[发明专利]一种生产丙烯和燃料油的催化转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产丙烯和燃料油的催化转化方法。

背景技术

丙烯是重要的有机化工原料，据分析，2012年全球丙烯需求增长量约4.0%，约83Mt，丙烯供需比约为1.0。近10年来，世界丙烯需求的增长率一直高于乙烯，预计在今后20年，世界丙烯需求的增长率仍将超过乙烯需求的增长率。目前，世界上61%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，34%来自炼油厂催化裂化装置生产汽油、柴油的副产品，其中，蒸汽裂解以石脑油等轻质油为原料通过热裂解生产乙烯和丙烯，但丙烯的产率仅为15重量%左右，常规催化裂化技术中丙烯产率约为3-5%，重质油催化裂解技术中丙烯产率约为15-20%。随着原油的重质化和劣质化加剧，从重质油中生产丙烯的技术优势和经济性将会受得极大的挑战。

受环保法规要求和汽车行业对燃料质量要求的日趋严格的推动，近年来全球车用汽油质量提升十分迅速，油品质量升级步伐也明显加快。目前，FCC汽油约占车用汽油总量的70%以上，重整汽油和其它优质高辛烷值汽油组分含量过低，不到9%，而低辛烷值的直馏汽油所占比例较高，达到约13%。因此，FCC汽油质量对汽油总体水平起着举足轻重的作用。FCC汽油辛烷值RON最高为90-92，最低为87-88，平均为89-90；MON最高为80.6，最低为78，平均为79，与其他一些发达国家的汽油质量相比存在较大的差距，因此，提高汽油辛烷值，实现汽油升级换代是大势所趋。

另外，在汽油清洁化过程中，一些措施如控制汽油烯烃含量、脱硫，都导致辛烷值不同程度地损失，辛烷值短缺的矛盾将更加突出。综上所述，开发生产丙烯同时生产优质燃料油如高辛烷值汽油的催化裂化技术，以满足质量要求不断提高的化工原料和优质燃料油生产需求，无疑具有重要现实意义。

CN101362960A提出将馏程为160-260℃的馏分原料与常规催化裂化催化剂接触，在流化床反应器内进行裂化反应，反应油气经分离得到目的产物高辛烷值汽油。该方法提高了汽油的辛烷值和产率，同时副产部分小分子烯烃如乙烯和丙烯。

CN101362959A提出将难裂化的原料先与热再生催化剂接触，再与易裂化的原料油混合后进行裂化反应，得到目的产物丙烯和高辛烷值汽油及再裂化的原料，再裂化的原料包含馏程为180-260℃的馏分、重芳烃抽余油。该方法丙烯的产率和选择性大幅增加，汽油产率和辛烷值明显地提高，干气产率降低幅度高达80重%以上。

CN101531923A提出将难裂化的原料先与热再生催化裂解催化剂接触，反应物流再与易裂化的原料油混合反应，得到丙烯和汽油，将>260℃的馏分经加氢处理所得的加氢重油作为原料油。该方法提高了丙烯产率和选择性，且高辛烷值汽油产率增加，干气产率降低，液体收率大幅度增加。

CN101724430A提出将劣质原料油依次注入催化转化反应器的第一反应区和第二反应区与催化转化催化剂接触反应，得到丙烯、汽油、催化蜡油及其它产品，其中，催化蜡油进入芳烃抽提装置，分离得到抽出油和抽余油；抽余油循环至反应器的第一反应区或/和其它催化转化装置进一步反应得到目的产物丙烯和汽油。

CN101760227A提出不同裂化性能的原料油进入第一提升管反应器的不同反应区与催化裂解催化剂接触进行裂化反应，得到包含丙烯、汽油、再裂化原料的产物，其中，再裂化原料送入第二提升管反应器内，两个提升管反应器的待生催化剂在同一个再生器中烧焦再生后分别返回两个提升管反应器。该方法丙烯和汽油产率明显地增加，汽油辛烷值明显地改善，在丙烯产率大幅度增加的情况下，干气产率明显地降低，可降低达80重量%以上。

CN102453540A提出优质原料油与平均活性较低且活性分布相对均匀的热再生催化剂在反应器的下部接触发生裂化反应，将反应产物中的柴油馏分切割为轻柴油馏分和重柴油馏分，重柴油馏分单独或/和回炼油馏分、油浆馏分进行加氢处理得到加氢重柴油馏分，加氢重柴油馏分单独或/和轻柴油馏分返回本反应器或/和其他反应器进行进一步反应。该方法不仅提高汽油产率，而且提高汽油辛烷值，同时降低干气和焦炭产率。

从现有技术来看，烃类催化转化生产低碳烯烃和燃料油技术的开发主要集中于重质油催化裂化技术方面，由于重质油馏程范围较宽，烃类分子较大，产物结构纷繁复杂，为了提高丙烯收率，采用较高的反应温度，造成在增加丙烯产率情况下，干气产率尤其是甲烷产率大幅度增加。