[发明专利]伴有烯烃气体的择形裂化方法

说明书

本发明是关于含蜡石油馏分的催化择形裂化及转换过程。

由于柴油发动机比汽油发动机的油耗低，热效率高，排出的废气中有害组分少，因而近年来使用柴油发动机作动力的机动车辆发展很快，对柴油燃料的需求量也迅速增加。但是由于原油的不同，可得到的柴油收率也不同。石蜡基的原油中含有较多的石蜡烃，因而在柴油馏分中因含蜡多、凝点高而影响了柴油在低温下的使用性能。为了使柴油能够符合规格要求，可以把馏分的切割温度降低，但这样又会减少柴油收率。如200-380℃的大庆原油柴油馏分，收率占原油的23.7%，凝点为+5℃，因而不能作0号轻柴油使用;如将馏分的切割点温度降低至200-350℃，则此馏分的凝点可降至-5℃，符合规格要求，可是收率仅是原油的17.3%。因此降低柴油的凝点，增加柴油收率，就有重要的意义。

用分子择形催化材料，如分子筛催化剂对馏分油进行蜡的选择裂化技术在七十年代即有报导，如USP3，700，585。目前此方法在石油炼制中已应用于工业生产，如英国BP公司的催化脱蜡工艺（“Catalytic    Dewaxing”，Oil    and    Gas    Journal，1982，141）和美国飞马公司的中间馏分油的脱蜡工艺（“Distillate    Dewaxing”，Hydrocarbon    Processing，Vol.58，5，1979，119）。USP    3，956，102和USP4，269，697报导了类似的技术。USP3，852，189和USP4，439，310还报导了不用氢气循环在压力下的催化择形裂化技术。EP30784还提出不临氢而用甲烷气循环以维持压力的催化择形裂化方法。以上列举的催化择形裂化方法的目的都在于增加低凝点中间馏分油，而正构烷烃和具有一个甲基侧链的烷烃被催化择形裂化，生成富含烯烃的轻组分，包括气体烃和汽油。这些轻组分的产率与原料中的蜡含量及转化深度有关。此外，由于汽油还会进一步发生二次裂化反应，因此催化择形裂化过程都不可避免地要产生以烯烃为主的气体烃，所以液体产物的收率的提高受到限制。

为了提高催化择形裂化方法的液体产物收率，USP4，483，760提出把副产的汽油和气体烃再经过择形催化剂进行催化转化的方法，从而增加了中间馏分和汽油的产率，提高了液体产物的收率，改善了汽油的质量。该专利认为催化择形裂化是吸热反应，而气体烃和汽油的催化转化是放热反应，因此把催化择形裂化和催化转化分别在两个反应器内进行。其方法是使催化择形裂化在一个反应器中进行，所得到的反应产物经过一个高温、高压的闪蒸罐以后，汽油和气体烃进入另一个催化转化反应器，产物再经过两次闪蒸分离，最后得到气体烃、改质汽油及中间馏分（所说的中间馏分即经过改质的低凝点柴油）。两个反应器都是维持在氢压下进行操作。

本发明的目的在于提出一种能提高含蜡馏份油催化择形裂化液体产物收率的方法，主要采用在催化择形裂化原料油中伴有富含烯烃的气体，使催化择形裂化和叠合反应同时进行，简化工艺过程和设备。

本发明的另一个目的是通过烯烃气体叠合放热，弥补择形裂化反应所需的部分热量，改善反应状况，降低反应温度，有利于工业生产。

本发明是利用分子筛催化剂，使含蜡馏份油在伴有富含烯烃气体下，在一个反应器里同时进行催化择形裂化和叠合反应，以提高择形裂化液体产物 收率。

催化择形裂化反应是原料油中的蜡（一般指正构烷烃及具有一个甲基侧链的烷烃，熔点较高，遇冷就会在油中析出结晶的组分）发生裂化，它是较强的吸热反应，因而催化剂床层有较大的温降，催化剂的有效利用率也因之下降。为了保证催化剂床层有足够的平均反应温度，必须提高反应器入口处原料油的温度，在工业装置上也就是要提高加热炉出口的温度。这样就会促使原料油由于高温而结焦、缩短催化剂的寿命，尤其是对安定性能较差的二次加工原料油更为不利。

烯烃在择形催化剂上的叠合反应是放热反应。为了要使叠合反应顺利进行，需要不断地把反应热以各种取热方法将热带走。由于择形裂化和叠合这两个反应能使用同一种催化剂，压力、温度等反应条件也接近。因此，可以在一个反应器内同时进行这两个反应，这样既可以使择形裂化生成的低分子烯烃经叠合反应转化成较高分子的汽油或柴油而提高了催化择形裂化的液体产物收率，又解决了馏分油催化择形裂化需要给热而烯烃叠合需要取热的矛盾，使反应过程更接近理想。

本发明的主要工艺过程包括：

1.馏程为250～420℃的含蜡馏份油和富含烯烃的气体混合;

2.生成的混合物在同一反应器中，在没有氢气存在下与分子筛催化剂接触，同时发生择形裂化和气体叠合反应;