[发明专利]带换热的轻质烃油催化转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不存在氢的情况下烃油的催化转化方法，更具体地说， 涉及一种轻质烃油催化转化生产低碳烯烃的方法。

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。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。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。

目前，蒸汽裂解技术已日臻完善，并且是大量消耗能源的过程，又受 使用而高温材质的局限，进一步改进的潜力已很小。烃类蒸汽裂解生产的 乙烯和丙烯的产量很大，微小收率的提高以及微小的原料和能源的节省都 将带来可观的经济效益。为了提高裂解过程烯烃的选择性，降低裂解反应 温度，进一步增加乙烯和丙烯的收率，通过提高原料的多样性，开发了多 种新的乙烯生产技术，如催化裂解制低碳烯烃技术、甲烷氧化偶联技术、 乙烷氧化脱氢技术、天然气经甲醇或二甲醚制烯烃技术等，其中催化裂解 制烯烃技术与蒸汽裂解技术相比，具有能降低裂解温度，提高乙烯和丙烯 收率和裂解反应选择性、节省能量的优点，从而成为极具吸引力的技术。

CN1406253A公开一种流化床催化裂化过程制备丙烯的方法，将石脑油 流引入到由反应区、汽提区、催化剂再生区和分馏区组成的工艺装置中。 使石脑油原料在反应区与催化剂接触，所述催化剂含有约10～50重％的平 均孔径低于约0.7nm的结晶沸石，并且反应条件包括：温度约500～650℃， 烃分压为10～40psia。反应区上部实现油气与催化剂分离，并使催化剂颗 粒通过汽提区，然后进入催化剂再生区。在汽提区用蒸汽汽提挥发物，催 化剂颗粒送到催化剂再生区，在此将催化剂上的焦炭焚烧掉，然后催化剂 循环到反应区。从反应区得到的顶产品被送到分馏区，在此回收C3产品流， 而富C4和/或C5烯烃的物流循环到汽提区。

CN101279881A公开了一种催化裂解石脑油生产乙烯和丙烯的方法，该 发明通过采用以C4～C10烃组成的石脑油为原料，原料烃汽化后，先与惰 性气体混合，其中惰性气体与石脑油的摩尔比大于0～5.0∶1，在反应温度 为580～750℃，反应压力(以表压计)大于0～0.5MPa，重量空速0.5～3h-1， 水/石脑油重量比0～5∶1的条件下，原料混合气与催化剂接触反应生成乙 烯和丙烯，其中所用催化剂选自ZSM-5/丝光沸石共生分子筛、ZSM-5/β 沸石共生分子筛或ZSM-5/Y沸石共生分子筛中至少一种的技术方案，主要 解决石脑油催化裂解制乙烯丙烯反应中催化剂因结焦导致的寿命较短、须 耗用大量水蒸气的问题。

CN1958731A公开了一种催化热裂解制取低碳烯烃方法。将包含石脑 油、轻柴油和加氢尾油的石油烃裂解原料，通过上下串联的两个装填不同 催化剂a和b的催化剂床层，进行催化裂解反应，得到低碳数烯烃。优选 采用双反应器双催化剂床层工艺，将两段固定床反应器串联；或者采用单 反应器双催化剂床层工艺，在同一固定床反应器中装填两催化剂床层。该 发明的方法可以提高原料的转化率，并且提高反应的选择性，增加目的产 物(乙烯和丙烯)的收率。

CN1566272A公开一种利用轻质石油馏分催化转化生产乙烯和丙烯的 方法，是将富含烯烃的轻质石油馏分在主反应区内与热的五元环高硅沸石 催化剂接触、并在催化转化条件下反应；分离反应产物和待生催化剂；反 应产物由主反应区引出后进一步分离为富含乙烯、丙烯的C4以下馏分和 C4及C4以上馏分；待生催化剂经汽提后进入再生器，在含氧气体存在下 烧焦再生；热的再生催化剂先进入预反应区内与来自主反应区的上述C4及 C4以上馏分接触、反应，所生成的油剂混合物返回主反应区循环使用。

由于催化裂解工艺的裂化反应转化率高，反应温度高，裂化反应热大， 在反应方面需要的热量较常规催化裂化或其它催化转化方法要多，自身裂 化生成的焦炭往往不能满足反应-再生系统自身热平衡的需求。上述现有技 术提出了通过催化裂化反应过程将石油烃原料转化为低碳烯烃的方法和催 化剂，但未能解决轻质烃油裂化过程中反应热不足的问题。