[發明專利]一種提高烯烴總轉化率的烯烴催化裂解系統及方法

有效

• 申請號: 201310025198.4
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103936542A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 時海濤;王鑫泉;高聳;陳皓
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: C07C11/06
• 分類號: C07C11/06;C07C11/04;C07C9/10;C07C4/06;C07C7/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及烯烴催化裂解制丙烯、乙烯產品氣分離技術領域，更進一步說，涉及一種提高烯烴總轉化率的烯烴催化裂解系統及方法。

背景技術

烯烴催化裂解技術是利用乙烯裝置、MTO裝置或FCC裝置副產的混合碳四、碳五作為原料，在分子篩催化劑存在下，催化裂解原料中所含的烯烴，獲得輕分子烯烴丙烯和乙烯的一種方法。

該技術典型流程如圖1所示。新鮮混合碳四、碳五（F-1）在原料蒸發器2被加熱汽化后，與來自脫丁烷塔塔頂的氣相餾出物F-8（作為循環C4進料）混合后送至反應產物進出料換熱器3入口。該股物料與反應器出口產物換熱后再通過進料加熱器4加熱到反應所需溫度，進入反應器5進行催化裂解反應。反應器出口產物和反應進料換熱后，進一步與壓縮系統液相換熱（換熱器6），最后利用冷卻水冷卻至壓縮機入口所需的溫度（冷卻器7），進入壓縮單元8。通過壓縮，反應產物增壓至1.0-3.0MPaG左右，壓縮機出口氣相F-2直接送至分離單元，壓縮機段間凝液F-3經泵送至分離單元。分離單元通常包括脫丙烷塔9和脫丁烷塔10。壓縮機段間凝液經換熱后送至脫丙烷塔，同時壓縮機出口氣相也進至脫丙烷塔。脫丙烷塔塔頂餾出物為氣相粗丙烯F-4，作為本裝置的主產物送至乙烯或MTO裝置，依托乙烯或MTO裝置的深冷分離單元精制獲得聚合級乙烯和聚合級丙烯產品；塔釜碳四及以上餾分F-5進入脫丁烷塔。脫丁烷塔釜液F-7為碳五及以上餾分，作為本裝置的副產品混合碳五送至界外；塔頂氣相餾出物F-8作為循環碳四返回反應單元繼續利用其中未轉化的碳四烯烴，塔頂液相餾出物F-6作為本裝置副產品粗丁烷送至界外。

這種典型流程對原料中烯烴的利用率較低，原因有兩點：1、此流程以脫丁烷塔塔頂氣相作為循環物料，沒有采取措施，利用C4烯烴的沸點比C4烷烴相對較高的特點，提濃碳四烯烴，即循環物料中的烯烴濃度低，甚至低于副產品粗丁烷中烯烴的濃度，因此未轉化利用的烯烴較多。2、為保證副產品粗丁烷質量（即滿足其中碳五含量指標），僅將脫丁烷塔頂氣相碳四作為循環物料，造成碳五烯烴不能循環，進一步降低了原料中烯烴尤其是碳五烯烴的利用率。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種提高烯烴總轉化率的烯烴催化裂解系統及方法。采取在脫丁烷塔側線采出碳四、碳五作為循環物料的方法，提高原料中碳四、碳五烯烴的利用率，本發明不需額外增加脫丁烷塔塔板數，不改變脫丁烷塔的操作條件（如塔頂操作壓力）。

本發明的目的之一是提供一種提高烯烴總轉化率的烯烴催化裂解系統。

包括：進料氣化單元，反應單元，壓縮單元和分離單元，所述進料氣化單元包括：進料緩沖罐和原料蒸發器；所述反應單元包括：進出料換熱器、進料加熱器和反應器；所述壓縮單元包括壓縮機；所述分離單元包括：脫丙烷塔和脫丁烷塔，

所述脫丁烷塔中上部側壁設置出口管線；所述出口管線與原料蒸發器進口或出口管線合并后連接進出料換熱器。

本發明的目的之二是提供一種提高烯烴總轉化率的烯烴催化裂解方法。

包括：脫丁烷塔的中上部側線采出的包含碳四碳五的餾出物作為系統的循環物料。

本發明根據循環物料相態的不同，可分為氣相循環和液相循環。

氣相循環流程如下：新鮮混合碳四、碳五在原料蒸發器被加熱汽化后，與來自脫丁烷塔側線的氣相碳四、碳五混合后送至進出料換熱器入口。該股物料與反應器出口產物換熱后再通過進料加熱器加熱到反應所需溫度，進入反應器進行催化裂解反應。反應器出口產物和反應進料換熱后，進一步與壓縮系統液相換熱，最后利用冷卻水冷卻至壓縮機入口所需的溫度，進入壓縮單元。通過壓縮，反應產物增壓至1.0-3.0MPaG左右，壓縮機出口氣相直接送至分離單元，壓縮機段間凝液經泵送至分離單元。分離單元包括脫丙烷塔和脫丁烷塔。壓縮機段間凝液經換熱后送至脫丙烷塔，同時壓縮機出口氣相也進至脫丙烷塔。脫丙烷塔塔頂餾出物為氣相粗丙烯，作為本裝置的主產物送至乙烯或MTO裝置，依托乙烯或MTO裝置的深冷分離單元精制獲得聚合級乙烯和聚合級丙烯產品；塔釜碳四及以上餾分進入脫丁烷塔。脫丁烷塔塔頂液相餾出物作為本裝置副產品粗丁烷送至界外，塔釜液為碳五及以上餾分，作為本裝置的副產品混合碳五送至界外；在塔的中上部側線采出氣相餾出物作為循環物料返回反應單元繼續利用其中未轉化的碳四碳五烯烴。

液相循環流程與氣相循環流程相比，不同之處在于脫丁烷塔側線采出液相的碳四、碳五，該循環物料返回至原料蒸發器前，與新鮮進料混合后，一起進原料蒸發器氣化。本發明優選方法是氣相循環流程。