一种制取低碳烯烃的催化转化方法技术

本公开涉及一种制取低碳烯烃的催化转化方法，该方法包括：S1、将烯烃含量在50重量％以上的烃油原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在U型管反应器的下行反应区上部接触并进行第一催化转化反应，得到第一料流，将第一料流进行分离得到第一催化剂和第一反应物流；S2、将重质原料油与第一催化剂在U型管反应器的上行反应区底部接触并进行第二催化转化反应，得到第二反应物流和待生催化剂；S3、从第一反应物流和第二反应物流中分离出乙烯、丙烯、丁烯、富含烯烃的物流和催化蜡油；将富含烯烃的物流引入U型管反应器的下行反应区继续反应。本公开的方法可以有效提高乙烯和丙烯产率以及选择性，同时能有效抑制甲烷等副产品的生成。成。成。

【技术实现步骤摘要】
一种制取低碳烯烃的催化转化方法


[0001]本申请涉及石油炼制及石油化工加工过程，具体地，涉及一种制取低碳烯烃的催化转化方法。

技术介绍

[0002]乙烯与丙烯是构成现代石油化工最为重要的两大基础原料，其中，乙烯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。乙烯和丙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。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，逐渐趋于劣质化、重质化，并不能满足市场对轻质烯烃的需求。
[0003]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，由于原油普遍偏重，化工轻油难以满足乙烯、丙烯原料的需求。研究机构预计从2018年到2026年，全球汽油复合年均增长率预计将低于1％，但丙烯增长约4％。合理利用炼厂流程中的高碳烯烃来裂解制乙烯、丙烯，即满足了石化企业提质增效的目标，又顺应能源转型的时代需求。
[0004]中国专利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，产物中丁烯含量大，且存在C4分离能耗等问题。
[0005]中国专利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，虽然能够在一定程度上提高双烯收率，但是其乙烯选择性较低，无法大量生产乙烯满足市场需求。
[0006]因此，本领域亟需一种新的方法以生产高产率的乙烯和丙烯。

技术实现思路

[0007]本公开的目的在于提供一种用于生产低碳烯烃的催化转化方法，提高乙烯和丙烯的产率，实现了石油资源的有效利用。
[0008]为了实现上述目的，本公开提供了一种用于生产低碳烯烃的催化转化方法，该方法包括：
[0009]S1、将烯烃含量在50重量％以上的烃油原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在U型管反应器的下行反应区上部接触并进行第一催化转化反应，得到第一料流，将所述第一料流进行油剂分离得到第一催化剂和第一反应物流；
[0010]S2、将重质原料油与所述第一催化剂在U型管反应器的上行反应区底部接触并进
行第二催化转化反应，得到第二反应物流和待生催化剂；
[0011]S3、从第一反应物流和第二反应物流中分离出乙烯、丙烯、丁烯、富含烯烃的物流和催化蜡油；将所述富含烯烃的物流引入所述U型管反应器的下行反应区继续反应。
[0012]可选地，所述富含烯烃的物流为C5以上的烯烃；所述富含烯烃的物流中C5以上烯烃的含量为50重量％
‑
100重量％。
[0013]可选地，该方法还包括：将所述待生催化剂进行烧焦再生，得到再生催化剂；并且，将所述再生催化剂预热后返回至所述U型管反应器的下行反应区。
[0014]可选地，该方法还包括：将所述丁烯引入所述U型管反应器的下行反应区中继续反应。
[0015]可选地，所述丁烯先于所述富含烯烃的物流与所述催化转化催化剂接触。
[0016]可选地，所述丁烯继续反应的反应条件包括：反应温度为650
‑
800℃，反应压力为0.05
‑
1MPa，反应时间为0.01
‑
10秒，所述催化转化催化剂与所述丁烯的重量比为(20
‑
200)：1；优选地，反应温度为680
‑
780℃，反应压力为0.1
‑
0.8MPa，反应时间为0.05
‑
8秒，所述催化转化催化剂与所述丁烯的重量比为(30
‑
180)：1。
[0017]可选地，该方法还包括：将所述催化蜡油经过加氢处理后得到加氢催化蜡油，将所述加氢催化蜡油引入所述U型管反应器的上行反应区底部继续反应。
[0018]可选地，所述加氢处理的条件包括：氢分压为3.0
‑
20.0兆帕，反应温度为300
‑
450℃，氢油体积比为300
‑
2000，体积空速为0.1
‑
3.0小时
‑1。
[0019]可选地，所述第一催化转化反应的条件包括：反应温度为600
‑
800℃，反应压力为0.05
‑
1MPa，反应时间为0.01
‑
100秒，所述催化转化催化剂与所述烃油原料的重量比为(1
‑
200)：1；所述第二催化转化反应的条件包括：反应温度为400
‑
650℃，反应压力为0.05
‑
1MPa，反应时间为0.01
‑
100秒，所述催化转化催化剂与所述重质原料油的重量比为(1
‑
100)：1。
[0020]优选地，所述第一催化转化反应的条件包括：反应温度为630
‑
780℃，反应压力为0.1
‑
0.8MPa，反应时间为0.1
‑
80秒，所述催化转化催化剂与所述烃油原料的重量比为(3
‑
180)：1；所述第二催化转化反应的条件包括：反应温度为450
‑
600℃，反应压力为0.1
‑
0.8MPa，反应时间为0.1
‑
80秒，所述催化转化催化剂与所述重质原料油的重量比为(3
‑
70)：1。
[0021]可选地，所述烃油原料中的烯烃含量为80重量％以上；优选地，所述烃油原料中的烯烃含量为90重量％以上；更优选地，所述烃油原料为纯烯烃原料。
[0022]可选地，所述重质原料油选自石油烃和/或矿物油；所述石油烃选自减压瓦斯油、常压瓦斯油、焦化瓦斯油、脱沥青油、减压渣油、常压渣油和重芳烃抽余油中的至少一种；所述矿物油选自煤液化油、油砂油和页岩油中的至少一种。
[0023]可选地，所述烃油原料中的烯烃来自烷烃原料脱氢产生的C4以上馏分、炼油厂催化裂解装置产生的C4以上馏分、乙烯厂中蒸汽裂解装置产生的C4以上馏分、MTO副产的C4以上的富烯烃馏分、MTP副产的C4以上的富烯烃馏分；所述烷烃原料选自石脑油、芳烃抽余油和轻质烃中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制取低碳烯烃的催化转化方法，该方法包括：S1、将烯烃含量在50重量％以上的烃油原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在U型管反应器的下行反应区上部接触并进行第一催化转化反应，得到第一料流，将所述第一料流进行油剂分离得到第一催化剂和第一反应物流；S2、将重质原料油与所述第一催化剂在U型管反应器的上行反应区底部接触并进行第二催化转化反应，得到第二反应物流和待生催化剂；S3、从所述第一反应物流和所述第二反应物流中分离出乙烯、丙烯、丁烯、富含烯烃的物流和催化蜡油；将所述富含烯烃的物流引入所述U型管反应器的下行反应区继续反应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富含烯烃的物流中的烯烃为C5以上的烯烃；所述富含烯烃的物流中C5以上烯烃的含量为50重量％
‑
100重量％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将所述待生催化剂进行烧焦再生，得到再生催化剂；并且，将所述再生催化剂返回至所述U型管反应器的下行反应区。4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将所述丁烯引入所述U型管反应器的下行反应区中继续反应。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述丁烯先于所述富含烯烃的物流与所述催化转化催化剂接触。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述丁烯继续反应的反应条件包括：反应温度为650
‑
800℃，反应压力为0.05
‑
1MPa，反应时间为0.01
‑
10秒，所述催化转化催化剂与所述丁烯的重量比为(20
‑
200)：1；优选地，反应温度为680
‑
780℃，反应压力为0.1
‑
0.8MPa，反应时间为0.05
‑
8秒，所述催化转化催化剂与所述丁烯的重量比为(30
‑
180)：1。7.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将所述催化蜡油经过加氢处理后得到加氢催化蜡油，将所述加氢催化蜡油引入所述U型管反应器的上行反应区底部继续反应。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述加氢处理的条件包括：氢分压为3.0
‑
20.0兆帕，反应温度为300
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450℃，氢油体积比为300
‑
2000，体积空速为0.1
‑
3.0小时
‑1。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一催化转化反应的条件包括：反应温度为600
‑
800℃，反应压力为0.05<...

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