[發明專利]一種催化裂解的方法

有效

• 申請號: 202010130468.8
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113322093B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 趙禹臣;羅一斌;朱遠;歐陽穎;邢恩會;舒興田
• 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: C10G11/04
• 分類號: C10G11/04;C07C4/06;C07C11/04;C07C11/06
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 周建秋

本發明涉及一種催化裂解的方法，該方法包括：在催化裂解反應條件下，使催化裂解原料油在納米過渡金屬氧化物的存在下與催化裂解催化劑接觸；納米過渡金屬氧化物的平均粒徑為50nm以下。本發明的方法在催化裂解反應過程中添加納米過渡金屬氧化物，可以有效地提高催化裂解反應的轉化率和低碳烯烴的收率，實現對產物中乙烯/丙烯比例的調變。

技術領域

本發明涉及一種催化裂解的方法。

背景技術

乙烯、丙烯等低碳烯烴作為石油化工的重要基礎原料，在石油化學工業中起著舉足輕重的作用。一個國家乙烯、丙烯的產量及產能，在一定程度上代表著這個國家國民經濟的發展水平。以乙烯、丙烯為代表的輕質烯烴，是重要的基本有機合成原料。近年來，受下游衍生物需求的驅動作用，其市場需求大幅提高。隨著石油化工行業的快速發展，市場對丙烯的年需求增長率已經超過了乙烯。在世界范圍內，丙烯供應面臨著比乙烯更大的壓力。在眾多烴類裂解制乙烯的生產技術中，管式爐熱裂解法在世界乙烯產量中占主導地位。然而，隨著丙烯衍生物需求量的增加，通過熱裂解法聯產得到的丙烯產量已不能滿足國內外市場上對丙烯日益增長的需要。此外，蒸氣熱裂解技術還存在能耗和設備投資過高、裂解原料選擇范圍較窄、環境污染較嚴重等問題。催化裂解工藝技術的開發較好地解決了上述問題，且該技術可利用現有的FCC催化裂化工藝和反應器、并可使用重質烴原料而更令人矚目。

催化裂解是在催化劑存在的條件下，對石油烴類進行裂解制取乙烯、丙烯等低碳烯烴的過程。與常規的熱裂解技術相比，不僅可降低反應溫度，獲得高的低碳烯烴選擇性，而且更易于調節產物組成的分布。

為深入理解催化裂解過程，研究其機理路徑是至關重要的。催化裂解的反應機理隨著催化劑種類和工藝技術的不同而不同。對于在高溫下金屬氧化物催化的催化裂解過程，自由基機理發揮著主要作用；對于在低溫下酸性分子篩催化的催化裂解過程，碳正離子機理發揮著主要作用；對于具有雙酸性中心的沸石分子篩催化的催化裂解過程，自由基機理和碳正離子機理均發揮著重要作用。其中，自由基反應有利于乙烯的生成，而正碳離子反應有利于丙烯和丁烯的生成。但是由于反應溫度較低，自由基的引發速度較慢，反應過程以正碳離子反應為主，丙烯產率較高，乙烯產率較低，目前尚不能夠對產物中的乙烯/丙烯比例做到大范圍的精細自由調控。烴類催化裂解過程中，當溫度高于650℃時具有高的熱裂解程度，所以必須同時考慮熱和催化裂解兩種反應機理。在較高的溫度下，由于烴吸附在催化劑上的速率降低，所以發生熱裂解的可能性增加。

發明內容

本發明的目的是提供一種催化裂解的方法，該方法能夠提高催化裂解的轉化率和低碳烯烴的收率。

為了實現上述目的，本發明提供一種催化裂解的方法，該方法包括：在催化裂解反應條件下，使催化裂解原料油在納米過渡金屬氧化物的存在下與催化裂解催化劑接觸；所述納米過渡金屬氧化物的平均粒徑為50nm以下。

所述納米過渡金屬氧化物的平均粒徑為1-50nm。

可選地，所述納米過渡金屬氧化物與所述催化裂解原料油用量的重量比為(0.00001-0.01)：1。

可選地，其中，該方法包括：使所述納米過渡金屬氧化物與所述催化裂解原料油混合后進入催化裂解反應器，以在所述催化裂解反應條件下接觸；或者，

使所述納米過渡金屬氧化物與所述催化裂解原料油分別進入催化裂解反應器，以在所述催化裂解反應條件下接觸。

可選地，所述納米過渡金屬氧化物以液溶膠的形式使用，所述液溶膠含有所述納米過渡金屬氧化物和油相介質，所述油相介質含有C₄-C₁₄的烴。

可選地，該方法包括：使所述液溶膠與所述催化裂解原料油混合后進入催化裂解反應器，以在所述催化裂解反應條件下接觸；或者，

使所述液溶膠與所述催化裂解原料油分別進入催化裂解反應器，以在所述催化裂解反應條件下接觸。