CN104250195B

CN104250195B - 一种异丁烯的制备方法

Info

Publication number: CN104250195B
Application number: CN201310269038.4A
Authority: CN
Inventors: 王国清; 杜志国; 李蔚; 张兆斌; 张利军; 张永刚
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: CN104250195A

Abstract

本发明涉及一种异丁烯的制备方法，该方法包括将裂解原料进行蒸汽裂解反应，所述裂解原料含有异丁烷，且在所述裂解原料中，异丁烷的含量为56-100重量%。根据本发明的所述异丁烯的制备方法能够获得显著提高的异丁烯收率。

Description

一种异丁烯的制备方法

技术领域

本发明涉及一种异丁烯的制备方法。

背景技术

异丁烯又称2-甲基丙烯，易燃易爆气体（爆炸极限1.7%～9.0%），沸点-6.90℃，临界温度144.75℃，临界压力4.00Mpa。在工业上，异丁烯主要来自炼厂和乙烯装置副产的碳四馏分。炼厂碳四中异丁烯的含量一般为5%～12%，乙烯装置副产碳四中含量一般为20～30%。乙烯装置副产碳四通过萃取精馏分离得到丁二烯，抽余碳四或炼厂碳四通过醚化装置制得MTBE。甲基叔丁基醚（MTBE）是生产无铅高辛烷值汽油的主要添加剂，MTBE还可通过裂解装置制得高纯度的异丁烯。异丁烯是一种重要的化工原料，广泛用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯酸甲酯（MMA，即有机玻璃的单体）2,4-二叔丁基甲酚、叔丁胺、特戊酸、甲代烯丙基氯等产品。

近年来，异丁烷脱氢制异丁烯技术也发展较快，如CN101138738B、CN101618319B等专利报道了以氧化铬为催化剂活性组分脱氢制异丁烯的方法，CN102850169A等专利报道了以氧化钒为催化剂活性组分脱氢制异丁烯的方法，CN10143929A等专利报道了以氧化镍为复合材料脱氢制异丁烯的方法，CN1086150C报道了以碱土金属和过渡金属元素为活性组份的脱氢制异丁烯的催化剂，CN102000593A报道了以铂为活性组份的脱氢制异丁烯的催化剂。

但由于催化剂以及工业装置的经济性等问题，异丁烷脱氢制异丁烯能够工业化的技术较少。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的异丁烯收率低和生产成本高的问题，提供一种新的异丁烯的制备方法。

本发明提供了一种异丁烯的制备方法，该方法包括将裂解原料进行蒸汽裂解反应，所述裂解原料含有异丁烷，且在所述裂解原料中，异丁烷的含量为56-100重量%。

在本发明的所述异丁烯的制备方法中，通过将异丁烷的含量为56-100重量%的裂解原料进行蒸汽裂解，能够获得显著提高的异丁烯收率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的所述异丁烯的制备方法包括将裂解原料进行蒸汽裂解反应，所述裂解原料含有异丁烷，且在所述裂解原料中，异丁烷含量为56-100重量%。

为了进一步提高异丁烯收率，所述裂解原料中异丁烷的含量优选为60-100重量%，更优选为70-100重量%，进一步优选为80-100重量%，更进一步优选为90-100重量%。

根据本发明中，所述蒸汽裂解反应可以在裂解炉中进行。在所述裂解原料中，除了异丁烷之外，所述裂解原料还可以含有本领域常规使用的裂解原料，如轻烃、石脑油、柴油、加氢尾油等。然而，由于异丁烷与C1-C5的轻烃混合物和/或石脑油结合使用，可以获得相对较高的异丁烯收率，而且可以防止裂解炉的对流段结焦，因此，所述裂解原料优选还含有C1-C5的轻烃混合物和/或石脑油。所述C1-C5的轻烃混合物是指除异丁烷之外还含有至少一种C1-C5的烃的烃混合物，其可以为在蒸汽裂解制乙烯、丙烯的工艺中用作裂解原料的各种常规轻烃原料。

在所述裂解原料还含有C1-C5的轻烃混合物和/或石脑油的情况下，在所述裂解原料中，异丁烷的含量可以为56-99重量%，C1-C5的轻烃混合物和/或石脑油的总含量可以为1-44重量%。优选地，在所述裂解原料中，异丁烷含量为70-99重量%，C1-C5的轻烃混合物和/或石脑油的总含量为1-30重量%。

本发明的所述异丁烯的制备方法优选在乙烯装置中实施。所述乙烯装置包括裂解炉和分离装置。所述裂解炉可以为本领域常规使用的蒸汽裂解制乙烯的裂解炉。所述裂解炉通常主要包括对流段、辐射段、急冷锅炉和燃气系统。在所述裂解炉中，将裂解原料与蒸汽加热至发生蒸汽裂解反应，生成富含乙烯的裂解气。在优选情况下，所述裂解炉优选为管式裂解炉。所述管式裂解炉包括对流段、辐射段、急冷锅炉和燃气系统，裂解原料在对流段中进入辐射段；在辐射段内，裂解原料与蒸汽加热至发生蒸汽裂解反应，生成富含乙烯的裂解气；裂解气从辐射段出来后进入急冷锅炉，在急冷锅炉内，裂解气被冷却至300-600℃，以使裂解气不发生裂解反应，同时回收热量；燃料系统用于向蒸汽裂解反应过程提供热量。所述分离装置用于将裂解气分离成不同碳数的烃。通常，所述分离装置主要包括：油洗塔、水洗塔、冷箱、压缩机、脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔、脱丙烷塔、丙烯精馏塔、脱丁烷塔、碳二和碳三加氢装置、碳二和碳三精馏塔、甲烷化装置和丁二烯抽提装置。所述分离装置的实施方法已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

在本发明中，在所述蒸汽裂解反应在裂解炉中进行的情况下，在所述蒸汽裂解反应过程中，所述裂解炉的炉管出口温度优选为710-839℃，更优选为750-830℃；水油重量比为0.3-1，优选为0.35-0.65。另外，在所述蒸汽裂解反应过程中，所述裂解炉的其他参数条件可以按照常规的工艺条件实施，在本发明中没有特别的限定。

以下通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。

在以下实施例和对比例中，异丁烯收率根据以下公式计算：

异丁烯收率=蒸汽裂解反应产物中异丁烯的重量/蒸汽裂解反应产物的总重量×100%。

对于以下实施例和对比例中使用的轻烃，其组成如下表1所示。

表1

对于以下实施例和对比例中使用的石脑油，该石脑油的相关参数以及根据ASTMD5443方法测得的组成如下表2所示。

表2

表3

表4

实施例1-10和对比例1-2

将裂解原料分别注入CBL-III型裂解炉（购自中国石油化工集团公司）中进行蒸汽裂解反应，并检测异丁烯的收率，其中，裂解原料以及反应条件如下表5所示，裂解原料中的混合比例为重量比。收集裂解气（即蒸汽裂解反应产物），对其中的组成进行分析，并计算出异丁烯收率，结果如下表5所示。

表5

由表5的数据可以看出，根据本发明的所述异丁烯的制备方法可以获得显著提高的异丁烯收率。具体的，通过将实施例1-10与对比例1-2进行比较可以看出，对比例1和2中使用的裂解原料分别为石脑油和轻烃，而实施例1-5中使用的裂解原料主要为异丁烷，实施例8-10使用的裂解原料为轻烃或者异丁烷与石脑油的混合物，结果实施例1-10获得了明显提高的异丁烯收率，实施例1-5与实施例6-10进行比较，本发明更优选的实施例1-5获得了更加明显提高的异丁烯收率。

Claims

1.一种异丁烯的制备方法，该方法包括将裂解原料进行蒸汽裂解反应，所述裂解原料含有异丁烷，且在所述裂解原料中，异丁烷的含量为56-100重量％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述裂解原料中，所述异丁烷的含量为70-100重量％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述裂解原料还含有石脑油。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述裂解原料中，所述异丁烷的含量为56-99重量％，石脑油的含量为1-44重量％。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述裂解原料中，所述异丁烷的含量为70-99重量％，石脑油的含量为1-30重量％。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述蒸汽裂解反应在裂解炉中进行，而且在所述蒸汽裂解反应过程中，所述裂解炉的炉管出口温度为710-839℃，水油重量比为0.3-1。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述裂解炉的炉管出口温度为750-830℃，水油重量比为0.35-0.65。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述裂解炉为管式裂解炉。