通过蒸汽裂化制备低级烯烃的方法技术

用于通过蒸汽裂化制备低级烯烃的方法，其中使含有由费－托合成得到的重质烃的原料在石脑油的设计蒸汽裂化炉中进行蒸汽裂化，从而将所述费－托烃蒸汽裂化为低级烯烃。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
通过蒸汽裂化制备低级烯烃的方法本专利技术涉及一种通过在石脑油的设计蒸汽裂化炉中蒸汽裂化由费-托合成得到的重质烃而制备低级烯烃的方法。在US 4833170中，公开了一种用于从一种或多种气态轻质烃制备重质烃的方法，这类烃可用作汽油。本专利技术涉及使用这类重质费-托烃制备低级烯烃。对于本专利技术这类制备来说，使用一种新的或可获得的设计用于蒸汽裂化石脑油原料的蒸汽裂化炉。设计用于石油衍生的石脑油原料的反应炉不能用于更重的石油衍生原料，这是因为这类更重原料在所述炉子的预热区不能完全蒸发，从而导致的焦炭形成，尤其是在所述预热器的过热部分。虽然石脑油与费-托重质烃具有不同的组成和不同的沸点范围，但石脑油的设计蒸汽裂化炉已经被证实适合用于蒸汽裂化所述更重的费-托烃。所以，这些重质费-托烃可按照本专利技术用于通过蒸汽裂化制备低级烯烃。与石脑油相比，由于所述重质费-托烃的组成不同，通过蒸汽裂化制备的低级烯烃含有较少的芳族化合物，所以在制备相同量的低级烯烃时需要较少的原料。而且相对于石脑油的蒸汽裂化，费-托重质烃的蒸汽裂化可获得提高的乙烯、丙烯、丁烯产量和更低的氢、甲烷和一氧化碳产量。因此本专利技术提供一种通过蒸汽裂化制备低级烯烃的方法，其中：使含有由费-托合成得到的重质烃的原料在石脑油的设计蒸汽裂化炉中进行蒸汽裂化，从而将所述费-托烃蒸汽裂化为低级烯烃。优选地，费-托重质烃的蒸汽裂化在一种常规石脑油的设计蒸汽裂化炉中进行，所述裂化炉包括：对流区，所述对流区提供第一预热区和第二预热区，所述费-托原料在第一预热区中被加热，而所述加热的费-托烃在蒸汽存在下在第二预热区中被加热，形成液态和气态费-托烃的混合物；过热区，所述液态和气态费-托烃在该过热区中被过热；和裂化区，所述气态过热费-托烃在该裂化区中被蒸汽裂化为低级烯烃。-->为了本专利技术的目的，将石油衍生的石脑油定义为自C5起至最终沸点为170-230℃的馏分。石脑油的初始沸点和最终沸点均低于所述重质费-托烃的初始沸点和最终沸点。这一点的效果是可以使进入第二预热区的原料不是气体，而仍然是气体和液体的混合物。一般地，用于第二预热区的原料含有少于50wt％的液态费-托烃。优选地，这种原料含有少于25wt％或更优选少于10wt％的液态费-托烃。所述费-托烃在离开第二预热步骤时一般是呈气相的。所述重质费-托烃的裂化是在蒸汽和任选在附加的稀释气体存在下进行的。一般地，蒸汽与费-托烃的重量比为0.4-0.8，优选为0.5-0.75，更优选为0.60-0.70。一般地，在所述石脑油的设计蒸汽裂化炉中用作蒸汽裂化原料的费-托烃具有高于100℃的初始沸点，优选是高于150℃，更优选是高于200℃，而其最终沸点低于400℃，优选低于380℃，更优选低于360℃。一般地，这些费-托重质烃含有高于75wt％的正链烷烃，优选高于80wt％。这些正链烷烃一般具有5-25个碳原子，优选为7-23个碳原子，更优选为10-20个碳原子。用作本专利技术原料的费-托烃可直接由费-托合成得到，也可在进一步处理后间接得到。这类处理可以包括对源自所述费-托合成的烃进行分馏。这类分馏可在100-380℃的温度下进行，优选为150-370℃，更优选为200-360℃。另一种预处理包括费-托烃的加氢裂化，或费-托烃的热裂化，加氢裂化或热裂化可提供如前所述的重质费-托烃。所述重质费-托烃的优选特性在于它们基本不含芳族化合物、含氮化合物和含硫化合物。用于本专利技术作为石脑油的设计蒸汽裂化炉蒸汽裂化以制备低级烯烃的原料的所述费-托重质烃是在费-托合成中制备的。烃的费-托合成是一种公知的方法。在费-托合成过程中，起始原料为一种烃质原料。所述烃质原料合适地为甲烷、天然气、伴生气或C1-4烃的混合物。所述原料主要含有即高于90v/v％、尤其高于94％的C1-4烃，特别含有至-->少60v/v％的甲烷，优选为至少75％，更优选为90％。使用非常合适的天然气或伴生气。合适地，在所述原料中的所有硫都要被除去。这类烃原料的部分氧化产生主要为一氧化碳和氢的混合物，可按照多种不同的已确立的方法进行该部分氧化。这些方法包括Shell气化方法。对这种方法的全面评述可在《油气期刊》(Oil and Gas Journal)，September 6，1971，pp 86-90中找到。所述含氧气体为空气(含有约21vol％的氧)、富氧空气(合适地含有至多70％的氧)、或基本纯净的空气(通常含有至少95vol％的氧)。氧气或富氧空气可经由低温技术制备，但它们也可通过基于膜的方法制备，例如WO93/06041中所述方法。锅炉提供动力，以驱动空气压缩/分离单元中的至少一个空气压缩机或分离器。为了调节合成气中H2/CO的比值，二氧化碳和/或蒸汽可引入到所述部分氧化过程之中。优选地，将基于合成气的量的至多15vol％的二氧化碳或蒸汽添加到所述原料之中，优选为至多8vol％，更优选为至多4vol％。在所述烃合成中产生的水可用来产生蒸汽。来自所述膨胀/燃烧步骤的排出气体的二氧化碳可以作为一种合适的二氧化碳源使用。所述合成气的H2/CO比合适地在1.5-2.3之间，优选在1.8-2.1之间。如果需要的话，(少量)附加量的氢可由蒸汽甲烷重整反应制备，优选与水变换反应组合。所有产生的一氧化碳和二氧化碳以及氢，都可用于所述烃合成反应或进行循环以提高碳效率。附加的氢制备也是一种选择。在本专利技术所述方法第一步骤中转化的烃质原料的百分数合适地为50-99wt％，优选为80-98wt％，更优选为85-96wt％。所述气态混合物主要含有氢、一氧化碳和任选的氮，它在催化转化阶段中与合适的催化剂接触，在其中形成烃。合适地，所述合成气的至少70v/v％与所述催化剂进行接触，优选为至少80％，更优选为至少90％，进而优选为所有合成气。用于所述含氢和一氧化碳的混合物的催化转化的催化剂是本领域已知的，通常被称作费-托催化剂。用于费-托烃合成过程的催化剂通常含有元素周期表第VIII族的金属作为催化活性成分。特定的催化活性-->金属包括钌、铁、钴和镍。钴是优选的催化活性金属。所述催化活性金属优选负载在多孔载体上。所述多孔载体可选自本领域中已知的任何合适的难熔金属氧化物或硅酸盐或其组合。优选多孔载体的特定实例包括氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化镓及其混合物，尤其是氧化硅和氧化钛。催化活性金属在所述载体上的量相对于每100pbw的载体物质优选在3-300pbw的范围内，更优选在10-80pbw之间，尤其是在20-60pbw之间。如果需要的话，所述催化剂还可含有一种或多种金属或金属氧化物作为助催化剂。合适的金属氧化物助催化剂可选自元素周期表的IIA族、IIIB族、IVB族、VB族和VIB族或锕系和镧系元素。具体地，镁、钙、锶、钡、钪、钇、镧、铈、钛、锆、铪、钍、铀、钒、铬和锰的氧化物是最为合适的助催化剂。对用于本专利技术之中制备蜡的催化剂来说，特别优选的金属氧化物助催化剂是锰和锆的氧化物。合适的金属助催化剂可选自元素周期表的第VIIB族或VIII族。铼和VIII族贵金属是特别合适的，其中铂和钯是特别优选的。助催化剂在所述催化剂中存在的量相对于每100pbw载体合适地是0.01-100pbw，优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过蒸汽裂化制备低级烯烃的方法，其中：　　　　使含有由费－托合成得到的重质烃的原料在石脑油的设计蒸汽裂化炉中进行蒸汽裂化，从而将所述费－托烃蒸汽裂化为低级烯烃。

【技术特征摘要】
EP 2002-1-25 02075366.11.一种通过蒸汽裂化制备低级烯烃的方法，其中：使含有由费-托合成得到的重质烃的原料在石脑油的设计蒸汽裂化炉中进行蒸汽裂化，从而将所述费-托烃蒸汽裂化为低级烯烃。2.权利要求1的方法，其中，所述石脑油的设计蒸汽裂化炉包括：对流区，所述对流区提供第一预热区和第二预热区，所述费-托原料在第一预热区中被加热，而加热后的费-托烃在蒸汽存在下在第二预热区中被加热，形成液态和气态费-托烃的混合物；和过热区，所述液态和气态费-托烃在其中被过热；和裂化区，所述气态过热费-托烃在其中被蒸汽裂化为低级烯烃。3.权利要求2的方法，其中，用于第二预热区的原料含有少于50wt％的液态费-托烃，优选少于25wt％，更优选少于10wt％。4.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：EEA克鲁耶斯比尔格，J范维斯特恩，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]