[發明專利]一種制取芳烴和低碳烯烴的催化轉化方法

有效

• 申請號: 200710120111.6
• 申請日: 2007-08-09
• 公開（公告）號: CN101362961A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 崔守業;許友好;龔劍洪;程從禮
• 申請（專利權）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研究院
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18
• 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

技術領域

本發明屬于在不存在氫的情況下烴油的催化轉化方法，更具體地說， 是一種將原料轉化為短鏈芳烴和低碳烯烴，尤其烯烴以乙烯和丙烯為 主、短鏈芳烴以甲苯、二甲苯、異丙苯為主的催化轉化方法。

背景技術

低碳烯烴如乙烯、丙烯等是重要的有機化工原料，其中乙烯只要用 于生產聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE)、環氧乙烷(EO)、二氯乙烷 /氯乙烯單體(EDC/VCM)和乙苯(EB)。全球乙烯需求量大致從1996 年的7300萬噸增長到2006年的11500萬噸。據美國休斯敦的化學市場 聯合會(CMAI)分析2006-2010年乙烯需求年增長率將約為4.3％；而 丙烯是聚丙烯、丙烯腈等產品的合成單體。隨著聚丙烯等衍生物需求的 迅速增長，對丙烯的需求也在逐年俱增。世界丙烯市場的需求已經從20 年前的1520萬噸增加到2000年的5120萬噸，年均增長率達6.3％。預 計到2010年丙烯的需求量將達到8600萬噸，其間年均增長率約為5.6 ％。我國目前的催化裂化汽油質量與即將升級的清潔汽油標準相比，烯 烴含量過高而芳烴含量較低，副產的短鏈芳烴中的甲苯、二甲苯、異丙 苯等辛烷值較高，可以作為高辛烷值汽油的調和組分，來解決目前汽油 質量問題的有效途徑，另外也可以進行芳烴抽提生產高附加值的BTX。

生產乙烯、丙烯的方法主要是蒸汽裂解和催化裂化(FCC)，其中蒸 汽裂解以石腦油等重質油為原料通過熱裂解生產乙烯、丙烯，但丙烯的 產率僅為15重％左右，而FCC則以減壓瓦斯油(VGO)等重質油為原 料。目前，世界上66％的丙烯來自蒸汽裂解生產乙烯的副產品，32％來 自煉油廠FCC生產汽、柴油的副產品，少量(約2％)由丙烷脫氫和乙 烯-丁烯易位反應得到。

石油化工如果走傳統的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路線，將面臨輕質原 料油短缺、生產能力不足以及成本過高等幾大制約因素。

FCC由于其原料適應性廣、操作靈活等優勢日益受到重視。在美國， 幾乎丙烯市場需求量的50％都來源于FCC裝置。增產丙烯的催化裂化 改進技術發展很快。

US4,980,053公開了一種制取低碳烯烴的烴類轉化方法，原料為不同 沸程的石油餾分、渣油或原油，在流化床或移動床反應器內使用固體酸 催化劑，在溫度500-650℃、壓力1.5-3×10⁵Pa、重時空速0.2-2.0h^-1、 劑油比2-12的條件下進行催化轉化反應，反應后的催化劑經燒焦再生后 返回反應器內循環使用。該方法乙烯、丙烯和丁烯的總產率可以達到50 ％左右，其中乙烯產率為7.37，而丙烯產率高達26.34％。汽油中芳烴 含量高達50.46％

WO00/31215A1公開了一種生產烯烴的催化裂化方法，該方法采用 ZSM-5和/或ZSM-11沸石做活性組分，以大量惰性物質為基質的催化 劑，以VGO為原料，乙烯和丙烯的產率合最多可以超過20重％。

US4,422,925公開了多種具有不同裂化性能的烴類與熱再生催化劑 接觸并轉化的方法，該方法所述的烴類至少含有一種氣體烷烴原料和一 種液體烴類原料，該方法依據不同的烴類分子具有不同裂化性能，將反 應區分成多個反應區進行裂化反應，以多產低分子烯烴。

上述現有技術對烷烴分子裂化反應設計仍存在不足，造成在增加丙 烯產率情況下，干氣產率大幅度增加，同時，現有技術的產品分布是按 常規的FCC分餾系統來切割的，汽油或柴油中的芳烴潛含量和低碳烯 烴潛含量未充分利用，造成乙烯、丙烯、芳烴產率偏低。為了滿足日益 增長的丙烯、芳烴化工原料的需求，有必要開發一種大量生產丙烯的催 化轉化方法。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上提供一種制取芳烴和低碳烯烴 的催化轉化方法，其中低碳烯烴以乙烯、丙烯為主，芳烴以單環芳烴中 的甲苯、二甲苯、異丙苯為主。

本發明的方法是這樣具體實施的：餾程為160℃-260℃的原料與催化 裂解催化劑接觸，在溫度450℃-750℃、重時空速0.1h^-1-800h^-1、反應 壓力0.10MPa-1.0MPa(絕壓)、催化裂解催化劑與原料的重量比1-150， 水蒸汽與原料的重量比為0.05-1.0條件下，在流化床反應器內進行裂化 反應，分離待生催化劑和反應油氣，待生催化劑經再生后返回反應器， 分離反應油氣經分離得到目的產物低碳烯烴和芳烴。