一种增产低碳烯烃的催化转化方法技术

一种增产低碳烯烃的催化转化方法，将重质烃油原料注入第一反应器内，与催化裂化催化剂接触反应，将轻汽油馏分注入第二反应器内，与同样的催化裂化催化剂接触并反应，重汽油馏分在轻汽油馏分下游注入第二反应器，来自第一反应器和第二反应器的反应油气与积炭的待生催化剂进入同一沉降器内分离，分离出的反应油气经进一步分离得到低碳烯烃、汽油、柴油等目的产物，分离出的待生催化剂经汽提、再生后返回第一反应器和第二反应器中循环使用。采用本发明专利技术提供的方法，为不同沸程的轻汽油馏分和重汽油馏分分别提供适宜的反应条件，使汽油馏分内不同沸程的烃类最大限度地裂解生成丙烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不存在氢的情况下烃油的催化转化方法，更具体地说，涉及一种烃油与催化剂接触通过催化裂化反应制取丙烯等低碳烯烃的方法。
技术介绍
近年来，全球丙烯需求的高速增长促使增产丙烯成为石油炼制领域内一个重要的技术动向。随着原油日趋变重，轻质石油烃的供应量受到限制，以传统的重油催化裂化技术为平台、采用廉价的重油为原料、通过强化重质烃类的深度催化裂化反应多产丙烯的技术路线日益受到青睐。CN 1004878B中公开了一种制取丙烯和丁烯的催化裂解方法。该方法采用流化床或移动床反应器和固体酸性催化剂，在反应温度为500 650°C，进料重量空速为0. 2 20 时―1，催化剂与原料油的重量比为2 12的条件下进行反应。当使用ZSM-5为活性组分、高岭土为载体的催化剂，以减压瓦斯油为原料，并在580°C下进行反应时，其乙烯产率为5. 9 重％，丙烯产率为21. 9重％，丁烯产率为15.6重％。CN 1069054A公开了一种灵活多效的烃类催化裂化方法，有两根独立的提升管和两个相应的沉降器，使用同一种催化剂，在两种不同的反应条件下，进行串联操作，加工轻质烃类和重质烃类。在第一根提升管反应器中轻质烃类与再生器来的热催化剂在 600-700°C，剂/油比为10-40，油气在提升管中停留时间为2_20秒，控制催化剂碳含量为 0. 1-0.4% (重量)进行催化裂化反应，达到增加烯烃产率，提高汽油辛烷值，脱除硫、氮等杂质，改善汽油安定性，提供还原气氛，对催化剂上的重金属污染物进行钝化，为催化剂循环到第二根提升管中进行重质烃类催裂化反应提供有利条件，重质烃在常规催化裂化条件下进行反应，本专利技术既可增产C2 C4烯烃，又可以使沉积在催化剂上的金属杂质的毒害作用得到钝化。US6106697公开了一种以蜡油或渣油为原料、采用两级反应器进行催化裂化反应选择性生产C2 C4烯烃的方法。蜡油或渣油原料在第一级反应器中，在常规催化裂化条件下与大孔沸石催化剂接触进行催化裂化反应生成包括汽油馏分在内的不同沸程产物；第一级反应器生成的汽油馏分进入第二级反应器中，在反应温度500 650°C、剂油比为4 10 1、烃分压为70 280千帕条件下与中孔沸石催化剂接触进行进一步反应生成C2 C4烯烃。综上所述，从目前已公开的催化裂化增产低碳烯烃技术来看，多数研究者认为丙烯是由重质烃类一次裂化生成的汽油馏分经二次裂解反应间接生成的，汽油馏分中的 C5 C8烯烃是丙烯主要的前身物。在这种认识基础之上，现有技术都通过采用中孔择形分子筛和/或回炼汽油馏分，为全部或部分汽油馏分提供一个进行二次裂解反应的条件，来达到增产丙烯的目的
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种增产低碳烯烃的催化裂化方法。专利技术人通过实验室研究发现，汽油馏分是一个沸程较宽的复杂混合物，从生产低碳烯烃、特别是丙烯的角度来讲，由于分子大小和分子结构的差别，不同沸程内烃类的反应性能具有明显的差异；采用相同的反应条件并不能使汽油馏分内不同沸程的烃类同时获得最高的丙烯产率。也就是说，现有技术的丙烯产率尚有提升的余地。本专利技术提供的，包括将重质烃油原料注入第一反应器内，与催化裂化催化剂在流化状态下接触并反应，轻汽油馏分注入第二反应器内，与催化裂化催化剂在流化状态下接触并反应，同时重汽油馏分在轻汽油馏分下游注入第二反应器，来自第一反应器和第二反应器的反应油气与待生催化剂进入沉降器内分离，其中反应油气经分离得到低碳烯烃、汽油、柴油等目的产物，待生催化剂经汽提、再生后返回第一反应器和第二反应器中循环使用。其中第一反应器的操作条件为反应温度，特指反应器的出口温度，为480 700°C、优选500 600°C;反应时间为0. 5 10秒、优选1 5秒；催化剂与烃油原料的重量比为6 40、优选10 30 ；水蒸汽与烃油原料的重量比为(0. 1 1) 1、优选(0. 2 0.6) 1 ；用于使反应油气与积炭催化剂分离的沉降器的压力为1.5X IO5 4X IO5帕、优选 1. 5X IO5 3. 5X IO5 帕。第二反应器的操作条件为反应温度，特指反应器的出口温度，为480 700°C、优选500 650°C ；反应时间为0. 5 10秒、优选1 5秒；催化剂与烃油原料的重量比为6 40、优选10 30 ；水蒸汽与烃油原料的重量比为(0. 1 1) 1、优选(0.2 0.6) 1。本专利技术提供的方法的有益效果为与现有技术相比，本专利技术提供的方法在汽油馏分回炼的过程中，根据不同沸程的轻汽油馏分和重汽油馏分反应性能的不同，为其分别提供了适宜的反应条件，使汽油馏分内不同沸程的烃类最大限度地裂解生成丙烯。和其他的汽油馏分回炼多产低碳烯烃的技术相比，在第一反应器的反应温度为510°C，第二反应器的反应温度为580°C的情况下，催化重质烃油转化生成低碳烯烃，丙烯的产率提高了 3. 8 4. 3个百分点。附图说明附图为本专利技术提供的增产丙烯的催化裂化方法流程示意图。 具体实施例方式本专利技术提供的具体是这样实施的将重质烃油原料注入第一反应器内，与催化裂化催化剂在流化状态下接触，并在反应温度为480 700°C、优选500 600°C ；反应时间为0. 5 10秒、优选1 5秒的条件下反应，其中催化剂与烃油原料的重量比为6 40、优选10 30 ；水蒸汽与烃油原料的重量比为(0. 1 1) 1、优选(0. 2 0. 6) 1。将轻汽油馏分注入第二反应器内，与催化裂化催化剂在流化状态下接触，并在反应温度为480 700°C、优选500 650°C ；反应时间为0. 5 10秒、优选1 5秒的条件下反应，其中催化剂与烃油原料的重量比为6 40、优选10 30 ；水蒸汽与烃油原料的重量比为(0. 1 1) 1、优选(0. 2 0. 6) 1。5同时重汽油馏分在轻汽油馏分下游注入第二反应器，和反应油气和催化剂混合并进行反应，反应完成后，来自第一反应器和第二反应器的反应油气与待生催化剂进入沉降器内，沉降器内的压力为1. 5X IO5 4X IO5帕、优选1. 5X IO5 3. 5X IO5帕。在沉降器中，反应油气和积炭的待生催化剂分离，分离出的反应油气引入后续分离系统，经进一步分离得到干气、液化气、汽油、柴油和重油等，其中液化气经进一步分离得到乙烯、丙烯等目的产物，分离出的待生催化剂经汽提、再生后返回第一反应器和第二反应器中循环使用。本专利技术提供的方法中，所述的重质烃油原料选自石油烃油、合成油、煤液化油、油砂油和页岩油中的一种或几种的混合物，所述的合成油为煤、天然气经过费托(F-T)合成得到的馏分油。其中重质烃油原料优选常压瓦斯油、减压瓦斯油、焦化瓦斯油、脱浙青油、加氢尾油、常压渣油、减压渣油和原油中的一种或几种的混合物。本专利技术提供的方法中，所述的催化裂化催化剂优选含有平均孔径小于0. 7纳米的择形沸石的催化剂，所述的平均孔径小于0. 7纳米的择形沸石选自具有MFI结构的沸石、 镁碱沸石、菱沸石、环晶石、毛沸石、A型沸石、柱沸石、浊沸石中的一种或几种的混合物。其中所说的MFI结构的沸石为ZSM-5和ZRP系列沸石中的一种或几种的混合物。其中所说的 MFI结构的沸石还可为经RE、P、Fe、Co、N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李正，谢朝钢，沙有鑫，龙军，
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：