一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法技术

本公开涉及一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法。本公开在催化转化过程中，将重质原料与富含烯烃的原料在不同的反应区进行催化裂化反应，并将反应产物中分离出的低附加值的产物返回催化转化反应器中继续反应，能够有效提高丙烯和丁烯产率以及选择性，还可以兼顾乙烯产率，实现了石油资源的有效利用。本公开对反应产物进行分离所得第二催化裂化馏分油可以用于后续催化裂化，进一步提高了资源利用率。本公开提供的制取丙烯和丁烯的催化转化方法还可以减少氢气、甲烷和乙烷的生成，尤其是能够抑制甲烷的产生，并增加其他附加值较高产品的收率。的收率。的收率。

【技术实现步骤摘要】
一种制取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，具体涉及一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法。

技术介绍

[0002]随着经济不断加速发展，各行各业对轻质油品、清洁燃料油的需求量也迅速增长。但是随着油田开采量的不断增加，常规原油可供产量日趋减少，原油品质越来越差，趋于劣质化、重质化，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]其中，采用乙烯生产的主要产品包括聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇、聚氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯等。采用丙烯生产的主要产品包括丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等；采用丁烯生产的主要产品包括丁二烯，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，采用异丁烯生产的主要产品包括丁基橡胶、聚异丁烯橡胶及各种塑料。现在对乙烯、丙烯和丁烯的需求日益增加。
[0004]采用传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，对轻烃、石脑油等化工轻烃需求量较大，预计2025年需化工轻油70万吨/年，而国内原油普遍偏重，化工轻油难以满足生成乙烯、丙烯和丁烯原料的需求，在石油资源不足的情况下，蒸汽裂解原料的多样化已成为乙烯、丙烯工业发展趋势。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中公开了一种采用C4
‑
C8烯烃混合物为原料，在反应温度400
‑
600℃，绝对压力为0.3
‑
1.1KPa的条件下进行反应，经分离装置将C4馏分30
‑
90重量％循环进反应器再次裂解制备乙烯和丙烯的方法。该方法重点通过C4馏分循环，提高了烯烃转化率，得到的乙烯和丙烯不少于原料烯烃总量的62％，但其乙烯/丙烯比较小，无法根据市场需求灵活调节，而且反应选择性低。
[0006]CN101239878A中公开了一种采用碳四及以上烯烃的富烯烃混合物为原料，在反应温度400
‑
680℃，反应压力为
‑
0.09
‑
1.0MPa，重量空速为0.1～50小时
‑
1的条件下进行反应，产物乙烯/丙烯较低，低于0.41，随着温度升高乙烯/丙烯增加，同时氢气、甲烷和乙烷增多。

技术实现思路

[0007]本公开的目的在于提供一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法，采用本公开提供的催化转化方法可以显著提高丙烯和丁烯产率和选择性。
[0008]为了实现上述目的，本公开提供了一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：
[0009](1)在第一催化转化反应条件下，使重质原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器的第一反应区中接触反应；
[0010](2)在第二催化转化反应条件下，使富含烯烃的原料在所述催化转化反应器的第二反应区中与来自所述第一反应区的料流接触反应，得到反应油气和待生催化剂，所述富含烯烃的原料含有50重量％以上的烯烃；
[0011](3)使所述反应油气进行第一分离处理，分离出乙烯、丙烯、丁烯、第一催化裂化馏分油和第二催化裂化馏分油；所述第一催化裂化馏分油的初馏点为大于20℃且小于140℃的任意温度，所述第二催化裂化馏分油的终馏点为小于550℃且大于250℃的任意温度，所述第一催化裂化馏分油和所述第二催化裂化馏分油之间的切割点为140
‑
250℃之间的任意温度；
[0012]使所述第一催化裂化馏分油进行第二分离处理，分离出富含烯烃的物流，所述富含烯烃的物流中含有50重量％以上的C5及以上烯烃；
[0013](4)使所述富含烯烃的物流返回所述催化转化反应器的第二反应区中继续反应；其中，沿反应进料流动方向，所述第一反应区位于所述第二反应区的上游。
[0014]可选地，该方法还包括：在加氢反应条件下，使所述第二催化裂化馏分油与加氢催化剂接触反应，得到加氢催化裂化馏分油，使所述加氢催化裂化馏分油返回所述催化转化反应器中继续反应。
[0015]可选地，所述加氢催化裂化馏分油返回所述催化转化反应器的第一反应区继续反应。
[0016]可选地，分离系统包括产物分馏装置和烯烃分离装置，该方法包括：
[0017]使所述反应油气进入所述产物分馏装置，分离出乙烯、丙烯、丁烯、所述第一催化裂化馏分油和所述第二催化裂化馏分油；
[0018]使所述第一催化裂化馏分油进入所述烯烃分离装置，分离出第一含烯烃物流和第二含烯烃物流；所述第一含烯烃物流和第二含烯烃物流之间的切割点为140
‑
200℃之间的任意温度；
[0019]使所述第一含烯烃物流返回所述催化转化反应器的第二反应区继续反应，使所述第二含烯烃物流返回所述催化转化反应器的第三反应区继续反应；
[0020]其中，沿反应进料流动方向，所述第三反应区位于所述第二反应区的下游。
[0021]可选地，所述催化转化反应器为提升管反应器，优选为变径提升管反应器。
[0022]可选地，所述第一催化转化反应条件包括：
[0023]反应温度为500
‑
750℃，优选为510
‑
730℃，更优选为530
‑
700℃；
[0024]反应压力为0.05
‑
1MPa，优选为0.1
‑
0.8MPa，更优选为0.2
‑
0.5MPa；
[0025]反应时间为0.01
‑
100秒，优选为0.1
‑
80秒，更优选为0.2
‑
70秒；
[0026]所述催化转化催化剂与所述重质原料的重量比为(1
‑
150)：1，优选为(3
‑
150)：1，更优选为(4
‑
120)：1；
[0027]所述第二催化转化反应条件包括：
[0028]反应温度为400
‑
680℃，优选为450
‑
650℃，更优选为500
‑
620℃；
[0029]反应压力为0.05
‑
1MPa，优选为0.1
‑
0.8MPa，更优选为0.2
‑
0.5MPa；
[0030]反应时间为0.01
‑
100秒，优选为0.1
‑
80秒，更优选为0.2
‑
70秒；
[0031]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
‑
100)：1，优选为(3
‑
70)：1，更优选为(4
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：(1)在第一催化转化反应条件下，使重质原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器的第一反应区中接触反应；(2)在第二催化转化反应条件下，使富含烯烃的原料在所述催化转化反应器的第二反应区中与来自所述第一反应区的料流接触反应，得到反应油气和待生催化剂，所述富含烯烃的原料含有50重量％以上的烯烃；(3)使所述反应油气进行第一分离处理，分离出乙烯、丙烯、丁烯、第一催化裂化馏分油和第二催化裂化馏分油；所述第一催化裂化馏分油的初馏点为大于20℃且小于140℃的任意温度，所述第二催化裂化馏分油的终馏点为小于550℃且大于250℃的任意温度，所述第一催化裂化馏分油和所述第二催化裂化馏分油之间的切割点为140
‑
250℃之间的任意温度；使所述第一催化裂化馏分油进行第二分离处理，分离出富含烯烃的物流，所述富含烯烃的物流中含有50重量％以上的C5及以上烯烃；(4)使所述富含烯烃的物流返回所述催化转化反应器的第二反应区中继续反应；其中，沿反应进料流动方向，所述第一反应区位于所述第二反应区的上游。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：在加氢反应条件下，使所述第二催化裂化馏分油与加氢催化剂接触反应，得到加氢催化裂化馏分油，使所述加氢催化裂化馏分油返回所述催化转化反应器中继续反应。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加氢催化裂化馏分油返回所述催化转化反应器的第一反应区继续反应。4.根据权利要求3所述的方法，其中，分离系统包括产物分馏装置和烯烃分离装置，该方法包括：使所述反应油气进入所述产物分馏装置，分离出乙烯、丙烯、丁烯、所述第一催化裂化馏分油和所述第二催化裂化馏分油；使所述第一催化裂化馏分油进入所述烯烃分离装置，分离出第一含烯烃物流和第二含烯烃物流；所述第一含烯烃物流和第二含烯烃物流之间的切割点为140
‑
200℃之间的任意温度；使所述第一含烯烃物流返回所述催化转化反应器的第二反应区继续反应，使所述第二含烯烃物流返回所述催化转化反应器的第三反应区继续反应；其中，沿反应进料流动方向，所述第三反应区位于所述第二反应区的下游。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法，其中，所述催化转化反应器为提升管反应器，优选为变径提升管反应器。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一催化转化反应条件包括：反应温度为500
‑
750℃，优选为510
‑
730℃，更优选为530
‑
700℃；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
‑
70秒；所述催化转化催化剂与所述重质原料的重量比为(1
‑
150)：1，优选为(3
‑
150)：1，更优选为(4
‑
120)：1；所述第二催化转化反应条件包括：
反应温度为400
‑
680℃，优选为450
‑

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