[发明专利]一种丙烯和丁二烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯和丁二烯的制备方法。

背景技术

丙烯是仅次于乙烯的重要的有机化工原料，用于生产多种重要有机化工原料、合成树脂、合成橡胶以及多种精细化学品等，主要包括聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、异丙烯、丙酮、环氧丙烷等，广泛应用于国民经济各个领域。目前，丙烯的主要生产方式有三种：蒸汽裂解工艺（为乙烯生产的联产品）、炼厂催化裂化工艺和丙烷脱氢工艺。其中，丙烯主要来源于蒸汽裂解工艺，其产量达到丙烯总产量的65%以上，其次为炼厂催化裂化工艺，而丙烷脱氢工艺的工业应用较少。近年来，由于丙烯下游产品的快速发展，极大地促进了中国对丙烯需求量的快速增长。预计2015年，我国丙烯的产能可以达到2400万吨，产量达到2160万吨，约640万吨的需求缺口依赖进口解决。因此，我国丙烯开发利用具有广阔的前景。

丁二烯通常指1,3-丁二烯（又称乙烯基乙烯），其为仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基础原料。丁二烯主要用于合成橡胶和树脂，如聚丁二烯橡胶（BR）、丁苯橡胶（SBR）、丁腈橡胶（NBR）、丁苯聚合物胶乳、苯乙烯热塑性弹性体（SBC）以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂等。此外，丁二烯还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙-66、1,4-丁二醇等有机化工产品，广泛应用于诸多领域。

丁二烯的工业生产方法先后经历了乙醇脱氢法、丁烯催化脱氢法、丁烷催化脱氢法、丁烯氧化脱氢法、乙烯副产C4馏分分离法。目前，丁二烯原料的来源主要有两种，乙烯裂解装置副产的混合C4馏分和炼油厂C4馏分。全球的丁二烯生产中，92%来自于乙烯副产C4馏分分离法，8%来自于正丁烷和正丁烯的脱氢工艺。

目前，丁二烯下游市场上橡胶和ABS树脂的需求在持续增加，丁二烯消费量以年均10%左右的速度增长，而产能扩张增长率不到8%，丁二烯的生产仍处于供不应求的状态。在传统的丁二烯制备工艺中，蒸汽裂解过程的传统原料主要以轻烃、石脑油、加氢尾油为主。但是，轻烃蒸汽裂解的丁二烯收率为3%以下，石脑油蒸汽裂解的丁二烯收率为3-6%，加氢尾油蒸汽裂解的丁二烯收率为4-7%。因此，以传统原料增产丁二烯的途径是非常有限的。所以，不断拓展丁二烯生产途径，开发新原料和新路线，对于乙烯装置和丁二烯产业很有必要。

随着石化企业生产装置规模的大型化，我国单套炼油装置的处理能力已经超过1000万吨/年，而与之配套的乙烯装置的乙烯生产能力也达到了80-120万吨/年。炼油和乙烯装置生产的液化石油气（简称LPG）的产量逐年提高。目前，我国液化石油气的年产量已经超过1000万吨。我国石化企业副产的液化石油气主要用于民用液化石油气的生产，仅有少量用于烷基化和芳构化生产汽油和芳烃，综合利用率低于15%，远远低于美国、日本和西欧50%以上的利用水平，导致液化石油气资源的经济附加值低。而随着清洁民用燃料的天然气用量不断增加，液化石油气作为燃料使用的前景黯淡。因此，充分利用液化石油气资源，提高其综合利用率和经济附加值成为提高炼化企业的经济效益的重要途径之一。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的液化石油气利用率和经济附加价值低的缺陷，而提供一种采用液化石油气制备丙烯和丁二烯的方法，采用该方法能够获得较高的丙烯和丁二烯收率。

本发明提供了一种丙烯和丁二烯的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）从液化石油气中分离出1-丁烯、2-丁烯和正丁烷；以及

（2-1）在第一异构化催化剂的存在下，将步骤（1）中分离出的1-丁烯进行异构化反应，使得至少部分所述1-丁烯异构化成2-丁烯，并将得到的异构化产物、步骤（1）中分离出的2-丁烯和正丁烷进行蒸汽裂解反应；或者

（2-2）在第二异构化催化剂的存在下，将步骤（1）中分离出的2-丁烯进行异构化反应，使得至少部分所述2-丁烯异构化成1-丁烯，并将得到的异构化产物、步骤（1）中分离出的1-丁烯和正丁烷进行蒸汽裂解反应。

从实施例的结果可以看出，采用本发明的方法能够使得到的丙烯的收率达到19.50%以上，丁二烯的收率达到7.20%以上，丙烯和丁二烯的总收率达到28.65%以上。由此可见，采用本发明提供的方法能够获得较高的丙烯和丁二烯收率，从而提高了液化石油气的利用率和经济附加价值。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。