[发明专利]一种碳四烃生产乙烯和丙烯的方法

说明书

本发明涉及碳四烃生产乙烯和丙烯领域，公开了一种碳四烃生产乙烯和丙烯的方法。包括：将碳四烃与流化态催化剂在流化床反应器中接触进行催化反应，其中，所述碳四烃包含碳四烷烃和碳四烯烃，所述碳四烃中碳四烷烃的质量分数不小于30％；催化剂包括基质、活性组分和粘结剂；以催化剂的总重量为基准，基质的含量为10‑70重量％，活性组分的含量为10‑70重量％，粘结剂的含量为10‑50重量％；活性组分包含具有MFI结构的分子筛和金属活性组元，金属活性组元选自Fe、Ni、Cr、Mn、Pt、Mg和V元素中的至少一种的金属或氧化物，其中金属活性组元的重量为分子筛的0.5‑15重量％。可以实现将烷烃含量高的碳四烃进行转变为乙烯和丙烯，且产物收率高。

技术领域

本发明涉及碳四烃生产乙烯和丙烯领域，具体涉及碳四烃生产乙烯和丙烯的方法。

背景技术

碳四烃主要来源有催化裂化装置副产碳四、蒸汽裂解装置副产碳四和油田回收碳四。近年来，随着煤化工的发展，甲醇制烯烃过程中也会产生较多的碳四烃。

在我国，碳四烃的综合利用率很低，其中大部分用作工业或民用燃料，只有不到40％的碳四烃用于生产烷基化油、甲基叔丁基醚(MTBE)等汽油调和组分和树脂、橡胶、纤维等化工产品。随着国家对乙醇汽油的大力推广，MTBE的使用将受到限制，再者由于一些化工型炼厂没有配套的烷基化装置，使得更多的碳四烃无法得到高效利用。而乙烯和丙烯市场则发展迅速，其表观消费量逐年增加，供求关系紧张。以碳四烃为原料生产乙烯和丙烯既可以解决碳四烃综合利用率低的问题，又能缓解乙烯和丙烯的市场矛盾。

目前，国内外多家公司已经开发了针对碳四烯烃的催化裂解技术，主要包括UOPAtofina的OCP技术、Lurgi公司的Propylur技术、Mobil公司的MOI技术、KBR公司的Superflex技术和中石化上海石油化工研究院的OCC技术等。这些催化裂解技术比较成熟，反应条件适中，乙烯和丙烯的产率超过了50％以上，缺点是无法处理碳四烷烃含量较高的原料，且使用固定床反应器时无法实现反应-再生过程的连续进行。而碳四烷烃的催化裂解尚处于实验室阶段。

CN1506342A中公开了一种碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙烯的方法。该方法通过采用以负载Mg、Ca或Ba中至少一种碱土金属的ZSM型分子筛为催化剂，反应原料碳四及其以上烯烃在反应温度为400-600℃，反应压力为0-0.15MPa，液相空速为10-50h^-1条件下发生裂解反应。该方法能够明显提高丙烯的选择性和收率。

CN106608789A中公开了一种碳四烯烃催化裂解生产丙烯的方法。该方法通过采用抽余碳四为原料，将型状指数为3-100的ZSM-5分子筛原粉成型，然后进行碱处理，得到复合孔道结构的分子筛催化剂，在反应温度400-600℃，反应压力0-0.3MPa，重时空速1-50h^-1的条件下反应。该方法能够明显提高催化剂的稳定性和丙烯选择性。

CN105085143A公开了一种碳五碳六烷烃和碳四混合生产乙烯丙烯的方法。富含碳五碳六烷烃的原料先进入装有脱氢催化剂的反应器在温度480-700℃、压力0.01-3MPa、体积空速为0.1-10h^-1条件下进行烷烃脱氢反应，脱氢产物与碳四烃混合后进入装有催化裂解催化剂的反应器内在温度450-650℃、压力0.1-0.3MPa、体积空速0.1-10h^-1条件下进行催化裂解反应。该方法能够提高乙烯、丙烯收率，并且能够降低能耗。

CN107735387A公开了一种用于生产丙烯的系统和方法。该方法采用两个串联反应器，分别装载复分解催化剂和裂解催化剂，或一个反应器中串联装载复分解催化剂和裂解催化剂。其中复分解催化剂为浸渍有金属氧化物的介孔二氧化硅，裂解催化剂为MFI结构化二氧化硅。含有丁烯的物流分别发生复分解反应和裂解反应，转化为乙烯和丙烯，其中乙烯可以作为第一循环物流与含有丁烯的物流混合后再次发生复分解反应和裂解反应，反应产物中富含丁烯的物流可以第二循环物流再次发生复分解反应和裂解反应。该方法能够得到较高的丙烯收率。