一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法，该方法包括：在流化床脱氢反应器中，并在脱氢条件下，将天然气和C

【技术实现步骤摘要】
一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法
本专利技术属于石油化工领域，具体涉及一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法。
技术介绍
我国大部分油田气中含有10v％以上的C2+烷烃资源，况且近年来页岩气资源的开采与利用逐渐提上日程。因此，随着页岩气资源的大力勘探和开采，可以预期到低碳烷烃的来源和产量将非常丰富。低碳烷烃脱氢技术可以使低碳烷烃转化为低碳烯烃，从而为生产聚丙烯、甲基叔丁基醚、高辛烷值汽油组分、烷基化油和橡胶等产品提供原料。例如，CN105585400A提供了一种由低碳烷烃制取低碳烯烃的方法，该方法包括：连续地将预热后的低碳烷烃在流化床脱氢反应器中与脱氢催化剂接触并在脱氢条件下发生脱氢反应，产生富含低碳烯烃的油气和积碳的待生催化剂；使油气和待生催化剂分离，将分离后的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂从反应器连续地引出；将从反应器引出的待生催化剂输送至待生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至待生催化剂进料罐，然后从待生催化剂进料罐输送至流化床再生器，并在再生器中在含氧气氛下进行烧焦再生，得到再生催化剂；将再生催化剂从再生器连续地引出到再生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至再生催化剂进料罐，并从再生催化剂进料罐连续地返回到所述反应器中。该方法能够确保工艺的安全性，还能够在相同反应器大小的情况下提高装置的处理量。但是，现有的由低碳烷烃制取低碳烯烃的方法仍然存在乙烯和丙烯的收率较低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的技术方案由低碳烷烃制取低碳烯烃的方法仍然存在乙烯和丙烯的收率较低的缺陷，提供一种能够提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法。本专利技术的专利技术人意外地发现，在流化床脱氢反应器中引入天然气和含有氧化铜的脱氢催化助剂，可以显著提高低碳烷烃脱氢反应转化率，继而得到了本专利技术。由此，本专利技术提供了一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法，该方法包括：在流化床脱氢反应器中，并在脱氢条件下，将天然气和C2-12烷烃原料与脱氢催化剂接触，发生脱氢反应，产生富含低碳烯烃的脱氢油气产物和具有积碳的待生脱氢催化剂；将至少一部分所述待生脱氢催化剂输送至流化床再生器中进行再生，获得再生脱氢催化剂，并将至少一部分所述再生脱氢催化剂循环至所述脱氢反应器；其中，所述脱氢催化剂含有脱氢催化主剂和脱氢催化助剂；所述脱氢催化助剂含有氧化铜和助剂载体。通过上述技术方案，基于在流化床脱氢反应器中引入天然气和含有氧化铜的脱氢催化助剂，本专利技术能够显著地改变催化脱氢的产品分布，从而能够将低碳烷烃脱氢反应转化率提高到41质量％以上。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。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。一方面，本专利技术提供了一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法，该方法包括：在流化床脱氢反应器中，并在脱氢条件下，将天然气和C2-12烷烃原料与脱氢催化剂接触，发生脱氢反应，产生富含低碳烯烃的脱氢油气产物和具有积碳的待生脱氢催化剂；将至少一部分所述待生脱氢催化剂输送至流化床再生器中进行再生，获得再生脱氢催化剂，并将至少一部分所述再生脱氢催化剂循环至所述脱氢反应器；其中，所述脱氢催化剂含有脱氢催化主剂和脱氢催化助剂；所述脱氢催化助剂含有氧化铜和助剂载体。可选地，其中，天然气与所述C2-12烷烃原料的体积比为1：(1-20)，优选为1：(5-15)。优选地，所述C2-12烷烃原料为丙烷和/或异丁烷。可选地，其中，所述C2-12烷烃原料为天然气凝析油、天然气液、催化裂化液化气、油田气凝析液、页岩气凝析液、直馏石脑油、页岩油轻组分、加氢石脑油、焦化汽油和裂化汽油中的至少一种；所述天然气中，甲烷的含量为50-99.99体积％，优选为85-99.9体积％，更优选为95-99.5体积％。一般地，本专利技术中的天然气为开采后经过脱硫、脱水和脱液烃处理后的天然气，例如符合GB17820-2018标准的一类天然气和/或二类天然气。可选地，其中，所述脱氢催化主剂和所述脱氢催化助剂的重量比为1：(0.03-0.3)，优选为1：(0.05-0.1)。可选地，其中，所述脱氢催化主剂含有活性组分和主剂载体；所述活性组分选自氧化铬和/或铂，所述主剂载体为氧化铝、硅铝酸和分子筛中的至少一种，优选为负载硅的氧化铝。所述氧化铝可以为γ-Al2O3和/或θ-Al2O3。可选地，其中，以所述脱氢催化主剂的总重量为基准，所述氧化铬的含量为1.0质量％～30质量％；和/或，所述铂的含量为0.1质量％～0.5质量％。可选地，所述脱氢催化主剂还可以含有碱金属氧化物和碱土金属氧化物，所述碱金属氧化物和碱土金属氧化物的含量之和为0.1质量％～5.0质量％。所述碱金属氧化物例如可以为氧化钾，所述碱土金属氧化物例如可以为氧化镁。为了满足流化床脱氢反应器和再生器的操作要求，所述脱氢催化剂的形状一般为微球形。可选地，其中，所述脱氢催化助剂含有5-30质量％的氧化铜和60-95质量％的助剂载体；所述脱氢催化助剂还可选地含有5-10质量％的第一金属氧化物，所述第一金属氧化物中的金属元素为VIII族、IIB族、IIIB族和VIIB族金属元素中的至少一种；所述助剂载体为氧化铝、硅铝酸和分子筛中的至少一种。可选地，其中，所述脱氢条件包括：反应温度为500～650℃，优选为580-610℃，反应压力为0.5～3.0MPa，优选为0.5-2.0MPa，所述C2-12烷烃原料的重时空速5-100h-1；进行再生的条件包括：再生温度为500～700℃，再生压力为0.1～0.4MPa，催化剂停留时间为1～30分钟。可选地，其中，本专利技术中，虽然待生脱氢催化剂经过流化床再生器的烧焦再生后可能存在其中的活性组分被部分氧化的情况，但是由于C2-12烷烃脱氢反应会产生氢气，烧焦后的再生催化剂即使未经过还原处理，其返回到反应器后仍可以边被还原边进行脱氢反应。但是，为了更好地提高催化剂的活性，优选的是，该方法还包括：将所述再生脱氢催化剂在还原气氛下进行还原处理，得到还原脱氢催化剂，然后将该还原脱氢催化剂返回到所述脱氢反应器中；所述还原处理的条件包括：温度为500～650℃，压力为0.5～3.0MPa，催化剂停留时间为1～600秒；所述还原气氛含有20～100体积％的氢气。本专利技术中，可以将从流化床脱氢反应器引出的待生脱氢催化剂输送至待生脱氢催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至待生脱氢催化剂进料罐，然后从待生脱氢催化剂进料罐输送至流化床再生器，并在流化床再生器中在含氧气氛下进行烧焦再生，得到再生脱氢催化剂；将再生脱氢催化剂从流化床再生器连续地引出到再生脱氢催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至再生脱氢催化剂进料罐，并从再生脱氢催化剂进料罐连续地返回到所述流化床脱氢反应器中。本专利技术中，为了使反应器中反应后产生的油气和待生催化剂进行分离，可以使用传统的旋风分离器。根据本专利技术的一种优选的具体实施方式，也可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法，其特征在于，该方法包括：/n在流化床脱氢反应器中，并在脱氢条件下，将天然气和C

【技术特征摘要】
1.一种提高低碳烷烃脱氢反应转化率的方法，其特征在于，该方法包括：
在流化床脱氢反应器中，并在脱氢条件下，将天然气和C2-12烷烃原料与脱氢催化剂接触，发生脱氢反应，产生富含低碳烯烃的脱氢油气产物和具有积碳的待生脱氢催化剂；
将至少一部分所述待生脱氢催化剂输送至流化床再生器中进行再生，获得再生脱氢催化剂，并将至少一部分所述再生脱氢催化剂循环至所述脱氢反应器；
其中，所述脱氢催化剂含有脱氢催化主剂和脱氢催化助剂；所述脱氢催化助剂含有氧化铜和助剂载体。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，天然气与所述C2-12烷烃原料的体积比为1：(1-20)，优选为1：(5-15)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，优选地，所述C2-12烷烃原料为丙烷和/或异丁烷。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述C2-12烷烃原料为天然气凝析油、天然气液、催化裂化液化气、油田气凝析液、页岩气凝析液、直馏石脑油、页岩油轻组分、加氢石脑油、焦化汽油和裂化汽油中的至少一种；所述天然气中，甲烷的含量为50-99.99体积％，优选为85-99.9体积％，更优选为95-99.5体积％。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱氢催化主剂和所述脱氢催化助剂的重量比为1：(0.03-0.3)，优选为1：(0.05-0.1)。


6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述脱氢催化主剂含有活性组分和主剂载体；所述活性组分选自氧化铬和/或铂，所述主剂载体为氧化铝、硅铝酸和分子筛中的至少一种，优选为负载硅的氧化铝。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，张同旺，
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