一种原油制取低碳烯烃和芳烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种原油制取低碳烯烃和芳烃的方法，该方法包括将原油喷入提升管反应器与第一催化剂发生第一催化反应，得到第一油气产物，将第一油气产物以气相状态全部引入下行床反应器中，在第二催化剂的作用下发生反应，生成第二油气产物，将第二油气产物进行分离后，获得低碳烯烃、轻质芳烃以及重质芳烃产物。本发明专利技术方法可以用于中间基原油制取低碳烯烃和芳烃，具有低碳烯烃和芳烃收率高的特点。具有低碳烯烃和芳烃收率高的特点。具有低碳烯烃和芳烃收率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种原油制取低碳烯烃和芳烃的方法


[0001]本专利技术涉及一种原油制取低碳烯烃和芳烃的方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国炼油产业获得了长足的发展，炼油能力显著提升。截至2019年底，全国炼油能力达到8.6亿吨，产能利用率仅76％，产能过剩现象严重。预计到2025年，国内还将新增炼油能力2.1亿吨/年，产能过剩将更为严重。另一方面，随着我国逐渐进入经济新常态，经济告别高增速，汽柴油等燃油需求进入瓶颈期，加之我国新能源产业的发展，电动汽车推广力度不断加大，成品油未来市场空间有限，炼厂由油品转向低碳烯烃和芳烃等化工品的生产为大势所趋。催化裂解技术是由石油原料生产低碳烯烃和芳烃的有效方法。
[0003]中国专利CN110724551A提出了一种采用稀相输送床和湍流流化床进行催化裂解的方法和系统，该方法是将预热后的重油与催化剂在输送发生一次反应，生成第一油气产物和半待生催化剂，而后将半待生催化剂和第一油气产物进行湍流床反应。该方法可以提高提高重油与催化剂的反应深度，并且具有干气和焦炭收率低，产品分布好的特点。
[0004]中国专利CN110724561A公开了一种生产丙烯和轻芳烃的催化裂解方法和系统，该专利指出，将轻质原料与催化剂在稀相输送床下反应，生成第一反应产物和半待生催化剂，而后将第一反应产物和半待生催化剂进行密相流化床反应；而后将重油在另一快速流化床中进行油剂接触反应，最后从轻重油反应得到的油气产物中分离获得低碳烯烃和芳烃。
[0005]中国专利CN200710120105公开一种制取低碳烯烃和轻芳烃的方法，该方法按照原来裂化难以程度注入变径提升管的不同部位，可以获得较高的乙烯丙烯和轻芳烃收率。
[0006]美国专利US2002195373公开了一种使用下行反应器进行催化裂解生产低碳烯烃的方法，该方法将原料油在550～650℃，大剂油比(15以上)和短停留时间(0.5s以下)下，将在低氢转移活性催化剂的条件下进行快速裂解反应，尽量保留中间产物，从而获得较高的低碳烯烃收率。
[0007]中国专利CN110724558A公开了一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法和系统，该专利中将原料油分为优质重油和劣质重油，优质重油进行稀相输送床和密相流化床的串联反应，劣质重油进行通入另一快速流化床进行反应，方法和系统进行催化裂解的焦炭和干气产率低，低碳烯烃和高辛烷值汽油产率高。
[0008]中国专利CN109575982A将原料分为轻组分和重组分，分别在不同的反应器进行催化裂解反应，轻质原料的反应温度为600～800℃，重质原料的反应温度为500～780℃，该方法具有单程转化率高，烯烃的选择性高的特点。
[0009]从现有技术看，现有的催化裂解方法制取低碳烯烃和芳烃方法，在使用重油为原料时，通过调整催化剂与油品的接触状态和流化状态，达到较高的低碳烯烃和芳烃收率，对于使用原油为原料时，往往采取轻质组分和重质组分分离的方法，在同一催化剂体系下，将轻质组分和重质组分通入不同的反应器下，轻质组分使用高温操作条件，克服轻质组分裂解活性较低的问题，而重质组分本身容易裂解，则使用稍低反应温度。
[0010]催化裂解技术本身对原料要求比较高，需要原料中有较高的氢含量，并且要求原料中镍、钒等重金属含量、沥青质以及残炭等杂质的含量较低。因此，现有的催化裂解技术和以催化裂解技术为核心的油品制取低碳烯烃和芳烃的技术，均需要石蜡基属性的原料。
[0011]对于中间基属性的原料，其氢含量较低，残炭、沥青质、重金属含量均较高，无法使用以上述所列专利为代表的催化裂解的方法进行低碳烯烃和芳烃生产。而世界范围内，特别是国内所产原油，石蜡基属性原油产量占比较小，资源稀缺，大量开采可获得的原油是中间基属性和环烷中间基的原油。因此有必要开发一种能够适用于中间基属性原油制取低碳烯烃和芳烃的方法，使之能够满足以中间基原油为原料的大多数炼油企业的需求。

技术实现思路

[0012]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于中间基原油制取低碳烯烃和芳烃的方法。
[0013]为了实现该目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0014]一种原油制取低碳烯烃和芳烃的方法，该方法包括：
[0015]1)将原油预热至120～300℃后，从提升管反应器进料喷嘴处喷入，原油与第一催化剂进行接触，在反应压力0.04～0.7MPa,反应温度420～520℃，反应时间0.3～18.5s，水油比(0.03～0.55):1，剂油比(3.8～15.0):1条件下，发生第一催化反应，反应结束后，进行油剂分离，获得第一油气产物和结焦失活的第一催化剂，失活的第一催化剂经水蒸气汽提后，送入第一再生器，通入含氧气体进行烧焦再生，获得第一烟气，第一催化剂再生后循环使用；
[0016]2)将获得的第一油气产物以气相状态全部引入下行床反应器中，与第二催化剂进行接触，在反应压力0.04～0.65MPa，反应温度520～660℃，反应时间0.2～3.0s，水油比(0.10～0.55):1，剂油比(5.0～21.0):1条件下，发生第二催化反应，反应结束后，经油剂分离，获得第二油气产物和结焦失活的第二催化剂，失活的第二催化，经水蒸气汽提后，送入第二再生器，通入空气烧焦再生，获得第二烟气，第二催化剂再生后循环使用，第二油气产物进入到后续分离装置，获得低碳烯烃、轻质芳烃、重质芳烃；
[0017]所述第一催化剂由基质、载体、粘结剂、活性组分构成，以干基为基准，基质为高岭土、硅藻土、埃洛石中的一种或几种，含量8～50％，载体无定型硅酸铝氧化物、氧化硅、氧化铝、氧化钛中的一种或几种，含量5～45％，粘结剂为铝溶胶、硅溶胶粘结剂中的一种或两种，含量2～14％，活性组分为氧化铁、氧化镍、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化锰、氧化铈、氧化镓、氧化钒、高硅分子筛、介孔分子筛中的一种或几种以氧化物计10～30％，所述催化剂中介孔孔体积占总孔体积的比例为25.5～100％，介孔孔容占总孔容比例为20～100％；
[0018]所述第二催化剂，以高岭土、蒙脱土、埃洛石中的一种或几种作为基质，含量15～55％，以拟薄水铝石、硅溶胶、铝溶胶中的一种或几种作为粘结剂，含量10～25％，以MFI分子筛以及Y型分子筛，Beta分子筛、ALPO～5分子筛中的一种或几种为活性组分，MFI分子筛含量为10～30％,其余分子筛含量为2～15％。
[0019]本专利技术所述的原油制取低碳烯烃和芳烃的方法中，所述原料油为中间基原油，具体的，所述中间基原油为原油中第一关键组分和第二关键组分中任一组分属于中间基属性
的原油。
[0020]所述原油可以还包括掺入一定量的脱沥青油、加氢裂化尾油、页岩油、常压渣油、减压渣油、减压蜡油。
[0021]优选的，所述原油密度范围为0.80～0.98g/cm3，残炭值为0.1～15％，镍和钒含量为0～1000mg/kg。
[0022]优选的，所述后续分离装置包含分馏塔和气体分离装置、芳烃抽提装置，选取第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原油直接制取低碳烯烃和芳烃的方法，该方法包括：1)将原油预热至120～300℃后，从提升管反应器进料喷嘴处喷入，原油与第一催化剂进行接触，在反应压力0.04～0.7MPa,反应温度420～520℃，反应时间0.3～18.5s，水油比(0.03～0.55):1，剂油比(3.8～15.0):1条件下，发生第一催化反应，反应结束后，进行油剂分离，获得第一油气产物和结焦失活的第一催化剂，失活的第一催化剂经水蒸气汽提后，送入第一再生器，通入含氧气体进行烧焦再生，获得第一烟气，第一催化剂再生后循环使用；2)将步骤1)获得的第一油气产物以气相状态全部引入下行床反应器中，与第二催化剂进行接触，在反应压力0.04～0.65MPa，反应温度520～660℃，反应时间0.2～3.0s，水油比(0.10～0.55):1，剂油比(5.0～21.0):1条件下，发生第二催化反应，反应结束后，经油剂分离，获得第二油气产物和结焦失活的第二催化剂，失活的第二催化，经水蒸气汽提后，送入第二再生器，通入空气烧焦再生，获得第二烟气，第二催化剂再生后循环使用，第二油气产物进入到后续分离装置，获得低碳烯烃、轻质芳烃、重质芳烃；其中，所述第一催化剂由基质、载体、粘结剂、活性组分构成，以干基为基准，基质为高岭土、硅藻土、埃洛石中的一种或几种，含量8～50％，载体无定型硅酸铝氧化物、氧化硅、氧化铝、氧化钛中的一种或几种，含量5～45％，粘结剂为铝溶胶、硅溶胶粘结剂中的一种或两种，含量2～14％，活性组分为氧化铁、氧化镍、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化锰、氧化铈、氧化镓、氧化钒、高硅分子筛、介孔分子筛中的一种或几种以氧化物计10～30％，所述催化剂中介孔孔体积占总孔体积的比例为25.5～100％，介孔孔容占总孔容比例为20～100％；所述第二催化剂，以高岭土、蒙脱土、埃洛石中的一种或几种作为基质，含量15～55％，以拟薄水铝石、硅溶胶、铝溶胶中的一种或几种作为粘结剂，含量10～25％，以MFI分子筛以及Y型分子筛，Beta分子筛、ALPO
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5分子筛中的一种或几种为活性组分，MFI分子筛含量为10～30％,其余分子筛含量为2～15％。2.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述原油为中间基原油。3.根据权利要求书2所述的方法，其特征在于，所述中间基原油为原油中第一关键组分和第二关键组分中任一组分属于中间基属性的原油。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原油密度范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴青，辛利，臧甲忠，靳凤英，范景新，郭春垒，赵闯，刘航，马明超，董子超，刘晗，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，
类型：发明
国别省市：