[发明专利]一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法

权利要求书

1.一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，包含以下步骤：

a)烃类裂解原料和氢气组成的物流通过常规换热达到200℃后进入氢燃烧加热器；

b)在氢燃烧加热器中装有选择性氢燃烧催化剂，在该催化剂的作用下，氢气与外部供给的氧气或空气发生燃烧反应将物流加热至550℃；其中，氧气或空气入口处氢气与氧气的摩尔比范围为2～10∶1；在离开氢燃烧加热器的物流中，氧气的摩尔浓度小于1％；

c)来自b步骤的物流进入绝热式氢燃烧催化裂解反应器；在所述绝热式氢燃烧催化裂解反应器中装有混合均匀的选择性氢燃烧催化剂和催化裂解催化剂；在所述绝热式氢燃烧催化裂解反应器中，氧气或空气入口处氢气与氧气的摩尔比范围为2～10∶1，在离开绝热式氢燃烧催化裂解反应器的物流中，氧气的摩尔浓度小于1％；

d)从所述绝热式氢燃烧催化裂解反应器中流出的物流，经分离和提纯得到低碳烯烃。

2.如权利要求1所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于：

在步骤b)、c)中，外部供给的氧气或者空气必须和含有氢气的裂解烃类原料分开进入氢燃烧加热器和绝热式氢燃烧催化裂解反应器。

3.如权利要求2所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在步骤b)中：

氢燃烧加热器中外部供给的氧气或空气的进料口为沿物流方向平行分布；

氧气或空气入口处氢气与氧气的摩尔比范围为2～6∶1；

每个进料口加入的氧气或空气的量使本段物流的温度升高不超过50℃，物流不断吸收氢燃烧反应放出的热量逐步升高至550℃左右；

在离开氢燃烧加热器的物流中，氧气的摩尔浓度小于0.5％。

4.如权利要求3所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于：

在氢燃烧加热器中，在催化剂床层位置沿物流方向设置N≥2个氧气或者空气进料口；每个进料口控制氧气的进料量为裂解原料的1～4wt％。

5.如权利要求2所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在步骤c)中：

绝热式氢燃烧催化裂解反应器中外部供给的氧气或空气的进料口为沿物流方向平行分布；

氧气或空气入口处氢气与氧气的摩尔比范围为2～6∶1；

每个进料口加入的氧气或空气的量使本段物流的温度升高并保持裂解反应所需的温度，氢燃烧反应放出的热量持续供应裂解反应所需吸收的热量；

在离开氢燃烧加热器的物流中，氧气的摩尔浓度小于0.5％。

6.如权利要求5所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于：

在绝热式氢燃烧催化裂解反应器中，在催化剂床层位置沿物流方向设置N≥2个氧气或空气进料口，每个进料口控制氧气的进料量为裂解原料的2～5wt％。

7.如权利要求6所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于：

所述绝热式氢燃烧催化裂解反应器的温度范围为550℃～700℃；

装填的选择性氢燃烧催化剂和催化裂解催化剂的体积比为(0.1-1)∶1；

氢气的量与裂解原料的量的重量比为2-20％；

氧气的量与裂解原料的量的重量比例为10-40％。

8.如权利要求7所述的一种结合选择性氢燃烧技术的烃类裂解制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在步骤b)中：

氢燃烧加热器中外部供给的氧气或空气的进料口为沿物流方向平行分布；

氧气或空气入口处氢气与氧气的摩尔比范围为2～6∶1；

每个进料口加入的氧气或空气的量使本段物流的温度升高不超过50℃，物流不断吸收氢燃烧反应放出的热量逐步升高至550℃左右；

在离开氢燃烧加热器的物流中，氧气的摩尔浓度小于0.5％；

在氢燃烧加热器中，在催化剂床层位置沿物流方向设置N≥2个氧气或者空气进料口；每个进料口控制氧气的进料量为裂解原料的1～4wt％。