[其他]制取低碳烯烃的烃类催化转化方法

说明书

一种制取低碳烯烃的烃类转化方法，原料为不同沸程的石油馏分、渣油或原油，在流化床或移动床反应器内使用固体酸催化剂进行催化转化反应，温度５００－６５０℃，压力１．５－３×１０⁵Ｐａ，重量空速０．２－２０小时^－１，剂油比２－１２，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。与常规的催化裂化及水蒸汽热裂解方法比较，本方法可以得到更多的丙烯和丁烯，丙烯和丁烯的总产率可以达到４０％左右。

本发明属于石油烃类的催化转化方法。

从石油烃制取乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，普遍采用以天然气、石脑油或轻柴油为原料的管式炉热裂解;重质烃的热载体裂解;或是用低碳醇催化转化方法。在石油炼厂中，常规催化裂化装置在生产汽油及轻柴油的同时也副产低碳烯烃，但其产量仅占原料油的15%以下。

近年来，寻找合适的催化剂，在一定的操作条件下进行烃类转化制取低碳烯烃的方法已有不少专利。Usup3，541，179中介绍了流化催化裂化制取低碳烯烃的方法，所用催化剂为氧化铝或氧化硅负载铜、锰、铬、钒、锌、银及镉等组分;在Usup3，647，682中，使用Y型分子筛对丁烷及中间馏分油进行裂解;DD-152，356介绍了以汽油及减压瓦斯油为原料，使用无定形硅铝催化剂，在固定床或移动床反应器内进行催化裂解制取C₂-C₄烯烃，其反应温度为600-800℃，接触时间0.3-0.7秒，产率为乙烯13.5%，丙烯6.3%，丁烯10.5%;JP60-222，428介绍了用ZSM-5催化剂，原料为C₅-C₂₅的石蜡烃，反应温度600-750℃，空速20-300小时^-1，C₂-C₄烯烃产率为30%左右，如用石脑油裂解，得到的乙烯为16%，丙烯14.1%，丁烯1.8%。上述方法的主要缺点是裂解反应温度高，对设备材质要求高，所用烃类原料的沸点范围较窄，而且主要是用来多产乙烯。

本发明的目的是针对现有技术的主要问题，提出一种在较低的温度下，使用固体酸催化剂，以烃类为原料进行催化裂解反应，制取以C₃、C₄烯烃为主兼产汽油和柴油组分的方法。

本发明的特点是使用流化床或移动床反应器，烃类原料在反应器内与热的固体酸催化剂接触进行催化裂解反应，反应产品与待生的催化剂从反应器引出后经过汽提分离，含碳的待生催化剂在再生器中与含氧气体在高温下接触，催化剂上沉积的焦炭及焦油被氧化烧掉而使催化剂得到再生，热的再生催化剂再回到流化反应器循环使用。反应产物经过分离后，可以得到C₂-C₄烯烃，汽油、柴油组分、重油及其它低分子饱和烃类。

本发明可以利用现有的流化催化裂化装置或移动床催化裂化装置，根据所要求的操作条件对其进行必要的改造，但是本发明所采用的操作条件要比常规的催化裂化更加苛刻。本发明的反应过程;烃类原料经预热后在反应区与热的催化剂接触进行裂解反应，其反应温度在500～650℃，最好是550-620℃;重量空速为0.2-20小时^-1，最好是1-5小时^-1;催化剂与原料油的比例为2-12，最好是5-10;为了降低油分压，在反应过程中可以加入水蒸汽或加入包括干气在内的其它气体，也可以不加水蒸汽，加入水蒸汽时，水蒸汽;原料油为0.01-2∶1;反应区的总压力为1.5-3×10⁵Pa，最好是1.5-2×10⁵Pa。反应产物中的气体通过已有的分离技术分离出乙、丙、丁烯及其他各组分。分馏出的液体产物有汽油、轻柴油组分、重油及澄清油，液体产物还可以进一步分离出苯、甲苯、二甲苯、重芳烃、萘、甲萘等产品。反应后的催化剂经过一个汽提段，用水蒸汽或其它气体汽提出催化剂上吸附的烃类产物。汽提蒸汽及反应产物与带焦炭的待生催化剂分离，待生催化剂可以应用流化技术输送到再生区与经加热后的含氧气体在650-720℃的温度下进行再生，热的催化剂再回到反应区循环使用。

本发明所用的原料包括汽油、煤油、柴油、减压瓦斯油等不同沸程的石油馏分或其混合馏分，也可以直接使用原油和渣油。