[发明专利]一种裂解混合C4

说明书

本发明提供一种裂解混合Csubgt;4/subgt;物料选择加氢的方法及其应用，包括步骤A：将裂解混合Csubgt;4/subgt;物料和含氢气物料通入第一固定床反应器进行选择加氢反应，以产生包含1‑丁烯的第一加氢物料，其中，在所述第一固定床反应器内设置有装填第一选择加氢催化剂的多个催化剂床层，并且靠近物料入口处的第一催化剂床层内的第一选择加氢催化剂的活性组分的含量高于靠近物料出口处的第二催化剂床层。采用本发明所提供的方法，可处理Csubgt;4/subgt;物流的丁二烯和炔烃的浓度高达5‑80wt％，选择加氢后的产物物流中的丁二烯和炔烃的含量可以降低至10ppm。丁二烯生成1‑丁烯的选择性可达50％以上。可见，通过本发明所提供的方法可使Csubgt;4/subgt;馏分得到合理利用。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种裂解混合C₄物料选择加氢的方法及其应用。

背景技术

石油烃裂解制乙烯装置副产大量的混合C₄馏分，其中含有40wt％～60wt％的1,3-丁二烯以及总量为0.5～2.0wt％的乙烯基乙炔(VA)和乙基乙炔(EA)，其余部分为丁烷、丁烯和少量的1,2-丁二烯、碳三和碳五组分。工业上一般利用抽提等方法从C₄馏分中将1,3-丁二烯分离出来。但是某些乙烯生产装置，尤其是在下游没有配套的合成橡胶装置的情况下，不需要1,3-丁二烯而需要大量的高纯度的1-丁烯。

1-丁烯主要用作乙烯的共聚单体，同时作为主要原料可用于生产高附加值的仲丁醇、甲乙醇等化工产品；1-丁烯齐聚可生产碳八、碳十二a烯烃，可以进一步生产表面活性剂，所以从经济上考虑不需要1,3-丁二烯的抽提装置，比较经济的工艺路线是通过选择加氢将裂解C₄中的1,3-丁二烯转变为1-丁烯。

还有一种情况是在下游配套了合成橡胶装置的乙烯生产装置的情况下，副产的裂解C₄通过1,3-丁二烯抽提装置得到丁二烯产品后，产生的尾气中含有20～30wt％的1，3-丁二烯，4～8wt％的1,2丁二烯，20～40wt％的乙烯基乙炔(VA)和乙基乙炔(EA)，这一类尾气的特点是炔烃含量过高，难以处理，工业上一般与液化气混合后当火炬气烧掉，不仅浪费资源而且污染环境。

利用选择加氢催化剂通过加氢反应将C₄物流中的丁二烯和炔烃转化为丁烯和少量的丁烷。C₄物流中的丁二烯和炔烃和氢气在选择性加氢催化剂的存在下进行反应，该加氢反应为放热反应，反应过程中放出大量的热，导致反应温度急升。另外C₄物流中的丁二烯和炔烃等不饱和烃极不稳定，高温下会在催化剂床层进行聚合反应，从而导致催化剂堵塞和失活，加氢反应放热引起反应温度的提高，反应温度的提升又会进一步加快聚合物沉积的速度，导致丁二烯和炔烃选择加氢工艺中催化剂寿命很短。如果C₄物流中炔烃和丁二烯浓度更高，情况会更严重。并且高温会促使1-丁烯向2-丁烯转化，降低1-丁烯的收率。因此研制选择加氢催化剂固然极其重要，但是选择合适的选择加氢工艺更重要。

专利CN1872819A提供了一种逆流式选择加氢方法，混合C₄烃类原料和氢气分别从逆流反应器的上部和下部经分配器进入塔内，向下流动的烃类馏分与向上流动的氢气在催化剂表面逆流接触，在压力为0.1-3.0MPa，反应温度为40-100℃，体积空速1-20h^-1下反应，同时，混合C₄中的轻质气体在氢气的气提作用下进入气相，和未反应的氢气一起从反应器顶部流出；精制后的混合C₄产品从反应器底部流出。该专利所指的混合C₄烃类原料为来自MTBE装置的C₄混合物，该工艺使用的是主要活性组分为钯的贵金属催化剂。