[发明专利]一种利用炼厂干气中乙烯制备丙醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼厂干气中乙烯的利用方法，具体是一种直接利用炼厂干气中乙烯和氢气，与一氧化碳反应制备丙醛的方法。

背景技术

炼厂干气主要来自于原油的二次加工，如催化裂化、热裂化、延迟焦化等，其中催化裂化的干气量最大，产率最高。炼厂干气中含有10～20％的乙烯，20～40％的氢气，以及氮气、甲烷、乙烷和少量的一氧化碳、二氧化碳、丙烷、丙烯等。

国外炼厂利用炼厂干气用作乙烯装置原料早在20世纪80年代就已工业化。国内的炼油及化工企业在结构和布局上与国外有很大的区别。首先国内炼油企业规模普遍偏小，布局分散，干气回收很难出现规模装置。其次，绝大部分炼油企业没有乙烯配套工艺，有些即使是油化结合型的，但其乙烯与炼油的地理位置相距也较远，给乙烯的进一步精制与利用带来困难。国内炼厂催化裂化干气基本用作工业燃料气、民用燃料气，其余的则放火炬烧掉，造成严重的资源浪费。随着我国炼油工业原油深度加工的迅速发展，副产的催化裂化干气也在大量增加，如何充分利用这部分宝贵的化工原料，开发新的综合利用工艺，提高炼油厂的综合效益，已引起人们的普遍关注。

目前，针对炼厂干气中乙烯的利用主要采用分离回收技术和化工利用技术两大类。目前已成功开发的用于干气分离回收的工艺有深冷分离、络合分离、溶剂抽提、中冷油吸收、膜分离、变压吸附以及这些技术的联合工艺。目前，对炼厂干气中乙烯的直接加工利用工艺比较成熟的技术有干气制乙苯，干气制对甲基乙苯、干气制环氧乙烷、干气制二氯乙烷等。

催化裂化干气中乙烯浓度普遍较低，对其进行分离回收利用，具有设备投资和加工费用较高的缺点。因此，开发其直接利用技术具有很好的经济性，由于直接加工利用投资和操作费用低，尤其适用于气量有限的中小企业。

丙醛自20世纪50年代实现工业化生产，目前工业生产方法主要有乙烯羰基合成法、丙醇氧化法、环氧丙烷异构化法、丙稀醛加氢法和副产法。其中乙烯羰基合成法是目前工业上生产丙醛的主要方法。乙烯羰基合成法又分为高压钴法和低压铑法，反应过程是乙烯与一氧化碳和氢气反应生成丙醛。1975年美国联合碳化物公司建成世界上第一套乙烯低压羰基合成法生产丙醛工业装置。低压羰基合成法具有催化剂活性高、选择性好、反应条件温和，生产过程中不产生腐蚀性介质，原料及公用工程消耗低，设备投资少等优点，是目前国外生产丙醛的主要生产方法和发展方向。低压羰基合成法又分为油溶性铑膦络合物催化剂体系和水溶性铑膦络合物催化剂体系。

在涉及稀乙烯氢甲酰化制丙醛反面，在中国专利CN1125712中，描述了用液相铑膦络合物催化剂负载在多孔载体上，催化由流化床催化裂解得到的含5～40％的2～6碳原子低浓度烯烃为原料氢甲酰化制醛的方法。该方法所用负载液相催化剂中的催化活性组分为油溶性铑膦络合物催化剂，在使用过程中，可被生成的产物醛缓慢地溶解而流失，技术不成熟。

中国专利CN1594256是以炼厂干气和合成气为原料生产丙醛，其过程是将炼厂气经变压吸附提浓乙烯，净化后与合成气一起，在水溶性铑膦络合物催化剂体系的作用下，经氢甲酰化反应制备丙醛。工艺过程复杂，设备投资高。

中国专利CN1434015是用含有40～95％乙烯及其它烃类和惰性气体的稀乙烯与合成气一起，在水溶性铑络合物复合催化剂作用下，氢甲酰化反应制备丙醛。此法对原料浓度的要求较高。

美国专利US5675041采用油溶性铑催化剂，由含烯烃和炔烃的C2～C5混合烃类为原料制备C3～C6醛。它是以天然气为原料，先制成含乙烯、乙炔等混合烃为原料与合成气(一氧化碳和氢气)，经氢甲酰化反应制备混合醛。

在美国专利US6049011中，采用油溶性铑膦络合物催化剂催化稀乙烯氢甲酰化反应制备丙醛，所用稀乙烯中乙烯的含量为30～75％，其它组分为低级气态烯烃、气态烷烃和氢气氮气等。

上述均相反应专利均未能提供一种同时利用炼厂干气里面含有的乙烯和氢气，并且在不改变气体原料浓度的情况下直接进行氢甲酰化反应制备丙醛的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

鉴于目前没有提供炼厂干气低浓度乙烯直接利用制备丙醛的技术，本发明意在提供一种炼厂干气无需提浓，只需净化里面含有的催化剂毒物，在干气进行氢甲酰化前，催化剂的毒物要求被净化到一个合适的浓度。然后直接利用炼厂干气中的乙烯和氢气，与外加的一氧化碳一起进行低压均相氢甲酰化反应，以气相出料的方法制备丙醛。

本发明的技术方案包含如下步骤：