[发明专利]一种对轻烃进行热裂解生产丙烯及乙烯的方法

说明书

本发明涉及一种对轻烃进行热裂解生产丙烯及乙烯的方法，本发明实际提供了一种利用丙烷脱氢装置的进料加热炉对轻烃进行热裂解生产丙烯及乙烯的方法，通过将丙烷脱氢进料加热炉分隔成两个炉膛，其中一个炉膛中布置加热管用来加热丙烷，另外一个炉膛中布置裂解管用来裂解轻烃的方式，使进料加热炉具有小型裂解炉的功能，可裂解丙烷脱氢装置副产的脱乙烷塔尾气和C4+副产物，得到高附加值的丙烯、乙烯，简化了丙烷脱氢装置的产品种类，提高了装置的丙烯收率，还能副产乙烯，有效的解决了下游配套的聚丙烯装置生产高附加值的共聚产品对乙烯原料的需求，提高了配套聚丙烯装置的市场竞争力，且流程简单、投资较少，经济效益明显。

技术领域

本发明涉及一种对轻烃进行热裂解生产丙烯及乙烯的方法。

背景技术

丙烯是最重要的石油化工产品之一，也是多种大宗化工产品的主要原料，属于增长稳健、快速的大宗商品。目前，国内外对丙烯的需求缺口巨大，并且呈增长趋势，这也推动了丙烯行业及生产技术的发展。全球约64％的丙烯通过石脑油裂解得到，但该工艺主产乙烯，副产少量丙烯。炼厂催化裂化副产物是丙烯的第二大来源，虽然催化裂化工艺具有一定增产丙烯的潜力，但需要以牺牲气柴煤等成品油产量为代价，其装置经济性将受到影响。除了石脑油裂解与炼厂副产两种传统工艺以外，目前生产丙烯的新工艺有丙烷脱氢(PDH)、深度催化裂化(DCC)、甲醇制烯烃/丙烯(MTO/MTP)、高碳烯烃裂解和异位烯烃转化等。综合考虑成本、资源和技术成熟度，丙烷脱氢已成为目前最有竞争力的制丙烯工艺。

目前，全球已实现大规模工业化的丙烷脱氢工艺有UOP公司的Oleflex工艺和Lummus公司的Catofin工艺，两者均属于成熟工艺，全球范围内的现有装置均运营良好；另外，Uhde公司的STAR工艺和Snamprogetti/Yarsints公司的FBD工艺也有少量的工业化装置，Linde/BASF也宣称具有丙烷脱氢技术。近几年以来，国内丙烷脱氢发展迅速，短短几年内国内在建或规划中的丙烷脱氢装置已达十几套，主要采用的技术为UOP的Oleflex工艺和Lummus的Catofin工艺。

典型的丙烷脱氢装置流程通常包括：原料预处理、脱氢反应、产品压缩及干燥、低温分离、丙烯精馏等单元。丙烷脱氢装置的主要产品为丙烯，副产品包括富氢尾气、脱乙烷塔尾气以及C4+副产物。富氢尾气可通过PSA装置提纯得到高纯氢外售，而脱乙烷塔尾气及C4+往往只能作为燃料，得不到有效利用。目前已公开的丙烷脱氢专利或文献主要关注的为脱氢反应，包括催化剂反应机理及制备、催化剂再生、反应系统设计，而对于脱乙烷塔尾气及C4+副产物在丙烷脱氢装置内的利用鲜有公布或报道。

从丙烷脱氢反应器出来的物料主要是脱氢产物丙烯、氢气，未反应的丙烷，以及少量副产的C1、C2轻组分和C4+重组分。通过后续的降温，压缩和深冷分离等工序得到产品丙烯、氢气，同时副产脱乙烷塔尾气(C2等轻组分)和C4+。脱乙烷塔尾气的主要成分为乙烷、乙烯、甲烷等轻组分，C4+副产物主要成分为丁烷、丁烯、戊烷等重组分。现有工艺中，脱乙烷塔尾气一般作为丙烷脱氢装置加热炉的燃料气使用，C4+作为燃料油或者低价出售，两股产品都未得到有效的利用。并且，丙烷脱氢下游配套聚丙烯装置是目前应用较多的一种产业链规划，传统丙烷脱氢装置不产乙烯，如果项目没有规划乙烯裂解装置，受限于乙烯来源的问题，大部分配套的聚丙烯装置只能选择均聚产品而放弃更高端的共聚产品，从而导致产品单一，市场竞争力不强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过使丙烷脱氢装置的进料加热炉兼具蒸汽裂解功能从而使丙烷脱氢的副产物得到有效利用、生产丙烯乙烯的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种对轻烃进行热裂解生产丙烯及乙烯的方法，其特征在于：

2.0MPaG的原料丙烷和来自丙烯精制塔塔釜的循环丙烷一起进入脱丙烷塔，经过脱丙烷塔分离，塔底得到碳四副产品，塔顶得到1.5MPaG、45℃的精制丙烷；