升级包含C3和C4烃的物流的制作方法

本发明涉及升级包含c3和c4烃的物流、用于执行这种升级的方法、用于执行这种方法的系统以及升级的产品。升级可包括氢化处理粗丁二烯物流，如可从蒸汽裂化器装置获得的粗丁二烯物流。氢化处理可包括c4乙炔的选择性氢化，诸如粗丁二烯物流中的任何乙烯基乙炔和乙基乙炔的至少一部分的选择性氢化。

背景技术：

0、背景

1、在常规的蒸汽裂化方法中，c4乙炔诸如乙烯基乙炔和乙基乙炔需要从粗丁二烯物流中被除去，作为脱丁烷塔的塔顶物离开，其几乎完全由c4烃的混合物组成，以满足某些产品规格。

2、从粗丁二烯物流中减少或除去c4乙炔一般通过将粗丁二烯物流送至氢化反应器实现，在氢化反应器中主要含有c4烃的粗丁二烯物流通过选择性催化剂被氢化。

3、然而，在蒸汽裂化方法的某些配置中，形成粗丁二烯物流的脱丁烷塔，也称为脱丁烷塔塔顶物，按顺序被置于脱丙烷塔的上游，这导致脱丁烷塔塔顶物由c3和c4烃的混合物组成；不仅是c4烃。

4、当尝试通过氢化从含有c4和c3范围烃两者的物流选择性转化c4乙炔时，存在将无法实现氢化催化剂的期望选择性和转化率的风险，导致不期望的粗丁二烯物流中1,3-丁二烯分子的氢化的选择性增加和/或期望的c4乙炔的氢化的选择性降低。

5、第4,831,200号美国专利公开了通过以下将富含烯烃的烃进料诸如富含1,3-丁二烯的c4馏分中的炔烃选择性氢化：通过使至少部分处于液相的烃进料在氢气存在下，优选以滴流模式，通过钯基催化剂，然后使至少部分处于液相，优选含有约300-400ppmw炔烃的流出物在氢气存在下通过铜基催化剂，从而产生具有显著降低的炔烃浓度的烃产物。换句话说，'200专利要求使用两个连续的反应器，每个反应器中具有不同的催化剂。

6、此外，第5,877,363号美国专利公开了用于从c4脂族烃物流中除去乙烯基乙炔、乙基乙炔和1,2-丁二烯的方法，其包括同时：(1)将氢气和包含包括丁烷、丁烯、丁二烯和乙烯基乙炔的c4烃的烃物流进料至含有床的蒸馏塔反应器，所述床包含特征在于铂、钯或铑的类型的氢化催化剂，所述床被制备为蒸馏结构以选择性氢化一部分乙烯基乙炔和1,2-丁二烯和(2)分馏反应混合物以除去较重馏分，并除去基本上包含所有c4的塔顶馏分。

7、第4,831,200号美国专利和第5,877,363号美国专利两者均涉及其中含有完全c4范围分子的物流通过选择性催化剂被氢化的方法。需要一种用于在c3烃的存在下进行c4乙炔氢化的方法，该方法还包括c3乙炔的存在并实现改进的选择性。

8、因此，在一个非限制性实施方案中，期望以基本上保持氢化c4乙炔的选择性和转化率的方式氢化这种混合的烃物流中的c4乙炔。

9、在另一个非限制性形式中，特别期望以提供增加的选择性和/或转化率的方式氢化这种混合的烃物流中的c4乙炔。

10、此外，在不同的非限制性实施方案中，期望氢化这种混合的烃物流中的c4乙炔，减少有价值的烃诸如1,3-丁二烯和丙烯的氢化。

11、因此，需要改进这种烃物流中的c4乙炔的氢化，以及用于实现这些改进的系统。

技术实现思路

0、概述

1、以一种形式提供一种用于氢化包含(i)至少20重量％的c3烃和(ii)包括c4乙炔和1,3-丁二烯的c4烃的第一物流的方法。该方法包括使分子氢与第一物流在氢化反应器中接触以氢化第一物流的c4乙炔的至少一部分以形成第二物流，该第二物流被引导离开氢化反应器，其中氢化转化(1)至少20％的第一物流的c4乙炔和(2)小于或等于8重量％的第一物流的1,3-丁二烯和/或小于或等于20重量％的第一物流的c3烃(烯烃+二烯烃)。

2、其它非限制性形式涉及用于选择性氢化包含(i)c3烃和(ii)包括c4乙炔和1,3-丁二烯的c4烃的第一物流的方法。

3、在另一个非限制性实施方案中，该方法包括将分子氢引入到第一物流中以形成富含氢气的物流，并且将至少一部分富含氢气的物流引导至氢化反应器。含有分子氢的物流可具有至少35重量％的分子氢，供选择地至少99重量％的分子氢，并且在另一个非限制性形式中可以是基本上纯的分子氢。

4、富含氢气的物流中的至少一部分c4乙炔在氢化反应器中被氢化以形成第二物流。

5、从运行开始到运行结束，反应器的入口处的温度范围独立地从约50°f(10℃)至约140°f(约60℃)，供选择地独立地从约78f(25℃)至约95°f(35℃)。如本文关于参数范围所使用的，“独立地”一词是指任何范围端点可与任何其他范围端点一起使用，以得到可接受的供选择的范围。较低的运行温度对于最小化蒸发至关重要，且因此有助于提高选择性。而且，较高的温度迫使活性升高，并且丁二烯损失会增加。

6、c3和c4烃应保持为液相。c3和c4的蒸发不用于控制反应器温度。反应器的总压力至少是在氢化过程中保持c3和c4烃处于液相所需的压力。在一个非限制性实施方案中，压力范围独立地从约300磅/平方英寸(绝对压力)(psia)(约2.1mpa)至约600磅/平方英寸(绝对压力)(约4.9mpa)；供选择地独立地从约350磅/平方英寸(绝对压力)(约2.5mpa)至约400磅/平方英寸(绝对压力)(2.8mpa)。更高的压力对于氢气在进料中的溶解度更好。

7、在另一个非限制性形式中，该方法还包括将流出物或第二物流引导离开氢化反应器，冷却第二物流，以及从冷却的第二物流中分离液态烃。

8、将至少一部分分离的液态烃以范围独立地从约0至约3的循环比(分离的液态烃的循环部分的重量比第一物流的重量)循环至第一物流；供选择地独立地从约0.9至约1.5的循环比循环至第一物流。

9、还提供一种通过本文的选择性氢化方法制备的升级氢化处理产品，其包含：独立地从约0.5至约2重量％的氢化的c4乙炔；供选择地独立地从约0.9至约1.6重量％的氢化的c4乙炔。另外，所述升级氢化处理产品具有独立地从约20重量％至约60重量％的氢化的1,3-丁二烯；供选择地，独立地从约40重量至约50重量％的氢化的1,3-丁二烯。所述升级氢化处理产品也可具有独立地从约20重量％至约60重量％的氢化的c3烃；供选择地，独立地从约40重量％至约50重量％的氢化的c3烃。

10、在其它形式中，提供氢化处理产品以及用于制备氢化处理产品的方法。用于执行任何前述过程和方法的系统都在本发明的范围内。例如，另外提供具有气体裂化器的乙烯装置，该气体裂化器具有粗产物流出物；与粗产物流出物流体连通的脱丁烷塔，该脱丁烷塔包括含有混合的c3和c4的脱丁烷塔塔顶回流鼓，其中c4包括不期望的c4乙炔和期望的丁二烯；与通过热交换器到达氢化反应器的来自脱丁烷塔塔顶回流鼓的第一物流中的粗丁二烯流体连通的泵；与第一物流流体连通的含有分子氢的物流；来自氢化反应器的流出物管线，其将流出物物流引导通过热交换器到达循环鼓；与第一物流连通的循环管线；以及与循环管线流体连通的氢化的产品物流。

技术特征：

1.一种选择性氢化方法，其包括：

2.权利要求1所述的选择性氢化方法，其中所述第一物流还包含至少一种c3烃化合物。

3.权利要求1所述的选择性氢化方法，其中所述混合的进料物流还包含丙烯。

4.权利要求1所述的选择性氢化方法，其中至少一部分c4乙炔的氢化在足够大以保持烃处于液相的压力下进行。

5.权利要求4所述的选择性氢化方法，其中所述压力范围从约320磅/平方英寸(绝对压力)(约2.2mpa)至约565磅/平方英寸(绝对压力)(约3.9mpa)。

6.权利要求1所述的选择性氢化方法，其中所述氢化反应器具有入口，并且其中所述入口处的温度范围从约80°f(27℃)至约122°f(约50℃)。

7.权利要求1所述的选择性氢化方法，其中所述氢化转化：

8.权利要求1所述的选择性氢化方法，其中分离的液态烃的循环部分的重量与第一物流的重量的循环比为约0.75至约1.5。

9.通过权利要求1所述的选择性氢化方法制备的升级氢化处理产品，其包含：

10.一种选择性氢化系统，其包括：

11.权利要求10所述的选择性氢化系统，其中所述第一物流还包含至少一种c3烃化合物。

12.权利要求10所述的选择性氢化系统，其中所述热交换器是第一热交换器，并且其中所述选择性氢化系统还包括在所述第一热交换器和所述氢化反应器之间的所述第一物流中的第二热交换器。

13.权利要求12所述的选择性氢化系统，其中所述第二热交换器被配置成接收低压蒸汽以加热所述第一物流。

14.权利要求10所述的选择性氢化系统，其中所述脱丁烷塔在脱丙烷塔的上游。

15.一种乙烯装置，其包括：

16.权利要求15所述的乙烯装置，其中所述第一物流还包含至少一种c3烃化合物。

17.权利要求15所述的乙烯装置，其中所述热交换器是第一热交换器，并且其中所述选择性氢化系统还包括在所述第一热交换器和所述氢化反应器之间的所述第一物流中的第二热交换器。

18.权利要求17所述的乙烯装置，其中所述第二热交换器被配置成接收低压蒸汽以加热所述第一物流。

19.权利要求15所述的乙烯装置，其中所述脱丁烷塔在脱丙烷塔的上游。

技术总结
将含有1,3‑丁二烯、C<subgt;4</subgt;乙炔和任选地C<subgt;3</subgt;烃的第一物流与来自C<subgt;4</subgt;乙炔氢化反应器的含有氢化的C<subgt;4</subgt;乙炔的液体循环物流的一部分和含有分子氢的物流混合，然后将得到的混合的物流进料至C<subgt;4</subgt;乙炔氢化反应器以选择性地氢化粗丁二烯物流中的C<subgt;4</subgt;乙炔，而没有明显的1,3‑丁二烯转化。

技术研发人员：D·塞林杰,R·崔,Q-C·耶,A·斯里瓦斯塔瓦,K·E·汉密尔顿,M·A·瑞德茨基
受保护的技术使用者：凯洛格·布朗及鲁特有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15