[实用新型]混合丁烯催化裂解制丙烯优化设施

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合丁烯催化裂解制丙烯优化设施，属于石油化工技术领域。 

背景技术

丙烯是石油化工的重要基础原料，也是世界上需求增长最快的石化品。 

丙烯的来源主要通过三条途径：乙烯厂蒸汽裂解的副产物(约占68%)，催化裂化副产物(约占29%)，其余的3%则是通过烯烃转化、丙烷脱氢和甲醇转化制烯烃等方法获得。 

C4烃类原料中的烯烃在合适的工艺条件及催化剂的作用下，通过歧化、叠合、裂化、氢转移及芳构化等一系列化学反应，生成乙烯、丙烯及芳烃。用乙烯与丁烯反应制丙烯是增加丙烯产量的方法之一，目前丁烯供大于求，尤其丁烯-2缺乏有效的利用途径，所以采用该反应过程可以合理地调节乙烯、丙烯和丁烯的产品布局。另外重油催化裂解的产物中有部分含甲烷、乙烷和少量氢气的粗乙烯，将其与丁烯反应制成丙烯，既可以提高丙烯的产量，又可以减少深冷分离的能耗。 

利用烯烃歧化技术制备丙烯是实现剩余碳四烯烃综合利用以及增产丙烯的有效途径。国内外一些主要研究机构利用碳四烯烃歧化生产丙烯工艺有: 美国Phillips(Lummus) 公司工艺, 已有工业化装置; 法国Institut Francais du Petrole 工艺，可在低温下进行, 但原料对杂质敏感, 处于中试阶段; 德国BASF 工艺，无须外加乙烯; 南非Sasol公司工艺，适合F-T 反应产物的歧化, 可以与合成油装置实现对接; UOP工艺将甲醇制烯烃技术与碳四烯烃歧化技术相结合, 具有相当的经济优势, 并即将工业化。 

烯烃歧化技术是以乙烯和丁烯为原料、过渡金属为催化剂，将乙烯和丁烯经歧化反应转化为丙烯的生产技术，成熟的工艺技术有ABB鲁姆斯公司开发的OCT工艺和法国Axens(IFP)公司开发的META-4工艺。目前，全世界已经有9套烯烃歧化装置投产，这些烯烃歧化装置或与蒸汽裂解装置联合，或与炼厂回收丙烯装置联合，与蒸汽裂解装置结合。 

烯烃裂解技术是将C4较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃转换技术。其工艺以烯烃的热力学平衡为基础，采用一种改性的ZSM-5或其他类型的沸石，将C4转换为低碳烯烃。该技术的特点是原料选择自由度大，不需要脱除丁烯、异丁烯等预处理过程；生产方式灵活，可以调节产物中丙烯／乙烯的比例；工艺流程简单，设备投资少，投资回收率高。 

烯烃催化裂解增产低碳烯烃的工艺根据反应器结构分成两类：一类是流化床工艺，另一类是固定床工艺。烯烃裂解技术代表性工艺有鲁奇油气化学公司开发的Propylur工艺、UOP／阿托菲纳公司开发的烯烃裂解工艺(OCP)、KFB公司开发的Superflex工艺、埃克森美孚公司开发的烯烃相互转化工艺(M0I)等。Superflex工艺已于2005年建设一套工业化装置。与烯烃歧化技术一样，如果将烯烃裂解装置与乙烯裂解炉或FCC装置结合，就可以提高乙烯丙烯的收率、增加丙烯产量。 

KBR公司开发的SuDerflex工艺是具有代表性的烯烃裂解工艺，既可以包括在烯烃装置内，也可单独建装置。该工艺采用经水蒸气处理后的磷浸渍HZSM-5催化剂，使烯烃反应在5～15s内迅速达到平衡，从而将生成芳烃和烷烃副反应的可能性降到最低。该工艺单程收率为丙烯29.5％，乙烯13％。南非Sasol公司于2005年采用SuDemex技术在南非建立首套工业化装置，生产约205 kt／a的丙烯和150 kt／a的乙烯。中国石油吉化集团公司于2007年引进SuDerflex技术，建立国内首套烯烃裂解制丙烯装置。 

不管是烯烃催化裂解工艺，还是烯烃歧化催化裂解技术，裂解烯装置产品是丙烯和乙烯，而对烯烃裂解专业制丙烯装置，乙烯缺成了副产品，用乙烯芳构化合成轻烃，高价值产品转化为低价值产品，既浪费了资源，又损失了利润。 

现有工艺流程是这样：混合丁烯原料进入原料加热炉⑴加热到500-600℃，再通过固定床反应器⑵催化剂发生催化裂解反应，反应物料经过换热器⑶进入气液分离器⑷，反应液体脱水后由泵输送到吸收稳定系统；反应气体通过富气压缩机⑸加压进入气液分离器⑹，分离的气体、液体也进入吸收稳定系统，吸收塔顶排出含大量乙烯的不凝气体。含大量乙烯的不凝气体有的作为芳构化原料，合成低价值的轻烃，有的作为燃料，白白烧掉。 

本实用新型混合丁烯催化裂解制丙烯优化设施可以解决烯烃催化裂解装置含大量乙烯的不凝气体利用率低、丙烯转化率低的问题。 

发明内容