[發明專利]含碳烯烴催化裂解制丙烯的方法

有效

• 申請號: 200610027907.2
• 申請日: 2006-06-21
• 公開（公告）號: CN101092325A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 甘永勝;錢宏義;沈偉;胡力智;何志
• 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
• 主分類號: C07C11/06
• 分類號: C07C11/06;C07C4/06
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種含碳烯烴催化裂解制丙烯的方法。

背景技術

丙烯、乙烯是重要的基本有機化工原料之一。丙烯主要用于生產PP、異丙苯、丙烯腈、丙烯酸等諸多產品；乙烯是生產聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和環氧乙烷/乙二醇(EO/EG)等重要有機化工產品的主要原料。作為重要的輕烯烴，丙烯、乙烯的年需求在不斷增長。烴類熱裂解仍是生產乙烯的主要方法之一，而生產丙烯的工藝一般可概況為副產品工藝和專有工藝。副產品工藝主要是指通過蒸汽裂解和催化裂化制乙烯裝置得到的丙烯。專有工藝指專門開發生產丙烯的工藝，目前主要有丙烷脫氫、低碳烯烴歧化、低碳烯烴裂解、甲醇制丙烯等工藝技術。低碳烯烴裂解制丙烯技術，不僅可用于生產丙烯、乙烯，并且可以提高低碳烯烴的附加值，具有很大的發展前景。低碳烯烴催化裂解制丙烯技術的基本原理是利用具有獨特擇型性和酸性的ZSM-5分子篩催化劑，有選擇地把低碳烯烴裂解為丙烯和乙烯。

文獻US5059735描述了一種C₃～C₇混合烯烴裂解制丙烯、乙烯的工藝，此工藝中與原料混合進入反應器的是丙烷，原料與丙烷重量之比在2～3∶1。此工藝雖然可以提高對C₂～C₄的選擇性，但同時也提高了C₆以上芳烴的選擇性，對于循環裂解充分利用C₃～C₇制丙烯、乙烯并不十分有利。

文獻US5981819介紹了一種C₄～C₇混合烯烴制丙烯、乙烯的工藝，此工藝中原料混合烯烴需與過熱蒸汽混合，過熱蒸汽與原料重量之比在0.5～3.0∶1.0。裂解產物中雖然含有70％左右原料烯烴總量的丙烯和丁烯，但丁烯占有很大一部分比例。另外，蒸汽凝液不與裂解反應產物換熱回收熱量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是以往技術中含碳烯烴混合物附加值不高、烯烴催化裂解轉化率不高以及烯烴催化裂解工藝可結合性不強的問題，提供一種新的含碳烯烴混合物催化裂解制丙烯的方法。該方法具有對含碳烯烴混合物進行催化裂解反應時，能獲得高選擇性丙烯、乙烯的裂解產物的優點；同時，該方法具有通過對裂解產物進行冷凝、壓縮，增加脫丙烷、脫丁烷分離步驟，減少了依賴乙烯裝置分離的負荷，降低了能耗，提高了本工藝與其它裝置相結合能力的優點；另外，該方法還具有采用C₄餾分循環，提高了烯烴轉化率的優點。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種含碳烯烴催化裂解制丙烯的方法，包括以下步驟：

(1)與裂解產物換熱氣化后的液相原料含碳烯烴混合物，通過與過熱蒸汽混合，達到進料溫度400～600℃，進入反應器進行催化裂解反應；

(2)與原料含碳烯烴混合物換熱后的裂解產物，再與蒸汽凝液換熱，然后通過空冷器、冷卻器冷卻進入氣液分離器；

(3)氣液分離器底部分離出的蒸汽凝液，與裂解產物換熱后作為后續塔再沸器的熱源；頂部分離出的氣相裂解產物被壓縮至0.3～1.1MPa，進入脫丙烷塔；

(4)在脫丙烷塔塔頂得到的C₃及其以下餾分，送入乙烯蒸汽裂解裝置分離得到丙烯、乙烯；

(5)在脫丙烷塔塔底得到C₄及以上餾分。

上述技術方案中，含碳烯烴混合物催化裂解催化劑為擇形ZSM-5分子篩催化劑；液相含碳烯烴原料優選方案為C₄～C₈的含碳烯烴混合物；反應進料溫度優選方案為達到450～550℃，進入反應器進行催化裂解反應。蒸汽與原料含碳烯烴重量比優選范圍為0.5～5.0∶1.0，更優選范圍為0.5～3.0∶1.0；催化裂解反應壓力優選范圍為0.02～0.3MPa，更優選范圍為0.02～0.15MPa；裂解產物換熱后，經空冷器、冷卻器冷卻后的溫度優選范圍為20～80℃，更優選范圍為30～60℃。裂解產物優選方案為被壓縮至0.4～0.9MPa，進入脫丙烷塔中段；脫丙烷塔塔底得到的C₄及以上餾分優選方案為進入脫丁烷塔中段。脫丁烷塔塔頂得到的C₄餾分優選方案為30～90重量％循環進入反應器再次裂解，更優選方案為45～85重量％循環進入反應器；脫丁烷塔塔底優選方案為得到C₅及以上餾分。脫丙烷塔、脫丁烷塔優選方案為填料塔、板式塔或浮閥塔。