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(jià)值的途徑之一,利用1-丁烯和2-丁烯異構(gòu)生產(chǎn)異丁烯具有較高經(jīng)濟(jì)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(diǎn)是催化劑成本低,但是缺點(diǎn)是催化劑活性低,要求的反應(yīng)溫度高,在熱力學(xué)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(dǎo)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(shí)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。
BSO-20催化劑為上海與盈材料科技有限公司開發(fā)的丁烯異構(gòu)化制異丁烯專有催化劑,主體為分子篩,異構(gòu)化反應(yīng)于絕熱固定床內(nèi)進(jìn)行,反應(yīng)條件溫和,工藝成熟、可靠。BSO-20催化劑具有以下優(yōu)勢:
?。?)耐雜質(zhì)能力強(qiáng)。BSO催化劑對(duì)原料的雜質(zhì)要求低,無需像國外催化劑所要求的那樣進(jìn)行非常嚴(yán)格的預(yù)處理,在原料中氧化物含量及丁二烯含量較低的情況下(小于100ppm),催化劑的單程運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到50天。
?。?)產(chǎn)品收率高,三套工業(yè)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)表明:在原料碳四中氧化物(約1000ppm)、丁二烯(約1000ppm)等雜質(zhì)含量超標(biāo)的情況下,BSO-20催化劑的各項(xiàng)指標(biāo)仍可達(dá)到設(shè)計(jì)值。丁烯的單程轉(zhuǎn)化率為40%-60%,異丁烯的單程收率大于38%。
催化劑規(guī)格
項(xiàng)目 | 物性指標(biāo) |
型號(hào) | BSO-20 |
外觀 | 白色條狀 |
尺寸(mm) | Φ2.0-3.0×5-10mm |
堆密度(g/ml) | 0.50±0.05 |
比表面(m2/g) | 250-350 |
平均壓碎強(qiáng)度(N/cm) | 60±10 |
主要操作條件
操作參數(shù) | 指標(biāo)值 |
入口溫度(初期-末期)℃ | 250-410 |
反應(yīng)壓力,MPaG | 0.01-0.10 |
進(jìn)料重量空速,h-1 | 1.5-2.5 |
主要性能指標(biāo)
性能參數(shù) | 指標(biāo)值 |
單程轉(zhuǎn)化率,% | 40-60 |
異丁烯單程收率,% | ≥38 |
催化劑單程運(yùn)行時(shí)間,天 | ≥40 |
催化劑總壽命,年 | ≥2.0 |
應(yīng)用業(yè)績
催化劑BSO-20已經(jīng)應(yīng)用于3家工業(yè)裝置,裝置規(guī)模分別為15萬噸/年、20萬噸/年和32萬噸/年。