增产丙烯和乙烯的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高蒸汽裂解工艺中丙烯、乙烯产量的方法。蒸汽裂解工艺由裂解炉和分离(回收)系统构成，在此基础上增加一个以炼油工艺中产生的催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，通过该催化裂解系统将催化裂化汽油中的烯烃全部或者部分转化成富含有丙烯、乙烯的裂解气，将催化裂解气冷却分离形成碳五以下馏分物流和碳六以上馏分物流，而且碳五以下馏分物流的分离提纯由蒸汽裂解工艺中的分离(回收)系统完成，碳六以上馏分物流通过加氢或者与石脑油混合等方式降低其中或混合物中的烯烃含量之后用作裂解原料，解决裂解原料不足的问题。本发明专利技术的特点在于充分挖掘蒸汽裂解中的分离(回收)系统的潜力，仅仅增加由催化裂解反应器和简单的分离设备构成的催化裂解系统，增加了丙烯、乙烯等低碳烯烃的产量，有利于企业经济效益的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增产丙烯、乙烯的方法，更具体地说，本专利技术涉及一种利用现有蒸汽裂解制乙烯装置及分离装置提高丙烯和乙烯产量的方法。
技术介绍
目前，世界上乙烯、丙烯等低碳烯烃的主要生产方式是蒸汽裂解，蒸汽裂解工艺由裂解炉和分离(回收)系统两部分构成。在蒸汽裂解工艺中，裂解原料和水蒸汽混合物在裂解炉中被加热到高温进行蒸汽裂解反应，生成富含乙烯、丙烯的裂解气，然后将此裂解气送入分离(回收)系统中以进行分离提纯，得到乙烯、丙烯等裂解产品。近年来，随着国内经济的快速增长，乙烯、丙烯等低碳烯烃的市场需求越来越大， 国内乙烯、丙烯原有生产能力不能满足迅速增长的市场需求，因此我国每年都要进口大量的乙烯、丙烯。为缓解国内丙烯、乙烯市场的供求矛盾，填补需求缺口，我国近年来连续启动了第二、三轮乙烯工业的改扩建工程。综合各种报道，在2010年前，我国将出现十几家规模在80 120万吨乙烯/年的烯烃厂。在可预见的未来，国内丙烯、乙烯等低碳烯烃市场的供需矛盾将得到缓解。值得注意的是，这些规模在80 120万吨乙烯/年的烯烃厂所使用的裂解原料均属于传统的蒸汽裂解原料，比如石脑油、加氢尾油、轻烃等，而与之配套的原油加工能力却没有得到相应提高，可能造成传统的裂解原料短缺或者裂解原料品质下降， 从而使蒸汽裂解工艺中的分离(回收)系统在实际生产中可能存在较大的操作余量。因此， 如何扩大原料来源以提高蒸汽裂解工艺中丙烯、乙烯产量成为影响企业经济效益的一个重要因素。在汽油生产过程中的一些情况也值得关注在过去的几年中，为了保护环境，世界范围内对车用汽油提出了更高的指标。与世界其他国家不同，占我国汽油用量40%的催化裂化汽油因为其烯烃含量偏高而需要改进。一种办法是提高催化裂化过程的温度和催化剂性能降低烯烃含量，另一种办法是对已经产生的催化裂化汽油进行减少烯烃含量的处理。 结合催化裂化汽油的组成和文献报道可知，在以与催化裂化汽油组成类似的原料的烯烃催化裂解过程中，产物包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、碳四及碳四以上烯烃烷烃混合物及少量的芳烃。可见，催化裂化汽油烯烃催化裂解反应的产物组成与蒸汽裂解工艺中的产物组成基本一致，可以采用与蒸汽裂解工艺中的分离(回收)系统进行分离提纯得到丙烯和乙烯产品。催化裂化汽油中经过催化裂解过程后剩余的未反应部分主要是碳六以上链烷烃，与石脑油组成相似，可与石脑油混合可投入裂解炉生产乙烯、丙烯等裂解产品，以解决裂解炉原料不足的问题。
技术实现思路
本专利技术为了缓解国内丙烯和乙烯等低碳烯烃市场的供需矛盾，针对国内裂解原料品质下降或裂解原料短缺导致产能闲置的问题，提出了在现有蒸汽裂解装置中增加以炼厂的催化裂化汽油催化裂解制丙烯和乙烯的系统以提高丙烯和乙烯产量的方法。本专利技术提供的方法，基于炼油工艺中产生的催化裂化汽油中的烯烃催化裂解反应的产物组成与蒸汽裂解工艺中的产物组成基本一致的特点，结合蒸汽裂解工艺过程和催化裂解过程的优势，充分挖掘现有蒸汽裂解工艺中分离(回收)系统的潜力，在现有蒸汽裂解工艺外增加一个催化裂解系统，以炼油工艺中产生的催化裂化汽油为原料，通过催化裂解反应把催化裂化汽油中碳四到碳九的烯烃物料转化生成富含丙烯、乙烯的催化裂解气，然后对催化裂解气进行简单分离后形成碳五以下馏分物流和碳六以上馏分物流；将碳五以下馏分物流通入蒸汽裂解工艺中的分离(回收)系统以提高丙烯、乙烯的产量；将碳六以上馏分物流通过加氢或与石脑油混合等方式降低其中或者混合物中的烯烃含量之后，将其通入蒸汽裂解炉生产丙烯、乙烯，以解决裂解原料不足的问题。这样就可以通过增加一个以炼油工艺中产生的催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，以提高蒸汽裂解工艺中丙烯、乙烯的产量。具体技术方案如下一种，在蒸汽裂解及其分离装置中，增加以炼厂催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，所述方法包括以下步骤(1)催化裂化汽油催化裂解将炼厂的催化裂化汽油引入催化裂解系统，将所述原料中的烯烃至少部分地转化为富含丙烯和乙烯的催化裂解气；(2)产物回收将步骤(1)得到的催化裂解气分离，得到碳五以下馏分物流和碳六以上馏分物流，将分离出的碳五以下馏分的物流送入蒸汽裂解及其分离装置的油洗塔或水洗塔裂解气中；(3)降低烯烃含量将步骤(2)得到的碳六以上馏分物流通过加氢或者与石脑油混合方式降低烯烃含量，作为裂解原料送入蒸汽裂解炉，用于生产包括乙烯和丙烯在内的低碳烯烃产品。优选地，在所述烯烃催化裂解单元中，所述炼厂催化裂化汽油原料中的烯烃至少部分地转化为富含丙烯和乙烯的催化裂解气物流1，催化裂解气物流1冷却并经分离，得到碳五以下馏分的物流2和碳六以上馏分的物流3，将碳五以下馏分的物流3送入蒸汽裂解及其分离装置的油洗塔或水洗塔裂解气中，以提高蒸汽裂解装置的丙烯和乙烯的产量。更优选地，所述碳六以上馏分的物流3通过加氢或者与石脑油混合方式降低烯烃含量，然后用作裂解原料投入蒸汽裂解炉，以生产包括乙烯和丙烯在内的低碳烯烃产品。对于碳六以上馏分加氢或与石脑油的混合比例，视混合物中的烯烃含量而定，进一步优选地，所述碳六以上馏分的物流3通过加氢或者与石脑油混合方式将烯烃含量控制在1 %以下，然后用作裂解原料投入蒸汽裂解炉。烯烃含量较高，裂解炉结焦速率较高，运行周期会缩短。优选地，催化裂解气进行冷却和分离的温度范围为0 100°C，优选0 40°C。优选地，所述催化裂解系统使用的催化剂是改性或未改性的SAP0-34、ZSM-5、 ZSM-IU ZSM-23、MCM-22、MCM-49、MCM-56和丝光沸石的一种或多种，改性元素包括磷、镧、 铈、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银、镉、锆、钼、钨和铝中的一种或多种，改性时所用金属盐为上述选定金属的碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、磷酸盐或氯化物或相应的铵盐。优选地，所述催化裂解的反应温度为400 600°C，反应压力为0. 07 0. 50MPa, 液时体积空速为0. 5 IOOtT1,水蒸气与催化裂解原料的进料质量比为0 10。优选地，所述炼厂催化裂化汽油的组成为链烷烃、单烯烃、少量的环烷烃和少量的芳烃。优选地，所述催化裂化汽油引入量需要根据蒸汽热裂解蒸汽裂解分离系统的承受能力而确定。本专利技术在现有蒸汽裂解工艺过程中的裂解炉和分离(回收)系统外，增加一个以炼油工艺中产生的催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，以催化裂化汽油为原料，通过催化裂解反应使之烯烃部分转化成富含有丙烯、乙烯的催化裂解气，将催化裂解气冷却分离形成碳五以下馏分物流和碳六以上馏分物流，而该催化裂解气中的碳五以下馏分物流的分离提纯由蒸汽裂解工艺中的分离(回收)系统完成，碳六以上馏分物流则通过加氢或与石脑油混合等方式降低其中或混合物中的烯烃含量用作裂解原料。在现有蒸汽裂解工艺中仅仅需要增加一个炼油工艺中产生的催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，是提高现有蒸汽裂解工艺中丙烯、乙烯产量的一种切实可行的方法。以炼油工艺中产生的催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，催化裂解反应器是由烯烃催化裂解反应器构成。催化裂解反应器可以是固定床、移动床、流化床中的一个或者多个组合。催化裂解系统中的原料为炼油工艺中产生的催化裂化汽油。催化裂化汽油主要组成为碳五以上的链烷烃、烯烃(单烯烃)以及少量的环烷烃和芳烃。所述催化裂解系统使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种增产丙烯和乙烯的方法，其特征在于，在蒸汽裂解及其分离装置中，增加以炼厂催化裂化汽油为原料的催化裂解系统，所述方法包括以下步骤：（１）催化裂化汽油催化裂解：将炼厂的催化裂化汽油引入催化裂解系统，将所述原料中的烯烃至少部分地转化为富含丙烯和乙烯的催化裂解气；（２）产物回收：将步骤（１）得到的催化裂解气分离，得到碳五以下馏分物流和碳六以上馏分物流，将分离出的碳五以下馏分的物流送入蒸汽裂解及其分离装置的油洗塔或水洗塔裂解气中；（３）降低烯烃含量：将步骤（２）得到的碳六以上馏分物流通过加氢或者与石脑油混合方式降低烯烃含量，作为裂解原料送入蒸汽裂解炉，用于生产包括乙烯和丙烯在内的低碳烯烃产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志国，付啸，白杰，张永刚，刘小波，王国清，
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北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：11