應(yīng)用背景
甲醇制烯烴(MTO、MTP)裝置、煉廠以及蒸汽裂解等裝置副產(chǎn)的混合碳四或油田氣中,異丁烯一般都通過MTBE裝置分離利用,剩余的1-丁烯、2-丁烯和丁烷大部分作為液化氣使用,化工附加值不高。作為提高混合碳四綜合價值的途徑之一,利用1-丁烯和2-丁烯異構(gòu)生產(chǎn)異丁烯仍是具有較高經(jīng)濟性的途徑之一。
1-丁烯和2-丁烯異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烯是骨架異構(gòu)反應(yīng),根據(jù)催化劑的不同,現(xiàn)有工藝主要分兩類:氧化鋁工藝和分子篩工藝。氧化鋁工藝采用的催化劑為氧化鋁,其特點是催化劑成本低,但是缺點是催化劑活性低,要求的反應(yīng)溫度高,在熱力學上不利于異丁烯的生產(chǎn),因此此類工藝的異丁烯收率較低,一般僅為30%左右。另外,氧化鋁催化劑失活較快,導致裝置能耗和生產(chǎn)成本提高也是主要劣勢之一。分子篩工藝采用的催化劑為分子篩,其活性較氧化鋁有很大的提高,同時反應(yīng)溫度可大幅度降低,異丁烯的收率也可提高至40%左右,目的產(chǎn)品的選擇性也非常高,產(chǎn)物分離成本降低明顯。
工藝簡述
上海與盈材料科技有限公司開發(fā)的正丁烯異構(gòu)化制異丁烯技術(shù)(BSO技術(shù))及其催化劑(BSO-20),采用分子篩催化劑,目的產(chǎn)品異丁烯的選擇性高,產(chǎn)物單程收率高;同時,反應(yīng)于絕熱固定床內(nèi)進行,工藝成熟、可靠。與同類技術(shù)相比,BSO技術(shù)在異丁烯的收率和選擇性兩個主要指標上達到國內(nèi)先進水平。BSO技術(shù)可配套MTBE裝置建設(shè),以節(jié)省異丁烯的分離精制成本。
BSO技術(shù)的主要性能指標見下表:
性能參數(shù) | 指標值 |
單程轉(zhuǎn)化率,% | 40-60 |
異丁烯單程收率,% | ≥38 |
催化劑單程運行時間,天 | ≥40 |
催化劑總壽命,年 | ≥2.0 |
工業(yè)應(yīng)用
BSO技術(shù)及BSO-20催化劑已工業(yè)應(yīng)用于國內(nèi)三套工業(yè)裝置,規(guī)模從15萬噸/年-30萬噸/年不等。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明本工藝和催化劑在異丁烯收率、催化劑穩(wěn)定性等方面都達到國內(nèi)先進水平,裝置經(jīng)濟效益明顯。