[發明專利]通過催化裂解生產輕質烯烴和芳族化合物的裝置和方法

在審

• 申請號: 202011482511.3
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112980497A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: O·希龍;A·C·皮埃龍;V·圣多斯-莫羅
• 申請（專利權）人: IFP新能源公司
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;C10G11/20;C10G11/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊戩

本發明涉及通過催化裂解生產輕質烯烴和芳族化合物的裝置和方法。本發明涉及用于生產輕質烯烴和芳族化合物的NCC方法和裝置，其中將裂解流出物的C5+級分(16)分離成C5級分(25)和C6+級分(26)，將所述C5級分(25)再循環到NCC反應器(4)，并且其中將C6+級分(26)送入芳族化合物提取單元(30)以產生富芳族化合物級分(31)和低芳族化合物級分(32)。

技術領域

本發明涉及由烴類原料，主要是石腦油和石油通過催化轉化生產輕質(C2-C4)烯烴，且更特別是乙烯、丙烯和芳族化合物的常被稱為NCC（石腦油催化裂解）的裝置和方法。對低排放燃料的需求已產生對用于在烷基化、低聚以及甲基叔丁基醚（MTBE）和乙基叔丁基醚（ETBE）合成的方法中的輕質烯烴需求的增加。此外，繼續研究對低成本輕質烯烴，尤其是乙烯和丙烯的需求，以使其充當用于生產聚烯烴，尤其是聚乙烯和聚丙烯的原材料。也存在以低成本生產芳族化合物，且特別是BTX（苯、甲苯和二甲苯）的巨大需求。

背景技術

蒸汽裂解、丙烷脫氫、復分解、MTO（甲醇制烯烴）或FCC（流化催化裂解）技術是生產滿足全球需求所需的幾乎全部乙烯和丙烯的方法。用作輕質烯烴的生產原材料的烴包括丁烷、丙烷、來自天然氣的凝析油、來自石油蒸餾的液態烴餾分和碳質材料，包括煤、再生塑料或任何有機材料。

因此最近對實施用于通過石腦油原料的催化裂解生產輕質烯烴的裝置和方法的興趣來自于石油化學對擁有傳統的石腦油蒸汽裂解來源以外的輕質烯烴的需求，因為：

- 丙烯生產和乙烯生產之間存在增長的失衡，尤其是隨著以乙烷為原料的蒸汽裂解器的成功，其產生較少的丙烯，

- 由于汽油消耗的減少、替代燃料的引入和（例如獲自頁巖的）凝析油大規模進入市場而預計的石腦油可用性，和

- 希望降低生產烯烴（且尤其是丙烯）的能量成本，和由比石腦油蒸汽裂解更低溫度的操作帶來的CO₂排放減少，催化活性降低了對高溫的需求。

已經為輕質烯烴的生產開發了NCC方法。其通常在催化劑（在大多數情況下是沸石催化劑）存在下在大約600℃的溫度下操作，以使輕質烯烴，且尤其是丙烯的收率最大化。根據配置，NCC方法能夠有潛力增加每噸石腦油產生的丙烯量，并在某些情況下比蒸汽裂解器的丙烯產量更高；從而以需求不斷增長的高附加值產品（且尤其是丙烯、乙烯和BTX）的形式改進石腦油的開發；并且在比用于熱蒸汽裂解（通常在800至900℃之間操作）的溫度低150至200℃的溫度下裂解石腦油，以降低生產丙烯和乙烯的能量成本，同時減少CO₂排放。

蒸汽裂解器是目前用于由石腦油和天然氣生產輕質烯烴的主要方法之一。這種方法是在高溫下操作的熱工藝，其生產更多的乙烯，并且根據操作條件，乙烯/丙烯質量比通常為大約2。當待處理的原料是具有大體積烯烴的液體原料時，可能存在操作困難，形成大量的焦炭。這種方法也必須用蒸汽大量稀釋。

隨著對輕質烯烴生產的關注增加，已經以使這些化合物的產量最大化的方式操作FCC單元（參見例如US4830728、US6489530A、US2006108261A、CN102746888A）。通過FCC方法生產輕質烯烴的困難在于很難在保持高轉化率的同時使輕質烯烴的收率最大化。

已經以增強轉化率和輕質烯烴收率為目的開發了能將汽油或石腦油型液體原料轉化成輕質烯烴，且尤其轉化成丙烯的其它方法（參見例如US2009288985A、US2009143629A和US3776838A）。

發明內容

本說明書的第一個目的在于提供增強由石腦油至輕質(C2-C4)烯烴和BTX的產量的方法。

本發明能夠通過再循環C5+級分使輕質烯烴的收率最大化，所述C5+級分在將C5+級分預先分級成C5和C6+的情況下經受芳族化合物提取。

根據第一個方面，本發明涉及一種通過催化裂解生產碳原子數在2和4之間的烯烴和芳族化合物的方法，所述方法包括下列步驟：