本发明专利技术公开了一种催化裂解产乙烯的方法，所述方法为在改性催化剂和质量浓度为0.5～1.2%的盐酸存在的条件下，将石脑油进行催化裂解，得到乙烯。本发明专利技术将催化剂基质经过改性，即增加两层活性涂层，使得催化剂的孔隙结构发生改变，催化效率提升，且能够在一次反应中分阶段起到催化作用，提高乙烯的收率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油加工领域，涉及一种产烯烃的方法，尤其涉及一种利用改性后的催化剂催化裂解石脑油产乙烯的方法。
技术介绍
乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等。乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。常规乙烯裂解主要是以石脑油为原料通过蒸汽热裂解生产乙烯和丙烯，其中受热裂解反应机理限制，一般丙烯/乙烯比最高限制在约0.65，高于此比例，总烯烃产率将会下降。此过程需要消耗大量的优质石脑油原料，是一个高能耗的过程。目前70%左右的乙烯用蒸汽热裂解技术生产。中国专利CN101279881A公开了一种催化裂解石脑油生产乙烯和丙烯的方法，以C4-C16烃的石脑油为原料，原料烃汽化后与催化剂接触前，先与对反应呈惰性的气体混合，其中惰性气体与石脑油的摩尔比为大于0且小于等于5.0:1，在反应温度为580～750℃，以表压计反应压力为大于0且小于等于0.5MPa，重量空速为0.5～3/小时，水/石脑油重量比为0～5:1的条件下，原料混合气与催化剂接触反应生产乙烯和丙烯，其中所用催化剂选自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沸石共生分子筛中至少一种。中国专利CN1958731A公开了一种催化裂解制取烯烃的方法，其中将包含石脑油、轻柴油和加烃尾油的石油烃裂解原料，通过上下串联的两个装填不同催化剂a和b的催化剂床层，进行催化裂解反应，得到低碳数烯烃。上述现有技术能够获得乙烯或轻烯烃，但是乙烯的收率仍较低，且采用两种催化剂进行两步反应，因此影响了乙烯的收率，也延长了反应周期，从而使得效率降低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：为了克服现有技术的缺陷，获得一种反应周期短，且乙烯的收率高的方法，本专利技术提供了一种利用改性后的催化剂催化裂解石脑油产乙烯的方法。技术方案：一种催化裂解产乙烯的方法，所述方法为在改性催化剂和质量浓度为0.5～1.2%的盐酸存在的条件下，将石脑油进行催化裂解，得到乙烯；具体如下：第1步、催化剂基质制备：按重量份计，将硅铝分子筛16～35份、COK-5沸石20～34份、二氧化钛9～18份、硫酸镁6～22份、炭黑2～9份和石墨1～7份研磨成粉，过50～100目筛，混合后加入反应釜中，压力为1.6～2.7MPa、温度为223～365℃条件下反应1.5～4小时，加入碳酸钠水溶液后造粒，制得催化剂基质；第2步、催化剂第一次改性：向催化剂基质表面喷涂活性组分A，所述活性涂层A为磷酸钛钠和二氧化硅按质量比1～7:3～8混合；第3步、催化剂第二次改性：将第2步得到的产物加入高压反应釜中，将活性组分B加入高位槽中，高位槽温度调至285～380℃，反应釜中温度调至145～195℃后开始滴加高位槽中的活性组分B，滴加完成后将反应釜中温度降至65～98℃，并保温1.6～3.5小时；第4步、采用二氧化碳气体吹扫裂解装置，装置内温度降至15～22℃，将经两次改性后的催化剂和石脑油通过恒流泵送至管式裂解炉中，并添加盐酸，混合均匀后送至固定床反应器中，反应2～5小时；第5步、采用质量分数为1.2～3.4%的磷酸氢钾水溶液洗涤第4步的产物1～3次，冷凝收集即可获得乙烯。优选的，所述活性组分B，按重量份计，将氢氧化钠3～11份、二氧化硅2～8份常温下反应15～35分钟，向其中添加镁粉并搅拌均匀。优选的，第1步中按重量份计，将硅铝分子筛28份、COK-5沸石29份、二氧化钛15份、硫酸镁13份、炭黑7份和石墨5份研磨成粉，过80目筛，混合后加入反应釜中，压力为2.2MPa、温度为325℃条件下反应3小时，加入碳酸钠水溶液后造粒，制得催化剂基质。优选的，第2步中向催化剂基质表面喷涂活性组分A，所述活性涂层A为磷酸钛钠和二氧化硅按质量比3:7混合。优选的，第3步中将第2步得到的产物加入高压反应釜中，将活性组分B加入高位槽中，高位槽温度调至345℃，反应釜中温度调至168℃后开始滴加高位槽中的活性组分B，滴加完成后将反应釜中温度降至84℃，并保温2.9小时。优选的，第4步中采用二氧化碳气体吹扫裂解装置，装置内温度降至18℃，将经两次改性后的催化剂和石脑油通过恒流泵送至管式裂解炉中，并添加盐酸，混合均匀后送至固定床反应器中，反应3.5小时。优选的，第5步、采用质量分数为2.9%的磷酸氢钾水溶液洗涤第4步的产物2次，冷凝收集即可获得乙烯。有益效果：本专利技术将催化剂基质经过改性，即增加两层活性涂层，使得催化剂的孔隙结构发生改变，催化效率提升，且能够在一次反应中分阶段起到催化作用，提高乙烯的收率。具体实施方式实施例1一种催化裂解产乙烯的方法，所述方法为在改性催化剂和质量浓度为0.5%的盐酸存在的条件下，将石脑油进行催化裂解，得到乙烯；具体如下：第1步、催化剂基质制备：按重量份计，将硅铝分子筛16份、COK-5沸石20份、二氧化钛9份、硫酸镁6份、炭黑2份和石墨1份研磨成粉，过50目筛，混合后加入反应釜中，压力为1.6MPa、温度为223℃条件下反应1.5小时，加入碳酸钠水溶液后造粒，制得催化剂基质；第2步、催化剂第一次改性：向催化剂基质表面喷涂活性组分A，所述活性涂层A为磷酸钛钠和二氧化硅按质量比1:3混合；第3步、催化剂第二次改性：将第2步得到的产物加入高压反应釜中，将活性组分B加入高位槽中，高位槽温度调至285℃，反应釜中温度调至145℃后开始滴加高位槽中的活性组分B，滴加完成后将反应釜中温度降至65℃，并保温1.6小时；所述活性组分B，按重量份计，将氢氧化钠3份、二氧化硅2份常温下反应15分钟，向其中添加镁粉并搅拌均匀第4步、采用二氧化碳气体吹扫裂解装置，装置内温度降至15℃，将经两次改性后的催化剂和石脑油通过恒流泵送至管式裂解炉中，并添加盐酸，混合均匀后送至固定床反应器中，反应2小时；第5步、采用质量分数为1.2%的磷酸氢钾水溶液洗涤第4步的产物1次，冷凝收集即可获得乙烯。实施例2一种催化裂解产乙烯的方法，所述方法为在改性催化剂和质量浓度为0.8%的盐酸存在的条件下，将石脑油进行催化裂解，得到乙烯；具体如下：第1步、催化剂基质制备：按重量份计，将硅铝分子筛28份、COK-5沸石29份、二氧化钛15份、硫酸镁13份、炭黑7份和石墨5份研磨成粉，过80目筛，混合后加入反应釜中，压力为2.2MPa、温度为325℃条件下反应3小时，加入碳酸钠水溶液后造粒，制得催化剂基质；第2步、催化剂第一次改性：向催化剂基质表面喷涂活性组分A，所述活性涂层A为磷酸钛钠和二氧化硅按质量比3:7混合；第3步、催化剂第二次改性：将第2步得到的产物加入高压反应釜中，将活性组分B加入高位槽中，高位槽温度调至345℃，反应釜中温度调至168℃后开始滴加高位槽中的活性组分B，滴加完成后将反应釜中温度降至84℃，并保温2.9小时；所述活性组分B，按重量份计，将氢氧化钠8份、二氧化硅5份常温下反应28分钟，向其中添加镁粉并搅拌均匀第4步、采用二氧化碳气体吹扫裂解装置，装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种催化裂解产乙烯的方法，其特征在于，所述方法为在改性催化剂和质量浓度为0.5～1.2%的盐酸存在的条件下，将石脑油进行催化裂解，得到乙烯；具体如下：第1步、催化剂基质制备：按重量份计，将硅铝分子筛16～35份、COK‑5沸石20～34份、二氧化钛9～18份、硫酸镁6～22份、炭黑2～9份和石墨1～7份研磨成粉，过50～100目筛，混合后加入反应釜中，压力为1.6～2.7MPa、温度为223～365℃条件下反应1.5～4小时，加入碳酸钠水溶液后造粒，制得催化剂基质；第2步、催化剂第一次改性：向催化剂基质表面喷涂活性组分A，所述活性涂层A为磷酸钛钠和二氧化硅按质量比1～7:3～8混合；第3步、催化剂第二次改性：将第2步得到的产物加入高压反应釜中，将活性组分B加入高位槽中，高位槽温度调至285～380℃，反应釜中温度调至145～195℃后开始滴加高位槽中的活性组分B，滴加完成后将反应釜中温度降至65～98℃，并保温1.6～3.5小时；第4步、采用二氧化碳气体吹扫裂解装置，装置内温度降至15～22℃，将经两次改性后的催化剂和石脑油通过恒流泵送至管式裂解炉中，并添加盐酸，混合均匀后送至固定床反应器中，反应2～5小时；第5步、采用质量分数为1.2～3.4%的磷酸氢钾水溶液洗涤第4步的产物1～3次，冷凝收集即可获得乙烯。...
【技术特征摘要】
1.一种催化裂解产乙烯的方法，其特征在于，所述方法为在改性催化剂和质量浓度为0.5～1.2%的盐酸存在的条件下，将石脑油进行催化裂解，得到乙烯；具体如下：第1步、催化剂基质制备：按重量份计，将硅铝分子筛16～35份、COK-5沸石20～34份、二氧化钛9～18份、硫酸镁6～22份、炭黑2～9份和石墨1～7份研磨成粉，过50～100目筛，混合后加入反应釜中，压力为1.6～2.7MPa、温度为223～365℃条件下反应1.5～4小时，加入碳酸钠水溶液后造粒，制得催化剂基质；第2步、催化剂第一次改性：向催化剂基质表面喷涂活性组分A，所述活性涂层A为磷酸钛钠和二氧化硅按质量比1～7:3～8混合；第3步、催化剂第二次改性：将第2步得到的产物加入高压反应釜中，将活性组分B加入高位槽中，高位槽温度调至285～380℃，反应釜中温度调至145～195℃后开始滴加高位槽中的活性组分B，滴加完成后将反应釜中温度降至65～98℃，并保温1.6～3.5小时；第4步、采用二氧化碳气体吹扫裂解装置，装置内温度降至15～22℃，将经两次改性后的催化剂和石脑油通过恒流泵送至管式裂解炉中，并添加盐酸，混合均匀后送至固定床反应器中，反应2～5小时；第5步、采用质量分数为1.2～3.4%的磷酸氢钾水溶液洗涤第4步的产物1～3次，冷凝收集即可获得乙烯。2.根据权利要求1所述的一种催化裂解产乙烯的方法，其特征在于，所述活性组分B，按重量...
【专利技术属性】
技术研发人员：段清，
申请(专利权)人：段清，
类型：发明
国别省市：四川;51
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