碳四资源的综合利用

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1、第23卷第6期石化技术与应用Vol.23No.62005年11月PetrochemicalTechnology&ApplicationNov.2005工业技术(456～459)碳四资源的综合利用1123梅菊美,戴旭东,贾自成(1.中国石油兰州石化公司合成橡胶厂,甘肃兰州730060;2.中国石油兰州石油化工工程公司,甘肃兰州730060)摘要:对乙烯联产碳四馏分中异丁烯、正丁烯进行了综合利用。异丁烯与甲醇合成甲基叔丁基醚(MTBE),与水直接水合生产叔丁醇,经精密精馏分离出高纯度正丁烯。介绍了MTBE/正丁烯联合生产装置的工艺特点,并通过优化工艺提高经济效益。结果表明,正丁烯装置经改造后,

2、能够满足40%～120%的生产负荷要求;对脱异丁烷塔塔顶压力控制方法的改进,使装置的总收率提高了1.53%;在醚后碳四流程中增加了碱洗系统,这样可减少酸性物料对装置的腐蚀;正丁烯装置的运行,使裂解碳四的综合利用率由原来的49.3%提高到81.05%;采取改用稀释剂以及将叔丁醇装置返回的碳四进行再利用措施后,裂解碳四的综合利用率又提高到84.1%。关键词:碳四;甲基叔丁基醚;正丁烯;综合利用中图分类号:TQ221.22文献标识码:B文章编号:1009-0045(2005)06-0456-04以轻柴油为原料,在高温裂解制乙烯时,联了合格的原料。产碳四中丁二烯质量分数为48%～52%,异丁烯1.

3、2MTBE和正丁烯质量分数为15%～18%,正丁烯质量分数为为合理利用碳四资源,1997年建成了年产12%～14%,另外还含有丁烷、2-丁烯和少量的8k正t丁烯和15ktMTBE的联合生产装置,并于[2]碳三、碳五以及对聚合有害的炔烃(乙烯基乙同年10月投产。同时,利用异丁烯与水直接炔)。随着兰州石化乙烯装置的扩能改造,联产合成叔丁醇,并采用逆流水合工艺,使叔丁醇进碳四产量也将相应地增加,为了充分利用碳四资一步脱水生成无水叔丁醇。源,除对20世纪70年代初建成碳四抽提丁二烯1.2.1MTBE装置进行改造外,又于20世纪90年代,分期建成正丁烯装置是以抽提丁二烯装置的副产物了甲基叔丁基醚(M

4、TBE)/正丁烯联合生产装置、抽余碳四为主要原料,将其中甲醇和异丁烯以叔丁醇生产装置,这几套装置有机地形成了一个1.02～1.05∶1.00(摩尔比)混合,在磺酸性离子综合利用碳四的完整体系,碳四综合利用率达到树脂催化剂作用下生成MTBE。该反应为可逆放84%以上。热反应。装置设计为2台保护反应器和1台预反应器,反应器中均装有催化剂,去除原料中的有①害杂质,同时促进异丁烯与甲醇进行反应。反应1装置概况放出的热量采用外循环取热的方式带走,操作条1.1碳四抽提丁二烯件为:45～65℃,1.4～1.5MPa。两段反应后,当乙腈法碳四抽提丁二烯装置始建于1971年,异丁烯转化率达88%以上(实际为

5、90%～94%)经过多年的改造,丁二烯由原设计的12.5kt/a增时,将混合物加入到催化精馏塔中,物料中未反加到4510kt/a,成品丁二烯的质量分数由99.0%应的异丁烯与甲醇继续反应,生成物MTBE与未提高到99.5%以上;抽余碳四中,正丁烯和异丁反应物不断进行精馏、分离,直到异丁烯的总转烯质量分数高达72%以上(见表1),丁二烯质量-6[1]分数由0.8%下降到6×10以下,萃取碳四中乙腈质量分数降低到5×10-6以下,这样不仅减①收稿日期:2005-02-04;修回日期:2005-08-18作者简介:梅菊美(1966—),女江苏丹阳人,学士,工程师。少了丁二烯损失,而且为后续的正丁

6、烯装置提供3通讯联系人。第6期梅菊美等1碳四资源的综合利用·457·表1抽余碳四、醚化后剩余碳四及成品正丁烯的组成及质量分数%抽余碳四醚化后剩余碳四成品正丁烯组分名称设计值实际值设计值实际值设计值实际值碳三1.0060.0801.780.04异丁烷1.30833.68002.519.101-丁烯36.20734.56063.9455.61≥99.0099.89异丁烯43.4540.660.060.08≤0.500.03正丁烷3.269510.68005.7822.63≤0.400.08顺-2-丁烯6.11323.650010.975.62≤0.10反-2-丁烯8.64036.510015.

7、256.521,3-丁二烯0.0038≤0.0010≤0.070<0.002≤0.012≤0.0041,2-丁二烯0.11乙腈0.0007≤0.0005甲醇≤0.05≤0.001MTBE≤0.05≤0.001≤0.001水0.04≤0.0025≤0.0020未知0.070.40合计100100100100100100化率达到99.8%～99.9%。最终在塔釜得到质进行,因此混相反应精馏使异丁烯的转化率高达量分数为99.8