[发明专利]一种生产丙烯和轻芳烃的催化转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃类的催化转化方法，更具体地说，涉及一种使烃类原料油在复合式反应器中催化裂化从而以高的产率获得丙烯和轻芳烃的方法。 

背景技术

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是最基本的化工原料，国内外多以天然气、轻质石油烃类，采用乙烯联合装置中蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃。低碳烯烃的第二大来源是炼油厂的催化裂化(FCC)装置。常规的催化裂化工艺在生产汽油和轻柴油的同时也副产低碳烯烃，但其产率仅占原料油的15％以下。据预测，在2010-2015年间，丙烯需求将以年率4.7％速度增长，至2010年需求将近翻番。 

轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯)广泛用于合成纤维、合成树脂、合成橡胶以及各种精细化学品。据预测，在2010-2015年间，全球苯、甲苯和二甲苯的平均需求增长率将分别达到4.4％、3-4％和5.4％，而同期中国对苯、甲苯和二甲苯的需求增长率将高达16％、8.2％和19.1％。目前，BTX主要来源于贵金属铂重整工艺和蒸汽裂解制乙烯工艺。 

目前低碳烯烃、轻芳烃生产主要以轻烃作为原料，但原料的短缺日益严重，所以开发以重油为原料而直接生产低碳烯烃和轻芳烃的技术路线已成为潮流。 

USP5,009,769中公开的烃类裂化方法采用双提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入第一根提升管，在剂油比5～10、停留时间1～4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入第二根提升管，在剂油比3～12、停留时间1～5秒的条件下裂化。两根提升管末端进入同一个沉降器中，且共用后续分馏系统。 该方法可用于生产高芳烃高辛烷值汽油及低碳烃类。 

CN1299403A中公开了一种由重质烃原料选择性生产C₂～C₄烯烃的两段催化裂化方法。该方法包括：在常规大孔沸石催化裂化催化剂存在下，在由催化裂化装置组成的第一反应段中将重质原料转化成较低沸点产物。将所生成的较低沸点产物中的石脑油馏分进入由反应区、气提区、催化剂再生区和分馏区组成的第二反应段中，在500～600℃温度下与含约10～50重％平均孔径小于约0.7纳米的沸石催化剂接触形成裂化产物，其中丙烯产率最高达16.8重％。 

以上技术虽然在增加催化裂化丙烯产率方面取得了比较明显的进步，但都主要是依靠提高催化裂化的液化气产率来提高丙烯收率，由于受催化裂化反应条件下深度裂化、异构化、芳构化和氢转移反应的限制，其增加催化裂化装置丙烯选择性和产率的局限性依然很大。 

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种将烃类原料更高选择性地催化转化为丙烯同时联产轻芳烃的方法。 

本发明提供的生产丙烯和轻芳烃的催化转化方法，包括： 

在催化转化装置的反应器中，烃类原料与含改性β沸石的催化剂接触在催化裂化条件下反应，分离反应产物和待生催化剂，分离出的待生催化剂经汽提、烧焦再生后循环使用，分离出的反应产物经分馏得到低碳烯烃、富含轻芳烃汽油、柴油、重油及其它低分子饱和烃类，富含轻芳烃汽油经进一步加氢精制和溶剂抽提后得到轻芳烃；所述的催化转化装置包括复合反应器、沉降器、汽提器和催化剂再生器，其中所述的复合反应器由提升管反应器与流化床反应器构成，提升管反应器的出口和流化床反应器的下部连通，汽提器位于流化床反应器的下方，并且汽提器上部与流化床反应器的底部直接连通，而且流化床反应器的出口与沉降器内的沉降器的入口通过输送通路连通，沉降器的催化剂出口与流化床反应器下部的通过催化剂输送通路连通。 

在本发明上下文中，除非有特殊的说明，术语“低碳烯烃”均指C2～C4烯烃、“轻芳烃”均指苯、甲苯、二甲苯。 

本发明提供的生产丙烯和轻芳烃的催化转化方法的有益效果为： 

与现有的烃类催化转化相比，本发明提供的方法使用的催化转化装置中，由于含有提升管反应器和流化床反应器的复合反应器的分段裂化反应，在不存在氢的情况下对原料油进行催化裂化时，可以以低的干气产率获得高的低碳烯烃产率，尤其是高的丙烯产率，同时联产轻芳烃。同时，本发明催化转化装置的工艺灵活度，催化剂利用效率高，而且能耗降低，环境负荷也降低。本发明可以同时使用多种原料油，催化裂化的工艺灵活度高，原料油适用范围广，而且还可以提高原料油向低碳烯烃特别是丙烯的综合转化率，同时联产富含轻芳烃的汽油。 

附图说明

图1为本发明提供的生产丙烯和轻芳烃的催化转化方法流程示意图；图2为对比例1中采用的催化转化装置流程示意图；