CN100418938C - 分离含碳烯烃催化裂解产物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，主要解决以往技术中含碳烯烃催化裂解产物没有得到很好的分离，以及裂解产物分离单元独立性差的问题。本发明通过采用将气相催化裂解产物压缩至1.0～4.0MPa，进入第一分离塔，塔顶得到乙烯，塔釜液进入第二分离塔；第二分离塔塔顶得到C3馏分，塔底得到C4及C4以上馏分。C3馏分进入第三分离塔，侧线抽出得到重量浓度为90～99%的丙烯，塔釜得到重量浓度为80～95%的丙烷；第四分离塔，塔顶得到C4及C5馏分，塔底得到的C6及以上馏分作为裂解汽油进入裂解汽油加氢装置的技术方案较好地解决了该问题，可用于分离含碳烯烃催化裂解产物的工业生产。

Description

分离含碳烯烃催化裂解产物的方法
技术领域
本发明涉及一种分离含碳烯烃催化裂解产物的方法。
背景技术
丙烯、乙烯，在国民经济和社会的发展中起着重要的作用。乙烯是生产聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)等重要有机化工产品的主要原料；丙烯主要用于生产PP、异丙苯、丙烯腈、丙烯酸等诸多产品。作为重要的基本有机化工原料，丙烯、乙烯的需求在不断增长。烃类热裂解仍是生产乙烯的主要方法之一，而生产丙烯的一般可概括为副产品工艺和专有工艺。副产品工艺主要是指通过蒸汽裂解和催化裂化制乙烯装置得到的丙烯。专有工艺指专门开发生产丙烯的工艺，目前主要有丙烷脱氢、低碳烯烃歧化、低碳烯烃裂解、甲醇制丙烯等工艺技术。低碳烯烃裂解制丙烯乙烯技术，不仅可用于生产丙烯、乙烯，并且可以提高低碳烯烃的附加值，具有很大的发展前景。低碳烯烃催化裂解制丙烯乙烯技术的基本原理是利用具有独特择型性和酸性的ZSM-5分子筛催化剂，有选择地把低碳烯烃裂解为丙烯和乙烯。最近出现了众多的含碳烯烃裂解反应研究，因此，有必要对含碳烯烃裂解制丙烯乙烯的裂解反应产物的分离工艺进行研究。
众多文献描述了如何进行含碳烯烃裂解反应，同时对分离此裂解反应作了研究。文献DE10233069描述了一种分离水蒸汽存在下的混合烯烃裂解产物的工艺，此工艺中裂解产物被部分冷凝，冷凝的蒸汽凝液蒸发后循环使用；气相裂解产物在第一分离塔分离，塔顶得到C3以下馏分，塔底得到C4以上馏分。C4以上馏分进入第二分离塔，在塔顶得到C4～C6馏分，塔釜得到C7以上馏分。此分离工艺对裂解产物进行了分离，但是无法得到具有合理浓度的乙烯、丙烯产品。作为分离单元，此工艺只能与其它分离单元结合以后才可以得到具有合理浓度的乙烯、丙烯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在含碳烯烃裂解产物没有得到很好的分离，以及裂解产物分离单元独立性差的问题，提供一种新的分离含碳烯烃催化裂解产物的方法。该方法具有能够得到不同纯度要求的丙烯、乙烯、C4馏分、裂解汽油及其它产品，且能提高分离含碳烯烃裂解产物的效率以及提高裂解产物分离单元独立性的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，包括以下步骤：
(1)气相催化裂解产物经压缩至1.0～4.0MPa后，进入第一分离塔；
(2)第一分离塔塔顶得到重量浓度为90-99％的乙烯；塔底为C3及以上馏分，塔底馏分送入第二分离塔；
(3)第二分离塔塔顶得到的C3馏分，进入第三分离塔；塔底为C4及以上馏分，进入第四分离塔；
(4)第三分离塔塔顶为未凝气体，侧线抽出重量浓度为90-99％的丙烯，塔底得到重量浓度为80～95％的丙烷；
(5)第四分离塔塔顶得到C4及C5馏分，塔底得到C6及以上馏分，作为裂解汽油进入裂解汽油加氢装置。
上述技术方案中，反应产物优选方案为压缩至2.0～3.0MPa，压缩后的裂解产物进入第一分离塔中段；第一分离塔优选方案为塔底得到的C3及以上馏分送入第二分离塔中段；第二分离塔优选方案为塔顶得到的C3馏分进入第三分离塔离塔底四分之一处，塔底得到C4及以上馏分优选进入第四分离塔的中段。第三分离塔优选方案为塔顶部侧线抽出得到丙烯。第四分离塔优选方案为塔顶得到的C4及C5馏分22～76重量％，优选范围为30～66重量％循环作为催化裂解原料。第一至第四分离塔优选方案为填料塔、板式塔或浮阀塔。
本发明的分离方法可得到不同纯度的丙烯、乙烯、丙烷、C4及C5馏分和裂解汽油。各个分离塔都可以通过调节操作参数来达到控制纯度的目的。因此，本发明分离方法具有较大的独立性，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程示意图；
图2为文献DE10233069的工艺流程示意图；
图1、图2中1为含碳烯烃催化裂解产物，2为压缩机，3为第一分离塔，4为气相乙烯，5为第二分离塔，6为第三分离塔，7为未凝气，8为液相丙烯，9为液相丙烷，10为第四分离塔，11为循环C4及C5，12为作为燃料气的C4及C5，13为裂解汽油，14为冷却器，15为气液分离罐，16为蒸汽凝液，17为C3以下馏分，18为循环C4～C6馏分，19为送出界外的C4～C6馏分，20为C7以上馏分。
图1中，含碳烯烃催化裂解产物1经压缩机压缩后，进入第一分离塔3进行分离，塔顶可得到不同纯度的气相乙烯4，塔釜釜液进入第二分离塔。此塔的塔顶得到C3馏分，塔底得到C4以上馏分。C3馏分在第三分离塔分离，侧线抽出可得到不同纯度的液相丙烯8，塔顶为未凝气体7，塔釜得到不同纯度的丙烷9。C4以上馏分在第四分离塔分离，塔顶得到C4及C5馏分，塔釜得到的C6以上馏分13作为裂解汽油送出。部分C4及C5馏分11作为循环进料进入反应器进行再裂解，其余C4及C5馏分12作为燃料气使用送出。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【比较例1】
按图2所示，含碳烯烃催化裂解产物组成(重量)为：甲烷：0.15％，乙烯：9％，乙烷：0.25％，丙烷：2.5％，丙烯：26％，C4：48％，C5：2.5％，C6：1.8％，C7以上9.8％。采用文献DE10233069工艺流程，计算证明将得到如下比例的产品(重量％)：
C3以下：37.95％
C4～C6：52.3％
C7以上：9.8％
【比较例2】
按图2所示，含碳烯烃催化裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.05％，乙烯：11％，乙烷：0.20％，丙烷：3.5％，丙烯：28％，C4：46.7％，C5：2.2％，C6：1.85％，C7以上6.5％。采用文献DE10233069工艺流程，计算证明将得到如下比例的产品(重量％)：
C3以下：42.75％
C4～C6：50.75％
C7以上：6.5％
【实施例1 】
按图1所示，含碳烯烃催化裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.15％，乙烯：9％，乙烷：0.25％，丙烷：2.5％，丙烯：26％，C4：48％，C5：2.5％，C6：1.8％，C7以上9.8％。采用本发明工艺流程，裂解产物被压缩至1.0M Pa，22重量％的C4及C5馏分循环作为裂解原料，中试证明可得到如下比例的产品(重量％)：
重量浓度为90％的乙烯：13.3％
重量浓度为92％的丙烯：33.5％
不凝气：0.08％
重量浓度为93％的丙烷：2.5％
C4及C5馏分：38.6％
C6以上：12.0％
【实施例2】
按图1所示，含碳烯烃催化裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.05％，乙烯：11％，乙烷：0.20％，丙烷：3.5％，丙烯：28％，C4：46.7％，C5：2.2％，C6：1.85％，C7以上6.5％。采用本发明工艺流程，裂解产物被压缩至2.5M Pa，38重量％的C4及C5馏分循环作为裂解原料，中试证明可得到如下比例的产品(重量％)：
重量浓度为96％的乙烯：11.3％
重量浓度为98％的丙烯：29.5％
不凝气：0.05％
重量浓度为85％的丙烷：2.0％
C4及C5馏分：48.8％
C6以上：8.3％
【实施例3】
按图1所示，含碳烯烃催化裂解产物组成同实施例2，采用本发明工艺流程，裂解产物被压缩至4.0M Pa，70重量％的C4及C5馏分循环作为裂解原料，中试证明可得到如下比例的产品(重量％)：
重量浓度为99％的乙烯：10.1％
重量浓度为99％的丙烯：28.2％
不凝气：0.06％
重量浓度为80％的丙烷：4.6％
C4及C5馏分：48.8％
C6以上：8.3％

Claims (8)

1. 一种分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，包括以下步骤：
(1)气相催化裂解产物经压缩至1.0～4.0MPa后，进入第一分离塔；
(2)第一分离塔塔顶得到重量浓度为90-99％的乙烯；塔底为C3及以上馏分，塔底馏分送入第二分离塔；
(3)第二分离塔塔顶得到的C3馏分，进入第三分离塔；塔底为C4及以上馏分，进入第四分离塔；
(4)第三分离塔塔顶为未凝气体，侧线抽出重量浓度为90-99％的丙烯，塔底得到重量浓度为80～95％的丙烷；
(5)第四分离塔塔顶得到C4及C5馏分，塔底得到C6及以上馏分，作为裂解汽油进入裂解汽油加氢装置。
2. 根据权利要求1所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于反应产物被压缩至2.0～3.0MPa，进入第一分离塔中段。
3. 根据权利要求1所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于第一分离塔塔底得到的C3及以上馏分，送入第二分离塔中段。
4. 根据权利要求1所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于第二分离塔塔顶得到的C3馏分进入第三分离塔离塔底四分之一处，塔底得到的C4及以上馏分进入第四分离塔中段。
5. 根据权利要求1所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于第三分离塔顶部侧线抽出得到丙烯。
6. 根据权利要求1所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于第四分离塔塔顶得到的C4及C5馏分22～76重量％循环作为催化裂解原料。
7. 根据权利要求1所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于第一至第四分离塔为填料塔、板式塔或浮阀塔。
8. 根据权利要求6所述分离含碳烯烃催化裂解产物的方法，其特征在于第四分离塔塔顶得到的C4及C5馏分30～66重量％循环作为催化裂解原料。
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