[发明专利]醚后碳四和乙烯制丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醚后碳四和乙烯制丙烯的方法。

背景技术

近年来，随着第三世界国家的经济不断发展，市场对轻烯烃(包括乙烯，丙烯等)的需求量将会不断地增加。丙烯是规模仅次于乙烯的最重要基本有机原料之一，其最大用途是生产聚丙烯(约占其总量的一半)，其次是生产丙烯腈，环氧丙烷，异丙醇，异丙苯，羰基醇，丙烯酸，丙烯齐聚物。

传统的乙烯联产和炼厂回收丙烯方法显然难以满足日益增长的丙烯需求，采用烯烃歧化技术在不降低石脑油裂解苛刻度的同时可以消化C₄馏分，并可增产丙烯，因而烯烃歧化制丙烯技术的研究和开发不仅对提高丙烯的产量，同时对促进低附加值C₄馏分的综合利用均有着重要的意义，其中本发明所涉及的丁烯歧化生产丙稀使一种很有前途的工艺。

烯烃歧化反应又称为烯烃双键置换反应，是20世纪60年代发现的一种烯烃转化现象，自此烯烃歧化反应就成为烯烃转化的一类重要过程，利用烯烃歧化反应可以将一些较为廉价、丰富的烯烃原料转化为多种附加值较高的烯烃产品。可以用下式来表示烯烃歧化反应过程：

其中R和R’表示烷基或氢原子。最简单的烯烃歧化反应为丙烯歧化生成乙烯和丁烯-2。

WO2005009929报道了一种用于最大量生产丙烯的C4烯烃料流的加工方法，此方法中不添加乙烯，包括常规复分解反应和自动复分解反应。

WO2006052688报道了一种乙烯和丁烯复分解生产丙烯的催化剂和方法，该方法在在复分解反应条件下在含有复分解催化剂的复分解反应区中使所述的进料和乙烯接触生产丙烯。

CN97121426报道了一种丙烯的制备方法，该方法包括在复分解催化剂存在下使2-戊烯与乙烯反应，上述催化剂至少含有一种元素，周期表中第Ⅵb、Ⅶb或Ⅷ族过渡金属的化合物。

以上文献中的方法在用于醚后碳四和乙烯制丙烯反应时，均存在目标产物选择性低和原料利用率低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的目标产物选择性低，碳四原料利用率不高的问题，提供一种新的醚后碳四和乙烯制丙烯的方法。该方法用于醚后碳四和乙烯制丙烯反应时，具有碳四原料利用率高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种醚后碳四和乙烯制丙烯的方法，以醚后碳四和乙烯为原料，醚后碳四和乙烯的摩尔比为1∶1～5，醚后碳四含有丁烯-1、丁烯-2、异丁烯和丁烷组分，包括以下步骤：

(a)除去原料中水、醇、醚和含硫杂质的原料Ⅰ和乙烯物流Ⅱ，经混合后先经过异构化催化剂处理，得到含丁烯-2重量含量大于80％的物流Ⅲ；

(b)物流Ⅲ在歧化催化剂和异构化催化剂的作用下反应生成含乙烯、丙烯、丁烯和微量碳五组分的反应产物物流Ⅳ；

(c)物流Ⅳ经脱乙烯塔脱乙烯后，得到含丙烯、丁烯和微量碳五物流Ⅴ；

(d)物流Ⅴ经脱丙烯塔分离后，得到丙烯产品以及含丁烯和微量碳五的物流Ⅵ；

(e)物流Ⅵ经脱丁烷塔除去微量碳五以上烃，得到含丁烯的物流Ⅶ。

上述技术方案中，步骤(a)中所述的吸附塔中所装吸附剂为13X分子筛；步骤(b)中所述的丁烯物料和乙烯物料的摩尔比在1∶1～5；步骤(a)和步骤(b)中所述的催化剂包括歧化催化剂和异构化催化剂，歧化催化剂为WO₃/SiO₂，异构化催化剂为比表面积为大于200米²/克的氧化镁，操作条件为：反应温度250～350℃，反应压力0.1～1MPa，碳四的质量空速1～10h^-1，歧化催化剂和异构化催化剂的重量比为1∶4～1∶6；步骤(c)至少部分脱乙烯塔分馏得到的乙烯循环至反应器中继续反应；步骤(e)至少部分脱丁烷塔分馏产生的丁烯物料循环至反应器中继续反应；脱丁烷塔的操作条件为：塔板50～60块，塔顶：1～1.5MPa，40～50℃；脱乙烯塔的操作条件为：塔板140～150块，塔顶：0.5～0.7MPa，-65～-60℃；脱丙烯塔的操作条件为：塔板240～250块，塔顶：1.7～1.9MPa，40～50℃。