[发明专利]一种碳四、轻质油和甲醇耦合催化裂解制丙烯乙烯的工艺

摘要

本发明公开了一种利用碳四、轻质油(含石脑油、稳定轻烃、直馏汽油、抽余油、汽油等)和甲醇耦合催化裂解制丙烯乙烯的工艺。该工艺包括原料预处理单元、催化裂解反应‑再生单元、分离单元、干气芳构化单元。本发明主要解决以碳四、轻质油催化裂解制丙烯乙烯与甲醇制丙烯乙烯过程中的热量耦合问题，并且实现多种原料综合利用，能保证生产的连续性。本发明可用于生产丙烯乙烯的工业装置中，既能缓解丙烯的供需矛盾，又能提升石化企业的经济效益。

主权项

1.一种碳四、轻质油和甲醇耦合催化裂解制丙烯乙烯的工艺，具体特征包括以下步骤：(1)原料碳四进入预处理单元，碳四中含有的丙烯、丙烷等轻组分通过脱碳三塔从塔顶蒸馏出来，送到气分系统的脱乙烷塔中；而碳四及以上轻烃组分作为催化裂解反应的原料进入裂解反应系统。(2)经过预处理后的碳四和轻质油、甲醇混合，经进料泵送到催化裂解反应单元的预热器，把温度提高，然后进入加热炉中，加热到反应引发温度450～650℃，高温的混合原料从裂解反应器顶部进入裂解催化剂床层，发生裂解、氢转移、歧化、芳构化等反应，碳四和轻质油催化裂解反应以吸热为主，而甲醇制丙烯乙烯的反应以放热为主。这两种反应热效应的耦合效果，可通过调整原料的比例来调节，从而控制床层温度。反应产物从反应器底部流出，进入原料预热器，为其提供热量。本工艺中催化裂解催化剂经过一段时间的反应之后会逐渐生焦，需要设置再生系统对本工艺中的催化剂进行再生，该再生系统有两个功能：一是为将含碳的裂解催化剂提供再生服务，二是为含碳的芳构化催化剂提供再生服务。两种催化剂都是以ZSM‑5分子筛为基础的金属或非金属改性催化剂，烧焦温度的范围都是380～520℃。再生工艺流程如下：将空气和氮气按照一定比例(空气含量的控制范围为：0～100V％)混合，之后进入循环气压缩机增压、预热，进入加热炉，加热到380～520℃，从反应器顶部进入催化剂床层进行烧焦再生。为了平衡反应热，部分再生空气可以不经加热炉，从压缩机出口直接从反应器的侧部进料口进入反应器。(3)催化裂解反应与干气芳构化反应的两股反应产物经过冷却、压缩后进入分离单元，分离单元由吸收稳定系统和气体分馏系统组成，反应产物首先进入吸收稳定系统，产物中的干气经过吸收，一部分从吸收塔顶排出，一部分返回干气芳构化反应器中。反应产物中的液化气组分经过解吸，进入稳定塔，通过精馏作用，从稳定塔顶出来，通过泵增压送到气分系统。裂解反应产物中含有异丁烯，会随着液化气组分进入稳定塔中，在稳定塔的中上部设置一段MTBE合成催化剂，而MTBE合成的另一股原料甲醇，从稳定塔的中部进料，与异丁烯在MTBE合成催化剂上发生反应，生成MTBE，MTBE和汽油一起从稳定塔底出来，作为汽油调和组分送到罐区。来自稳定塔的液化气中含有丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及少量的C2组分，进入气分系统，通过精馏原理，丙烯在丙烯精馏塔A、B中得到提纯，纯度可达99.7％，丙烷纯度可达95％以上，丁烷和丁烯从脱丙烷塔底出来，一部分作为产品送到罐区，一部分返回到裂解反应器中，参与丁烯裂解制丙烯反应。(4)从吸收塔顶出来的干气进入干气芳构化单元，经过预热后，进入加热炉，被加热到干气芳构化反应温度后，从芳构化反应器顶部进入芳构化反应器中，该反应器设有侧线进料，干气在芳构化催化剂床层上发生叠合、芳构化、异构化等反应，生成RON大于94的汽油调和组分、液化石油气和贫烯干气，反应产物从反应器底部流出进入干气原料预热器，为其提供热量，经过换热装置与催化裂解反应产物混合进入分离单元。