[发明专利]一种石油烃催化转化方法

说明书

技术领域

本发明在现有技术的基础上提供一种石油烃催化转化方法，特别是将重质原料转化为乙烯和丙烯等低碳烯烃，同时生产轻芳烃，从而实现石油资源高效利用的方法。

背景技术

乙烯是石油化学工业最重要的基础原料之一，通过乙烯聚合、与苯的烷基化以及与水、氧、卤素的加成反应，可以得到一系列极有价值的衍生物。世界乙烯工业继续保持着稳步发展的态势。预计2007～2012年，世界将新增乙烯能力3878万吨/年，年均增长率达5.6％，到2012年世界乙烯生产能力将达16267万吨/年。目前，世界上约98％的乙烯来自于管式炉蒸汽裂解技术，在乙烯生产原料中，石脑油占46％，乙烷占34％。

丙烯是最重要的烯烃之一，用量仅次于乙烯。2007年世界丙烯生产能力约8348万吨，2006～2011年全球丙烯需求增长速度将达4.9％，到2011年全球丙烯需求量将达8834万吨。丙烯最大用量的衍生物是聚丙烯，占全球丙烯用量的61％。2005年，全球大约62％丙烯来自蒸汽裂解制乙烯的联产，34％丙烯来自炼厂催化裂化装置副产，还有4％丙烯来自丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应。

采用传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，对轻烃、石脑油等化工轻烃需求量较大，预计2010年需化工轻油53万吨/年，2020年需化工轻油70万吨/年，而国内原油普遍偏重，化工轻油难以满足乙烯、丙烯原料的需求，在石油资源不足的情况下，乙烯、丙烯原料的多样化和重质化已成为乙烯、丙烯工业发展趋势，重质油制乙烯和丙烯技术的开发也将给乙烯、丙烯工业开辟一条新的原料途径。

EP305720A2公开了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，在温度500～650℃、压力1.5×10⁵～3×10⁵Pa、重时空速0.2～2.0h^-1、剂油比2～12的条件下进行催化转化反应，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。该方法丙烯和丁烯的总产率可以达到40重％左右，其中丙烯产率高达26.34重％。

WO00/31215A1公开了一种生产烯烃的催化裂化方法，该方法采用ZSM-5和/或ZSM-11沸石做活性组分，以大量惰性物质为基质的催化剂，以减压瓦斯油(VGO)为原料，丙烯产率低于20重％。

US 2002/0003103A1公开了一种增加丙烯产率的催化裂化工艺。至少部分汽油产物引入第二个提升管内进行再裂化反应，并且所采用的催化剂组合物中除含有大孔USY沸石外，还含有ZSM-5等中孔沸石以及具有裂化性能的无机粘结剂组分，其中的无机粘结剂组分中含磷，其P/Al比为0.1～10。

US 5009769公开了一种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，并共用后续分馏系统。

US 4422925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，采用多个反应区进行裂化反应，以多产低分子烯烃。

轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)也是一种重要的有机化工原料，产量和规模仅次于乙烯和丙烯，其衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产品和精细化学品。轻芳烃生产主要来自于重整汽油和乙烯裂解汽油装置。据预测，要满足未来的需求增长，2006～2015年间，全球需要新增加大约1600万吨/年对二甲苯以及1400万吨/年的纯苯产能，预计未来以这些装置的副产作为来源可能无法满足纯苯和对二甲苯的市场增长需求。

CN101362963A公开了一种多产丙烯同时制取芳烃的催化转化方法，不同裂化性能的烃类原料与催化裂解催化剂接触，在450～750℃、重时空速0.1～800h^-1、反应压力0.1～1.0MPa、催化裂解催化剂与原料的重量比1～150，水蒸汽与原料的重量比为0.05～1.0条件下，在流化床反应器内进行裂化反应，分离待生催化剂和反应油气，待生催化剂经再生后返回反应器，分离反应油气，得到目的产物低碳烯烃、芳烃和再裂化的原料，该方法从重质原料最大限度地生产丙烯等低碳烯烃，其中丙烯产率为40重％以上，同时联产甲苯与二甲苯等芳烃。