一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法技术

本公开涉及一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法将热富含烯烃的原料与高温催化转化催化剂接触并在催化转化反应器中进行催化转化反应，并将反应产物中分离出的富含烯烃的物流引入催化反应器中继续反应。本公开提供的催化转化方法可以有效提高乙烯、丙烯和丁烯的产率，改善乙烯、丙烯和丁烯的选择性，并提高产物中乙烯/丙烯的值；同时还能够减少氢气、甲烷和乙烷的生成，尤其是能够抑制甲烷的产生；本公开加工获得的待生催化剂还可以用于再生循环利用，提高了资源利用率。提高了资源利用率。提高了资源利用率。

A catalytic conversion method for preparing ethylene, propylene and butene

【技术实现步骤摘要】
一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法


[0001]本申请涉及石油炼制及石油化工加工过程，具体地，涉及一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法。

技术介绍

[0002]低碳烯烃(碳原子数为4以下的烯烃)是重要的化工原料，低碳烯烃的核心产品为乙烯、丙烯和丁烯，随着全球经济的快速发展，社会对轻质油品、清洁燃料油的需求也快速增长。另一方面，随着现有油田开采进度的推进，常规原油可供产量逐渐减少，原油的品质日渐趋向劣质和重质，虽然我国轻质烯烃的生产能力增长较快，但目前仍不能满足国内市场对轻质烯烃的需求。
[0003]乙烯产量的大小是衡量一个国家石化工业乃至国民经济发达程度的标志。乙烯的大宗下游产品主要有聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇、聚氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯等。乙烯同时也是世界上最大的化工产品之一，占全球整个石化产品产量的75％以上；丙烯也是重要的有机化工原料，其主要用于制丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。丁烯主要用于制造丁二烯，其次用于制造甲基乙级酮、仲丁醇、环氧丁烷及丁烯聚合物和共聚物，异丁烯主要用于制造丁基橡胶、聚异丁烯橡胶及各种塑料。乙烯、丙烯和丁烯用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等，作为重要的化工中间物需求日益增长。
[0004]现有技术采用的蒸汽裂解制乙烯、丙烯的工艺方法，需要大量的轻烃、石脑油等化工轻烃，而国内原油普遍偏重，化工轻油难以满足轻烃的目标需求。并且在这种石油资源不足的情况下，应当大力发展蒸汽裂解原料的多样化。而蒸汽裂解原料主要有轻烃(如乙烷、丙烷和丁烷)、石脑油、柴油、凝析油和加氢尾油，其中，石脑油的质量分数约占50％以上，典型石脑油蒸汽裂解的乙烯收率约29％
‑
34％，丙烯收率为13％
‑
16％，较低的乙烯和丙烯产出比难以满足当前低碳烯烃需求的现状。
[0005]CN101092323A中公开了一种制备乙烯和丙烯的方法，该方法以C4
‑
C8组成的混合烯烃作为催化反应原料，反应温度为400
‑
600℃，绝对压力为0.3
‑
1.1KPa，反应完成后将产物进行分离得到C4馏分，并将30
‑
90重量％的C4馏分引入反应器进行再次裂解以制备乙烯和丙烯。其中通过循环C4馏分，可以提高烯烃转化率，但其乙烯/丙烯的值比较小，无法根据市场需求灵活调节，反应选择性也较低。
[0006]CN101239878A中公开了制备乙烯和丙烯的方法，以C4及以上烯烃组成的富烯烃混合物作为催化反应原料，反应温度为400
‑
680℃，反应压力为
‑
0.09
‑
1.0MPa，重量空速为0.1～50小时
‑1，反应产物中产物乙烯/丙烯也较低；并且提高反应温度虽然能够在一定程度上提高双烯收率，但是乙烯选择性较低，无法大量生产乙烯来满足市场需求。

技术实现思路

[0007]本公开的专利技术人对烷烃和烯烃分别进行催化裂化所形成的产物分布差异进行比较后惊奇地发现：采用烯烃进行催化裂化来制取乙烯、丙烯和丁烯的效果明显优异于烷烃
的效果，烯烃在高温催化反应条件下进行催化裂化不仅能够同时提高乙烯、丙烯和丁烯的产率及选择性，还可以显著减少甲烷等副产品的产生，提高裂化反应效果及资源利用率。
[0008]本公开的目的在于提供一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法。本公开提供的催化转化方法可以同时提高乙烯、丙烯和丁烯的产率和选择性，并且产物中乙烯/丙烯得到提高。
[0009]为了实现上述目的，本公开提供一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：
[0010]在催化转化反应条件下，将富含烯烃的原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器中接触反应，得到反应油气和待生催化剂；所述富含烯烃的原料中含有50重量％以上的烯烃；
[0011]使所述反应油气进入分离系统分离为乙烯、丙烯、丁烯和含烯烃物流，使所述含烯烃物流返回所述催化转化反应器中继续反应。
[0012]可选地，所述富含烯烃的原料中烯烃的含量为80重量％以上，优选为90重量％以上，更优选为纯烯烃原料。
[0013]可选地，所述富含烯烃的原料中的烯烃选自碳原子数为5以上的烯烃；
[0014]可选地，所述富含烯烃的原料来自烷烃脱氢装置产生的碳五以上馏分、炼油厂催化裂解装置产生的碳五以上馏分、乙烯厂蒸汽裂解装置产生的碳五以上馏分、MTO副产的碳五以上的富烯烃馏分、MTP副产的碳五以上的富烯烃馏分中的一种或几种；
[0015]可选地，所述烷烃脱氢装置的烷烃原料来自石脑油、芳烃抽余油和轻质烃中的一种或几种。
[0016]可选地，所述催化转化反应器选自提升管、等线速的流化床、等直径的流化床、上行式输送线和下行式输送线中的一种，或者为它们中两种串联的组合反应器，其中所述提升管为等直径提升管反应器或者变径流化床反应器。
[0017]可选地，所述催化转化反应条件包括：
[0018]反应温度为600
‑
750℃，优选为630
‑
750℃，更优选为630
‑
720℃；
[0019]反应压力为0.05
‑
1MPa，优选为0.1
‑
0.8MPa，更优选为0.2
‑
0.5MPa；
[0020]反应时间为0.01
‑
100秒，优选为0.1
‑
80秒，更优选为0.2
‑
70秒；
[0021]所述催化转化催化剂与所述富含烯烃的原料的重量比为(1
‑
150)：1，优选为(3
‑
150)：1，更优选为(4
‑
120)：1。
[0022]可选地，以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂包含1
‑
50重量％的分子筛、5
‑
99重量％的无机氧化物和0
‑
70重量％的粘土；
[0023]可选地，以所述分子筛的总重量为基准所述，所述分子筛包括50
‑
100重量％的中孔分子筛和0
‑
50重量％的小孔分子筛；
[0024]可选地，所述中孔分子筛为ZSM分子筛，所述小孔分子筛为SAPO分子筛。
[0025]可选地，以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂还包含0.1
‑
3重量％的活性金属；所述活性金属选自VIII族金属、IVA族金属和稀土金属中的一种或几种。
[0026]可选地，该方法还包括：使所述待生催化剂进行烧焦再生，得到再生催化剂；使所述再生催化剂预热至650℃以上，然后作为所述催化转化催化剂返回所述催化转化反应器。
[0027]可选地，从所述分离系统得到的所述含烯烃物流中含有50重量％以上的烯烃。
[0028]可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：在催化转化反应条件下，将富含烯烃的原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器中接触反应，得到反应油气和待生催化剂；所述富含烯烃的原料中含有50重量％以上的烯烃；使所述反应油气进入分离系统分离为乙烯、丙烯、丁烯和含烯烃物流，使所述含烯烃物流返回所述催化转化反应器中继续反应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富含烯烃的原料中烯烃的含量为80重量％以上，优选为90重量％以上，更优选为纯烯烃原料。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述富含烯烃的原料中的烯烃选自碳原子数为5以上的烯烃；可选地，所述富含烯烃的原料来自烷烃脱氢装置产生的碳五以上馏分、炼油厂催化裂解装置产生的碳五以上馏分、乙烯厂蒸汽裂解装置产生的碳五以上馏分、MTO副产的碳五以上的富烯烃馏分、MTP副产的碳五以上的富烯烃馏分中的一种或几种；可选地，所述烷烃脱氢装置的烷烃原料来自石脑油、芳烃抽余油和轻质烃中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化转化反应器选自提升管、等线速的流化床、等直径的流化床、上行式输送线和下行式输送线中的一种，或者为它们中两种串联的组合反应器，其中所述提升管为等直径提升管反应器或者变径流化床反应器。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化转化反应条件包括：反应温度为600
‑
750℃，优选为630
‑
750℃，更优选为630
‑
720℃；反应压力为0.05
‑
1MPa，优选为0.1
‑
0.8MPa，更优选为0.2
‑
0.5MPa；反应时间为0.01
‑
100秒，优选为0.1
‑
80秒，更优选为0.2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：左严芬，许友好，舒兴田，韩月阳，郭秀坤，谢昕宇，杜令印，
申请(专利权)人：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：