提高产品选择性的催化转化方法技术

提高产品选择性的催化转化方法，其中原料油在反应器内与含炭催化剂接触进行反应，其特征是催化剂含炭量为0.15～0.8重％。本发明专利技术涉及提高产品选择性的催化转化方法，特别是在将重质原料转化为高价值产品如汽油等，同时使干气和焦炭产率大幅度降低，从而实现石油资源的高效利用的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是在将重质原料转化为高价值产品例如汽油等同时，使干气和焦炭产率大幅度降低从而实现石油资源的高效利用的方法。
技术介绍
催化裂化自20世纪40年代诞生以来，一直是最主要的重质油轻质化过程。原因一是其原料来源广泛，可以采用蜡油，还可以采用常压渣油、减压渣油的脱浙青油或者部分掺入减压渣油；二是其产品方案灵活，可以是燃料型，也可以是燃料化工型，如多产汽油、多产柴油、多产丙烯等；三是其产品性质可以通过催化剂配方的调整和工艺参数的变化进行相应的调整，如提高汽油辛烷值、降低汽油烯烃含量等。催化裂化的发展过程实际上也一种不断追求产品选择性的过程。例如催化裂化催化剂从天然白土催化剂发展到人工合成硅铝催化剂，再到目前使用的分子筛催化剂，通过催化剂的不断改进实现了提高产品选择性的目的，干气和焦炭产率逐渐降低。而催化裂化工艺也从固定床逐渐发展到移动床、密相流化床和目前使用提升管催化裂化技术，通过这些技术变革，干气和焦炭产率进一步降低，在一定程度上实现了石油资源的有效利用。石油是一种不可再生资源，随着社会的发展，能源危机逐渐凸显。如何更加有效地利用有限的石油资源成为新技术开发的方向。催化裂化是将重质原料油转化为轻馏分最有效方法之一，因此围绕如何通过降低催化裂化工艺干气和焦炭的产率也展开了很多研究工作。CN101275081A公开了一种减少催化裂化干气的方法，热再生催化剂由预提升气体输送到反应器底部，与预热的常规裂化原料油和活性组分接触并进行反应，活性组分的加入量为常规裂化原料油质量的IOX 10_6 500 X 10_6，催化剂和原料油重量比为1 40 1， 反应时间0. 2 7秒，反应温度460°C 600°C。反应产物、预提升气体、待生催化剂通过旋风分离器进行气固分离，反应产物进入分馏塔分离得到产品，而待生催化剂先进入汽提器， 用水蒸汽汽提出催化剂上吸附的烃类产物，再经待生催化剂斜管返回再生器，在含氧气体存在下进行烧焦再生循环使用。该方法减少了干气的生成，改善了产品分布。催化裂化具有原料选择范围广、产品质量高、产品结构调整灵活以及设备相对简单的特点，因此催化裂化技术是重要的重油轻质化手段之一。石油是一种不可再生资源，随着社会的发展，原油价格日益增长，并且重油需求量日趋下降，世界各国催化裂化技术已逐步迈向重油催化裂化。但是重油和/或渣油中残碳和金属含量较高，在反应过程中，催化剂将沉积大量的焦碳，致使催化剂活性严重下降，为了恢复催化剂活性，必须将催化剂上的积碳在再生过程中烧去。目前再生催化剂含炭量通常要求范围为0.05 0.10重％ (参见 CN1221022A)。USP3, 563，911公开了一种两段再生方法，待生催化剂顺序通过第一密相流化床和第二密相流化床，与含氧的气体接触使催化剂表面上焦炭进行燃烧反应，所产生的烟气混合并夹带催化剂进入稀相沉降段。第一密相流化床再生温度大于1050° F(即565.5°C)； 第二密相流化床的气体表观线速度为1. 25英尺/秒 6英尺/秒(即0. 381米/秒 1. 83 米/秒)，再生温度为1125 1350° F(即607. 2 732. 2°C)。该方法与催化剂单段再生方法相比，在再生过程烧焦负荷不高的条件下，再生器内催化剂的藏量可减少近40%，再生催化剂的含炭量可低于0. 重量。CN1052688A公开了一种流化床催化剂的两段氧化再生方法，待生催化剂在第一密相流化床内与含氧的气体接触并发生焦炭燃烧反应，第一密相流化床的气体表观线速度为0.8 2. 5米/秒，催化剂平均停留时间为0. 6 1. 0分钟，再生温度为650 750°C ；催化剂在第一流化床内除去大部分焦炭后，部分再生的催化剂和气体一起并流向上穿过分布器，进入第二流化床，再与含氧的气体接触并发生焦炭燃烧反应，第二密相流化床的气体表观线速度为1. 2 3. 0米/秒，催化剂平均停留时间为1. 0 2. 2分钟，再生温度为700 SOO0C，催化剂得到充分再生后，再生催化剂和烟气分离，一部分再生催化剂进入反应器，另一部分再生催化剂返回到第一流化床。该方法简化了再生器的结构和再生工艺流程。CN1221022A公开了一种重油流化催化裂化重叠式两段再生技术，该方法包括重叠布置的两个再生器，一段再生在上，第一段再生器的温度为650 720°C，二段再生在下，第二段再生器的温度为650 780°C，两个再生器之间用低压降分布板连为一体，充分利用含一定过剩氧含量的二段再生烟气作为一段再生燃烧气，以节约含氧气体用量即节约能源和生产费用，而且两个再生器只需用一条烟道和一台双动滑阀或蝶阀，结构简单，便于控制， 由于减少设备，布置紧凑从而降低了建设投资。待生催化剂在再生过程中受到气膜扩散、灰层扩散和化学反应控制。为了获得快的焦炭燃烧速度和更低的再生催化剂含炭量，采取的措施通常是提高再生温度、提高床层流速、增加再生时间和增加氧含量的方式。对于重油催化来说通常需要采用两段再生才能满足更低再生剂含炭量的要求。在追求目的产品的选择性时，过低再生催化剂含炭量不利于目的产品的选择性提高。CN101362959A公开了一种制取丙烯和高辛烷值汽油的催化转化方法，难裂化的原料先与热再生催化剂接触，在温度600 750°C、重时空速100 SOOh—1、压力0. 10 1.OMPa、催化剂与原料的重量比30 150，水蒸汽与原料的重量比为0. 05 1. 0的条件下进行裂化反应，反应物流与易裂化的原料油混合，在温度450 620°C、重时空速0. 1 lOOh—1、压力0. 10 1. OMPa、催化剂与原料的重量比1. 0 30，水蒸汽与原料的重量比为 0. 05 1. 0的条件下进行裂化反应；待生催化剂和反应油气分离后，待生催化剂进入汽提器，经汽提、烧焦再生后返回反应器，反应油气经分离得到目的产物丙烯和高辛烷值汽油及再裂化的原料，所述再裂化的原料包含馏程为180 ^KTC的馏分、重芳烃抽余油。该方法丙烯的产率和选择性大幅增加，汽油的产率和辛烷值明显地提高，干气产率降低幅度高达 80重％以上。该方法是基于反应时空约束效应理论，采用反应分离技术将原料油中的烷烃结构基团和芳烃结构基团的分离，烷烃结构基团中的饱和分和轻芳烃经缓和催化裂化工艺转化为液体产品，芳烃结构基团中的部分浙青质被催化剂外表面吸附，多环芳烃和胶质尽可能保留在改质后的馏分油中，从而实现烷烃和烷烃结构基团选择性裂化这一概念。含有较多的多环芳烃和胶质的馏分油在加氢处理单元进行加氢饱和或在重芳烃抽提单元进行抽提，加氢饱和馏分油或抽余油是优质的催化裂化原料油，提高催化裂化装置生产目的产品的选择性，从而实现石油资源合理和高效地利用。该方法所使用的催化剂最好是催化剂的活性和其他性质分布更加均勻，从而有利于反应参数的控制。专利技术人通过研究发现，在催化裂化反应过程中，烃类的转化很大程度上受催化剂表面酸度的影响，一般来说酸性越强其吸附能力越大，并且酸密度越大越容易发生脱氢缩合反应。各种烃在催化剂表面的吸附能力大小为稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单环芳烃> 单环环烷烃 > 烷烃，所以稠环芳烃最容易吸附在强酸酸位上，并且难于脱附，最终在催化剂表明脱氢缩合生本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．提高产品选择性的催化转化方法，其中原料油在反应器内与含炭催化剂接触进行反应，其特征是催化剂含炭量为０．１５～０．８重％、反应温度为４００～６５０℃、重时空速２～１００ｈ－１、催化剂与原料油重量比为１～３０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔守业，许友好，马建国，龚剑洪，程从礼，刘守军，唐津莲，
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：11