[發明專利]一種碳四加氫的生產裝置及碳四加氫方法

在審

• 申請號: 201710581540.7
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN109265306A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 馬立國;王鑫泉;楊照;侯霞暉
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C07C5/05
• 分類號: C07C5/05;C07C5/09;C07C5/03;C07C9/10;C07C9/12;C07C11/08;C07C11/09
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開了一種碳四加氫的生產裝置及碳四加氫方法。所述裝置包括：脫丁烷塔、一段加氫反應器、一段循環冷卻/加熱器、一段加氫分離裝置、二段加氫反應器、二段加氫進出料換熱器、二段加氫進料加熱器、脫丁烷塔中間再沸器、二段加氫分離裝置、壓縮機吸入罐、循環氫壓縮機；二段加氫分離裝置包括：二段加氫熱分離罐、二段加氫后冷器和二段加氫冷分離罐；或者包括二段加氫后冷器和二段加氫分離罐。本發明可以處理所有碳四，包括低烯烴碳四、高烯烴碳四、富炔和二烯碳四等富含碳四輕烴，同時將余熱回收，提高了裝置的經濟效益。

技術領域

本發明涉及碳四輕烴領域，更進一步說，涉及一種碳四加氫的生產裝置及碳四加氫方法。

背景技術

隨著石油化工加工深度的不斷深入，對液化氣、油田伴生氣、煉油裝置及乙烯裝置副產的C4餾分中各組分的合理利用日益受到重視。乙烯裂解副產C4餾分中含有的1,3-丁二烯可通過丁二烯抽提裝置提取出來用于生產合成橡膠，抽余液中的異丁烯可通過醚化裝置與甲醇反應生成MTBE，并可通過進一步精密分餾獲得高純度的1-丁烯，但隨著近幾年國內MTBE產能劇增，尤其是PO/MTBE裝置大量副產MTBE，未來MTBE供需接近平衡，且部分國家和地區已經將MTBE列為污染物并禁止使用，因此抽余液的利用是需要解決的問題。同時丁二烯抽提裝置副產的碳四炔烴，炔烴濃度一般20％wt左右，甚至達到40％wt，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，一般采用抽余液進行稀釋，降低炔烴濃度后將其作為燃料燒掉。如果將其處理轉化為有價值的餾分加以利用，將大大提高乙烯裝置綜合效益。煉廠重整、常減壓和加氫裂化等裝置副產大量碳四。當前這些C4混合物絕大部分作為液化氣燃料燒掉，化工利用率較低。而另一方面隨著油品質量升級和國V汽柴油的推廣，烷基化油需求會愈來愈旺盛，同時乙烯裂解原料輕質化趨勢，需要大量飽和C4烷烴，使得C4綜合利用尤其是分離、加氫工藝路線，愈來愈引起人們的重視。

煉廠碳四來源廣泛，主要分為兩種類型，一種是含烯烴≤5wt％的飽和碳四，另一種是烯烴含量40～50wt％的不飽和碳四，烷基化裝置的原料是異丁烷、丁烯，正丁烷則是惰性組分，而乙烯裝置需要大量的烷烴，尤其是正丁烷作為裂解原料后，乙烯收率較高。

中國專利文獻CN102294203A公開了一種催化熱裂解制乙烯中的碳四二段加氫裝置及工藝，通過采用二段選擇性加氫，避免了1,3-丁二烯深度加氫引起反應器結焦、降低催化劑使用壽命和裝置運行周期的問題，可直接對混合碳四進行加氫，提高了原料的利用率。但是對于含少量或沒有二烯烴的碳四混合物沒有涉及具體的分離方法，也沒有涉及有機硫氮等雜質的脫除方法，更沒有涉及碳四分離生產烷基化碳四等。

中國專利文獻CN102188985A公開了一種碳四餾分選擇加氫催化劑及其制備方法，該催化劑可將碳四餾分中的炔烴選擇性加氫，丁二烯基本不損失，催化劑具有高活性、高選擇性并且制備方法簡單，應用廣泛。但該發明主要是對碳四餾分中炔烴的選擇性加氫，沒有烷、烯混合物中單烯烴的加氫方法，且只是催化劑的制備，沒有涉及分離方法，也沒有涉及有機硫氮等雜質的脫除方法，更沒有涉及碳四分離生產烷基化碳四等。

中國專利文獻CN105566032公開了富炔碳四的選擇性加氫工藝，即將丁二烯抽提裝置副產的碳四炔烴首先經精餾塔分離，塔頂物料經選擇性加氫除炔后采出，該發明主要針對的仍然是炔烴的選擇性加氫，沒有涉及炔烴、二烯烴、單烯烴的全加氫以及碳四分離等等。

發明內容

為解決現有技術中低價值的碳四炔烴、煉廠碳四、丁二烯抽余液等綜合利用問題，本發明提供了一種碳四加氫的生產裝置及方法。通過進行分離、一段加氫、二段加氫等工藝，本發明可以處理所有富含碳四炔烴或二烯烴以及單烯烴的物料，包括液化氣、油田伴生氣、煉廠碳四和乙烯裝置抽余碳四等，同時，通過采用換熱網絡優化技術，將余熱回收，提高了裝置的經濟效益。