氫反應器，在加氫催化劑和氫氣存在的條件下，將其中的包括異戊二烯和間戊二烯的雙烯烴選擇性加氫為單烯烴，得到包含叔戊烯、1-戊烯、2-戊烯的單烯烴碳五物流Ⅱ；
(c)?單烯烴碳五物料Ⅱ和新鮮乙烯混合后經吸附塔處理得到物流Ⅲ；
(d)?物流Ⅲ送入異構化反應器，反應得到的富含2-甲基-2-丁烯和2-戊烯的物流Ⅳ；
(e)?物流Ⅳ送入歧化反應器，反應得到含產物丙烯、未反應的乙烯和碳五物流Ⅴ；
(f)?物流Ⅴ進入分離單元，分離得到乙烯、丙烯、碳四和碳五的物流Ⅵ。
2.根據權利要求1所述的碳五生產丙烯的方法，其特征在于脫環戊二烯單元包括聚合反應器和蒸餾塔，裂解碳五餾分進入聚合反應器后，環戊二烯自聚成雙環戊二烯，反應后物料再進入蒸餾塔，所述的蒸餾塔塔底出料為粗雙環戊二烯，塔頂出料為脫除環戊二烯的碳五物流。
3.根據權利要求2所述的碳五生產丙烯的方法，其特征是：所述聚合反應器的操作條件為反應壓力0.2～3.0MPa，反應溫度50～150℃，重量空速0.1～1.0h-1，停留時間為30～120分鐘；所述蒸餾塔為脫雙環戊二烯塔，理論板數為15～60塊，回流比為?0.5～10，塔頂壓力為0.06～0.5MPa，塔釜壓力為0.08～0.6MPa，塔頂溫度為20～80℃，塔釜溫度為80～130℃。
4.根據權利要求1所述的碳五生產丙烯的方法，其特征在于所述的選擇加氫反應器為固定床反應器，操作條件為反應壓力0.1～5MPa，反應溫度30～...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉蘇，宣東，王仰東，
申請(專利權)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上海石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11