[發明專利]石腦油催化轉化為低碳烯烴的方法

無效

• 申請號: 201010208217.3
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN102295510A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 齊國禎;鐘思青;王華文;王洪濤
• 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上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C4/06
• 分類號: C07C4/06;C07C11/06;C07C11/04;C10G11/05
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種石腦油催化轉化為低碳烯烴的方法。

技術背景

低碳烯烴，即乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎化工原料，其需求量在不斷增加。目前，乙烯、丙烯的生產主要依賴蒸汽熱裂解和催化裂化。約90％的乙烯和61％的丙烯來自蒸汽熱裂解過程，熱裂解反應需要高溫，能耗大，丙烯屬于聯產產物，收率低，且乙烯與丙烯比例調變幅度有限。我國蒸汽熱裂解裝置的原料主要是石腦油，原料過于單一，而目前我國原油劣質化和重質化的趨勢日益嚴重，再加上國內市場對汽油的需求量也很大，所以勢必會導致蒸汽熱裂解裝置因原料緊缺，生產成本增加，發展受到限制。

石腦油是一種輕質油品，由原油蒸餾或石油二次加工切取相應餾分而得。其沸點范圍依需要而定，通常為較寬的餾程，如20～220℃。石腦油是管式爐裂解制取乙烯，丙烯及催化重整制取苯、甲苯、二甲苯的重要原料。作為裂解原料，要求石腦油組成中烷烴和環烷烴的含量不低于70％(體積)。石腦油催化裂解制低碳烯烴則是在催化劑存在的條件下，對石油烴類進行裂解來獲得低碳烯烴的生產過程。同傳統的管式爐蒸汽熱裂解相比，該過程反應溫度比蒸汽裂解反應約低50～200℃，能耗顯著降低；裂解爐管內壁結焦速率也會降低，從而可延長操作周期，增加爐管壽命；同時二氧化碳排放也會降低，減輕了污染，并可靈活調整產品結構。

CN?200610027910公布了一種石腦油催化裂解制乙烯丙烯的方法，通過采用一種ZSM-5/絲光沸石復合分子篩為催化劑，以C4～C10為原料，在反應溫度為600～700℃，反應空速為0.1～2小時^-1，水/石腦油重量比為1～4∶1的條件下反應生成乙烯、丙烯。但方法中的低碳烯烴收率均為固定床考評結果，水與石腦油的比例過大，且存在低碳系統收率較低的問題。

US?20070083071公布了一種烴催化裂解生產乙烯、丙烯的工藝方法，烴原料在催化裂解爐中轉化為包括低碳烯烴的產品，然后將產品物流通過一系列工藝分離成C2～C3烷烴、C2～C3烯烴、C4+烴三種物流，將C2～C3烷烴返回管式裂解爐進行熱裂解，C4+烴返回催化裂解爐進行催化裂解，最終得到較高收率的乙烯、丙烯產品。該方法采用提升管反應器，反應物停留時間較短，當采用石腦油作為原料時，采用循環工藝時的低碳烯烴產品收率最高才能達到42.77％，仍然偏低。

現有技術中均存在低碳烯烴收率較低的問題。本發明有針對性的解決了該問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的低碳烯烴收率不高的問題，提供一種新的石腦油催化轉化為低碳烯烴的方法。該方法用于低碳烯烴的生產中，具有低碳烯烴收率較高的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種石腦油催化轉化為低碳烯烴的方法，所述方法包括以下步驟：(a)提供一種反應裝置，包括石腦油轉化反應器、再生器、沉降汽提器、氣固旋風分離器、催化劑循環管線；(b)主要為石腦油的原料在石腦油轉化反應器中與分子篩催化劑接觸，生成包括低碳烯烴的產品物流，同時形成積碳催化劑，進入位于再生器上方的沉降汽提器；(c)所述經過氣固分離的積碳催化劑進入汽提區，與汽提介質接觸，經汽提后的積碳催化劑一部分返回石腦油轉化反應器上段，一部分通過待生立管進入再生器再生，形成再生催化劑；(d)所述再生催化劑經脫氣后進入石腦油轉化反應器下段；其中，所述再生催化劑活性指數大于0.8。

上述技術方案中，所述分子篩包括ZSM-5；所述石腦油轉化反應器為提升管和床層串聯型式，下段為提升管，上段為快速流化床，上段直徑與下段直徑之比為1.2～2.5∶1；所述再生催化劑活性指數大于0.9；所述汽提介質為水蒸氣；所述積碳催化劑60～90％通過再生斜管返回石腦油轉化反應器，10～40％進入再生器；所述石腦油轉化反應器中反應條件為：反應溫度為570～650℃，下段氣相線速為5～10米/秒，上段氣相線速為1.5～3.0米/秒，再生斜管中催化劑的質量流量與石腦油的質量流量之比為0.5～1.5∶1；所述石腦油餾程在20℃～220℃之間；在石腦油進料中添加水蒸氣作為稀釋劑，水蒸氣與石腦油的質量比為0.2～1.5∶1；將分離工段分離出的碳四以上烴的50％～90％返回石腦油轉化反應器上段。

再生催化劑活性指數用于體現失活催化劑的再生程度，以新鮮催化劑為基準，以固定條件下各催化劑轉化石腦油的量進行相對比較，計算方法為：再生催化劑活性指數＝(一定條件下再生催化劑轉化的石腦油量/一定條件下新鮮催化劑轉化的石腦油量)×100％。