[发明专利]一种轻烃原料生产乙烯和丙烯的方法和装置

说明书

本发明涉及轻烃原料生产乙烯和丙烯领域，公开了一种轻烃原料生产乙烯和丙烯的方法和装置。方法包括：(1)将轻烃原料进行裂解反应得到裂解气；(2)将所述裂解气与马来酸酐相接触，所述裂解气中C₄端烯烃与马来酸酐进行共聚反应；(3)将所述共聚反应得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；(4)将所述气相产物进行气相分离得到乙烯、丙烯、乙烷和丙烷，同时得到的乙烷和丙烷作为循环料；(5)将所述液固混合物进行分离，得到所述裂解气中C₄端烯烃与马来酸酐的共聚物；其中，所述裂解气含有0.1～10重量％的C₄端烯烃。可以有效地利用轻烃原料生产乙烯和丙烯，并产交联共聚物，且降低裂解分离过程的能耗。

技术领域

本发明涉及轻烃原料生产乙烯和丙烯领域，具体地，涉及一种轻烃原料生产乙烯和丙烯的方法和装置。

背景技术

乙烯和丙烯是重要的基础有机化工原料，其产品和衍生产品涉及到国民经济各个领域。

目前，生产乙烯和丙烯的工业过程主要是通过石油化工生产过程，采取的主要生产工艺为蒸汽裂解工艺，使用原料主要为石脑油；和催化裂化工艺，使用原料主要为可催化裂解烃油。

蒸汽裂解工艺是技术最成熟、应用最为广泛。但是目前的蒸汽裂解工艺中，要将裂解产物分离和提纯获得乙烯和丙烯等裂解产品，此分离过程中存在能耗较高的问题。

目前，一方面工业对生产乙烯和丙烯的原料需求旺盛，但是蒸汽裂解工艺的分离过程能耗高；另一方面，在石油化工生产过程中，还产生大量的轻烃原料，例如轻烃原料，目前主要以燃烧的方式处理，没能很好地加以利用。

CN101781387A公开一种马来酸酐/共轭二烯烃共聚反应的方法。

CN102212166B公开了一种双环戊二烯与马来酸酐共聚反应方法，在无需增加稳定剂和助稳定剂条件下，反应体系简单，产物易分离，制备聚合物微球表面洁净，粒径均一，形貌可控，分散性良好。

CN102690393A公开了一种C5混合-马来酸酐制备的含有功能性基团的共聚物。将C5混合物与马来酸酐交替共聚合，一步反应制备含有功能性基团的高度交联的共聚物，充分制用了C5混合物中的烯烃和二烯烃，未涉及C5以下低碳烯烃的情形。

因此，需要解决蒸汽裂解的分离过程能耗高以及轻烃原料加工利用的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决轻烃原料的加工利用、降低蒸汽裂解分离过程能耗高的问题，提供了一种轻烃原料生产乙烯和丙烯的加工方法和装置。可以实现将轻烃原料生产获得乙烯和丙烯产品，而且在此过程中通过将裂解气先进行共聚反应，不仅实现将裂解气中的端烯烃分离，聚合制备为含有马来酸酐官能团的交联聚合物，提供了可作为生产功能性材料的原料，而且裂解气减少了端烯烃组分后的再进行分离得到乙烯和丙烯，可以降低分离过程的能耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种轻烃原料生产乙烯和丙烯的方法，包括步骤：(1)在蒸汽裂解条件下，将轻烃原料进行裂解反应，并将裂解反应产物进行气液分离，得到裂解气；(2)在引发剂和有机溶剂存在下，将所述裂解气与马来酸酐相接触，所述裂解气中C₄端烯烃的部分或全部与马来酸酐进行共聚反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行气液分离，得到气相产物和液固混合物；以所述气相产物的总重量为基准，所述气相产物中C₄端烯烃的含量为1重量％以下；(4)将步骤(3)得到的气相产物进行气相分离得到乙烯、丙烯、乙烷和丙烷，并将乙烷和丙烷作为循环料加入步骤(1)的轻烃原料中；(5)将步骤(3)得到的液固混合物进行分离，得到固体产物和液体，所述固体产物为含有马来酸酐官能团的聚合物；所述液体返回步骤(2)的所述有机溶剂中；其中，所述裂解气含有0.1～10重量％的C₄端烯烃；所述轻烃原料为乙烷、丙烷和液化石油气中的一种或多种。