一种劣质催化柴油制备MTBE化工产品的系统及方法与流程

本发明涉及一种制备化工产品的系统及方法，尤其涉及一种劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统及方法。

背景技术：

1、石油是全球的主要能源，随着传统炼厂加工生产的汽柴油消费量增速日益放缓，造成劣质催化柴油市场需求滞销，由此显著影响石油炼制装置的开工率及经济效益。将炼油产品加工转化为化工产品，以适应新的市场需求。甲基叔丁基醚(mtbe)是一种有机化合物，由异丁烯和甲醇在离子交换树脂催化下反应而得到，是一种高辛烷值汽油添加剂。在劣质催化柴油市场需求十分滞销的同时，异丁烯原料市场供应却十分紧张。

2、专利cn201811270112.3公开了一种生产化工原料的加氢裂化方法：原料油在氢气的存在下，依次进行加氢精制反应和加氢裂化反应，所得反应产物经气液分离和分馏后，得到轻石脑油馏分、重石脑油馏分、柴油馏分和尾油馏分。该专利仅仅制备得到上述馏分，未公开劣质催化柴油如何转化为化工产品。专利cn202110008671.2公开了一种低硫船用燃料油调和组分生产方法，将乳化床加氢与固定床加氢进行耦合，通过调整乳化床加氢进料中蜡油馏分含量，设置氢气分布器，利用高活性的过渡金属催化剂，限定固定床加氢进料中蜡油馏分干点值，实现重劣质油的深度加氢、高效转化，形成低成本的低硫船用燃料油生产方法。该专利能实现重劣质油的深度加氢、高效转化，然而该专利仅公开由重质劣质油得到低硫船用燃料油的方法，未公开如何由劣质催化柴油制备mtbe产品的方法，并且其低碳烯烃产率仅仅为8.72～10.21％。专利cn201710946413.2公开了一种用于c3c4烷烃混合脱氢的方法，反应原料为丙烷/异丁烷，使用该专利中特殊的催化剂，以使得混合烷烃脱氢转化率大于49％。专利仅公开了使用丙烷和异丁烷反应制备c3c4烷烃混合脱氢的方法，然而并未公开如何由劣质催化柴油得到mtbe化工产品的方法。专利cn201811442680.7公开了一种mtbe的制造装置、异丁烯的制造装置、mtbe的制造方法以及异丁烯的制造方法。该专利中公开的mtbe的制备过程即由异丁烯和甲醇在离子交换树脂催化下反应得到，也并未公开如何由劣质催化柴油制备mtbe产品的方法。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种异丁烯原料消耗量小、产率高的劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统；

2、本发明的第二个目的是提供利用劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统制备mtbe化工产品的方法。

3、技术方案：本发明所述的劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统，包括

4、一段轻质化反应单元，所述一段轻质化反应单元的输入分别与劣质催化柴油供给系统及氢气供给系统连接，用于将劣质催化柴油进行一次加氢反应制备加氢柴油；

5、所述一段轻质化反应单元的输出及氢气供给系统分别与二段轻质化反应单元连接，用于将一次加氢产物进行二次加氢反应制备混合烷烃；

6、所述二段轻质化反应单元的输出与混合脱氢反应单元连接，用于制备异丁烯；

7、所述混合脱氢反应单元的输出及甲醇供给系统分别与合成醚化反应单元连接，用于制备mtbe化工产品。

8、其中，混合脱氢反应单元的输入连接有异丁烷供给系统；

9、其中，所述氢气供给系统连接有两个管路，其中一个管路与一段轻质化反应单元连接，另一个管路与二段轻质化反应单元连接。

10、其中，所述一段轻质化反应单元的干气输出管路与二段轻质化反应单元的干气输出管路合二为一。

11、利用上述劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统制备mtbe化工产品的方法，包括以下步骤：

12、(s1)将劣质催化柴油和氢气在一段轻质化反应单元内进行一次加氢反应，得到干气和加氢柴油；

13、(s2)将加氢柴油和氢气在二段轻质化反应单元内进行二次加氢反应，得到干气、包含c3/c4的混合烷烃、c5及以上的烷烃、芳烃；

14、(s3)将包含c3/c4的混合烷烃在混合脱氢反应单元内进行混合脱氢反应，得到氢气、丙烯与异丁烯；

15、(s4)将异丁烯与甲醇在合成醚化反应单元内进行合成醚化反应，得到mtbe。

16、其中，步骤(s3)中，向混合脱氢反应单元内输送异丁烷，所述异丁烷与劣质催化柴油的质量比为0～1.2：1。

17、其中，步骤(s1)中，一次加氢反应的压力为8.3～10.3mpaa，温度为327～337℃；氢油体积比1700～1900vol/vol，液体体积空速1.0～1.2h-1。

18、其中，步骤(s2)中，二次加氢反应的压力为8.3～10.3mpaa，温度为345～365℃；氢油体积比为3150～3350vol/vol，液体体积空速为1.0～1.2h-1。

19、其中，步骤(s3)中，混合脱氢反应的压力为0.30～0.40mpaa，温度为520～600℃，液体质量空速2.2～2.6h-1，低碳烯烃收率45.5～47.9wt％。

20、其中，步骤(s4)中，合成醚化反应的压力为0.14～0.36mpaa，温度为80～100℃，液体质量空速为0.4～1.6h-1。

21、有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：1、本发明的系统将市场需求滞销的劣质催化柴油经二次加氢反应得到制备异丁烯的原料，从而在大幅减少市场上异丁烯原料的消耗量的前提下获得品质较高的mtbe化工产品；2、本发明系统的“一次加氢-二次加氢-混合脱氢-合成醚化”的联合工艺相比三者单独的工艺之和具有更优异的效益；3、在劣质催化柴油进料量10.0～160.0万吨/年，异丁烷：劣质催化柴油质量比0.00～1.20：1的条件下，本发明可得到含量99.8wt％的mtbe化工产品，最终可生产mtbe产品10.7～42.7万吨/年，同时可以减少市场供应紧张的异丁烯原料消耗量为6.8～27.2万吨/年，取得较好的技术效果。

技术特征：

1.一种劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统，其特征在于，所述混合脱氢反应单元(c)的输入连接有异丁烷供给系统。

3.根据权利要求1所述的劣质催化柴油制备mtbe化工产品的系统，其特征在于，所述氢气供给系统连接有两个管路，其中一个管路与一段轻质化反应单元(a)连接，另一个管路与二段轻质化反应单元(b)连接。

4.一种利用权利要求1所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，步骤(s3)中，向混合脱氢反应单元(c)内输送异丁烷，所述异丁烷与劣质催化柴油的质量比为0～1.2：1。

6.根据权利要求4所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，步骤(s1)中，一次加氢反应的压力为8.3～10.3mpaa，温度为327～337℃，氢油体积比1700～1900vol/vol，液体体积空速1.0～1.2h-1。

7.根据权利要求4所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，步骤(s2)中，二次加氢反应的压力为8.3～10.3mpaa，温度为345～365℃。

8.根据权利要求4所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，步骤(s2)中，氢油体积比为3150～3350vol/vol，液体体积空速为1.0～1.2h-1。

9.根据权利要求4所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，步骤(s3)中，混合脱氢反应的压力为0.30～0.40mpaa，温度为520～600℃，液体质量空速2.2～2.6h-1，低碳烯烃收率45.5～47.9wt％。

10.根据权利要求4所述系统制备mtbe化工产品的方法，其特征在于，步骤(s4)中，合成醚化反应的压力为0.14～0.36mpaa，温度为80～100℃，液体质量空速为0.4～1.6h-1。

技术总结本发明公开了一种劣质催化柴油制备MTBE化工产品的系统及方法，该系统包括依次连接的一段轻质化反应单元、二段轻质化反应单元、混合脱氢反应单元及合成醚化反应单元。一段轻质化反应单元的输入分别与劣质催化柴油供给系统及氢气供给系统连接，二段轻质化反应单元的输入与氢气供给系统连接；合成醚化反应单元的输入与甲醇供给系统连接。该方法包括依次进行一段轻质化反应、二段轻质化反应、混合脱氢反应及合成醚化反应。本发明利用劣质催化柴油可得到含量99.8wt％的MTBE，且达到10.7～42.7万吨/年，同时可减少市场供应紧张的异丁烯原料消耗量为6.8～27.2万吨/年。技术研发人员：何琨,孙丽丽,徐蔚,马思中,唐绮颖,白玫受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/4