[发明专利]一种费托合成油催化裂化生产丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在不存在氢的情况下费托合成油的催化转化方法，更具体地说，涉及一种费托合成油通过催化裂化反应制取丙烯等低碳烯烃的方法。

背景技术

随着常规石油资源储量的日益减少和消耗量的迅速攀升，采用费托合成方法生产合成油的技术备受关注。费托合成油在烃类组成和主要性质上与常规石油馏分相比有明显的区别。费托合成油是一种富含正构烷烃的物质，且硫、氮含量极低，含有一定量的氧。费托合成油柴油馏分的硫、氮和芳烃含量极低，十六烷值很高，但是其低温流动性能较差，凝点较高。费托合成油的汽油馏分基本不含硫，由于其正构烷烃含量较高，导致辛烷值较低，所以费托合成油的汽油馏分不适宜作为车用汽油。可见，由于费托合成油的特殊组成，由费托合成反应得到的各个馏分需要经过相应的二次加工，才能得到符合使用规格的液体燃料或化工原料。

对于费托合成油的柴油和更重馏分，可以采用加氢裂化/异构化工艺将其中的长链烃切断或异构化为低温性能良好的短链正构或异构烷烃，得到高质量的喷气燃料和柴油调合组分；也可以采用加氢异构脱蜡技术合成性质较好的润滑油基础油。费托合成油的汽油馏分烷烃含量较高，因此经过加氢精制后可以作为蒸汽裂解装置的原料来生产乙烯。

CN 1814703A公开了一种用费托合成产物生产柴油或柴油组分的方法。该生产方法包括将费托合成产物全部或较轻的部分馏分进行加氢处理；将经加氢处理的费托合成产物部分或全部和/或未经加氢处理的费托合成产物较重的部分馏分进行加氢异构裂化。分馏加氢处理和加氢裂化所得的产物或两者的混合物，可得到气体、轻质馏分、中间馏分和重质馏分。其中重质馏分作为循环油返回到加氢异构裂化反应器。所产的中间馏分是优质的柴油或柴油组分，其十六烷值大于50，冷滤点在0℃以下。

EP 0584879A1公开了一种从费托合成油制备低碳烯烃的方法，在该方法中，费托合成油经过加氢和/或加氢转化和/或加氢裂化后，作为热裂解的部分进料。加氢过程的主要目的是为了提高合成油的饱和度及脱除其中的氧。经过处理后的费托合成油在温度为700～900℃、停留时间为0.04～0.5秒的条件下进行热裂解反应。当费托合成油中的C5～C9馏分经加氢精制后，进行热裂解反应可以得到47重％的乙烯和15重％的丙烯。

CN 101102983A公开了一种由重质费托合成油馏分生产低碳烯烃的方法。该方法将沸点高于550℃的重质费托合成油馏分通过脱水或加氢预处理过程脱除其中的含氧化合物和/或烯烃后进行轻度热裂化，随后轻度热裂化产物再进行短停留时间的高温热裂化。所述轻度热裂化工艺包括熔炉裂化或均热炉裂化，其中熔炉裂化在500-700℃的温度和停留时间至多6分钟下进行；均热炉裂化在400-500℃的温度和停留时间为10-60分钟下进行。轻度热裂化产物随后直接或经加氢饱和后进行短停留时间的高温(700-1000℃)热裂化。采用该方法可以得到较高的乙烯或丙烯产率，甲烷和/或高级烃、特别是芳烃等副产物少，生焦低。

WO 2005/118747公开了一种费托合成油催化裂化生产柴油的方法。该方法通过如下步骤进行：(a)从费托合成产品中分离出沸程为200～450℃或300～450℃第一柴油馏分和沸点高于该柴油馏分的重质馏分。(b)使重质馏分与催化剂接触并发生催化裂化反应，其中所述催化剂含有酸性基质和大孔分子筛，反应温度为450～650℃、接触时间为1～10秒、催化剂与原料的重量比值为2～20。(c)从步骤(b)的产物中分离出第二柴油馏分。(d)将第一柴油馏分和第二柴油馏分混合得到十六烷值较高的柴油。

从已公开的技术来看，费托合成油的二次加工大都涉及昂贵的加氢过程或能耗较高的高温热裂解过程。虽然WO 2005/118747公开了一种费托合成油催化裂化生产柴油的方法，但该方法也仅能处理沸点大于450℃的重质费托合成油馏分，目前尚没有采用催化裂化技术加工全馏分费托合成油生产高附加值产品的专利和文献报道。其原因在于轻质费托合成油馏分(尤其是石脑油馏分)中的主要成分烷烃分子在常规催化裂化条件和催化剂上难于被直接活化。如果简单地采用提高反应苛刻度的方法促进这些小分子烷烃的催化裂化反应，将会导致甲烷、乙烷等低价值产物的大量生成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种全馏分费托合成油或轻质馏分费托合成油直接催化裂化生产汽油、柴油等液体燃料，同时多产丙烯的方法。