[发明专利]C4和C5烯烃馏分转化成醚和丙烯的方法与设备

说明书

本发明的内容是将至少一种选自于由C₄烯烃馏分和C₅烯烃馏分组成的组中的馏分转化成一部分为醚(烷基一叔丁基醚或烷基叔戊基醚)，另一部分为丙烯的方法。部分或全部C₄馏分可能来自于C₅烯烃馏分的转化。当这种馏分来自于蒸气裂化操作时，本发明的另一个内容是借助使用这种方法，优化蒸气裂化的乙烯-丙烯相对选择性。

由轻链烷馏分组成的物料的蒸气裂化提供石油化学所必需的乙烯和丙烯。还提供许多其它较重的产品，具体是C₄烃馏分，这种馏分基本上含有1,3-丁二烯、异丁烯、正丁烯和丁烷，伴随有微量炔烃，和C₅烃馏分，这种馏分基本上含有C₅二烯烃、甲基丁烯、正-戊烯和戊烷，还伴随有微量炔烃。

例如，流化床催化裂化(FCC)重烃物料，除了是基本产品的汽油和粗柴油馏分之外，还得到较轻的产物，其中有C₄烃馏分和C₅烃馏分，C₄烃馏分主要含有异丁烷、异丁烯、正丁烯和丁烷，伴随有少量的1,3-丁二烯和炔烃； C₅烃馏分主要含有戊烷、甲基丁烯和正戊烯，伴随有少量的C₅二烯烃和炔烃。

直到最近，仅仅1,3-丁二烯和异丁烯在聚合物工业中找到了应用，具体地在轮胎工业中作为原料。轮胎寿命的提高和需求相对停顿使得目前没有使用或不好使用的丁二烯出现过剩。相反地对异丁二烯又感兴趣了，异丁二烯可以用于合成可用作汽车碳氢燃料添加剂的醚。

本发明提出一种处理C₄烃馏分的方法，该烃基本含有异丁烯、正丁烯和丁烷，和不同量的1,3-丁二烯，该方法包括将异丁烯转化成醚(例如MTBE)，并且它能够将1,3-丁二烯和正丁烯转化成例如聚合可使用的丙烯。本发明还提出一种处理C₅馏分的方法，以便将它主要转化成醚(例如TAME)和丙烯。本发明还提出C₄馏分和C₅馏分联合处理的方法。

在蒸气裂化操作中产生的乙烯和丙烯的相对比例，可以通过改变物料的性质和改变裂化的操作条件(严格的措施)在一定的范围内进行调节。然而，在向较高比例的丙烯方向运行的方式中不可避免地生成较大量的C₄馏分、C₅馏分和一部分质量较差的较重汽油。

本发明的另一个目的是借助处理C₄或C₅烃馏分而使蒸气裂化的乙烯-丙烯相对选择性优化，在它们当中产生丙烯，这样就能够调节乙烯和丙烯的相对比例，不必改变裂化的严格条件。

作为本发明内容的方法更确切地说是，将至少一种选自于由C₄烯烃馏分或C₅烯烃馏分组成的组的馏分转化成醚和丙烯的方法，所述的馏分可能主要含有二烯烃、α烯烃、异丁烯和炔烃杂质，所述的方法包括下述相继进行的步骤：

1)选择性氢化二烯烃和炔烃杂质，同时使α烯烃异构化成内烯烃，其氢化方法是在温度20-200℃，压力1-5兆帕(MPa)，空间速度0.5-10h^-1,H₂/二烯烃(摩尔)比0.5-5，优选是1-3的条件下，让所述的液相馏分通过含有至少一种沉积在载体上的金属的催化剂，其金属选自于由镍、钯和铂组成的组中，以便达到流出物主要含有内烯烃和异烯烃，实际上不含有二烯烃，也没有炔烃化合物。

2)在酸性催化剂存在下，在温度30-130℃，如以液相进行反应的压力下，让上述步骤所得到的流出物与醇反应而醚化异烯烃在醚化的同时或醚化之后分离醚和醇，以便得到流出物主要含有内烯烃，伴随有含氧的杂质。

3)分离来自步骤2)流出物中的含氧杂质，

4)在含有至少一种沉积在载体上的铼氧化物的催化剂存在下，在温度0-100℃和压力至少等于在反应温度时反应混合物的蒸气压力下，来自上述步骤的流出物与乙烯复分解，以便得到含有丙烯的流出物，所述的复分解后接分离丙烯步骤。

下面将更加详细地描述使用管道5供料的C₄烃馏分的本发明方法(在图1上作了说明)，这种馏分主要含有异丁烯、正-丁烯丁烷以及不同量的1,3-丁二烯。C₄馏分受到下述步骤的连续处理以便得到烷基叔丁基醚和丙烯：

-1,3-丁二烯的选择性氢异构化，同时1-丁烯异构化成2-丁烯和炔烃氢化，