[发明专利]一种提高催化剂利用率的异丁烯叠合方法

说明书

本发明公开了一种提高催化剂利用率的异丁烯叠合方法。该方法包括：（1）提供一个净化单元，所述净化单元包括聚结器；（2）液化气原料进入净化单元，通过聚结器，脱除原料中含有的碱性金属离子；（3）步骤（2）所得除杂后的液化气原料依次通过装有树脂催化剂的若干个叠合反应器，进行叠合反应；（4）最后一个叠合反应器所得反应流出物经过分离后，得到叠合油产品。本发明的方法无需利用树脂催化剂进行吸附除杂，对于现有装置而言，提高了树脂催化剂的利用率，延长了催化剂的使用寿命，节省了催化剂费用。

技术领域

本发明涉及一种异丁烯叠合工艺方法，具体地说是一种提高催化剂利用率的异丁烯叠合方法。

背景技术

MTBE辛烷值高达118，一直是我国优质的汽油调和组分。但自从1995年美国加州在地下水中发现微量的MTBE以来，人们对MTBE的环保问题日益关注。2017年9月，经国务院批准，国家发改委等十五部委联合下发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，要求2020年全国范围内推广使用车用乙醇汽油，基本实现全覆盖。车用E10乙醇汽油标准GB18351-2017明确规定“乙醇体积分数为10%±2%，除乙醇外的其他含氧化合物不得超过0.5%，且不得人为添加”，因此含氧化合物如MTBE等，将无法在汽油池中人为添加。由此也将造成现有MTBE装置的废弃、烷基化装置原料不足、缺少高辛烷值调油组分及缺少正、异丁烯分离手段的问题。异丁烯叠合技术是解决上述问题有效途径。

异丁烯叠合技术是以与合成MTBE装置相同的混合C₄为原料，该混合C₄可以来自FCC装置、乙烯装置或烷烃脱氢装置。叠合装置产出以异辛烯（C₈烯烃）为主的高辛烷值烯烃组分，可以根据企业汽油池烯烃容量直接添加到汽油池中，也可以深度加氢或部分加氢后再添加到汽油池中。剩余的贫异丁烯C₄可以作为烷基化原料送入烷基化装置。

目前，异丁烯叠合-加氢技术大多源自国外。具有代表性的有UOP公司开发的InAlk工艺，Axens公司（隶属于IFP）开发的Dimersol-G工艺、Selectopol和Polynaphtha工艺，Snamprogetti公司和CDTECH公司合作开发的Dimer8工艺，KBR公司和Fortum公司合作开发的NExOCTANE工艺，RHT公司开发的异辛烯/异辛烷工艺，LyondellBasel公司开发的异辛烯工艺。

由于异丁烯叠合装置与合成MTBE装置高度类似，并同以阳离子交换树脂为催化剂，因此现有MTBE装置可改造为异丁烯叠合装置。由于异丁烯叠合反应为强放热反应，放热量高于合成MTBE反应，并且阳离子交换树脂的使用温度仅为50~70℃。因此，MTBE装置改造时需重点考虑控温及取热。

对于现有炼油型企业，其原料C₄大多来自FCC装置，硫含量较高，需经碱洗和水洗等脱硫工段以控制醚化产品的硫含量。在此过程中，微量的水和碱性金属离子会进入液化气原料中，并带入MTBE反应器。金属离子溶解在液化气原料中与树脂催化剂接触，会取代树脂催化剂磺酸根基团上的氢离子，使催化剂中毒失活。同时，被取代下来的氢离子又会对反应器器壁造成腐蚀，腐蚀产生大量的铁离子、镍离子进入反应物料，进一步取代树脂催化剂的磺酸根基团，最终造成反应器壁酸腐和催化剂寿命缩短的问题。

现有MTBE装置的反应单元往往由多个反应器串联组成，在前段反应器设置时往往采用两组反应器并联切换使用的形式，除起醚化反应作用外，还兼具吸附杂质的作用，即现有技术中需要设置可切换操作的预脱杂反应器，装填树脂催化剂，以脱除原料中含有的碱性金属离子。设置可切换操作的预脱杂反应器，虽然能够实现脱杂目的，但同时也导致树脂催化剂的利用率不高。

《科技创新报道》（2007年第34期）“MTBE装置增加更换原料净化器的成功应用”提到在原料线上增加了两台净化器，在净化器中装入缩合反应催化剂，一开一备使用，达到净化原料杂质的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高催化剂利用率的异丁烯叠合方法。