CN114456026A - 一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置 - Google Patents

一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种增产乙烯和1‑丁烯的方法和装置。所述方法包括S1，将碳四原料进行第一精馏分离，得到含异丁烷、异丁烯和1‑丁烯的物料I以及含2‑丁烯和正丁烷的物料II；S2，将S1得到的物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物；S3，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行精馏分离和歧化反应，得到乙烯；S4，将S1得到的物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII；S5，将S4得到的异构化产物物料VII进行第六精馏分离，得到1‑丁烯和碳四物料VIII。本发明通过采用精馏技术、催化裂解技术、歧化技术以及异构化技术等，充分利用碳四烃生产乙烯和1‑丁烯，并可灵活调节乙烯和1‑丁烯的产品比例，提升了碳四烃的综合利用率和附加值。

Description

一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种增产乙烯和1-丁烯的方法和装置。
背景技术
乙烯是世界上产量最大的化学品之一，乙烯装置是石油化学工业的龙头。乙烯的产量也是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。早期的乙烯主要由乙醇催化脱水和从焦炉气、炼厂气中回收制取，现在则主要以石油烃为原料通过高温裂解法制得。高温裂解的石油烃原料可以是乙烷、丙烷、丁烷、石脑油、常压柴油、减压柴油等。乙烯绝大部分用于生产和高分子有关的产品，如聚乙烯、环氧乙烷、二氯乙烷、乙苯等，其中聚乙烯是乙烯消费的第一大用户。在聚乙烯的工业生产中，特别是对于线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)的生产，在以乙烯为原料进行聚合时，还需要加入如1-丁烯、1-辛烯等α-烯烃作为共聚单体。因此，不仅是乙烯，包括1-丁烯等在内的α-烯烃都是聚乙烯生产中所不可或缺的原料。
无论是蒸汽裂解、催化裂化还是甲醇制烯烃等生产过程中，都会副产一定数量的碳四馏分，其中含有数量不等的异丁烷、异丁烯、1-丁烯、丁二烯、正丁烷、2-丁烯等，这些组分是用途广泛的化工原料，特别是碳四烯烃。随着碳四产量的不断增长，碳四烃的综合利用越来越受到人们的重视，尤其是碳四烯烃的有效利用已成为企业降本增效的有力途径。目前混合碳四一般经过丁二烯抽提、异丁烯醚化后，剩余的碳四大部分作为液化气燃料使用，附加值较低。开发碳四利用新技术，提升碳四资源的综合利用率和附加值，是提高企业经济效益的重要手段。
目前，对于碳四烃的综合利用主要集中在对碳四烃进行有效分离，分别得到其中的各组分，特别是碳四各烯烃组分，再分别加以利用。
CN102070391A介绍了一种综合利用混合碳四制异丁烯的方法，该法先通过选择性加氢除去混合碳四中的丁二烯；然后采用催化蒸馏技术，使1-丁烯异构化为2-丁烯，塔顶含异丁烷和异丁烯的物料通过醚化装置分离得到MTBE进而裂解得到高纯度异丁烯，同时分离得到的异丁烷通过脱氢得到高纯度异丁烯，塔釜含2-丁烯的物料通过异构化技术，使2-丁烯异构为异丁烯。
CN101492335B介绍了一种综合利用混合碳四的组合方法，该法先通过抽提技术，分离得到丁二烯；然后利用催化蒸馏技术，使抽余碳四中的1-丁烯异构为2-丁烯，同时分离得到异丁烯；接着通过烯烃歧化技术，使剩余混合碳四中的2-丁烯与乙烯发生歧化反应，生产丙烯。
CN101555197B介绍了一种混合碳四综合利用方法，该法先通过抽提技术处理混合碳四中的丁二烯组分；然后通过醚化技术处理混合碳四中的异丁烯组分；随后对醚后碳四进行精制分离，经分离提纯后的混合碳四再与乙烯进行歧化反应，生产丙烯。
US6743958B2介绍了一种以碳四烃为原料选择性生产丙烯的方法，该法先通过选择性加氢反应器将原料中的丁二烯以及炔烃加氢为单烯烃，同时将1-丁烯异构为2-丁烯；反应产物进入稳定塔，稳定塔塔顶除去氢气及甲烷等轻组分，塔釜碳四物料进入精馏塔进行分离；精馏塔塔顶得到含异丁烯、1-丁烯及异丁烷的馏出物，该馏出物进入骨架异构化反应器将异丁烯异构为正丁烯，反应产物部分循环返回选择性加氢反应器；塔釜含2-丁烯及正丁烷的馏出物与界外乙烯混合后进入歧化反应器，反应生成丙烯。US6916448B2介绍的是US6743958B2的改进工艺，该法将异构化反应和分离合并为一个反应精馏塔。
发明内容
为了解决现有技术中碳四烃利用率不高、附加值低的问题，本发明提供了一种增产乙烯和1-丁烯的方法。所述方法通过联合采用精馏技术、催化裂解技术、歧化技术以及异构化技术等，充分利用碳四烃中的烯烃资源生产乙烯和1-丁烯原料单体，并可灵活调节乙烯和1-丁烯的产品比例，提升了碳四烃的综合利用率和附加值，增产乙烯和1-丁烯。
本发明的第一方面提供了一种增产乙烯和1-丁烯的方法，所述方法包括以下步骤：
S1，将碳四原料进行第一精馏分离，得到含异丁烷、异丁烯和1-丁烯的物料I以及含2-丁烯和正丁烷的物料II；
S2，将S1得到的物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物；
S3，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行精馏分离和歧化反应，得到乙烯；
S4，将S1得到的物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII；
S5，将S4得到的异构化产物物料VII进行第六精馏分离，得到1-丁烯和碳四物料VIII。
根据本发明的一些实施方式，S3中的精馏分离和歧化反应包括以下具体步骤：
S3-1，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行第二精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料III和含碳四及以上组分的物料IV；
S3-2，将S3-1得到的物料III进行第三精馏分离，得到乙烯产品和含丙烯的物料，将所述含丙烯的物料进行歧化反应，得到含乙烯、2-丁烯的歧化产物；
S3-3，将S3-2中得到的所述含乙烯、2-丁烯的歧化产物进行第四精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料和碳四物料V，所述含乙烯、丙烯的物料循环至S3-2进行第三精馏分离；
S3-4，将S3-1得到的物料IV进行第五精馏分离，得到含异丁烷的物料和碳四物料VI，所述碳四物料VI循环至S1进行第一精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四及以上组分的物料IV包含未反应的碳四、碳五及以上的脂肪烃和碳六及以上的芳烃。
根据本发明的一些实施方式，将S3-3中得到的碳四物料V进行第六精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四物料V包含2-丁烯和1-丁烯，优选地所述2-丁烯的质量含量为75-95％。
根据本发明的一些实施方式，将S3-3中得到的碳四物料V进行第六精馏分离，以增产1-丁烯。
根据本发明的一些实施方式，将S3-3中得到的碳四物料V循环至S2进行催化裂解反应，以增产乙烯。
根据本发明的一些实施方式，将S5中得到的碳四物料VIII分为物料VIII-A和VIII-B，所述VIII-A循环至S4进行异构化反应，所述VIII-B循环至S2进行催化裂解反应。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四物料VIII包含2-丁烯和正丁烷。
根据本发明的一些实施方式，将所述VIII-A循环至S4进行异构化反应，以增产1-丁烯。
根据本发明的一些实施方式，所述VIII-B循环至S2进行催化裂解反应，以增产乙烯。
根据本发明的一些实施方式，通过调整进行第六精馏分离的碳四物料V的质量和/或调整物料VIII-A的质量来调节生成的乙烯和1-丁烯的比例。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四物料V至少10％优选至少20％，优选至少30％，优选至少40％，优选至少50％，优选至少60％进行第六精馏分离。
根据本发明的一些实施方式，所述物料VIII-A的质量不大于物料VIII总量的95％。
根据本发明的一些实施方式，所述物料VIII-A的质量为VIII总量的50％-90％，例如55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％以及它们之间的任意值。
根据本发明的一些实施方式，S1中所述碳四原料先进行选择性加氢反应后再进行第一精馏分离。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四原料来自于FCC装置或乙烯蒸汽裂解装置或MTO装置。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四原料包含C4烷烃和C4烯烃，优选包含5-60wt％的C4烷烃和40-95wt％的C4烯烃。
根据本发明的一些实施方式，所述C4烯烃包括1-丁烯、异丁烯、2-丁烯和丁二烯。
根据本发明的一些实施方式，所述C4烷烃包括异丁烷和/或正丁烷。
根据本发明的一些实施方式，所述碳四物料V包含2-丁烯和1-丁烯，优选地所述2-丁烯的质量含量为75-95％。
根据本发明的一些实施方式，所述物料VII包含1-丁烯和2-丁烯。
根据本发明的一些实施方式，S2中，所述催化裂解反应的反应温度为500-600℃，反应压力为0-0.2MPaG，反应重量空速为10-30hr-1。
根据本发明的一些实施方式，S3中，所述歧化反应的反应温度为250-450℃，反应压力为0-3MPaG，反应重量空速为1-30hr-1。
根据本发明的一些实施方式，S4中，所述异构化反应的反应温度为280-400℃，反应压力为0.3-1.0MPaG，反应空速为2-10hr-1。
根据本发明的一些实施方式，所述S3中得到的乙烯产品和S5中得到的1-丁烯产品作为聚乙烯生产原料单体送入聚乙烯装置。
本发明的第二方面提供了一种增产乙烯和1-丁烯的装置，所述装置包括第一精馏塔、第二精馏塔、第三精馏塔、第四精馏塔、第五精馏塔、第六精馏塔、催化裂解反应器、歧化反应器、异构化反应器以及任选的选择性加氢反应器，
其中，所述第一精馏塔塔顶与催化裂解反应器入口连接，塔底与异构化反应器入口连接；
催化裂解反应器出口与第二精馏塔连接；
第二精馏塔的塔顶与第三精馏塔连接，塔底与第五精馏塔连接；
第三精馏塔的塔顶设有乙烯产品采出管线，塔底与歧化反应器入口连接；
歧化反应器出口与第四精馏塔连接；
第四精馏塔设置有侧线采出管线，塔顶与第三精馏塔连接，侧线采出管线与第六精馏塔和/或与催化裂解反应器入口连接；
第五精馏塔设置有侧线采出管线，侧线采出管线与第一精馏塔连接；
异构化反应器出口与第六精馏塔连接；
第六精馏塔塔顶设置有1-丁烯产品采出管线，塔底与异构化反应器入口和/或催化裂解反应器入口连接；
选择性加氢反应器与第一精馏塔连接。
根据本发明的一些实施方式，所述第一精馏塔用于第一精馏分离，塔顶得到含异丁烷、异丁烯和1-丁烯的物料I，塔釜得到含2-丁烯和正丁烷的物料II。
根据本发明的一些实施方式，所述裂解反应器用于将物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物。
根据本发明的一些实施方式，所述第二精馏塔用于将含乙烯、丙烯的裂解产物进行第二精馏分离，塔顶得到含乙烯、丙烯的物料III，塔釜得到含碳四及以上组分的物料IV。
根据本发明的一些实施方式，所述第三精馏塔用于将物料III进行第三精馏分离，塔顶得到乙烯产品，塔釜含丙烯的物料。
根据本发明的一些实施方式，所述歧化反应器用于将含丙烯的物料进行歧化反应，得到含乙烯、2-丁烯的歧化产物。
根据本发明的一些实施方式，所述第四精馏塔用于将含乙烯、2-丁烯的歧化产物进行第四精馏分离，塔顶得到含乙烯、丙烯的物料，侧线采出碳四物料V，塔釜排出重组分。
根据本发明的一些实施方式，所述第五精馏塔用于将物料IV进行第五精馏分离，塔顶得到含异丁烷的物料，侧线采出碳四物料VI，塔釜排出重组分。
根据本发明的一些实施方式，所述异构化反应器用于将物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII。
根据本发明的一些实施方式，第六精馏塔用于将异构化产物物料VII进行第六精馏分离，塔顶得到1-丁烯产品，塔底得到碳四物料VIII。
与现有技术相比，本发明通过采用精馏技术、催化裂解技术、歧化技术以及异构化技术等，充分利用碳四烃中的烯烃资源生产聚乙烯产品所需的乙烯和1-丁烯原料单体，并可灵活调节乙烯和1-丁烯的产品比例，提升了碳四烃的综合利用率和附加值，增产乙烯和1-丁烯，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明的增产乙烯和1-丁烯的方法和装置的工艺流程示意图。
图1中1为碳四原料，2为第一精馏塔，3为第一精馏塔塔顶物料，4为第一精馏塔塔釜物料，5为催化裂解反应器，6为裂解反应产物，7为第二精馏塔，8为第二精馏塔塔顶物料，9为第二精馏塔塔釜物料，10为第三精馏塔，11为第三精馏塔塔顶物料，12为第三精馏塔塔釜物料，13为歧化反应器，14为歧化反应产物，15为第四精馏塔，16为第四精馏塔塔顶物料，17为第四精馏塔侧线物料，18为第四精馏塔塔釜物料，19为第五精馏塔，20为第五精馏塔塔顶物料，21为第五精馏塔侧线物料，22为第五精馏塔塔釜物料，23为异构反应器，24为异构反应产物，25为第六精馏塔，26为第六精馏塔塔顶物料，27为第六精馏塔塔釜循环物料，28为第六精馏塔塔釜剩余物料。
具体实施方式
本发明提供了一种增产乙烯和1-丁烯的方法，如附图1所示，碳四原料1进入第一精馏塔2。第一精馏塔塔顶得到含异丁烷、异丁烯、1-丁烯的塔顶物料3，塔釜得到含2-丁烯、正丁烷的塔釜物料4。
物料3进入催化裂解反应器5，反应器内碳四烯烃催化裂解为乙烯、丙烯。
裂解反应产物6进入第二精馏塔7，第二精馏塔塔顶得到含乙烯、丙烯的塔顶物料8，塔釜得到碳四及以上的塔釜物料9。
物料8进入第三精馏塔10，第三精馏塔塔顶得到乙烯物料11，塔釜得到丙烯物料12。
物料12进入歧化反应器13，反应器内丙烯发生歧化反应，生成乙烯、2-丁烯。
歧化反应产物14进入第四精馏塔15，第四精馏塔塔顶含乙烯以及未反应丙烯的物料16返回至第三精馏塔10，通过第三精馏塔10的分离在得到乙烯产品的同时使未反应的丙烯继续反应，丙烯循环利用；塔侧线富含2-丁烯以及部分1-丁烯的物料17送入第六精馏塔25和/或催化裂解反应器5；塔釜排出重组分物料18。
物料9进入第五精馏塔19，第五精馏塔塔顶排出含异丁烷的物料20，塔侧线富含碳四烯烃的物料21返回至第一精馏塔2和/或催化裂解反应器5，碳四烯烃循环利用，塔釜排出重组分物料22。
物料4进入异构反应器23，反应器内2-丁烯异构为1-丁烯。
异构反应产物24进入第六精馏塔25，第六精馏塔塔顶得到1-丁烯物料26，塔釜得到含2-丁烯、正丁烷的馏出物，其中部分作为循环物料27返回至异构化反应器23，部分作为剩余物料28送入催化裂解反应器5，充分利用其中的2-丁烯组分继续增产乙烯，并可根据乙烯和1-丁烯产品的需求量灵活调节循环碳四和剩余碳四的比例。
为使本发明容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
本发明中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
实施例1
按图1所示，碳四原料组成(质量％，下同)为：异丁烷7.8％，异丁烯41.3％，1-丁烯：22.7％，丁二烯1.4％，2-丁烯：15.6％，正丁烷11.2％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为550℃，反应压力0.05MPaG，反应空速20hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度380℃，反应压力1.8MPaG，反应空速10hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化钨；异构化反应器入口温度320℃，反应压力0.4MPaG，反应空速5hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的80％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的90％。乙烯和1-丁烯的收率分别为45.7％、35.5％(质量，针对原料碳四1中的所有烯烃，下同)，乙烯和1-丁烯的总收率为81.2％。
实施例2
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷7.8％，异丁烯41.3％，1-丁烯：22.7％，丁二烯1.4％，2-丁烯：15.6％，正丁烷11.2％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为520℃，反应压力0.1MPaG，反应空速15hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度400℃，反应压力2.0MPaG，反应空速12hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化钼；异构化反应器入口温度320℃，反应压力0.6MPaG，反应空速3hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的60％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的80％。乙烯和1-丁烯的收率分别为53.9％、23.7％，乙烯和1-丁烯的总收率为77.6％。
实施例3
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷1.6％，异丁烯5.4％，1-丁烯：24.2％，丁二烯2.7％，2-丁烯：61.8％，正丁烷4.3％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为580℃，反应压力0.03MPaG，反应空速12hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度260℃，反应压力2.9MPaG，反应空速6hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化钼；异构化反应器入口温度380℃，反应压力0.6MPaG，反应空速8hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的50％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的60％。乙烯和1-丁烯的收率分别为50.4％、27.7％，乙烯和1-丁烯的总收率为78.1％。
实施例4
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷1.6％，异丁烯5.4％，1-丁烯：24.2％，丁二烯2.7％，2-丁烯：61.8％，正丁烷4.3％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为540℃，反应压力0.08MPaG，反应空速18hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度300℃，反应压力2.5MPaG，反应空速3hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化钨；异构化反应器入口温度350℃，反应压力0.5MPaG，反应空速8hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的10％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的60％。乙烯和1-丁烯的收率分别为53.7％、22.6％，乙烯和1-丁烯的总收率为76.3％。
实施例5
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷34.3％，异丁烯15.5％，1-丁烯：12.4％，丁二烯0.7％，2-丁烯：23.9％，正丁烷13.2％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为530℃，反应压力0.18MPaG，反应空速25hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度440℃，反应压力0.5MPaG，反应空速25hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化铼；异构化反应器入口温度300℃，反应压力0.9MPaG，反应空速3hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的30％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的50％。乙烯和1-丁烯的收率分别为58.7％、16.0％，乙烯和1-丁烯的总收率为74.7％。
实施例6
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷34.3％，异丁烯15.5％，1-丁烯：12.4％，丁二烯0.7％，2-丁烯：23.9％，正丁烷13.2％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为560℃，反应压力0.15MPaG，反应空速28hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度420℃，反应压力0.2MPaG，反应空速30hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化钨；异构化反应器入口温度330℃，反应压力0.7MPaG，反应空速5hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的20％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的40％。乙烯和1-丁烯的收率分别为60.8％、12.9％，乙烯和1-丁烯的总收率为73.7％。
实施例7
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷18.6％，异丁烯19.4％，1-丁烯：11.6％，丁二烯7.2％，2-丁烯：30.5％，正丁烷12.7％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为550℃，反应压力0.06MPaG，反应空速22hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度280℃，反应压力1.0MPaG，反应空速20hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化铼；异构化反应器入口温度360℃，反应压力0.3MPaG，反应空速9hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的40％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的20％。乙烯和1-丁烯的收率分别为60.5％、13.1％，乙烯和1-丁烯的总收率为73.6％。
实施例8
按图1所示，碳四原料组成为：异丁烷18.6％，异丁烯19.4％，1-丁烯：11.6％，丁二烯7.2％，2-丁烯：30.5％，正丁烷12.7％。采用本发明工艺流程，催化裂解反应器反应温度为570℃，反应压力0.12MPaG，反应空速16hr-1，反应器内催化剂为硅铝分子筛；歧化反应器反应温度320℃，反应压力1.5MPaG，反应空速16hr-1，反应器内催化剂为氧化硅负载氧化钼；异构化反应器入口温度330℃，反应压力0.5MPaG，反应空速6hr-1，反应器内催化剂为氧化铝-氧化硅固体酸催化剂；第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的40％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的70％。乙烯和1-丁烯的收率分别为51.0％、27.1％，乙烯和1-丁烯的总收率为78.1％。
实施例9
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的40％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的80％。乙烯和1-丁烯的收率分别为56.7％、19.6％，乙烯和1-丁烯的总收率为76.3％。
实施例10
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的20％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的80％。乙烯和1-丁烯的收率分别为59.8％、15.0％，乙烯和1-丁烯的总收率为74.8％。
实施例11
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的0％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的80％。乙烯和1-丁烯的收率分别为63.2％、9.9％，乙烯和1-丁烯的总收率为73.1％。
实施例12
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的80％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的60％。乙烯和1-丁烯的收率分别为57.6％、18.3％，乙烯和1-丁烯的总收率为75.9％。
实施例13
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的80％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的40％。乙烯和1-丁烯的收率分别为61.0％、13.3％，乙烯和1-丁烯的总收率为74.3％。
实施例14
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的80％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的20％。乙烯和1-丁烯的收率分别为63.1％、10.1％，乙烯和1-丁烯的总收率为73.2％。
实施例15
与实施例1不同之处仅在于，第四精馏塔侧线物料中进第六精馏塔的量占侧线总出料的80％，剩余部分进入催化裂解反应器；第六精馏塔塔釜循环碳四的量占塔釜总出料的0％。乙烯和1-丁烯的收率分别为64.5％、8.0％，乙烯和1-丁烯的总收率为72.5％。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种增产乙烯和1-丁烯的方法，包括以下步骤：
S1，将碳四原料进行第一精馏分离，得到含异丁烷、异丁烯和1-丁烯的物料I以及含2-丁烯和正丁烷的物料II；
S2，将S1得到的物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物；
S3，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行精馏分离和歧化反应，得到乙烯；
S4，将S1得到的物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII；
S5，将S4得到的异构化产物物料VII进行第六精馏分离，得到1-丁烯和碳四物料VIII。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中的精馏分离和歧化反应包括以下具体步骤：
S3-1，将S2中所得的含乙烯、丙烯的裂解产物进行第二精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料III和含碳四及以上组分的物料IV；
S3-2，将S3-1中得到的物料III进行第三精馏分离，得到乙烯产品和含丙烯的物料，将所述含丙烯的物料进行歧化反应，得到含乙烯、2-丁烯的歧化产物；
S3-3，将S3-2中得到的所述含乙烯、2-丁烯的歧化产物进行第四精馏分离，得到含乙烯、丙烯的物料和碳四物料V，所述含乙烯、丙烯的物料循环至S3-2进行第三精馏分离；
S3-4，将S3-1得到的物料IV进行第五精馏分离，得到含异丁烷的物料和碳四物料VI，所述碳四物料VI循环至S1进行第一精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将S3-3中得到的碳四物料V进行第六精馏分离和/或循环至S2进行催化裂解反应；
和/或将S5中得到的碳四物料VIII分为物料VIII-A和VIII-B，所述VIII-A循环至S4进行异构化反应，所述VIII-B循环至S2进行催化裂解反应。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，通过调整进行第六精馏分离的碳四物料V的质量和/或调整物料VIII-A的质量来调节生成的乙烯和1-丁烯的比例。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述碳四物料V的至少10％，优选至少20％，优选至少30％，优选至少40％，优选至少50％，优选至少60％进行第六精馏分离；
和/或所述物料VIII-A的质量不大于物料VIII总量的95％，优选所述物料VIII-A的质量为物料VIII总量的50％-90％。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，S1中所述碳四原料先进行选择性加氢反应后再进行第一精馏分离；
和/或所述碳四原料来自于FCC装置或乙烯蒸汽裂解装置或MTO装置。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述碳四物料V包含2-丁烯和1-丁烯，优选地所述2-丁烯的质量含量为75％-95％；
和/或所述物料VII包含1-丁烯和2-丁烯。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，S2中，所述催化裂解反应的反应温度为500-600℃，反应压力为0-0.2MPaG，反应重量空速为10-30hr-1；
和/或S3-3中，所述歧化反应的反应温度为250-450℃，反应压力为0-3MPaG，反应重量空速为1-30hr-1；
和/或S4中，所述异构化反应的反应温度为280-400℃，反应压力为0.3-1.0MPaG，反应空速为2-10hr-1。
9.一种增产乙烯和1-丁烯的装置，包括第一精馏塔、第二精馏塔、第三精馏塔、第四精馏塔、第五精馏塔、第六精馏塔、催化裂解反应器、歧化反应器、异构化反应器以及任选的选择性加氢反应器，
其中，所述第一精馏塔塔顶与催化裂解反应器入口连接，塔底与异构化反应器入口连接；
催化裂解反应器出口与第二精馏塔连接；
第二精馏塔的塔顶与第三精馏塔连接，塔底与第五精馏塔连接；
第三精馏塔的塔顶设有乙烯产品采出管线，塔底与歧化反应器入口连接；
歧化反应器出口与第四精馏塔连接；
第四精馏塔设置有侧线采出管线，塔顶与第三精馏塔连接，侧线采出管线与第六精馏塔和/或与催化裂解反应器入口连接；
第五精馏塔设置有侧线采出管线，侧线采出管线与第一精馏塔连接；
异构化反应器出口与第六精馏塔连接；
第六精馏塔塔顶设置有1-丁烯产品采出管线，塔底与异构化反应器入口和/或催化裂解反应器入口连接；
选择性加氢反应器与第一精馏塔连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一精馏塔用于将碳四原料进行第一精馏分离，塔顶得到含异丁烷、异丁烯和1-丁烯的物料I，塔釜得到含2-丁烯和正丁烷的物料II；
所述裂解反应器用于将物料I进行催化裂解反应，得到含乙烯、丙烯的裂解产物；
所述第二精馏塔用于将含乙烯、丙烯的裂解产物进行第二精馏分离，塔顶得到含乙烯、丙烯的物料III，塔釜得到含碳四及以上组分的物料IV；
所述第三精馏塔用于将物料III进行第三精馏分离，塔顶得到乙烯产品，塔釜含丙烯的物料；
所述歧化反应器用于将含丙烯的物料进行歧化反应，得到含乙烯、2-丁烯的歧化产物；
所述第四精馏塔用于将含乙烯、2-丁烯的歧化产物进行第四精馏分离，塔顶得到含乙烯、丙烯的物料，侧线采出碳四物料V，塔釜排出重组分；
所述第五精馏塔用于将物料IV进行第五精馏分离，塔顶得到含异丁烷的物料，侧线采出碳四物料VI，塔釜排出重组分；
所述异构化反应器用于将物料II进行异构化反应，得到异构化产物物料VII；
所述第六精馏塔用于将异构化产物物料VII进行第六精馏分离，塔顶得到1-丁烯产品，塔底得到碳四物料VIII。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060089517A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Catalytic Distillation Technologies Olefin metathesis
US20090030252A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Senetar John J Integration of Olefin Cracking with Metathesis to Increase Light Olefins Production
JP2010111596A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Sekiyu Combinat Kodo Togo Unei Gijutsu Kenkyu Kumiai Ｃ４留分の処理装置およびその方法
US20100145120A1 (en) * 2006-05-22 2010-06-10 Total Petrochemicals Research Feluy Production of Propylene and Ethylene from Butane and Ethane
CN105367366A (zh) * 2014-08-27 2016-03-02 中国石油化工股份有限公司 利用混合碳四生产乙烯、丙烯的方法
CN207347425U (zh) * 2017-09-04 2018-05-11 中国石油化工股份有限公司 制备乙烯的装置
CN109422610A (zh) * 2017-09-04 2019-03-05 中国石油化工股份有限公司 增产乙烯的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060089517A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Catalytic Distillation Technologies Olefin metathesis
US20100145120A1 (en) * 2006-05-22 2010-06-10 Total Petrochemicals Research Feluy Production of Propylene and Ethylene from Butane and Ethane
US20090030252A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Senetar John J Integration of Olefin Cracking with Metathesis to Increase Light Olefins Production
JP2010111596A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Sekiyu Combinat Kodo Togo Unei Gijutsu Kenkyu Kumiai Ｃ４留分の処理装置およびその方法
CN105367366A (zh) * 2014-08-27 2016-03-02 中国石油化工股份有限公司 利用混合碳四生产乙烯、丙烯的方法
CN207347425U (zh) * 2017-09-04 2018-05-11 中国石油化工股份有限公司 制备乙烯的装置
CN109422610A (zh) * 2017-09-04 2019-03-05 中国石油化工股份有限公司 增产乙烯的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周翔 等: "国内外乙烯生产工艺和催化剂研究进展", 《工业催化》, vol. 26, no. 11, 30 November 2018 (2018-11-30), pages 14 - 22 *

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