[發明專利]一種生產低碳烯烴和輕芳烴的催化裂解方法

有效

• 申請號: 201610920181.9
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107974285B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 魏曉麗;謝朝鋼;張久順;張執剛;羅一斌;田輝平;陳學峰;劉銀亮;李福超
• 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;C10G3/00;C07C4/06;C07C4/18;C07C11/04;C07C11/06;C07C15/02;B01J29/80
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一種生產低碳烯烴和輕芳烴的催化裂解方法，預熱后的重質烴油進入反應器與催化裂解催化劑進行反應，反應油氣和待生催化劑進入旋風分離器進行氣固分離，其中反應油氣經進一步分離得到包含低碳烯烴和輕芳烴的產物；待生催化劑經汽提后進入催化劑再生器中燒焦再生，再生催化劑返回反應器中循環使用；所述催化裂解催化劑以重量百分比計包含5％～65％的天然礦物質，10％～60％的氧化物和24％～75％的Y型分子篩和BEA結構分子篩，0.1％～15％的磷添加劑和0.1％～10％的金屬添加劑。本發明的方法具有較高的低碳烯烴和輕芳烴產率。

技術領域

本發明涉及一種不存在氫的情況下烴油的催化轉化方法，更具體地說，涉及一種生產低碳烯烴和輕芳烴的催化裂解方法。

背景技術

以乙烯、丙烯為代表的低碳烯烴是化學工業的最基本原料，國內外多以天然氣或輕質石油餾分為原料，采用乙烯聯合裝置中蒸汽裂解工藝生產低碳烯烴。除生產乙烯外，約70％的丙烯、90％的丁二烯、30％的芳烴均來自蒸汽裂解副產。雖然蒸汽裂解技術經過幾十年的發展，技術不斷完善，但仍具有能耗高、生產成本高、CO₂排放量大和產品結構不易調節等技術局限，傳統的蒸汽裂解生產乙烯和丙烯的技術正面臨嚴峻的考驗。

輕芳烴(苯、甲苯和二甲苯，簡稱BTX)也是一種重要的有機化工原料，產量和規模僅次于乙烯和丙烯。輕芳烴生產主要來自于重整汽油和乙烯裂解汽油。預計未來僅依靠這些來源無法滿足純苯和對二甲苯的市場增長需求。采用石油烴催化裂解技術，通過工藝參數與催化劑性質的優化，可以有效提高低碳烯烴選擇性，同時多產輕芳烴，該技術是當前乃至未來低碳烯烴和芳烴生產技術的研究熱點。

CN98101765.7公開一種同時制取低碳烯烴和高芳烴汽油的方法，重質石油烴和水蒸氣在提升管和密相流化床組成的復合反應器的下部與催化劑接觸；輕質石油烴進入復合反應器的上部即密相流化床底部與催化劑接觸。本方法的優點是使用相同的催化劑并在同一裝置內進行反應，提高低碳烯烴特別是丙烯的產率，汽油中的芳烴含量增加到80重％左右。

CN200410006189.1公開了一種生產低碳烯烴和芳烴的化工型煉油方法，將原料油或部分加氫循環油與再生的催化裂解催化劑、水蒸氣在催化裂解反應器內接觸反應，得到目的產物低碳烯烴和芳烴。該方法從重質原料最大限度地生產丙烯、乙烯等低碳烯烴，其中丙烯的產率超過30重％，同時聯產BTX等輕芳烴。CN201010233651.7公開一種生產丙烯和輕芳烴的催化轉化方法，烴類原料與催化裂化催化劑在復合反應器中接觸在催化裂化條件下反應，得到低碳烯烴、富含輕芳烴汽油等產品，進一步分離得到輕芳烴，復合反應器包括提升管反應器與流化床反應器。CN103785460A提出了一種生產低碳烯烴的催化劑及其制備方法，采用MFI結構分子篩和磷改性的β分子篩復配的催化劑體系，用于石腦油催化裂解制丙烯具有更高的低碳烯烴產率。

綜上所述，現有技術均以低碳烯烴為主要目標產率，聯產輕芳烴，因此輕芳烴的產率增加得有限，有必要在現在工藝技術與催化材料基礎上，開發一種具有較高低碳烯烴和輕芳烴產率的催化裂解方法。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種提高低碳烯烴和輕芳烴收率的催化裂解方法。

本發明的技術方案如下：預熱后的重質原料進入反應器與催化裂解催化劑進行反應，反應油氣和待生催化劑進入旋風分離器進行氣固分離，其中反應油氣經進一步分離得到包含低碳烯烴和輕芳烴的產物；待生催化劑經汽提后進入催化劑再生器中燒焦再生，恢復活性的再生催化劑返回反應器中循環使用；所述催化裂解催化劑以重量百分比計包含以下組分：

A)5％～65％的天然礦物質，

B)10％～60％的氧化物，

C)24％～75％的Y型分子篩和BEA結構分子篩，

D)以P₂O₅計0.1％～15％的磷添加劑，和