[发明专利]液化气催化裂解生产丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体地说是利用市场上普通液化气通过催化裂解生产丙烯的一种方法。

背景技术

液化气是炼油厂或石化厂副产品之一，主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量的戊烷和微量杂质。由于丙烯、丁烯作为化工原料的应用比较广泛，炼油厂或石化厂在液化气出厂前均将其中所有的丙烯及部分的丁烯组分切除进一步深加工或另外单独销售。因此市场上普通液化气的主要组分为丙烷、丁烷及少量丁烯，目前在我国主要作为燃料，特别是民用燃气直接烧掉，其综合利用率仅有16％左右，同发达国家相比，生产技术、产品种类及下游产品的深加工都相差甚远。

自上世纪90年代以来，我国批准建设液化天然气引进项目，并开始实施天然气西气东输工程。天然气价格低且价格波动小，加上更加清洁安全，在民用燃气市场以及汽车燃料市场上正逐渐取代液化气。如何合理、经济、优化地利用液化气资源，生产高附加值产品，为深加工和精细化学品的开发提供基础原料，业已成为石化炼油企业提高资源综合利用率和自身竞争能力的重要课题。

丙烯是应用最广泛的基本有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、羟基合成醇、环氧丙烷、异丙苯等。目前丙烯主要来源于石化厂的乙烯裂解装置和炼油厂的催化裂化装置。随着全球丙烯需求快速增长，传统生产工艺的产量难以满足需求，因此开发增产丙烯的工艺已成为石化生产技术中的一个重要发展方向。目前主要有丙烷脱氢、低碳烯烃歧化、低碳烯烃裂解、甲醇制丙烯等工艺技术。

专利申请号为02151179.9的方法公开了一种碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙烯的方法。该方法采用以负载碱土金属的ZSM型分子筛为催化剂，反应原料为碳四及其以上烯烃，其中丁烯含量为93.17％；在反应温度为400～600℃，反应压力为0～0.15MPa，液相空速为10～40小时^-1条件下发生裂解反应生成丙烯。丙烯收率为31.9～34％。

专利申请号为200310108177.5的方法公开了一种用于烯烃催化裂解生产丙烯的方法。该方法以硅铝摩尔比(SiO₂/Al₂O₃)小于或等于100的ZSM型分子筛为催化剂，以碳四及其以上烯烃为原料，其中丁烯含量为92.91％；在反应温度为400～600℃，反应压力为0～0.15MPa，液相空速为2～30小时^-1条件下发生裂解反应生成丙烯。丙烯收率为37.1～38.8％。

专利申请号为02137457.0的方法公开了一种碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙烯的方法。该方法采用以硅铝摩尔比(SiO₂/Al₂O₃)为50～1000的ZSM型分子筛为催化剂，将原料碳四及其以上烯烃在反应温度为400～600℃，反应压力为0～0.15MPa，液相空速为10～50小时^-1条件下与催化剂接触发生催化裂解生成丙烯。其中原料中丁烯含量为57.93％，丙烯收率为33.5～38.2％。

以上技术方案存在如下问题：

1、均是采用人工配制的或者国有大型石化企业某一特定的C4原料进行实验，其中的组分比较单一，而且丁烯含量高，一般要求原料中的丁烯浓度达到60％以上。目前尚无直接以市售液化气作为原料进行实验或者生产。

2、丙烯的收率低和催化剂的单程寿命短。

上述文献所述工艺的丙烯收率均在35％左右，催化剂单程寿命仅为2～3天。

发明内容

本发明的目的是针对以往C4烯烃生产丙烯技术中的不足而提供的一种液化气催化裂解生产丙烯的方法，它克服了现有工艺对原料来源和组分限制的问题，通过加工普通液化气生产高附加值和市场紧缺的丙烯，进一步提高液化气综合利用率以及扩大了丙烯生产原料来源；同时，该方法具有产品收率高和催化剂周期寿命长的特点。

本发明的目的是这样实现的：一种液化气催化裂解生产丙烯的方法，包括以下步骤：

1、预处理部分

(1)脱丙烷部分

液化气原料经预热后，进入脱丙烷塔以脱去其中C3及以下组分，塔顶产物经冷却后，进入脱丙烷塔回流罐，一部分打入塔顶作为回流，另一部分作为混合丙烷产品送出装置。塔底得到混合C4。

(2)萃取精馏部分

混合C4送至萃取蒸馏塔中，控制溶剂比和回流比、温度，将丁烷从C4馏分中萃取出来，在塔顶得到丁烷。塔釜得到富溶剂。

(3)汽提部分