[发明专利]一种碳四加氢的生产装置及碳四加氢方法

说明书

本发明公开了一种碳四加氢的生产装置及碳四加氢方法。所述装置包括：脱丁烷塔、一段加氢反应器、一段循环冷却/加热器、一段加氢分离装置、二段加氢反应器、二段加氢进出料换热器、二段加氢进料加热器、脱丁烷塔中间再沸器、二段加氢分离装置、压缩机吸入罐、循环氢压缩机；二段加氢分离装置包括：二段加氢热分离罐、二段加氢后冷器和二段加氢冷分离罐；或者包括二段加氢后冷器和二段加氢分离罐。本发明可以处理所有碳四，包括低烯烃碳四、高烯烃碳四、富炔和二烯碳四等富含碳四轻烃，同时将余热回收，提高了装置的经济效益。

技术领域

本发明涉及碳四轻烃领域，更进一步说，涉及一种碳四加氢的生产装置及碳四加氢方法。

背景技术

随着石油化工加工深度的不断深入，对液化气、油田伴生气、炼油装置及乙烯装置副产的C4馏分中各组分的合理利用日益受到重视。乙烯裂解副产C4馏分中含有的1,3-丁二烯可通过丁二烯抽提装置提取出来用于生产合成橡胶，抽余液中的异丁烯可通过醚化装置与甲醇反应生成MTBE，并可通过进一步精密分馏获得高纯度的1-丁烯，但随着近几年国内MTBE产能剧增，尤其是PO/MTBE装置大量副产MTBE，未来MTBE供需接近平衡，且部分国家和地区已经将MTBE列为污染物并禁止使用，因此抽余液的利用是需要解决的问题。同时丁二烯抽提装置副产的碳四炔烃，炔烃浓度一般20％wt左右，甚至达到40％wt，这些富含炔烃的残余馏分未能有效利用，又因高浓度炔烃易聚合爆炸，存在安全问题，一般采用抽余液进行稀释，降低炔烃浓度后将其作为燃料烧掉。如果将其处理转化为有价值的馏分加以利用，将大大提高乙烯装置综合效益。炼厂重整、常减压和加氢裂化等装置副产大量碳四。当前这些C4混合物绝大部分作为液化气燃料烧掉，化工利用率较低。而另一方面随着油品质量升级和国V汽柴油的推广，烷基化油需求会愈来愈旺盛，同时乙烯裂解原料轻质化趋势，需要大量饱和C4烷烃，使得C4综合利用尤其是分离、加氢工艺路线，愈来愈引起人们的重视。

炼厂碳四来源广泛，主要分为两种类型，一种是含烯烃≤5wt％的饱和碳四，另一种是烯烃含量40～50wt％的不饱和碳四，烷基化装置的原料是异丁烷、丁烯，正丁烷则是惰性组分，而乙烯装置需要大量的烷烃，尤其是正丁烷作为裂解原料后，乙烯收率较高。

中国专利文献CN102294203A公开了一种催化热裂解制乙烯中的碳四二段加氢装置及工艺，通过采用二段选择性加氢，避免了1,3-丁二烯深度加氢引起反应器结焦、降低催化剂使用寿命和装置运行周期的问题，可直接对混合碳四进行加氢，提高了原料的利用率。但是对于含少量或没有二烯烃的碳四混合物没有涉及具体的分离方法，也没有涉及有机硫氮等杂质的脱除方法，更没有涉及碳四分离生产烷基化碳四等。

中国专利文献CN102188985A公开了一种碳四馏分选择加氢催化剂及其制备方法，该催化剂可将碳四馏分中的炔烃选择性加氢，丁二烯基本不损失，催化剂具有高活性、高选择性并且制备方法简单，应用广泛。但该发明主要是对碳四馏分中炔烃的选择性加氢，没有烷、烯混合物中单烯烃的加氢方法，且只是催化剂的制备，没有涉及分离方法，也没有涉及有机硫氮等杂质的脱除方法，更没有涉及碳四分离生产烷基化碳四等。

中国专利文献CN105566032公开了富炔碳四的选择性加氢工艺，即将丁二烯抽提装置副产的碳四炔烃首先经精馏塔分离，塔顶物料经选择性加氢除炔后采出，该发明主要针对的仍然是炔烃的选择性加氢，没有涉及炔烃、二烯烃、单烯烃的全加氢以及碳四分离等等。

发明内容

为解决现有技术中低价值的碳四炔烃、炼厂碳四、丁二烯抽余液等综合利用问题，本发明提供了一种碳四加氢的生产装置及方法。通过进行分离、一段加氢、二段加氢等工艺，本发明可以处理所有富含碳四炔烃或二烯烃以及单烯烃的物料，包括液化气、油田伴生气、炼厂碳四和乙烯装置抽余碳四等，同时，通过采用换热网络优化技术，将余热回收，提高了装置的经济效益。