[发明专利]一种多产柴油和丙烯的催化转化方法

说明书

技术领域

本发明属于在不存在氢的情况下烃油的催化转化方法，更具体地说，是一种将重质原料转化为高十六烷值柴油和丙烯的催化转化方法。

背景技术

目前全球对高品质汽油的需求日益增加，多产高品质汽油技术迅速发展，而生产高十六烷值柴油技术发展则相对缓慢。虽然汽、柴油需求随地区不同而不同，但总体上全球对柴油需求的增长速度将逐渐超过对汽油需求增长速度。传统催化裂化工艺所生产柴油十六烷值相对较低，因此常被用于作为柴油的调和组分。为了满足高品质柴油的需求，需要对催化轻柴油进行改质。

现有技术中，对催化轻柴油改质的方法主要包括加氢处理和烷基化。CN1289832A同样披露了一种采用加氢处理来对催化裂化柴油改质的方法，是在加氢条件下使原料依次通过单段串联的加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂而不经中间分离。该方法使产品柴油馏分的十六烷值较原料提高10个单位以上，其硫、氮含量显著降低。

CN1900226A披露了一种多产柴油的催化裂化助催化剂及其制备方法，添加一定量该助催化剂，可以在不改变炼油装置原来所采用的催化剂的情况下，提高FCC催化装置的柴油产率、改善产品分布，但该方法没有提到柴油性质的改善。

丙烯等低碳烯烃是重要的有机化工原料，丙烯是聚丙烯、丙烯腈等产品的合成单体。随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长，对丙烯的需求也在逐年俱增。世界丙烯市场的需求已经从20年前的1520万吨增加到2000年的5120万吨，年均增长率达6.3％。预计到2010年丙烯的需求量将达到8600万吨，其间年均增长率约为5.6％。

生产丙烯的方法主要是蒸汽裂解和催化裂化(FCC)，其中蒸汽裂解以石脑油等轻质油为原料通过热裂解生产乙烯、丙烯，但丙烯的产率仅为15重％左右，而FCC则以减压瓦斯油(VGO)等重质油为原料。目前，世界上61％的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，34％来自炼油厂FCC生产汽、柴油的副产品，少量(约5％)由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。

石油化工如果走传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，将面临轻质原料油短缺、生产能力不足以及成本过高等几大制约因素。

FCC由于其原料适应性广、操作灵活等优势日益受到重视。在美国，几乎丙烯市场需求量的50％都来源于FCC装置。增产丙烯的催化裂化改进技术发展很快。

US4,422,925公开了多种具有不同裂化性能的烃类与热再生催化剂接触并转化的方法，该方法所述的烃类至少含有一种气体烷烃原料和一种液体烃类原料，该方法依据不同的烃类分子具有不同裂化性能，将反应区分成多个反应区进行裂化反应，以多产低分子烯烃。

CN1279270A公开了一种多产柴油和液化气的催化转化方法，该方法是在一个具有四段的提升管或流化床反应器中进行，汽油原料、常规裂化原料和反应终止剂注入不同位置，该方法能同时提高液化气和柴油的收率。但该方法干气和焦炭产率相对较高。

长期以来，本领域普通技术人员认为，重油催化裂化的转化率越高越好。但发明人经过创造性地思考和反复实验发现，重油催化裂化的转化率并非越高越好，当转化率高到一定程度，目的产物增加很少，干气和焦炭的产率却大幅度增加。常规的催化裂化催化剂的筛分组成中小于40μm的细颗粒约为20％(体积)。经研究发现，这些细颗粒的催化剂虽然具有较高的裂化能力，但对干气和焦炭的选择性较差，优化催化剂的筛分组成可以改善干气和焦炭的选择性。

为了高效利用劣质重油资源，满足日益增长的轻质燃料油的需求，有必要开发一种将重油原料转化为大量清洁柴油和丙烯的催化转化方法。

发明内容

本发明的目的是在现有技术基础上，提供一种将重质油转化为高十六烷值柴油和丙烯的方法。其主要是通过选择性地裂化和异构化催化原料中烷烃、烷基侧链等烃类，同时最大限度地减少原料中的芳烃进入柴油馏分，并避免产物中其它组分通过芳构化等反应生成芳烃而存留在柴油馏分中，裂化原料转化为高十六烷值柴油和丙烯的同时，干气和焦炭的产率大幅度降低，从而实现石油资源的有效利用。

在本发明的一种实施方案中，提供了一种催化转化方法，其中原料油在反应器内与粗粒径分布的催化剂接触进行反应，其特征是反应温度、重时空速、催化剂与原料油重量比足以使反应得到包含占原料油12～60重％催化蜡油的反应产物，其中所述重时空速为25～100h^-1，所述反应温度为450～600℃，所述催化剂与原料油重量比为1～30，催化蜡油进入加氢处理或/和溶剂抽提装置进一步处理。