技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及化工分離與合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用碳四餾分生產(chǎn)異構(gòu)c8烷烴的方法。
背景技術(shù):
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目前,碳四烴主要作為工業(yè)和民用燃料使用。但近年來,由于原油價(jià)格的不斷上漲,該資源作為普通燃料銷售的經(jīng)濟(jì)性值得考慮。據(jù)報(bào)道,我國碳四餾分的利用率為16%,遠(yuǎn)低于國外。自2004年我國西氣東輸管線正式開通以來,全國有省市開始使用天然氣,這樣就使得原來用作燃料的碳四餾分中有一部分被天然氣代替,為碳四資源的有效利用創(chuàng)造的條件。因此,擴(kuò)展碳四餾分的化工利用,進(jìn)一步將其加工成高附加值的產(chǎn)品,具有非常重要意義。
煉廠的碳四餾分中主要含有正丁烷、異丁烷、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯和丁二烯,其中正丁烷、異丁烷的含量占有近50%,1-丁烯、2-丁烯、異丁烯和丁二烯的總含量達(dá)到50%。且正丁烷在催化劑的作用下可異構(gòu)化成異丁烷,丁二烯、2-丁烯、異丁烯在催化劑的作用下可以異構(gòu)化為1-丁烯;1-丁烯和異丁烷在強(qiáng)酸催化劑的作用下烷基化為異構(gòu)c8烷烴,也被稱為烷基化汽油。這種烷基化汽油具有高辛烷值和低reid蒸汽壓,且由不飽和烷烴組成,不含芳烴、烯烴和硫,它是新配方汽油中理想調(diào)和成分,因此也被稱為清潔烷基汽油。清潔烷基汽油將會大大緩和由于汽車尾氣排放造成的空氣污染,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了碳四餾分資源合理利用,也提高了碳四餾分的經(jīng)濟(jì)效益,因此我們可以利用煉廠碳四餾分最大限度的制備出異丁烷,1-丁烯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種投入成本低、對環(huán)境友好的利用碳四餾分生產(chǎn)異構(gòu)c8烷烴的方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種碳四餾分生產(chǎn)異構(gòu)c8烷烴的方法,包括如下步驟:
(1)煉廠碳四餾分先進(jìn)入脫丙烷塔,脫除碳三組分,然后進(jìn)入脫重塔,分割成含1-丁烯﹑異丁烯﹑丁二烯和異丁烷的輕組分,以及含2-丁烯和正丁烷的重組分;
(2)重組分進(jìn)入萃取精餾塔進(jìn)行烷烯分離,向萃取精餾塔內(nèi)加入萃取溶劑,從塔頂脫除正丁烷,再向塔內(nèi)加入水,從塔頂脫除2-丁烯;
(3)輕組分進(jìn)入脫異丁烷塔脫除異丁烷并收集,然后剩余輕組分進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在pd/al2o3催化下與氫氣反應(yīng),將丁二烯加氫生成1-丁烯和2-丁烯,得到物料??;
(4)從重組分分離出的正丁烷進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在固定硅酸鋁鹽催化下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng),使正丁烷異構(gòu)化為異丁烷,得到物料ⅱ;
(5)物料ⅰ和從步驟(2)重組分中分離出的2-丁烯進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在固定硅酸鋁鹽催化下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng),使異丁烯和2-丁烯異構(gòu)化為1-丁烯,得到物料ⅲ;
(6)物料ⅲ與步驟(2)收集的異丁烷和物料ⅱ進(jìn)入固定化反應(yīng)器中,在強(qiáng)酸催化作用下,烷基化反應(yīng)生成異構(gòu)c8烷烴,稱為烷基化汽油,收集剩余氣體并合理排放。
其中步驟(2)所述萃取溶劑選自乙腈,n,n-二甲基酰胺,二甲基亞砜,環(huán)丁砜,n-甲基吡咯烷酮中的一種。
其中步驟(6)所述強(qiáng)酸催化劑選自濃硫酸,氫氟酸中的一種。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過逐步分離、異構(gòu)化反應(yīng)和烷基化反應(yīng),最大限度地從碳四餾分中分離出1-丁烯、異丁烷,以用于異構(gòu)c8烷烴的合成,從而增加經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用,保護(hù)環(huán)境。
具體實(shí)施方式:
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種碳四餾分生產(chǎn)異戊二烯的方法,包括如下步驟:
(1)煉廠碳四餾分先進(jìn)入脫丙烷塔,脫除碳三組分,然后進(jìn)入脫重塔,分割成含1-丁烯﹑異丁烯﹑丁二烯和異丁烷的輕組分,以及含2-丁烯和正丁烷的重組分;
(2)重組分進(jìn)入萃取精餾塔進(jìn)行烷烯分離,向萃取精餾塔內(nèi)加入萃取溶劑,從塔頂脫除正丁烷,再向塔內(nèi)加入水,從塔頂脫除2-丁烯;
(3)輕組分進(jìn)入脫異丁烷塔脫除異丁烷并收集,然后剩余輕組分進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在pd/al2o3催化下與氫氣反應(yīng),將丁二烯加氫生成1-丁烯和2-丁烯,得到物料??;
(4)從重組分分離出的正丁烷進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在固定硅酸鋁鹽催化下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng),使正丁烷異構(gòu)化為異丁烷,得到物料ⅱ;
(5)物料ⅰ和從(2)步驟重組分中分離出的2-丁烯進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在固定硅酸鋁鹽催化下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng),使異丁烯和2-丁烯異構(gòu)化為1-丁烯,得到物料ⅲ;
(6)物料ⅲ與步驟(2)收集的異丁烷和物料ⅱ進(jìn)入固定化反應(yīng)器中,在強(qiáng)酸催化作用下,烷基化反應(yīng)生成異構(gòu)c8烷烴,稱為烷基化汽油,收集剩余氣體并合理排放。
其中步驟(2)所述萃取溶劑選自乙腈,n,n-二甲基酰胺,二甲基亞砜,環(huán)丁砜,n-甲基吡咯烷酮中的一種。
其中步驟(6)所述強(qiáng)酸催化劑選自濃硫酸,氫氟酸中的一種。
實(shí)施例2
一種碳四餾分生產(chǎn)異構(gòu)c8烷烴的方法,包括如下步驟:
(1)煉廠碳四餾分先進(jìn)入脫丙烷塔,脫除碳三組分,然后進(jìn)入脫重塔,分割成含1-丁烯﹑異丁烯﹑丁二烯和異丁烷的輕組分,以及含2-丁烯和正丁烷的重組分;
(2)重組分進(jìn)入萃取精餾塔進(jìn)行烷烯分離,向萃取精餾塔內(nèi)加入萃取溶劑,從塔頂脫除正丁烷,再向塔內(nèi)加入水,從塔頂脫除2-丁烯;
(3)輕組分進(jìn)入脫異丁烷塔脫除異丁烷并收集,然后剩余輕組分進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在pd/al2o3催化下與氫氣反應(yīng),將丁二烯加氫生成1-丁烯和2-丁烯,得到物料?。?/p>
(4)從重組分分離出的正丁烷進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在固定硅酸鋁鹽催化下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng),使正丁烷異構(gòu)化為異丁烷,得到物料ⅱ;
(5)物料ⅰ和從步驟(2)重組分中分離出的2-丁烯進(jìn)入固定床反應(yīng)器中,在固定硅酸鋁鹽催化下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng),使異丁烯和2-丁烯異構(gòu)化為1-丁烯,得到物料ⅲ;
(6)物料ⅲ與步驟(2)收集的異丁烷和物料ⅱ進(jìn)入固定化反應(yīng)器中,在強(qiáng)酸催化作用下,烷基化反應(yīng)生成異構(gòu)c8烷烴,稱為烷基化汽油,收集剩余氣體并合理排放。
其中步驟(2)所述萃取溶劑選自乙腈,n,n-二甲基酰胺,二甲基亞砜,環(huán)丁砜,n-甲基吡咯烷酮中的一種。
其中步驟(6)所述強(qiáng)酸催化劑選自濃硫酸,氫氟酸中的一種。
對本發(fā)明提供的實(shí)施例中分別進(jìn)行試驗(yàn)考察,將實(shí)施例1和實(shí)施例2中利用碳四餾分生產(chǎn)異構(gòu)c8烷烴進(jìn)行考察,結(jié)果如表1所示。
表1碳四餾分生產(chǎn)異構(gòu)c8烷烴考察結(jié)果
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。