[發明專利]一種由石油烴催化裂解生產低碳烯烴的方法

有效

• 申請號: 200710179764.1
• 申請日: 2007-12-18
• 公開（公告）號: CN101462916A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 張書紅;王子軍;崔德春;李銳;侯煥娣
• 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: C07C4/06
• 分類號: C07C4/06;C07C11/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉國平;顧映芬

技術領域

本發明是關于一種由石油烴催化裂解生產低碳烯烴的方法。

背景技術

管式爐蒸汽裂解技術在石油烴裂解制乙烯和丙烯生產中始終占統治地 位，其技術已經日趨完善，但目前存在的問題主要有：能耗高，目前蒸汽裂 解工藝消耗能量占整個石油化工企業的40％；乙烯、丙烯收率很難再提高， 近年來，由于反應條件更加苛刻(如毫秒爐裂解溫度為900℃、停留時間為 0.1秒)，受爐管材質的限制，很難再通過提高裂解反應的苛刻度來提高乙 烯、丙烯收率；苛刻的反應條件使爐管更容易結焦而縮短了燒焦周期，并且 由于滲碳而使爐管容易損壞。各國研究者研究認為，催化熱裂解的方法能夠 有效解決上述問題。催化熱裂解是指在催化劑存在下進行的烴類裂解反應， 可以降低反應溫度，提高選擇性和產品收率。從上世紀50年代以來，國內 外的催化領域研究者一直致力于開發研究多產低碳烯烴的催化裂解催化劑 及其工藝方法。

例如，CN1480255A公開了一種用于催化裂解制取低碳數烯烴的催化劑， 該催化劑以以下組分為原料，通過固體混合物成型以及共沉淀或浸漬的方法 制得，以重量百分比計，氧化鋁為10-70％，氧化鎂為5-30％，釩酸鈉為2-30 ％，碳酸鈣為2-30％，稀土金屬氧化物為1-15％，鉀霞石或鉀長石為10-30 ％。其中還公開了該催化劑可用于將烴類直接轉化為低碳數烯烴，特別是乙 烯、丙烯的催化裂解中。具體的方法包括將該催化劑置于固定床反應器中， 將經過預熱的石油烴和稀釋劑與催化劑接觸并在一定的反應條件下進行反 應，產生的高溫裂解氣先進行急冷，然后再進一步冷卻分離，使裂解氣和焦 油分離。反應的反應條件為：反應溫度為750-850℃，反應壓力為0-5個大 氣壓，反應的停留時間為0.05-2秒，稀釋劑與烴類的重量比為0.2-2∶1。其 中所述石油烴可選自輕柴油、石腦油、加氫尾油、減壓瓦斯油中的至少一種 的混合物，所用的稀釋劑為蒸汽。并進一步公開使用該催化劑能將裂解產物 中的乙烯、丙烯和丁二烯的收率提高近9個百分點；并且能夠汽化焦炭，提 高催化劑壽命和再生性能。堿性催化劑的表面不容易積炭，但是反應溫度過 高，在750-850℃之間，因此能耗高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中由石油烴催化裂解生產低碳烯烴的 方法存在能耗高的缺點，提供一種能耗低且低碳數烯烴收率高的由石油烴催 化裂解生產低碳烯烴的方法。

本發明提供的由石油烴催化裂解生產低碳烯烴的方法包括將石油烴進 行催化裂解，其中，該方法還包括在催化裂解前先將石油烴在催化脫氫條件 下和催化脫氫催化劑存在下進行催化脫氫，然后再將所得催化脫氫產物在催 化裂解條件下和催化裂解催化劑存在下進行催化裂解。

本發明所提供的由石腦油或輕柴油為原料催化轉化制取輕烯烴的工藝 方法由于采用催化脫氫和催化裂解組合的方法，其石油烴轉化率和烯烴選擇 性與單獨的催化裂解工藝相比得到了預料不到的提高，與現有的由石腦油或 輕柴油催化轉化制取輕烯烴的工藝方法相比，所需反應溫度大大降低，由現 有技術的750-850℃降低至550-650℃，因此大大節約了能耗。而且烯烴選擇 性較好，實施例8中，以石腦油為原料，630℃乙烯和丙烯的總收率為50.8 重量％，乙烯和丙烯的總選擇性為54.9％。

具體實施方式

本發明所提供的方法中所說石油烴為石腦油和/或輕柴油。

根據本發明提供的方法，盡管只要在催化裂解前進行催化脫氫即可實現 本發明的目的，但優選情況下，所述催化脫氫的程度使所述催化脫氫產物中 烯烴的含量為5-30重量％。如果催化脫氫產物中烯烴含量低于5重量％，不 能非常有效地提高在后續的催化裂解過程中的乙烯和丙烯的收率；如果催化 脫氫產物中烯烴含量高于30重量％，乙烯和丙烯的收率并沒有明顯的增加， 而催化劑卻容易結焦而活性下降或失活。而在上述烯烴含量范圍內，不僅可 以進一步有效地提高催化裂解產物中烯烴特別是乙烯和丙烯的收率，而且還 可以有效防止催化劑快速結焦而產生活性下降或失活。為了獲得上述烯烴含 量，所述催化脫氫的條件包括溫度可以為420-600℃，壓力可以為≤0.5兆帕， 重時空速可以為5-50小時^-1；所述催化脫氫的條件包括溫度優選為 450-550℃，壓力優選為0.1-0.3兆帕，重時空速優選為20-40小時^-1。