[發明專利]一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法

在審

• 申請號: 201811317074.2
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109265308A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 連奕新;賴聲松;韓保平;馮光平;賴偉坤;張杰;霍秀春
• 申請（專利權）人: 廈門大學;上海新佑能源科技有限公司
• 主分類號: C07C9/12
• 分類號: C07C9/12;C07C5/27;C07C7/04
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于包括以下步驟：

1)原料正丁烷由正丁烷增壓泵提到1.5～3.0MPa后，與氫氣循環機增壓混合干氣，混合物料進入換熱器，再經中壓蒸汽或電加熱器加熱到200～250℃，送入異構化反應器；

2)含氫正丁烷物料在異構化反應器進行異構化反應，異構化反應器內裝有固體超強酸催化劑；

3)固體超強酸催化劑為固體超強酸雙功能催化劑：CuGa-SO₄^2-/ZrO₂、NiGa-SO₄^2-/ZrO₂、PtGa-SO₄^2-/ZrO₂、PbGa-SO₄^2-/ZrO₂中的至少一種；固體超強酸催化劑在投用前采用常壓低氫活化：活化氣體為體積百分比含氫5％～10％的氮氣，空速為500～1000M³/h，程序升溫到230～260℃；異構化反應器在230～260℃維持3～6h，活化結束；

4)異構化反應器出口物料溫度200～300℃，反應后物料經換熱器二級換熱降溫到100～120℃后減壓進入分離穩定塔；

5)分離穩定塔的壓力控制在1.5～2.5MPa，塔底溫度控制在100～120℃，塔底物料由蒸汽再沸器控溫，采用中低壓蒸汽供熱；塔頂溫度控制在90～110℃，塔頂物料經塔頂水冷卻器控溫在20～40℃，冷卻后物料流入精餾中間罐，由精餾中間循環泵再送入分離穩定塔，回流比控制在0～10，分離穩定塔的塔板數為100～200；

6)精餾中間罐底部的異丁烷進入下一工序，分離穩定塔底物料正丁烷直接返回原料系統或經出料冷卻器冷卻后返回正丁烷貯罐，精餾中間罐頂不凝干氣成份按體積百分比為：氫氣90％～95％，甲烷1％～3％，乙烷2％～5％，丙烷1％～3％，部分不凝混合干氣85％～95％經氫氣循環機反應器，不凝混合干氣5％～15％排入燃氣系統或經膜分離回收氫氣。

2.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟1)中，所述原料正丁烷由正丁烷貯罐提供。

3.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟1)中，所述原料正丁烷的純度大于90％。

4.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟1)中，所述與氫氣循環機增壓混合干氣補充新鮮氫氣，所述補充新鮮氫氣的補充氣量與排入燃氣系統的流量相當，按體積百分比可為系統循環量的5％～10％。

5.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟1)中，所述氫氣循環機增壓混合干氣的成份按體積百分比為：氫氣90％～95％，甲烷1％～3％，乙烷2％～5％，丙烷1％～3％。

6.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟2)中，所述異構化反應器為固定床反應器。

7.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟2)中，所述異構化反應器內分為上下2個反應床層。

8.如權利要求1所述一種使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化的生產方法，其特征在于在步驟2)中，所述異構化反應器的操作條件為：壓力1.5～3.0MPa，入口溫度200～250℃，氫烴體積比1～5，正丁烷質量空速0.2～1.0。

9.采用使用固體酸雙功能催化劑的正丁烷異構化生產裝置，其特征在于設有正丁烷貯罐、正丁烷增壓泵、氫氣循環機、換熱器、輔助加熱器、異構化反應器、出料冷卻器、分離穩定塔、塔頂水冷卻器、蒸汽再沸器、精餾中間罐和精餾中間循環泵；所述正丁烷貯罐連接增壓泵，增壓泵出口與氫氣循環機連接混合干氣，混合物料再依次連接進入換熱器、輔助加熱器及異構化反應器；異構化反應器出口依次連接換熱器、出料冷卻器及分離穩定塔；分離穩定塔底部有正丁烷出料口并接裝蒸汽再沸器，分離穩定塔頂部接裝塔頂冷卻器，出料冷卻器再連接精餾中間罐；精餾中間罐頂部氣體出口連接燃氣系統及氫氣循環機，精餾中間罐底部出口連接精餾循環泵及異丁烷出料口。