[发明专利]一种生产低碳烯烃的催化转化方法

说明书

一种生产低碳烯烃的催化转化方法，包括重质烃油与裂解催化剂接触，依次在第一反应器、第三个反应器进行催化裂化反应；富异丁烷C4烃馏分、贫异丁烷C4烃馏分和任选的轻汽油馏分与催化剂接触，依次在第二反应器、第三反应器进行催化裂化反应；第三反应器出口油气和催化剂经分离得到待生催化剂和反应产物，反应产物引入分馏装置分馏，待生催化剂经汽提、再生后返回第一反应器和第二反应器循环使用。本发明提供的方法具有较高的丙烯产率。

技术领域

本发明涉及一种重质烃油生产低碳烯烃的催化转化方法。

背景技术

乙烯、丙烯是基本的化工原料，目前乙烯、丙烯主要来源于乙烷、丙烷、丁烷、液化石油气(LPG)、凝析油、石脑油、加氢裂化尾油及粗柴油等的蒸汽热裂解和烃油的催化裂化。随着蒸汽裂解采用新的轻质原料，产品分布将会出现变化，如采用乙烷作为蒸汽裂解原料，和以石脑油为原料相比，产物中乙烯比例明显提高，而丙烯将会降低。在这样的背景下，利用重质烃油催化转化生产低碳烯烃，特别是丙烯，将是蒸汽热裂解制乙烯的一条有效补充措施。

CN1004878B公开了一种制取低碳烯烃的烃类催化裂解方法(DCC)，原料为不同沸程的石油馏分、渣油或原油，在流化床或移动床反应器内使用固体酸催化剂进行催化转化反应，温度500-650℃，压力1.5-3×10⁵Pa，重量空速0.2-20h^-1，剂油比2-12，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。与常规的催化裂化及水蒸汽热裂解方法比较，本方法可以得到更多的丙烯和丁烯，丙烯和丁烯的总产率可以达到40％左右。其中C4烃馏分产率在20％左右，如将这部分C4烃馏分进一步转化，可以大幅度提高DCC的丙烯和乙烯产率。

在重质烃油催化裂解生产乙烯和丙烯的同时，得到相当部分的C4烃馏分，其中含有烯烃和烷烃，目前通过回炼或单独催化裂解，可将其中的烯烃转化为丙烯，但其中烷烃则基本没有利用，且在重质烃油生产低碳烯烃过程中，随着加氢重质烃油比例的增加，所产的C4烃馏分中的烷烃比例还有所增加。如何高效转化重质烃油催化裂解过程中产生的C4烃馏分，是目前重质烃油催化裂解低碳烯烃迫切需要解决的问题。现有技术对C4烃馏分的利用效率并不高，需要开发新的工艺来提高重质烃油生产低碳烯烃过程产生的整个C4烃馏分的转化效率，从而提高重质烃油生产低碳烯烃过程的丙烯产率。

发明内容

本发明的发明目的之一是提供一种重质烃油生产低碳烯烃的催化转化方法，具体的是，本发明通过提高重质烃油生产低碳烯烃过程产生的整个C4烃馏分的转化效率，从而提高重质烃油生产低碳烯烃过程的丙烯产率，更具体的是将C4烃馏分分为富异丁烷C4烃馏分、贫异丁烷C4烃馏分，使得烷烃富集在富异丁烷C4馏分中，从而通过提高富异丁烷C4烃馏分的转化苛刻度，提高C4烷烃的转化率；烯烃富集在贫异丁烷C4烃馏分中，并在适宜条件下转化其中的烯烃，进而提高整个C4烃馏分的转化效率。该方法具有较高的乙烯和丙烯产率。

本发明另外一个是发明目的提供一种用于上述方法的催化转化装置。

本发明提供一种生产低碳烯烃的催化转化方法，包括以下步骤：

(1)重质烃油与裂解催化剂在第一反应器接触进行催化裂化反应；

(2)轻质烃类与裂解催化剂在第二反应器接触进行催化裂化反应；所述轻质烃类为富异丁烷C4烃馏分、贫异丁烷C4烃馏分和任选的轻汽油馏分；

(3)将步骤(1)中第一反应器反应后的催化剂及油气混合物和步骤(2)中第二反应器反应后的催化剂及油气混合物引入第三反应器继续进行反应，然后分离得到待生催化剂和反应产物，反应产物引入分馏装置分馏，待生催化剂经汽提、再生后返回第一反应器和第二反应器循环使用。

第一反应器的反应温度为550℃-580℃优选555-575℃，剂油比为6-15优选8-12，油气停留时间为0.1秒-5秒优选1-4秒。