[发明专利]一种利用混合丁烷生产高附加值产品的方法

说明书

本发明方法提供一种利用混合碳四生产高附加值产品方法，以混合丁烷为原料，采用芳构化技术与催化脱氢技术的组合工艺，在催化剂的作用下直接获得芳构化油和芳构化尾气，由于芳构化尾气的主要成分为丙烷，进一步采用催化脱氢技术，使丙烷脱氢生成丙烯，同时副产氢气。生成的芳构化油可作为高辛烷值汽油添加组分，生成的丙烯，为聚丙烯装置增加原料来源。本发明涉及的工艺流程简单，原料利用率高，干气产率低，提高了混合丁烷的附加值，是有效利用混合丁烷的途径之一。

技术领域

本发明涉及一种利用混合丁烷，生产芳构化油和丙烯方法。具体的说本发明采用芳构化技术和催化脱氢技术相结合的工艺组合，直接生产芳构化油和丙烯，同时副产氢气，是一种能将混合丁烷转化为高辛烷值汽油添加组分和重要化工原料的方法。

背景技术

目前，世界车用汽油质量标准正朝着超低硫、低烯烃、低芳烃的清洁化方向发展。国外清洁汽油生产主要有三种手段：一是采用催化汽油加氢处理、二是添加高辛烷值汽油组分、三是利用汽油池调和技术，以达到生产清洁汽油的目的。

与国外发达国家汽油池组成相比，我国汽油特点是：一是催化裂化汽油比例高，占75％，是发达国家催化汽油的2倍以上；二是汽油中烯烃含量高；三是重整汽油比例低，芳烃含量相对低，高辛烷值汽油调和组分严重不足，使汽油池缺乏必要的调和手段。需要通过组合工艺技术降低催化汽油中硫含量符合国Ⅴ车用汽油标准。

再者，丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、丁醇、辛醇、环氧丙烷等，其中聚丙烯是最大的应用领域，约占全部用途的65％。石脑油蒸汽裂解是获得丙烯的主要途径。近年来生产乙烯的裂解原料由石脑油转向廉价的乙烷，以降低生产成本，导致副产品丙烯产量大幅减少。据美国投资银行专家分析，到2015年，美国石脑油蒸汽裂解装置联产的丙烯产量较2010年减少了约400万吨/年。炼厂丙烯是丙烯的第二大来源，但催化裂化装置主要生产汽、柴油，丙烯只占其产量的3％～6％。虽然可以通过优化运行来提高丙烯收率，但丙烯产量增速有限。据CMAI公司分析，到2016年全球聚丙烯产能达到7680万吨/年，约占丙烯总加工量的60％。丙烯需求量将以年均4.4％的速度增长。数据显示，近两年我国对丙烯的年需求量直逼3000万吨，供需差额在500万吨左右。并且消费量还在以每年5％～6％的速度增长。

炼厂副产大量的C4低碳烷烃，因其本身辛烷值不高，不能直接作为车用汽油，仅作为一般燃料使用或作为民用液化气出厂销售，资源利用价值低，若将炼厂副产的丁烷资源转化成高辛烷值汽油添加组分和丙烯，将大幅度提高其利用价值，大幅度提升丁烷资源的利用率，经济前景也十分可观。

CN201210212576.5公开了一种碳四烃芳构化联产丙烷的工艺方法。该方法利用芳构化和丁烷脱氢组合的工艺，使未参与芳构化反应的丁烷进行脱氢，生成的丁烯循环至芳构化反应器。该方法利用脱氢工艺补充增加了芳构化原料，但该方法对碳四以下烃类利用稍显不足，干气产率相对较高。

CN201010256506.0公开了一种混合碳四利用方法，主要利用混合碳四在阳离子交换树脂存在下与甲醇进行醚化反应，生成MTBE和不含异丁烯的混合碳四，将不含异丁烯的混合碳四进行萃取精馏，得到混合丁烷和混合丁烯，混合丁烷经催化转化生产丙烷和芳烃，混合丁烯与乙烯进行歧化反应生产丙烯。该方法流程长，难度较大。

CN201210137002.6公开了一种提高混合碳四利用价值的方法，该方法以裂解碳四为原料，进行选择性加氢除炔，使其中乙烯基乙炔和1-丁炔加氢生成1，3-丁二烯和1-丁烯，将产物经萃取精馏，分离出1，3-丁二烯。剩余的碳四物流与炼厂碳四混合进行加氢异构，将其中的1-丁烯异构化为2-丁烯，并将其产物进行分离，得到异丁烯产品。剩余物流进行歧化反应生产丙烯，分离后未反应的乙烯及碳四进行全加氢反应后作为乙烯裂解料。该方法对碳四资源利用的工艺有些复杂，经济性不高。