
C4馏分工业应用技术研究进展.txt——某天你一定会感谢那个遗弃你的人,感谢那个你曾深爱着却置之你不顾的人。做一个没心没肺的人,比什么都强。________舍不得又怎样到最后还不是说散就散。 本文由shwancc0754贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 维普资讯 第2 5卷 第 2期 石 化 技 术 与 应 用 Per c e c lTe h oo y & Ap ia in to h mia c n lg plc to Vo | 5 No. l2 2 Ma . 2 7 r 00 20 0 7年 3月 专 论 与 综述 ( 7 1 6—10) 8 C 馏 分 工 业 应 用 技 术 研 究 进 展 4 刘 金 玉 , 东 , 吉春 , 亮 亮 李 李 程 ( .兰 州 交 通 大 学 , 肃 兰 州 7 07 2 1 甘 30 0;.中国 石 油 兰 州 石 化 分 公 司 石 油 化 工 研 究 院 , 肃 兰州 70 6 ) 甘 3 0 0 摘 要 : 述 了 国 内外 C 概 馏 分化 工 利 用 现状 和工 业 生 产 情 况 , 括 利 用 异 丁 烯 醚 化 反 应 生 产 甲 基 叔 包 丁基醚 、 合反应生产叔丁醇 , 用 1 水 利 一丁 烯 精 密 精 馏 制 1一丁 烯 单 体 及 制 备 甲 乙 酮 等 技 术 。 并 介 绍 了 C 烯 烃 芳 构 化 、 化 裂 解 、 化 制 低 碳烯 烃等 新技 术 的 研 究 进 展 情 况 。 催 歧 关键 词 : 分 ; 丁 烯 ; 丁烯 ; 基化 ; 构 化 ; 化 裂 解 ; 化 反应 c馏 1 异 烷 芳 催 歧 中 图分 类 号 : E6 6 7 T 2 . 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 9— 0 5 2 0 ) 2— 1 6— 5 10 04 (0 7 0 0 7 0 c 馏分是 催 化裂 化装 置 ( C U) F C 和蒸 汽裂 解 表1 c 馏 分 组 分 质 量分 数 % 装 置 的副产物 。2 0 0 5年我 国 的 c 馏分 总 产量 超 过 6 0万t其 中 乙烯 裂 解 c 2 , 烃 产量 为 2 7万 t 2 , 抽提 丁二烯 后 的 c 烃 产量为 10万 t ; 2 ¨ 催化裂 化 c 烃 产量 为 5 0万 t 0 。预计 到 2 1 0 0年 , 国乙 我 烯生 产能 力将达 1 0 0万 t副产裂 解 c 3 , 烃约 4 0 0 万 t抽 余 c 烃 约 2 0万 t再加 上催 化裂 化 c , 2 , 烃 约 7 0万 t届 时 c 5 , 烃 总产量 将达 9 0万 t 。 7 目前 , 国对 c 馏 分 的 利 用率 ( 为 1 % ) 我 约 6 远 比国外低 , 美 国 、 而 日本 、 欧 等 对 c 西 烃 的综 由表 1可知 , 馏 分 中烯 烃 含 量 很 高 , 中 c 其 蒸汽 裂解 c 馏 分 中烯 烃 约 占 9 % , 化 裂 化 c 5 催 中烯 烃 占 5 % 以上 。裂 解 c 0 馏分 中含 有近 5 % 0 合 利 用 率 分 别 为 8 % ~9 % ,4 ,0 ¨ 。美 0 0 6% 6 % 国 、 欧及 日本 的 丁烯 资源 中 , 西 1一丁烯 用 作线 型 低 密 度 聚 乙 烯 ( L P 单 体 的 量 占其 总 量 的 L D E) 4 % 、 作仲 丁 醇 和 甲乙 酮 原 料 的量 则 占 3 % ; 0 用 9 的 丁二烯 , 目前 各 乙烯 厂 都 采用 溶 剂 抽 提法 对 其 进 行 分 离 , 作 顺 丁 、 苯 、 腈 等 橡 胶 以 及 用 丁 丁 A S S S等树 脂 的单 体 。c B ,B 馏 分 中其 他 组 分 的 利用 率均不 高 。 2 C 馏 分 的 工 业 应 用 2 1 异 丁 烯 组 分 . 2 1 1 醚 化 反 应 生 成 甲 基 叔 丁 基 醚 . . 异 丁烯用 作 聚异 丁烯原 料 的量 占其 总 量 的 3 % 、 8 用作 丁基 橡胶 原料 的量 占 2 % 、 作 甲基 丙烯 酸 4 用 甲酯 ( MMA) 料 的量则 占 1 % 。 原 0 自20 04年我 国西气 东输 管 线正 式开 通 以来 , 全 国有 十多个省 市开 始使 用天 然气 。这样 就使 得 原来用作 燃料 的 c 馏 分 中有 一 部 分 被 天然 气 替 代 , c 资 源的有效利用创 造 了条件 。因此 , 究 为 研 和开发 c 馏 分 的化 工 利用 技术 , 进一 步将 其加 工 成为高附加值 的产品 , 具有非 常重要 的意义 。 1 C 馏 分 的 组 分 组 九游体育,九游体育股份有限公司,九游体育官方网站,九游Sports成 以混 合 c 馏 分 为 原料 与 甲醇 反 应 , 所 含 其 异 丁烯 醚化 为 甲基 叔 丁基 醚 ( B 。MT E的 MT E) B 辛烷 值 为 1 0 它 可 作 为含 氧型 高 辛 烷 值 汽油 添 1, 加剂 , 汽油 中加入 MT E不 仅 能满 足 汽 油含 氧 在 B c 馏 分来 源不 同其 组 成 也 不 同 , 型 c 典 馏 分组 分组 成列 于表 1 。 收稿 日期 :06— 7—1 ; 回 日期 :0 6— 8—2 20 0 8修 20 0 6 作者 简 介 : 金 玉 ( 9 9 ) 女 , 南 鹤 壁 人 , 究 生 。研 究 刘 17 一 , 河 研 方 向 为化 学 反 应 工 程 。 维普资讯 第 2期 刘 金 玉 等 . 馏 分 工 业 应 用 技 术 研 究 进 展 C 量 为 2 的 要 求 ,还 能 使 汽 油 产 量 增 加 约 % 1 % 。 目前 , 国建 有 M B l 我 T E醚 化工 业 装 置 约 很 高 。 由于醚化 反应 后 的剩余 c 馏 分 中异 丁烯 质 量分 数小 于 0 3 、 二 烯质 量 分 数 小 于 1 .% 丁 0× 1 一, 0 故可 采用 精 密 精 馏 法 从 中制 取 1一丁 烯 单 体 。兰州石 化分 公 司建有 采用 此 法生 产 1一丁 烯 的工 业装 置 , 生产 规模 已达 1 ta 万 /。 2 2 2 制 备 甲 乙 酮 .. 4 0套 , 总生产 能力 达 10Mta。。 . / 。 采用 化工 型 M B T E工 艺 , 丁烯 总 转 化 率 可 异 达 9 .% 以上 。醚化后 的残 余 c 95 馏 分可 通 过 精 密精 馏分 离 出 1 一丁烯 , 使异 丁烯 和 1 一丁烯 都 得 到合理 利 用 。MT E裂解 可 制 得 纯 异 丁 烯 , 者 B 后 甲乙酮 ( E 的沸 点 较 高 , 于 水 , 与醇 、 M K) 溶 能 醚、 、 苯 氯仿 和油 类混 溶 , 对各 种 天然树 脂 、 纤维 素 酯类 、 成树脂 等具 有 良好 的溶 解能 力 , 一 种性 合 是 能优 良的有机 溶剂 , 它被 广 泛应 用 于涂 料 、 滑油 润 脱蜡 、 合 剂 及树 脂 等 的制备 工 艺j 04年 全 黏 。2 0 世界 ME K总产 量 10万 t消费 量 10万 t我 国 的 2 , 1 , 可作为 生产 丁基 橡胶 的单 体 。 2 12 水合 反应 生成 叔丁 醇 .. 从 c 馏分 中分 离 异 丁烯 的另 一 种方 法是 异 丁烯水 合 制 叔 丁醇 。叔 丁 醇 是 一 种 重 要 的化 工 产品, 主要 用 作 医药 原 料 、 化 纤 维 素 和 合 成 树 硝 脂 的溶 剂 与稀 释 剂 、 备 MM 和 高 纯 异 丁 烯 的 制 A 单体等 … 。异丁烯 水合 反应 式 为 CH2 CH3 消费量 则为 2 . 5 4万 t20 ;0 5年 , 国共 有 ME 生 我 K 产装置 1 0套 , 总生产 能力 2 . 12万 t当年进 口量为 , 1 . 万 t出口量 为 3 3万 t 。 21 , . 目前 世界 上生 产 ME 最 主要 的方法 是 : 一 K 1 I‘ I .. I H_ H H 蒜 H 3c+0 3 c 32 6 H 338 m。 —.J0 7 l 6/ k () 1 丁烯 水合 生成 仲丁 醇 , 仲丁 醇脱 氢 制得 ME K。工 业上 1 一丁烯 水 合 制 仲 丁 醇有 分 别 以硫 酸 、 子 离 中国 石 油 兰 州 石 化 分 公 司 石 油 化 工 研 究 院( 以下 简 称 兰 州 石 化 研 究 院 ) 在 2 早 0世 纪 7 0 交换树 脂 、 多 酸 为催 化 剂 的 3种 工 艺 路 线 , 杂 其 中树 脂水 合 工 艺是 目前 国 内外 生 产 仲丁 醇 最 主 年 代就 开发 了 固定 床树 脂 催 化 c 烃 中异 丁烯 的 并 流水合 技术 , 在 上海 、 并 天津 、 博 等地 建 成 生 淄 产装 置 。异 丁 烯 与 水 的水 合 反 应 在 液 一液 非 均 相体 系 中进 行 , 相 物 料 不 能 达 到 微 观 混 合 , 两 从 要 的方 法 。 仲丁 醇 脱 氢 制 ME K有 气 相 和液 相 2 种工 艺 , 目前 普 遍 采用 气 相 脱 氢 , 氧 化 锌 或 锌 以 铜合金 为 催 化 剂 , 丁 醇 的转 化 率 及 M K 的选 仲 E 择性 均在 9 % 以 上 , 足 之 处 是 产 品纯 度 较 低 , 0 不 而影 响到 水合 反应 的效 果 , 丁烯 单 程 转 化 率 仅 异 为 5 % 左 右 。2 0 0世 纪 9 0年 代 末 , 院又 开 发 出 该 异 丁烯逆 流水 合工 业 技 术 , 相 继在 北 京 平 顺 公 并 催 化 剂寿命 较 短 ; 丁醇 液 相脱 氢 是 以骨 架镍 或 仲 亚铬 酸酮 作 催 化 剂 , 法 具 有 工 艺 流 程 简 单 、 该 催 化剂 寿命 长 、 品分 离 简 单 、 耗 低 、 率 高 等优 产 能 产 点 , 足 之 处 是 仲 丁 醇 的 单 程 转 化 率 比 气 相 法 不 低 , ME 的选 择 性 却 高 达 9 % 以上 。两 步 法 但 K 9 制 备 ME 的反应式 如 下 K —. 司、 兰州 石 油 化 工 公 司 、 鲁 石 化 公 司等 处 分 别 齐 建 成工业 生 产 装 置 。 逆 流 反 应 增 大 了 水 合 反 应 的推动 力 , 而 提 高 了 反应 的转 化 率 ( 程 转 从 单 化率 达 8 % ) 但 要求 采用 大 颗 粒 专 用树 脂 催 化 0 , 剂, 以保证 异 丁烯 与水 两 相 物 料逆 流 接 触 的 顺 利 进行 。 H2 = CH- CH2 CH3 + H2 C - - O cH 3 cH— cH2 cH3 ’ 一 一 C 馏分 水 合 法 制 叔 丁 醇 的 工 艺过 程 并 不 复 0H cH CH— cH, cH 一 一 杂 , 得 的 叔 丁 醇 经脱 水 后 即为 异 丁 烯 , 纯 度 制 其 很高 , 可用 作 聚合 单 体 , 因水 合 法 的 转 化 率 仅 但 有 8% , 0 剩余 的 c 馏 分 不 能用 于生 产 1一丁烯 , 故如何 提 高 水 合 法 的异 丁烯 转 化 率 是 目前 研 究 的方 向 。 2 2 1一丁 烯 组 分 . I 0H 坚 ‘ c一— c ic一 0 。 ’ 近 年来 , 顺 石 油 化 工 研 究 院 开 发 出 ME 抚 K 2 2 1 精 密精馏 制 1一丁烯 单体 .. 生 产新技 术 , 1一丁烯 水 合 制 仲 丁醇 工 艺 中采 在 用 多段 反 应 器 并 开 发 出相 应 的催 化 剂 。独 山子 1一丁烯可 作 为 L D E 的第 二 单体 , 价 值 LP 其 维普资讯 石 化 技 术 与 应 用 第 2 5卷 天利 公司 、 兰州 石 油化 工 公 司 、 尔 滨 石 化 公 司 哈 混合 物 ) 艺 , 于 19 工 并 9 3年 建成 了 2万 ta芳构 / 化工 业装 置 , 该工 艺液 体收 率 为 5 . 1 , 5 0 % 芳烃 收 率 为 4 .7 5 4 %… 。 分子筛 对 轻烃 的芳 构 化 有 很 高 的催 化 活 性 , 但 在 高温 下 存 在 活性 组 分 易 流 失 、 炭快 、 行 积 运 周期 短等 缺陷 , 约 了工 业 化 的进 程 。大连 理 工 制 大学 开发 出 D G一1纳米 沸 石 分 子筛 催 化 剂 , L 实 验 室研 究结 果 表 明 :烯 烃转 化 率 在 9 % 以上 , C 9 液 收 为 5 % ~ 0 , 相 产 物 辛 烷 值 为 9. , 0 6% 液 8 8 催 化 剂 可连 续 使 用 12 0 h以上 。 目前 , 连理 工 0 大 大 学正 与兰 州石 化研 究 院合 作 , 开 发 出 的催 化 对 剂进 行模 试研 究 , 反 应 温度 4 0~ 3 反 应 在 0 4 0o C, 压 力 1 5~ . a 进 料 空速 0 9~1 2h 的 条 . 2 0MP , . . 等应 用该技 术相 继 建成 并 投 产 了 6套 ME K工 业 装置 , 缓解 了 国内 M K市场供 应短 缺 的压 力 。 E 2 3 烷 基 化 . 烷 基化 油 的辛 烷 值 高 , 含 苯 、 不 烯烃 , 含 量 硫 低 , 汽油理 想 的调 和组 分 。烷 基 化 反 应 是异 丁 是 烷 与 丁 烯 在 强 酸 催 化 下 的 加 成 反 应 , 反 应 其 式 为 H H3 c— cH— cH 3 + H 3 c— cH — cH— cH3— — CH 3 cH3 cff c一 。 ——H c — CH3 CH 3 件 下 , 催化 剂 的稳定 性试验 结 果如 表 2所 示 。 该 表 2 DL 一1型 催 化 剂 稳定 性 试 验 结 果 G 从 14 9 0年 至今 , 基化 油 一直使 用氢 氟酸 或 烷 浓 硫酸 为催 化剂 。 。 。由于液体 酸存 在腐 蚀性强 、 对 环境 污染严 重 等缺 点 , 因此采 用 环 境 友好 的 固 体 酸烷 基 化 工 艺 成 为 近 年 来 研 究 的热 点 。A B B L m s 司 和 A z o e u mu 公 koN bl公 司 开 发 的 Ak ly Cen工 艺 , 用 了 固体 酸催 化 剂 , 不仅 消除 了 la 使 它 使 用液体 酸带 来 的安 全 问题 , 且 该催 化 剂 还 对 而 含 氧化合 物 、 化 物和 丁 二烯 等 常 见 的污 染 物 有 硫 很 强 的抵 抗 能 力 , 反应 器 也 无 需 制 冷 , 投 资 和 使 操 作费用都 大 大降低 。 目前 , 究 的烷 基 化 固 体 酸 催 化 剂 有 分 子 研 由表 2可 见 , L D G一1催 化 剂 具 有 较 好 的 活 筛、 杂多酸 、 固体 超强 酸等 , 们 的活 性 和 选 择性 它 都 可达 到工 业 要 求 , 普 遍 存 在稳 定性 差 、 积 但 易 炭失 活等 问题 。因此要 实现 工业 应用 , 需要 还 对 固体 酸烷 基化技 术进 行更 深入 的研 究 。 3 C 馏 分利 用新 技术 3 1 芳 构 化 . 性 和稳定 性 ,烯 烃 的转 化 率 高 于 9 % , 相产 C 8 液 物 中芳烃 质量 分数 达 3 % 以上 , 示 出 良好 的工 0 显 业应 用前 景 。 3 2 催 化 裂 解 . 以炼 厂重 C 馏分 和 裂解 的抽 余 C 馏 分 为原 料, 在催 化 剂 的作 用 下 进 行 催 化 裂 解 , C 馏 分 将 转 化 为丙 烯 和 乙烯 。该 工 艺 与 蒸 汽 裂 解 工 艺 相 比, 可得 到 较 高 的丙 烯 收 率 , 可 根 据 市 场 需 求 还 低碳 烃芳 构化 为芳 烃 , 近 几 年来 开发 的新 是 技 术 , 为 芳 烃 的 生 产 开 辟 了新 的 原 料 来 源 。 它 19 9 0年在 英 国 的格 兰 奇 茅 斯 成 功 建 成 了 世 界 上 调 整 乙烯 和 丙 烯 的 收 率 比 , 外 , 裂 解 温 度 比 另 其 蒸 汽 裂 解 的 低 约 2 0℃ , 使 生 产 能 耗 降 低 0 可 约 2 % 0 。 第 一套低 碳烃 芳 构 化 工 业 化 装 置 , 用 了 B 采 P公 司和 U P公 司联合 开 发 的 C c r 艺 。 该工 O yl 工 a 艺使用 G / Z M 一 a H S 5催 化 剂 , C 烷 烃 、烷烃 以 , C 或 二 者 的 混 合 气 为 原 料 , 品 液 体 收 率 达 到 产 6 .4 , 烃收 率达 到 6 .3 。江 苏 省 丹 阳化 63% 芳 06% 工集 团开 发 出 C 生 产 B X( 一甲苯 一二 甲苯 T 苯 L ri 司 开 发 了 Po y r1 工 艺 , Z M 一 ug 公 rpl u 9 3 以 S 5沸 石 分子筛 为催 化 剂 , 固 定 床 反应 器 上 进行 在 裂解 , 烃转 化率 约为 8 % , C烯 3 丙烯 产率 为 4 % , 2 乙烯产 率 为 1 % 。C 循环 时丙 烯 总产率 为 6 % , 3 0 乙烯产 率 为 1 % 。该 技 术 已完 成 中试 , 在 进行 5 正 维普资讯 第 2期 刘 金 玉 等 . 馏 分 工 业 应 用 技 术 研 究 进 展 C 工 业 流 程 开 发 。 Ac ro公 司 开 发 了 S p re 工 u ef x l 反 应 温度 为 6 0~7= 反应 压力 为 10MP 0c 、 I . a的条 艺¨ 。该工 艺采 用流 化床 反应 器 , 以加 氢后 蒸 汽 件下 , 丙烯 选择 性达 9 % ~ 5 , 0 9 % 2一丁烯 转化 率 达6% ~0 0 9% 。 裂解 的 C 和 C 馏分 为原 料 , 丙烯 收率达 4 % , 0 乙 烯收率 达 1 % ~2 % 。 8 0 国内对 C 烃 催 化 裂解 制丙 烯 技 术 也 进 行 了 研究和开 发 : 大连 化 物所 采 用 Z M 一5型 催 化 S 目前 , c 烯烃 歧 化技 术 存 在 生 产成 本 高 的 问 题 。若采 用 贵 金 属 催 化 剂 , 应 温 度 虽 较 低 , 反 但 催 化剂 生 产 成 本 却 较 高 ; 采 用 非 贵 金 属 催 化 而 剂, 则反 应 温 度 较 高 。因 此 , 温 下 以 非 贵 金 属
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