[发明专利]一种以MTO副产碳四为原料生产异丁烯的方法

说明书

本发明公开一种以MTO副产碳四生产异丁烯的方法，包括如下步骤：（1）MTO副产碳四原料与氢气进入加氢反应器，在选择性加氢催化剂的作用下，使丁二烯含量降低到100 ppm以下；（2）加氢产物分离出氢气后进入正丁烯骨架异构反应器，在异构化催化剂的作用下，使正丁烯异构为异丁烯；（3）异构化产物进入气液分离罐，经冷却后，分离出的气相产物进入分馏塔距塔顶1/4～至1/3处，分离出的液相产物进入分馏塔距塔顶2/3～至3/4处，塔顶采出含异丁烯的混合碳四产品，塔底采出C₅⁺汽油。该方法具有生油率低，再生时间短，可加工丁二烯含量较高的碳四原料的优点。

技术领域

本发明涉及一种以MTO副产碳四为原料生产异丁烯的方法。

背景技术

2011年我国甲基叔丁基醚（MTBE）装置总产能已超过750万吨/年，MTBE装置平均开工率仅为60%。原料异丁烯的供应已成制约MTBE行业发展的瓶颈。

目前我国市场上的异丁烯资源主要来自于催化裂化和乙烯裂解的副产碳四。受乙烯裂解原料轻质化和国内甲醇制烯烃（MTO）路线冲击，作为主要异丁烯来源的裂解碳四产量会越来越少，未来或将面临异丁烯原料更加短缺的局面

据中国石油和化学工业联合会统计结果，目前在建、拟建以及处于规划阶段的MTO项目共计有29项，烯烃总产能已超过2000万吨/年。预计2015年煤制烯烃产量将达到500万吨，到2020年煤制烯烃产量将达到800万吨。MTO副产碳四产量约占烯烃总产量的13%，MTO副产碳四中的正丁烯含量高达85%。

利用MTO副产碳四中的正丁烯，通过骨架异构技术生产异丁烯是解决MTBE原料供应短缺的一条具有竞争力的方法。现有正丁烯骨架异构制异丁烯的方法，均采用含正丁烯原料与催化剂在异构化条件下直接接触的技术方案，催化剂是该技术的关键。

由于MTO副产碳四中含有较高含量的丁二烯，其典型含量为1-2 wt%。现有正丁烯骨架异构技术若用于加工丁二烯含量较高的碳四原料，其催化剂的失活将显著加快，导致不得不需要更加频繁的再生，因此现有技术通常要求含正丁烯原料中的丁二烯含量低于100 ppm。此外，现有正丁烯骨架异构技术若用于加工正丁烯含量高达85 wt%的碳四原料，除生成异丁烯外，还会联产大量的劣质汽油，存在异丁烯单程产率低的不足。

发明内容

针对现有正丁烯骨架异构技术用于加工MTO副产碳四原料存在的不足，本发明提供了一种以MTO副产碳四为原料生产异丁烯的方法。该方法具有生油率低，再生时间短，可加工丁二烯含量较高的碳四原料的优点。

本发明一种以MTO副产碳四生产异丁烯的方法，包括如下步骤：

（1）MTO副产碳四原料与氢气进入加氢反应器，在选择性加氢催化剂的作用下，在温度为60～100℃，总压为1.5～2.0 MPa，空速为5～10 h^-1，氢气/丁二烯摩尔比为1.0～2.0的条件下反应，使丁二烯含量降低到100 ppm以下；

（2）加氢产物分离出氢气后进入正丁烯骨架异构反应器，在异构化催化剂的作用下，在温度为300～400℃，压力（绝压）0.05-0.2 MPa，重量空速为0.5-4 h^-1的条件下反应，使正丁烯异构为异丁烯；

（3）异构化产物进入气液分离罐，经冷却到40～60℃后，分离出的气相产物经压缩机压缩后进入分馏塔距塔顶1/4～至1/3处，分离出的液相产物进入分馏塔距塔顶2/3～至3/4处，塔顶采出含异丁烯的混合碳四产品，塔底采出C₅⁺汽油。