一种轻质石油烃催化转化方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质石油烃催化转化方法，该方法包括：在催化转化催化剂的存在下，将预热后的轻质烃油原料和异丁烷原料在反应器中进行催化裂解反应。按照本发明专利技术提供的轻质石油烃催化转化方法，可以获得明显较高的乙烯和丙烯总产率，并且丙烯/乙烯收率之比较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轻质石油烃催化转化方法，具体地，涉及在不存在氢的情况下使用轻质石油烃作为原料生产低碳烯烃的催化转化方法。
技术介绍
乙烯是现代石油化工最基本的原料之一。通过乙烯的聚合、氧化、卤化(包括氧氯化)、烷基化、水合、羰基化、齐聚等反应，可以获得大量多种极其重要的化工原材料，其下游衍生物或制品对整个国民经济的发展起着重要作用。目前，世界乙烯原料主要有乙烷、丙烷、丁烷、LPG、凝析油、石脑油、加氢裂化尾油及粗柴油等。其中，约50％以上的乙烯原料来自石油，例如石脑油、柴油和凝析油等；35％以上来自乙烷、丙烷、丁烷。丙烯是仅次于乙烯的重要石化基础原料，其下游衍生物主要包括聚丙烯和环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸、异丙苯、苯酚、丙酮、羰基合成醇、异丙醇等有机原料。其中聚丙烯的生产是丙烯需求的主要推动力，到2007年已增至世界丙烯消费量的62％。世界大约57％的丙烯是来自乙烯生产的副产品，35％来自炼油副产品，目前6％的丙烯是用“专门目的”生产丙烯的方法生产的包括由乙烯和丁烯进行烯烃转位反应、丙烷脱氢、从煤转油工艺气体生产和减压柴油的深度催化裂化。烃类蒸汽裂解制乙烯、丙烯技术经过几十年的发展，尽管开发了各种革新技术，且不断完善，但由于管式炉裂解通常采用较高的反应温度(800～900℃)，使得乙烯装置仍是石化工业的第一能耗装置，其能耗在整个石化工业占到40％；而与之相比的催化裂解技术代替蒸汽裂解制乙烯可将反<br>应温度降低100℃以上，从而大幅度降低乙烯装置能耗，另外近年来，丙烯市场需求继续以高于乙烯的速度增长，而与蒸汽裂解相比，催化裂解的特点是丙烯收率高，弥补了蒸汽裂解制烯烃以乙烯产品为主的技术上的不足。目前，催化裂解技术开发主要集中在工艺、催化材料与催化剂技术两个方面。CN101759513A公布了一种石脑油的利用方法。该方法通过吸附分离将石脑油分离成正构烷烃组分和非正构烷烃组分，其中正构烷烃中≥C7的馏分用于催化裂解生产乙烯、丙烯，双烯收率为20.8％。CN102039107A针对现有轻烃、轻油催化裂解过程中，提升管反应器难以实现高温反应的问题，采用了并列式内嵌提升管循环反应-再生装置，较好的解决了该问题，并提高了乙烯、丙烯收率。CN101491772A采用在ZSM-5/丝光沸石共生分子筛、ZSM-5/β沸石共生分子筛或ZSM-5/Y沸石共生分子筛上负载元素周期表VA族元素中至少一种元素或其氧化物组成催化剂的技术方案，降低了石脑油催化裂解制丙烯乙烯反应温度，提高了乙烯、丙烯收率。CN102746889A为提高催化裂解反应产物中丙烯/乙烯比率以及双烯收率，采用双流化床多段提升管反应器，其中第一流化床两端提升管负责将新鲜石脑油和产物中不含芳烃的C5-C12组分高效转化为乙烯与丙烯，第二流化床则将产物中分离出的C4组分选择性转化为丙烯，得到的乙烯与丙烯的收率可达54％，丙烯/乙烯比率可达1.32。CN10274608A在轻烃进行催化裂解反应之前，首先对轻质烃原料进行选择性脱氢，以提高轻烃催化裂解制乙烯、丙烯过程中双烯收率。综上所述，现有轻质石油烃类催化裂解技术的开发主要集中在工艺、催化材料与催化剂两方面。已有技术存在诸多问题，较苛刻条件高温时，副产物产率高，目标产物选择性差，且能耗大，提升管反应器取热难；而采用相对较低反应温度时，催化剂活性低，乙烯和丙烯收率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的轻质石油烃类催化裂解技术所存在的上述缺陷，提供一种新的轻质石油烃催化转化方法。本专利技术提供了一种轻质石油烃催化转化方法，该方法包括：在催化转化催化剂的存在下，将预热后的轻质烃油原料和异丁烷原料在反应器中进行催化裂解反应。本专利技术提供的方法中异丁烷作为裂解原料之一，与轻质烃油原料混合进行催化裂解反应，由于异丁烷在酸性催化剂上易形成稳定的叔基正碳离子，而其形成的三配位正碳离子与轻质烃油中的长链烷烃或者环烷烃进行氢转移等反应，有利于形成长链三配位正碳离子，降低了裂解反应活化能，提高了轻质烃原料(特别是烷烃和环烷烃)裂解反应速度，从而提高了低碳烯烃的收率，特别是丙烯的收率。本专利技术的方法可以通过合理地在轻质烃油原料中引入异丁烷，改善了轻质烃原料的裂解性能，灵活地调整产品结构。尤其是有效地降低了轻质烃油原料裂解反应条件的苛刻度，提高了低碳烯烃的产率，同时提高了丙烯与乙烯的比例。本专利技术提供的方法，使得石化企业可以采用催化加工方法替代热加工方法从石油馏分油最大限度生产乙烯和丙烯，使石化企业成功地实现低碳转型，缓解了碳排放的巨大压力，既解决了石化原料短缺的问题(一般只能采用轻烃和重油作为热裂解和蒸汽裂解原料生产乙烯和丙烯)，又提高了石化行业的经济效益和社会效益。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为根据本专利技术的一种优选实施方式的轻质石油烃催化转化方法的流程示意图。附图标记说明1-提升管反应器；2-再生器；3-沉降器；4-汽提段；5-脱气罐；6-(提升管反应器1出口端)旋风分离器；7-(连通旋风分离器6的气体出口与大油气管线20)集气室；8-待生催化剂斜管管线；9-待生滑阀；10-(连通再生器2的催化剂出口与脱气罐5)管线；11-(连通脱气罐5气体出口与再生器2)管线；12-(连通再生器2与提升管反应器1)管线(再生催化剂斜管)；13-再生滑阀；14-为提升管反应器1输送预提升介质的管线；15-为提升管反应器1输送原料的管线；16-为提升管反应器1输送雾化蒸汽并输送原料的管线；17-为提升管反应器1输送混合C4组分的管线；18-为提升管反应器1输送雾化蒸汽并输送混合C4组分的管线；19-为汽提段4输送雾化蒸汽的管线；20-大油气管线；21-(再生器2)主风入口的管线；22-空气分配器；23-为脱气罐5输送雾化蒸汽的管线；24-再生器旋风分离器；25-(与旋风分离器24气体出口连通)烟气管道。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本文中披露的所有范围都包含端点并且是可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质石油烃催化转化方法，该方法包括：在催化转化催化剂的存在下，将预热后的轻质烃油原料和异丁烷原料在反应器中进行催化裂解反应。

【技术特征摘要】
1.一种轻质石油烃催化转化方法，该方法包括：在催化转化催化剂的
存在下，将预热后的轻质烃油原料和异丁烷原料在反应器中进行催化裂解反
应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轻质烃油原料与所述异丁
烷原料的重量比为0.005-20：100。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述轻质烃油原料与所述异丁
烷原料的重量比为0.01-10：100。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述异丁烷原料
中异丁烷的含量为70-100重量％。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述异丁烷原料中异丁烷的含
量为90-100重量％。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述异丁烷原料为纯的异丁烷
或者富含异丁烷的C4组分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述富含异丁烷的C4组分为从
催化裂化C4组分、蒸汽裂解C4组分、催化裂解C4组分、煤制烯烃C4组
分和油田气中的至少一种中分离出的富含异丁烷组分。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述反应器为提
升管反应器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：将提升管反
应器出口的油剂混合物进行气固分离，将分离出的反应油气进一步分离得到
乙烯、丙烯、混合C4组分和其他产物，将分离出的待生催化剂进行再生和
任选的脱气处理，并将再生催化剂返回提升管反应器中循环使用。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：将从反应油
气中分离出的混合C4组分返回所述提升管反应器中继续反应。
11.根据权利要求8所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈骞，毛安国，魏晓丽，袁起民，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11