[發(fā)明專利]提高生物油脂催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中低碳烯烴產(chǎn)率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710099838.0
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN101314718A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正;謝朝鋼;朱根權(quán);龍軍;汪燮卿;舒興田;羅一斌;宋寶梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物油脂的催化轉(zhuǎn)化方法，更具體地說，是一種提高生物 油脂催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中C2～C4低碳烯烴產(chǎn)率的方法。

背景技術(shù)

目前世界范圍內(nèi)低碳烯烴的生產(chǎn)主要是以輕質(zhì)石油烴為原料的管式爐 蒸汽裂解法和以重質(zhì)石油烴為原料催化裂化方法。石油烴是一種不可再生 的資源，據(jù)統(tǒng)計，若按目前的開采水平，世界已探明的石油烴資源僅尚可 開采80年左右。隨著石油烴資源的大量消耗、儲量的日益減少，采用可再 生的生物油脂作為石油烴的替代資源生產(chǎn)低碳烯烴將是目前低碳烯烴生產(chǎn) 方法的有益補(bǔ)充。

US2007/0015947A1公開了一種可再生的生物原料生產(chǎn)烯烴的方法。 該方法采用含有甘油三酸酯和游離脂肪酸的生物油脂為原料、含有平均孔 徑大于0.7納米和平均孔徑小于等于0.7納米的酸性沸石為催化劑，在提升 管反應(yīng)器中通過催化裂化的方法生產(chǎn)C2～C5烯烴。生物油脂在進(jìn)入提升管 反應(yīng)器之前首先脫除堿金屬等雜質(zhì)，脫除雜質(zhì)的原料在反應(yīng)溫度為566～ 630℃、催化劑與原料油的重量比為5～20、反應(yīng)壓力為1.38～2.4×10⁵帕的 條件下與酸性沸石催化劑接觸、反應(yīng)生成C2～C5烯烴。根據(jù)模擬計算結(jié)果， 當(dāng)采用一種大豆油為原料、反應(yīng)溫度為565℃、催化劑與原料油的重量比 為10、蒸汽與原料的質(zhì)量比為0.1時，該方法中沸點小于等于C4產(chǎn)物的 總產(chǎn)率為50.8重％，C2～C5烯烴的產(chǎn)率未見報導(dǎo)。

該方法中生產(chǎn)低碳烯烴的手段主要為采用比常規(guī)催化裂化更高的反應(yīng) 溫度、劑油比和蒸汽注入量，以及采用含有平均孔徑小于0.7納米的酸性 擇形沸石催化劑。上述手段將強(qiáng)化生物油脂催化裂化生成低碳烯烴反應(yīng)， 即該技術(shù)將強(qiáng)化生成低碳烯烴的反應(yīng)作為技術(shù)路線來達(dá)到生產(chǎn)低碳烯烴的 目的。然而，發(fā)明人通過實驗室研究發(fā)現(xiàn)：在生物油脂催化轉(zhuǎn)化制取低碳 烯烴的反應(yīng)條件及酸性沸石存在下，低碳烯烴在生成之后可以大量、快速 地轉(zhuǎn)化成為其它烴類、氫氣和焦炭，進(jìn)而導(dǎo)致低碳烯烴收率明顯下降。因 此，在強(qiáng)化低碳烯烴的生成反應(yīng)的同時，抑制低碳烯烴在生成之后的再轉(zhuǎn) 化反應(yīng)，將是現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步提高低碳烯烴產(chǎn)率的一種新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是在發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上提出一種提高生物油脂催化 轉(zhuǎn)化反應(yīng)中低碳烯烴產(chǎn)率的方法。

本發(fā)明提供的方法包括：生物油脂原料經(jīng)預(yù)熱后注入催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器 內(nèi)，與含改性的β沸石的催化劑接觸并反應(yīng)，將富含氫氣的氣體注入反應(yīng) 器，將反應(yīng)油氣與反應(yīng)后積炭的催化劑分離，其中反應(yīng)油氣經(jīng)分離得到含 有低碳烯烴的目的產(chǎn)物，積炭的催化劑經(jīng)汽提、再生后返回反應(yīng)器循環(huán)使 用。

本發(fā)明所述的生物油脂原料是或包含甘油三酸酯、游離的脂肪酸中的 一種或一種以上的混合物，選自但并不限于植物油脂、動物油脂、微生物 油脂、廢棄的食用油、植物油皂腳中的一種或一種以上的混合物；其中甘 油三酸酯和游離的脂肪酸分子中與羰基碳相連的鏈狀取代烷基的碳數(shù)為 5～25。

所述植物油脂選自但并不限于棕櫚油、椰子油、大豆油、菜籽油、麻 瘋樹種仁油、蓖麻油、棉籽油、玉米油、橄欖油、葵花籽油、亞麻油、桐 油、芝麻油、花生油中的一種或一種以上的混合物。所述動物油脂選自但 并不限于魚油、豬脂、牛脂、羊脂中的一種或一種以上的混合物。

本發(fā)明所述催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器可以選自單一反應(yīng)器，如流化床反應(yīng)器、 提升管反應(yīng)器、下行式輸送線反應(yīng)器、移動床反應(yīng)器，也可以選自上述單 一反應(yīng)器組成的復(fù)合反應(yīng)器，如由提升管反應(yīng)器與流化床反應(yīng)器構(gòu)成的復(fù) 合反應(yīng)器、由提升管反應(yīng)器與下行式輸送線反應(yīng)器構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器、由 兩個或兩個以上的提升管反應(yīng)器構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器、由兩個或兩個以上的 流化床反應(yīng)器構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器、由兩個或兩個以上的下行式輸送線反應(yīng) 器構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器以及由兩個或兩個以上的移動床反應(yīng)器構(gòu)成的復(fù)合反 應(yīng)器。優(yōu)選的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器為提升管或/和流化床。

其中，所述的提升管選自等直徑提升管反應(yīng)器、等線速提升管反應(yīng)器 和變直徑提升管反應(yīng)器中的一種或幾種。所述流化床反應(yīng)器選自固定流化 床反應(yīng)器、散式流化床反應(yīng)器、鼓泡床反應(yīng)器、湍動床反應(yīng)器、快速床反 應(yīng)器、輸送床反應(yīng)器和密相流化床反應(yīng)器中的一種或幾種。另外，上述每 種反應(yīng)器可以根據(jù)需要分成兩個或兩個以上的反應(yīng)區(qū)。