[發(fā)明專(zhuān)利]一種制備高純度丁烷的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610991238.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108069815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾撫賓;喬凱;方向晨;徐彤;祁文博;劉平;袁毅;呂清林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院;中國(guó)石油化工股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C5/03
• 分類(lèi)號(hào): C07C5/03;C07C9/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種制備高純度丁烷的方法。包括以下內(nèi)容：提供一種列管式反應(yīng)器：反應(yīng)器管程裝填加氫催化劑，反應(yīng)器殼程包括導(dǎo)熱載體癸烷，用于循環(huán)取熱；控制殼程內(nèi)循環(huán)癸烷的溫度為205±20℃，壓力為0.13MPa～0.21 MPa；原料液化氣與氫氣經(jīng)預(yù)熱至進(jìn)料溫度，進(jìn)入反應(yīng)器管程中，與加氫催化劑接觸反應(yīng)；反應(yīng)流出物經(jīng)過(guò)分離和分餾后，得到丁烷產(chǎn)品。本發(fā)明利用導(dǎo)熱介質(zhì)在相同溫度下的汽化熱遠(yuǎn)大于顯熱的特點(diǎn)，可以快速吸收反應(yīng)熱，并以此來(lái)對(duì)反應(yīng)熱點(diǎn)的溫度進(jìn)行有效的定量精確控制。利用該項(xiàng)反應(yīng)在低溫下反應(yīng)平衡常數(shù)大的特點(diǎn)，本發(fā)明可以生產(chǎn)高純度的丁烷，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，并保障了液化氣加氫過(guò)程的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丁烯加氫生產(chǎn)技術(shù)，特別是一種丁烯加氫生產(chǎn)高純度丁烷的方法。

背景技術(shù)

異丁烷是一個(gè)基本化工原料，將其脫氫可以生產(chǎn)異丁烯；它與丙烯進(jìn)行共氧化反應(yīng)可以生產(chǎn)環(huán)氧丙烷（PO）并聯(lián)產(chǎn)叔丁醇（TBA）等。

化工廠的乙烯裝置、煉油廠的焦化裝置、催化裂化裝置均副產(chǎn)的混合C4，其中含有異丁烷。從混合C4中分離所獲得的異丁烷或多或少均含一定量的烯烴，因此還需要對(duì)其進(jìn)一步加氫精制，之后才可以用作化工原料。

CN1160701A介紹了一種C₃餾分的加氫的方法，但該方法目的在于使C₃餾分中的炔烴選擇加氫，并非對(duì)整個(gè)餾分（包括單烯烴）的加氫。CN1145891A介紹了一種加氫方法，但此法只適用于C₅餾分加氫制戊烷。使用非貴金屬加氫催化劑時(shí)，單烯烴的轉(zhuǎn)化率較低。CN01114163.8介紹了一種液化石油氣加氫制備車(chē)用液化石油氣的方法，但此法缺點(diǎn)是加氫后產(chǎn)品指標(biāo)為烯烴5.0%。

CN102311760A 、CN102311783A專(zhuān)利公開(kāi)了一種液化石油氣加氫制備乙烯裂解料的方法。該方法適用C₄餾分加氫過(guò)程，但所加氫后的產(chǎn)品指標(biāo)較低，其加氫后產(chǎn)品中烯烴含量為≯1.0%。

異丁烷與丙烯進(jìn)行共氧化反應(yīng)可以生產(chǎn)環(huán)氧丙烷（PO）并聯(lián)產(chǎn)叔丁醇（TBA），該技術(shù)所用原料之一為異丁烷，要求異丁烷中烯烴含量要小于50 mg.m^-3，該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求高。而采用常規(guī)的加氫方法，所得產(chǎn)品中烯烴含量達(dá)到0.1%（即1000 mg.m^-3）就相當(dāng)難了。所以常規(guī)的加氫方法難以滿足生產(chǎn)高純度丁烷的要求。

C₄烯烴加氫反應(yīng)是一個(gè)平衡反應(yīng)，在反應(yīng)溫度低時(shí)，反應(yīng)速度太小，技術(shù)無(wú)實(shí)用價(jià)值；在反應(yīng)溫度高時(shí)，反應(yīng)速度增大了，但此時(shí)平衡常數(shù)卻又太小了。由于高溫下的反應(yīng)平衡的限制，使得加氫后產(chǎn)品中烯含量較高，是不可能得到高純度的C₄烷烴；另外加之該項(xiàng)反應(yīng)還是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，這此因素造成反應(yīng)有效的使用溫度范圍較窄。由此可見(jiàn)，將反應(yīng)溫度如何控制在一個(gè)有效的使用范圍之內(nèi)是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的難點(diǎn)。也正因?yàn)樯鲜鲈颍侥壳盀橹梗瑳](méi)有成熟的加氫制備高純度丁烷的方法。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高液化石油氣加氫的效果，不得不在更高的溫度下進(jìn)行加氫反應(yīng)。由于烯烴加氫反應(yīng)放熱劇烈，提高反應(yīng)溫度非常容易導(dǎo)致反應(yīng)超溫，一旦控制不好，就會(huì)給催化劑帶來(lái)性能上不可逆的損傷。因此，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于生產(chǎn)高純度的（異）丁烷并沒(méi)有很好的辦法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明從生產(chǎn)工藝方面進(jìn)行創(chuàng)新，提供一種生產(chǎn)高純度丁烷的方法。該方法可使反應(yīng)溫度控制穩(wěn)定并且不超溫，生產(chǎn)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

本申請(qǐng)的發(fā)明人，通過(guò)對(duì)C₄餾分（液化氣）加氫反應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及深入研究，獲得如下實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果及認(rèn)識(shí)：

（1）原料液化氣的特點(diǎn)：其一是硫含量較高，含量為0.02%；其二是烯類(lèi)含量為5.212%。

表1液化氣組成