[發明專利]多產柴油和丙烯的催化轉化方法

有效

• 申請號: 200910180371.1
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102051226A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 崔守業;許友好;胡志海;陳昀;董建偉;馬建國
• 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: C10G69/04
• 分類號: C10G69/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 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，是一種將重質原料轉化為高十六烷值柴油和丙烯的催化轉化方法。

背景技術

目前全球對高品質汽油的需求日益增加，多產高品質汽油技術迅速發展，而生產高十六烷值柴油技術發展則相對緩慢。雖然汽、柴油需求隨地區不同而不同，但總體上全球對柴油需求的增長速度將逐漸超過對汽油需求增長速度。傳統催化裂化工藝所生產柴油十六烷值相對較低，因此常被用于作為柴油的調和組分。為了滿足高品質柴油的需求，需要對催化輕柴油進行改質。

現有技術中，對催化輕柴油改質的方法主要包括加氫處理和烷基化。CN1289832A同樣披露了一種采用加氫處理來對催化裂化柴油改質的方法，是在加氫條件下使原料依次通過單段串聯的加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑而不經中間分離。該方法使產品柴油餾分的十六烷值較原料提高10個單位以上，其硫、氮含量顯著降低。

CN1900226A披露了一種多產柴油的催化裂化助催化劑及其制備方法，添加一定量該助催化劑，可以在不改變煉油裝置原來所采用的催化劑的情況下，提高FCC催化裝置的柴油產率、改善產品分布，但該方法沒有提到柴油性質的改善。

丙烯等低碳烯烴是重要的有機化工原料，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％。

生產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輕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61％的丙烯來自蒸汽裂解生產乙烯的副產品，34％來自煉油廠FCC生產汽、柴油的副產品，少量(約5％)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。

US4,422,925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。

CN1279270A公開了一種多產柴油和液化氣的催化轉化方法，該方法是在一個具有四段的提升管或流化床反應器中進行，汽油原料、常規裂化原料和反應終止劑注入不同位置，該方法能同時提高液化氣和柴油的收率。但該方法干氣和焦炭產率相對較高。

長期以來，本領域普通技術人員認為，重油催化裂化的轉化率越高越好。但發明人經過創造性地思考和反復實驗發現，重油催化裂化的轉化率并非越高越好，當轉化率高到一定程度，目的產物增加很少，干氣和焦炭的產率卻大幅度增加。常規的催化裂化催化劑的篩分組成中小于40μm的細顆粒約為20％(體積)。經研究發現，這些細顆粒的催化劑雖然具有較高的裂化能力，但對干氣和焦炭的選擇性較差，優化催化劑的篩分組成可以改善干氣和焦炭的選擇性。

為了高效利用劣質重油資源，滿足日益增長的輕質燃料油的需求，有必要開發一種將重油原料轉化為大量清潔柴油和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基礎上，提供一種將重質油轉化為高十六烷值柴油和丙烯的方法。其主要是通過選擇性地裂化和異構化催化原料中烷烴、烷基側鏈等烴類，同時最大限度地減少原料中的芳烴進入柴油餾分，并避免產物中其它組分通過芳構化等反應生成芳烴而存留在柴油餾分中，裂化原料轉化為高十六烷值柴油和丙烯的同時，干氣和焦炭的產率大幅度降低，從而實現石油資源的有效利用。

在本發明的一種實施方案中，提供了一種催化轉化方法，其中原料油在反應器內與粗粒徑分布的催化劑接觸進行反應，其特征是反應溫度、重時空速、催化劑與原料油重量比足以使反應得到包含占原料油12～60重％催化蠟油的反應產物，其中所述重時空速為25～100h^-1，所述反應溫度為450～600℃，所述催化劑與原料油重量比為1～30；催化蠟油進入加氫裂化裝置進一步處理。