[发明专利]轻质烃油催化裂解方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质烃油催化裂解方法。

背景技术

乙烯和丙烯是重要的有机化工原料，随着乙烯和丙烯需求量逐年增加，丙烯与乙烯的需求比呈上升趋势。2010年全世界乙烯消费量约115Mt，丙烯消费量约70Mt，丙烯与乙烯的需求比上升至0.6。蒸汽裂解是生产乙烯和丙烯的传统技术，虽然经过几十年的发展，技术不断完善，但管式炉裂解通常采用较高的反应温度（800～900℃)，致使乙烯装置仍是石化工业的第一大耗能装置，其能耗在石化工业中约占40%，蒸汽裂解技术具有乙烯生产成本高、生产过程CO₂排放量大以及产品结构不易调节等技术局限，而且丙烯与乙烯的产率比（简称P/E比）约为0.4～0.6，仅靠蒸汽裂解装置难以满足丙烯的市场需求。与石脑油蒸汽裂解技术相比，石脑油催化裂解技术具有较高的乙烯和丙烯总产率，尤其是较高的丙烯与乙烯的产率比，石脑油催化裂解技术有望在未来替代蒸汽裂解技术，成为新一代烯烃工业生产技术的主力军。

在世界范围内，以流化催化裂化进行的石脑油催化裂解制取低碳烯烃的技术目前较为成熟的有韩国SK能源株式会社等开发的ACO^TM技术，具体地，CN101233094A公开了一种使用快速流态化由烃原料制备轻质烯烃的催化裂化方法，该方法可以更有效地提高轻质烯烃的产量，CN101228104A公开了一种提高烃原料催化裂化反应中轻质烯烃的产率的方法，CN101282784A和US7488700等为与该工艺配套的催化剂，在该方法中使用了一种有效的轻质烯烃的分离工艺结构和循环方法，不仅能提高整个过程的生产率和效率，因而有效地提高了轻质烯烃的产率，而且还可简化整个过程。该工艺双烯总产率可达50%，且丙烯/乙烯产率比接近1。但该工艺低附加值的CH₄产率极高，可高达14%以上。

发明内容

本发明的目的是为了在轻质烃油催化裂解方法中提高低碳烯烃（如丙烯和乙烯）产率并降低低附加值的CH₄产率，提供一种新的轻质烃油催化裂解方法。

本发明提供了一种轻质烃油催化裂解方法，该方法包括：在催化裂解催化剂的存在下，将轻质烃油和甲烷的混合物进行催化裂解反应。

根据本发明的所述轻质烃油催化裂解方法，将作为反应产物的CH₄混入反应原料中，可以调变化学反应平衡，大幅抑制CH₄生成，同时提高目标产物丙烯和乙烯的产率，具体地，乙烯产率可以提高2-5个百分点，丙烯产率可以提高2-8个百分点，CH₄产率可以降低2-5个百分点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是用于本发明的轻质烃油催化裂解方法的提升管反应器和进料系统的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的所述轻质烃油催化裂解方法包括：在催化裂解催化剂的存在下，将轻质烃油和甲烷的混合物进行催化裂解反应。

所述催化裂解催化剂与所述轻质烃油的用量的重量比没有特别的限定，可以根据常规的轻质烃油催化裂解方法中的催化裂解催化剂与轻质烃油的用量比例进行确定。优选情况下，所述催化裂解催化剂与所述轻质烃油的重量比（也即剂油比）为2-50：1，更优选为3-30：1。

甲烷与所述轻质烃油的用量的重量比可以为0.01-0.5：1，优选为0.05-0.1：1。

在本发明提供的方法中，在所述催化裂解反应的过程中，至少部分甲烷为从催化裂解反应产物中分离出的甲烷，优选地，所述催化裂解反应过程中使用的全部甲烷均为从催化裂解反应产物中分离出的甲烷。

在本发明提供的方法中，所述催化裂解反应的条件没有特别的限定，可以根据常规的轻质烃油催化裂解方法中的催化裂解反应的条件进行确定。例如，当所述催化裂解反应在提升管反应器中进行时，所述催化裂解反应的条件可以包括：反应温度（即提升管出口温度）为550-750℃，优选为620-720℃；反应压力为100-450kPa，优选为100-200kPa；反应时间为0.1-30s，优选为1-10s。在本发明中，压力是指绝对压力。