[發明專利]一種輕質烴油催化轉化生產低碳烯烴的方法

有效

• 申請號: 201110317870.8
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN103059926A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 魏曉麗;毛安國;張久順;袁起民
• 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: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;C07C11/04;C07C11/06;C07C4/06
• 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

本發明涉及一種不存在氫的情況下石油烴的催化轉化方法，更具體地說，涉及一種將輕質烴油生產低碳烯烴的催化轉化方法。

背景技術

乙烯是石油化學工業最重要的基礎原料之一，通過乙烯聚合、與苯的烷基化以及與水、氧、鹵素的加成反應，可以得到一系列極有價值的衍生物。世界乙烯工業繼續保持著穩步發展的態勢。目前，世界上約98％的乙烯來自于管式爐蒸汽裂解技術，在乙烯生產原料中，石腦油占46％，乙烷占34％。

丙烯是最重要的烯烴之一，用量僅次于乙烯。丙烯最大用量的衍生物是聚丙烯，占全球丙烯用量的61％。2005年，全球大約62％丙烯來自蒸汽裂解制乙烯的聯產，34％丙烯來自煉廠催化裂化裝置副產，還有4％丙烯來自丙烷脫氫和乙烯-丁烯易位反應。

目前，蒸汽裂解技術已日臻完善，并且是大量消耗能源的過程，又受使用而高溫材質的局限，進一步改進的潛力已很小。烴類蒸汽裂解生產的乙烯和丙烯的產量很大，微小收率的提高以及微小的原料和能源的節省都將帶來可觀的經濟效益。為了提高裂解過程烯烴的選擇性，降低裂解反應溫度，進一步增加乙烯和丙烯的收率，通過提高原料的多樣性，開發了多種新的乙烯生產技術，如催化裂解制低碳烯烴技術、甲烷氧化偶聯技術、乙烷氧化脫氫技術、天然氣經甲醇或二甲醚制烯烴技術等，其中催化裂解制烯烴技術與蒸汽裂解技術相比，具有能降低裂解溫度，提高乙烯和丙烯收率和裂解反應選擇性、節省能量的優點，從而成為極具吸引力的技術。

CN1406253A公開一種流化床催化裂化過程制備丙烯的方法，將石腦油流引入到由反應區、汽提區、催化劑再生區和分餾區組成的工藝裝置中。使石腦油原料在反應區與催化劑接觸，所述催化劑含有約10～50重％的平均孔徑低于約0.7nm的結晶沸石，并且反應條件包括：溫度約500～650℃，烴分壓為10～40psia。反應區上部實現油氣與催化劑分離，并使催化劑顆粒通過汽提區，然后進入催化劑再生區。在汽提區用蒸汽汽提揮發物，催化劑顆粒送到催化劑再生區，在此將催化劑上的焦炭焚燒掉，然后催化劑循環到反應區。從反應區得到的頂產品被送到分餾區，在此回收C3產品流，而富C4和/或C5烯烴的物流循環到汽提區。

CN101279881A公開了一種催化裂解石腦油生產乙烯和丙烯的方法，該發明通過采用以C4～C10烴組成的石腦油為原料，原料烴汽化后，先與惰性氣體混合，其中惰性氣體與石腦油的摩爾比大于0～5.0∶1，在反應溫度為580～750℃，反應壓力(以表壓計)大于0～0.5MPa，重量空速0.5～3h^-1，水/石腦油重量比0～5∶1的條件下，原料混合氣與催化劑接觸反應生成乙烯和丙烯，其中所用催化劑選自ZSM-5/絲光沸石共生分子篩、ZSM-5/β沸石共生分子篩或ZSM-5/Y沸石共生分子篩中至少一種的技術方案，主要解決石腦油催化裂解制乙烯丙烯反應中催化劑因結焦導致的壽命較短、須耗用大量水蒸氣的問題。

CN1958731A公開了一種催化熱裂解制取低碳烯烴方法。將包含石腦油、輕柴油和加氫尾油的石油烴裂解原料，通過上下串聯的兩個裝填不同催化劑a和b的催化劑床層，進行催化裂解反應，得到低碳數烯烴。優選采用雙反應器雙催化劑床層工藝，將兩段固定床反應器串聯；或者采用單反應器雙催化劑床層工藝，在同一固定床反應器中裝填兩催化劑床層。該發明的方法可以提高原料的轉化率，并且提高反應的選擇性，增加目的產物(乙烯和丙烯)的收率。

CN1566272A公開一種利用輕質石油餾分催化轉化生產乙烯和丙烯的方法，是將富含烯烴的輕質石油餾分在主反應區內與熱的五元環高硅沸石催化劑接觸、并在催化轉化條件下反應；分離反應產物和待生催化劑；反應產物由主反應區引出后進一步分離為富含乙烯、丙烯的C4以下餾分和C4及C4以上餾分；待生催化劑經汽提后進入再生器，在含氧氣體存在下燒焦再生；熱的再生催化劑先進入預反應區內與來自主反應區的上述C4及C4以上餾分接觸、反應，所生成的油劑混合物返回主反應區循環使用。

上述現有技術提出了通過催化裂化(解)反應過程將石油烴原料轉化為低碳烯烴的工藝方法和催化劑，但未能解決輕質烴油裂化(解)過程中反應熱不足的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種節省能耗、選擇性好的輕質烴油催化裂化生產低碳烯烴，即乙烯和丙烯的方法。

一種輕質烴油催化轉化生產低碳烯烴的方法，包括：