[发明专利]乙烯的生产方法

说明书

本发明涉及一种乙烯的生产方法，通过采用将烃类物流送入烯烃裂解单元反应得到C₃、乙烷等组分，将该C₃组分全部或部分送入烯烃歧化单元，将该乙烷组分至少0.2％送入蒸汽裂解炉，将含有丙烯的物流送入烯烃歧化单元，将烯烃歧化单元产生的C₄⁺组分全部或部分循环回烯烃裂解单元，将烯烃歧化单元中未反应的C₃组分经过加氢单元后送入蒸汽裂解炉的技术方案，具有乙烯收率高、经济性好等特点，可用于配套乙烯装置，特别适用于乙烷裂解装置。

技术领域

本发明涉及一种乙烯的生产方法，具体涉及一种利用催化和热裂解方法乙烯的生产方法。

背景技术

三烯工艺(The Triolefin Process)为：丙烯歧化生产出高纯度的乙烯和丁烯-2；和该反应的逆反应，乙烯和丁烯-2反应生成丙烯。丙烯歧化技术从1970年以后未有工业应用的报道。近年来，随着全球丙烯需求量的不断增加，采用传统方法的丙烯生产量已不能满足丙烯的需求，因此利用三烯工艺的逆反应生产丙烯的技术开始工业化。从1985年底开始，Lyondell公司在美国Texas州的Channelveiw运行了一套年产136,000吨的丙烯生产装置，该工艺正是采用乙烯和丁烯－2的交叉歧化生产丙烯。在国内，Lummus于2002年向上海赛科转让了基于逆向三烯工艺的OCU技术，之后由于煤化工的大发展，很多MTO装置副产的C4，都运用此技术提升附加值。

烯烃催化裂解技术是利用各种混合C4-C6作为原料，通常在分子筛催化剂存在下，催化裂解原料中所含的烯烃，获得轻分子烯烃丙烯和乙烯的一种方法。目前具有代表性的几种烯烃催化裂解工艺主要有：Propylur工艺、OCP工艺、Omega工艺、OCC工艺及Superflex工艺。Propylur工艺由德国Lurgi公司开发，采用固定床反应工艺，用蒸汽作为稀释原料，采用分子筛催化剂，反应在500℃、0～0.1MPaG下绝热进行，反应器为固定床型式，两开一备；蒸汽与原料之比在0.5～3.0之间，催化剂寿命达到15个月。Propylur工艺的烯烃转化率达到85％，单程丙烯收率40mol％、乙烯收率10mol％(相对于进料中烯烃总量)；此工艺在德国Worringen有一套示范装置，目前还未有工业装置建设。OCP工艺由UOP和Atofina合作开发，采用固定床反应工艺，反应在500～600℃、0.1～0.4MPaG下进行；采用高空速、无稀释气体的反应体系。Omega工艺由日本的旭化成公司开发，反应在单段、绝热的固定床内进行，由两个反应器切换对催化剂进行再生；采用分子筛催化剂，反应在530～600℃、0～0.5MPaG条件下进行，反应空速WHSV为3～10h-1，此工艺烯烃转化率大于75％。旭化成于2006年6月在水岛兴建了一套Omega法生产丙烯的装置。OCC工艺由上海石油化工研究院开发，反应在固定床内绝热进行。采用一种无稀释气体的工艺，反应空速WHSV为15～30h-1、反应压力为0～0.15MPaG、反应温度为500～560℃，烯烃单程转化率大于65％。OCC工艺于2004年初在上海石化股份有限公司建成了100吨/年规模的中试装置。2009年，在中原石化有限公司建成了规模为6万吨/年的OCC工业装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的乙烯收率低的问题，提供了一种新的乙烯的生产方法，相比传统方法，本方法乙烯收率可以达到65％以上，尤其适合以乙烷为原料的蒸汽裂解装置。

工业化的三烯工艺，往往为其逆反应，即：乙烯和丁烯反应生产丙烯的工艺，在乙烯丙烯价格倒挂时具有良好的经济性，但是一旦乙烯丙烯价格不倒挂，经济性下滑严重。同时该技术对原料为C5+烯烃时适应性不佳，收率不如C4烯烃。

工业化的烯烃催化裂解技术，有着原料适应性好、乙烯丙烯收率高、不消耗乙烯等优点，但是往往存在乙烯收率低、E/P比不可调节等缺点。

对于以乙烷为原料的蒸汽裂解装置，副产的丙烯、碳四烯烃、重质烯烃收率较低，往往通过加氢后再返回裂解炉的方法来提高乙烯收率，循环收率往往小于45％