[发明专利]一种直馏柴油催化转化制芳烃和轻质油的方法

说明书

本发明提供了一种直馏柴油催化转化制芳烃和轻质油的方法。该方法包括如下步骤：1)将直馏柴油进行脱除碱性氮化物预处理得到脱除碱性氮化物的直馏柴油；2)上述脱除碱性氮化物的直馏柴油以过渡金属离子改性的纳米ZSM‑5分子筛催化剂作为反应催化剂进行催化转化反应，得到所述芳烃和轻质油。本发明以脱除碱性氮化物的直馏柴油为反应原料、改性纳米ZSM‑5分子筛为催化剂进行催化转化反应，催化剂反应活性高，反应更加充分，柴油大分子转化率提高，芳烃目的产物产率提高，抑制干气副产品的生成，并减缓催化剂结焦速度，延长单程周期。

技术领域

本发明涉及直馏柴油催化转化技术领域，特别涉及一种直馏柴油催化转化制芳烃和轻质油的方法。

背景技术

随着近年来我国经济结构的不断转型，柴油需求于2015年达到峰值后已逐步降低，而高品质汽油需求持续增长，柴汽比逐年下降已成必然趋势，并且会持续很长一段时间，预计截止2020年将降至1.3左右，截止2030年将降至1.1左右。因此，炼化产品结构优化、降低柴汽比既是“十三五”期间炼化行业满足市场需求、社会需求、提质增效的重要手段，也是推动炼化企业高效、可持续发展的有效措施。降低柴汽比主要从增产汽油、减产柴油、优化利用或消化柴油资源等几个方面考虑，减产柴油措施包括改进生产工艺、增大催化柴油等劣质柴油加氢裂化规模、增加柴油出口和鼓励柴油销售、利用油品价格杠杆等，而在优化利用或消化柴油资源方面，柴油催化转化可作为炼化一体化企业降低柴汽比的重要途径之一。直馏柴油占柴油总量的比例约为50％，减少直馏柴油产量或将其转化为其它高附加值产品，以适应未来汽油、柴油需求的变化，对调节炼厂供应柴汽比、保证我国成品油市场的供需平衡具有重大意义。

在当前形势下，增产汽油、减产柴油、调节化工原料结构是炼油产品结构调整的主导方向。传统的蒸汽裂解工艺能耗巨大，裂解制丙烯/乙烯的产出比一直低于丙烯/乙烯的需求比，丙烯供应不足。预计今后若干年全球丙烯需求的增速在5％以上，高于乙烯需求的增速，裂解原料的比例不会有大的变化，因此蒸汽裂解生产的丙烯不能满足需求的现状还将持续下去。日益增长的丙烯需求市场推动了柴油催化转化生产低碳烯烃技术的快速发展，全球范围内原油价格的提高，大大增加了烯烃工业的原料成本。柴油催化转化是在催化剂存在的条件下，对柴油进行高温反应来生产芳烃和轻质油，并同时生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃的过程。柴油催化转化是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果，其气体产物中乙烯所占的比例要大于传统的蒸汽裂解气体产物中乙烯的比例。由于催化剂的存在，可以降低反应温度，增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率，提高裂解产品分布的灵活性。柴油催化转化具备以下特点：反应温度低，大大降低能耗，甲烷等产率低，提高原料利用率。柴油催化转化作为重要的油品二次加工手段，具有原料适应性好，产品方案灵活、操作条件缓和、投资低等特点，在生产低碳烯烃、轻质油或BTX方面具有重要地位。影响柴油催化转化的因素也主要包括以下四个方面：原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。柴油催化转化催化剂是影响产品分布的重要因素，分为金属氧化物型裂解催化剂和分子筛型裂解催化剂两种，对于分子筛型催化剂，分子筛的孔结构、酸性及晶粒大小是影响催化作用的三个最重要因素；而对于金属氧化物型催化剂，催化剂的活性组分、载体和助剂是影响催化作用的最重要因素。催化剂应具有高的活性和选择性，既要保证转化过程中生成较多的低碳烯烃，又要使氢气和甲烷以及液体产物的收率尽可能低，同时还应具有高的稳定性和机械强度。