[发明专利]一种催化裂化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化方法，具体地说涉及一种添加助剂以提高催化裂化转化能力的方法。

背景技术

从20世纪80年代以来，由于重质燃料油需求的日益减少以及加工原料的日益重质化，使渣油裂化技术得到快速发展，催化裂化由蜡油裂化向渣油裂化发展。据报道，美国1990年催化裂化原料中渣油约占25％。我国的渣油催化裂化发展也非常迅速，老装置改造为掺炼渣油，而新装建装置几乎都是加工渣油的，96年平均掺炼量达到23％。渣油催化裂化与一般蜡油催化裂化对催化剂的要求有所不同，其中，最重要的是要求催化剂有较强的重油裂化能力。重油分子直径大，一般在1.5～5.0nm之间，要裂化重油就必须有使大分子能够接触到的活性表面。目前，FCC催化剂主要以Y型分子筛为裂化活性组元，由于其分子筛孔径只有0.8nm左右，对于重油组分来说孔径太小，重油分子难以进入。

人们对渣油裂化催化剂的改进主要集中在两个方面，一种是对催化剂的载体进行改性使其具有一定的裂化活性来裂化重油大分子(EP350,549、EP238,760、EP228,270)，另一种是对Y型分子筛进行处理，使其具有二级孔(～10nm)，提高重油大分子的可接近性(US5,242,677、EP583,025)。这些方法常导致深度裂化，由重燃料油向低沸点产品转化，一般来说，这种产品结构的变化会使气体和焦炭产率升高。再者，在实际生产中，重油催化裂化受主风机、气压机和再生温度等装置因素的限制，不能采用过于苛刻的反应条件和选用高基质活性的催化剂时，焦炭产率也会增加。而气体产率的增加会导致气压机的负荷增加，焦炭产率的增加会导致主风机的负荷增加，也会导致再生温度升高，对催化裂化过程产生不利的影响。炼厂原料油质量的频繁波动也影响了装置操作的最优化，而由于催化剂置换周期长，不能紧随原料的变化更替。

发明内容

发明人发现，当以离子液体作为助剂加入到催化裂化过程中时，原料油的转化率提高，产品分布得到改善。

本发明的目的在于提供一种有别于现有技术的催化裂化方法。

本发明提供的催化裂化方法，其特征在于该方法是将离子液体加入原料油中，混合均匀后注入催化裂化反应装置，在催化裂化条件下进行裂化反应。

本发明提供的方法中，原料油优选经过脱水处理的原料油。原料油中添加离子液体后，催化裂化反应中重油转化率提高，液化气和汽油产率增加，同时焦炭产率略有下降。随着离子液体加入量的增加，效果也更为显著。所说的离子液体添加到原料油中的加入量占原料油重量的优选值为10～10000ppm，更优选50～5000ppm。

本发明提供的方法中，原料油温度可以为室温～500℃。离子液体加入原料油时，随着原料油温度在一定范围内的提高，离子液体的作用较为显著，优选原料油的温度值为80～120℃。所说的原料油可以经过或不经过脱水处理，其中优选经过脱水处理的原料油。

本发明提供的方法中，随着离子液体加入原料油，混合均匀后放置时间的延长，促进重油转化的能力先增强后减弱，因此离子液体与原料油的混合均匀放置时间有一适宜值，为0.1～120h、优选0.5～36h。

离子液体是完全由离子组成的液体，是低温(<100℃)下呈液态的盐，也称低温熔融盐，它一般由有机阳离子和无机阴离子组成。离子液体几乎没有蒸汽压、不挥发、无色、无味；具有较大的稳定温度范围，较好的化学稳定性和较宽的电化学稳定电位窗口。

所述的离子液体结构用如下通式表示：[M⁺][N^-]

[M⁺]表示离子液体的有机阳离子部分、[N^-]指离子液体的阴离子部分。

本发明提供的方法中，有机阳离子部分[M⁺]列举但不穷举如下，包括吡啶阳离子，结构如下式所示：

包括季铵阳离子，结构如下所示：

包括季鏻阳离子，结构如下式所示：

包括咪唑阳离子，结构如下式所示：

其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆相同或不同，且分别、单独或共同具有如下含义：

—H

—卤素

—烷基，可被基团F、SO₃H、Cl或OH集团部分或者完全取代。

本发明提供的方法中，所说的的阴离子部分[N^-]的种类列举但不穷举如下：