[發(fā)明專利]一種重油催化裂化富產(chǎn)丙烯的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211077705.4
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115418248A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 景文珩;嚴雷;蔣文博;俞天翔;顧學紅
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;C07C4/06;C07C11/06
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產(chǎn)權代理有限公司 32424
• 代理人: 鄧唯

本發(fā)明公開一種將生物質重油和化石基重油混合乳化后經(jīng)催化裂化多產(chǎn)丙烯降低生焦的方法。在高溫狀態(tài)下將一定比例的生物質重油和化石基重油攪拌混合均勻，作為在高溫膜乳化裝置中的連續(xù)油相，再將去離子水通過一定壓力壓過膜孔，在油相的剪切力下形成粒徑均一的小液滴。液滴尺寸是通過，膜管的孔徑大小、連續(xù)相的流速和分散相的壓力進行控制。該方法制備的乳液粒徑均一，穩(wěn)定性好不易分層破乳，且能耗低、工藝簡單，易于放大進行工業(yè)化。制備的W/O乳液作為催化裂化原料，能夠提高丙烯收率降低結焦。

技術領域

本發(fā)明公開了一種重油催化裂化富產(chǎn)丙烯、降低生焦的方法及裝置，涉及生物質資源和化石資源的利用和重油催化裂化的領域。

背景技術

能源問題一直是世界各國面臨的主要問題之一。煤炭、石油、天然氣，這類化石能源在全球能源結構中占比87％，是當今世界的主力能源。然而這類能源的儲備在地球上是有限的，短時間內無法再生，以及使用化石能源過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染和溫室效應等，對人類的生態(tài)環(huán)境造成了不可逆的傷害。尋找一種環(huán)境友好型的可再生的能源補充或替代化石能源是非常有必要的。與風能、太陽能、水能等可再生能源相比，生物質能源類似于化石能源，可以直接轉化為液體燃料和具有高附加值的化學產(chǎn)品，從而廣泛受到人們關注。

生物柴油是典型的“綠色能源”，具有十六烷值高、燃燒穩(wěn)定、環(huán)保可再生等優(yōu)點。因此，生物柴油的全球總產(chǎn)量從2014年的3054萬噸上漲到了2021年的4159萬噸，并且產(chǎn)量還會逐年上漲。然而每生產(chǎn)一定的生物柴油，就會產(chǎn)生大約10％～15％的生物重油，它是制取生物柴油時產(chǎn)生的重質組分，是各種高沸點含氧有機物的混合物，它具有類似于化石重油的黑褐色、粘度大、流動性差等的物理特性。如果將生物重油高效利用，不但可以降低生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)成本，而且可以減少化石能源的消耗，對于實現(xiàn)低碳排放也具有重要意義。

生物重油相同是含氧有機混合物，主要包括酚類、酮類、醛類、醇類、酸類、醚類以及呋喃類，粘度大、熱值低、酸性強、化學穩(wěn)定性差，因此想要對生物重油高效利用必須對其進行精制。油品精制的方法有乳化法、催化裂化、催化加氫等方法，乳化法比較新穎，催化裂化工藝較為成熟，將乳化技術和催化裂化技術相結合，能夠使生物重油的精制達到更好的效果。膜乳化法因其低能耗、乳液粒徑可控、尺寸分布窄、體系穩(wěn)定易工業(yè)化等優(yōu)點，已被廣泛用于水包油、油包水、規(guī)整材料等的制備。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對生物重油和化石重油進行催化裂化升級油品質的過程中，催化劑易結焦而喪失催化性能，并且低碳烯烴收率低等問題，以及生物質重油和化石基重油共摻煉后雖丙烯收率有所增加，但生焦量也同時增加，而催化劑的結焦增加，會進一步影響產(chǎn)品分布，降低輕質組分收率，沒有實現(xiàn)生物重油的高效利用，提出了一種將生物重油和化石重油混合乳化后共同進行催化裂化以多產(chǎn)低碳烯烴和降低結焦的方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：本發(fā)明先將一定比例的生物重油和化石重油在高溫下混合均勻，再將混合重油作為乳化原料，通過膜乳化裝置將去離子水以一定的粒徑的液滴均勻分散在油相之中，其特征是以陶瓷膜為介質，水相為分散相，油相為連續(xù)相。在高溫膜乳化裝置的高溫環(huán)境下，重油能夠增加其流動性，使用蠕動泵將其循環(huán)，通過重油流動的剪切力將過膜壓出的水相剪切成小液滴，水滴在油相中分散均勻，粒徑為0.5～10 μm。通過膜結構和膜孔徑大小來控制油相中水滴尺寸大小，借助乳化油的“微爆”效應，增加催化裂化反應中原料和催化劑的接觸面積，提高劑油比，改善產(chǎn)品分布。采用高溫膜乳化法將生物質重油和化石基重油混合后進行乳化，作為催化裂化工藝的進料原料是本發(fā)明的創(chuàng)新點，該方法裝置要求簡單、易操作、制得乳液尺寸分布窄、穩(wěn)定性好等優(yōu)點可大規(guī)模應用于煉油工業(yè)。

一種重油催化裂化富產(chǎn)丙烯的方法，包括如下步驟：

步驟1，將化石重油和生物重油分別脫水處理后進行混合；

步驟2，將步驟1中獲得的重油混合物作為連續(xù)相流經(jīng)過多孔膜的一側，同時將水作為分散相從多孔膜的另一側壓過膜孔后，在連續(xù)相中形成W/O乳液；