[發明專利]富炔碳四的選擇加氫工藝

有效

• 申請號: 201410529327.8
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN105566032B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 彭光輝;董凌云;郭巖峰;韓鐵
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C07C7/167
• 分類號: C07C7/167;C07C7/04;C07C11/167;C07C11/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種加氫工藝，具體涉及一種富炔碳四的選擇加氫工藝。

背景技術

烴類蒸汽裂解制烯烴的過程可生成乙烷、丙烷、丁烷等飽和烴；乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等不飽和烴；乙炔、丙炔、丁炔、乙烯基乙炔等高度不飽和烴。

裂解混合碳四中含有40-50％的1,3-丁二烯，是生產橡膠和樹脂的主要原料，其余主要成分是烷烴和烯烴，還有少量炔烴，這些炔烴包括甲基乙炔、乙基乙炔和乙烯基乙炔。裂解碳四烴中的1,3-丁二烯一般通過兩段溶劑萃取而獲得，溶劑一般為乙腈、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。第一段將丁烷、丁烯與丁二烯分離，抽提出丁烷、丁烯；第二段將炔烴與丁二烯分離，脫除碳四炔烴，1,3-丁二烯精餾得到產品。抽提裝置產生的殘余餾分中，炔烴濃度一般大于20wt％，最高可超過40wt％，這些富含炔烴的殘余餾分未能有效利用，又因高濃度炔烴易聚合爆炸，存在安全問題，因此在處理這些餾分時必須先用較安全的丁烷、丁烯等餾分稀釋，降低炔烴濃度后才能將其作為燃料等進行后續處理。近年來隨著裂解深度的增加，碳四餾分中炔烴含量逐步升高，抽提裝置產生的富含炔烴餾分的量也大幅增加。如果將其進行處理使炔烴轉化為有價值的餾分加以利用，將會大大提高這部分物料的經濟價值。

目前，一種常用的方法是前加氫，在裂解碳四進入丁二烯抽提裝置之前對其進行選擇加氫，目的是省去第二萃取精餾系統，缺點是加氫裝置處理量大，并不可避免的損失部分丁二烯。該工藝具有代表性的的是法國IFP技術與美國的KLP技術。

另一種技術是后加氫，對丁二烯抽提后的富炔碳四物料直接進行選擇加氫，將炔烴轉化為1,3-丁二烯和單烯烴，然后再返回丁二烯抽提裝置，回收其中的丁二烯和單烯烴。由于物料中炔烴含量太高，以及抽提過程中不可避免帶出的萃取溶劑等雜質，一般工藝經過一段時間運行后，催化劑吸附物料中的溶劑、雜質及少量烴聚合物在催化劑表面的沉積，催化劑會逐漸失去活性，壽命較短，而且在反應中不飽和烴的聚合比較嚴重，因此后加氫技術報道較少。

CN1590513A公開了一種富含炔烴的烴類物流選擇加氫工藝，該工藝選用單段或多段固定床絕熱式鼓泡反應器，反應器之間裝有換熱器，加氫壓力1.5-4.0MPa，入口溫度10-40℃，液體體積空速0.5-5h^-1，循環量與進料量重量比為6:1-30:1，炔烴轉化率98％左右，丁二烯收率最高105％。該工藝丁二烯收率不高，未能明確解決物料中雜質及烴聚合物在催化劑上沉積的問題。

CN102285860A公開了一種一種高炔烴含量C4物流的選擇加氫工藝，該工藝選用一個或多個帶有循環管線的固定床絕熱式鼓泡加氫反應器(Ⅰ)，再通過不帶有循環管線的終端反應器(Ⅱ)，使炔烴濃度高達20-50wt％C4物流，加氫后炔含量可降至1.5wt％以下，可作為丁二烯抽提裝置的原料。該工藝未能解決雜質及聚合物在催化劑上沉積導致催化劑失活的問題。

CN103086832A公開了一種提高丁二烯收率和抽余液產量的丁二烯生產系統及方法。該工藝在氣液分離裝置前設置前加氫反應器，在抽提裝置后設置后加氫裝置。裂解混合碳四經前加氫，脫除部分炔烴后，進行氣液分離，液相進入抽提裝置經萃取精餾后得到丁二烯產品，抽提裝置產生的高炔尾氣經后加氫反應后得到烯烴產品。該工藝富炔餾分加氫后主要得到的是烯烴產品。

現有技術均未對原料中的雜質進行處理，未能有效解決催化劑長期運行所面臨的活性衰退問題。加氫過程中不可避免地造成了丁二烯的損失，丁二烯收率并沒有得到最大程度的提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種富炔碳四的選擇加氫工藝，不僅提高了抽提裝置的丁二烯和丁烯的回收率，而且有效延長加氫催化劑的使用壽命。

本發明所述的富炔碳四的選擇加氫工藝，包括以下步驟：

(1)含炔烴的碳四物料自抽提裝置或罐區出來，先進入精餾塔，將夾帶的雜質與碳四分開，碳四由塔頂采出，經冷凝器冷凝后進入回流罐，雜質由塔底采出去燃料罐；

(2)碳四經加氫原料泵增壓，一部分作為回流液返回精餾塔，另一部分與H₂混合進入加氫反應器；

(3)加氫后物料經冷卻后進入氣分罐，液體經循環泵分三路采出，第一路返回精餾塔進料口，第二路返回加氫反應器入口，第三路作為加氫產品出裝置。

其中：

精餾塔壓力控制在0.3-2.0MPa，塔頂溫度控制在30-120℃，塔釜溫度控制在50-140℃。

步驟(1)中雜質為碳五、萃取溶劑及聚合物等重質物。