[发明专利]一种多产丙烯同时制取芳烃的催化转化方法

说明书

技术领域

本发明属于在不存在氢的情况下烃油的催化转化方法，更具体地说， 是一种将重质原料转化为富含丙烯的低碳烯烃和富含甲苯、二甲苯的芳烃 的方法。

背景技术

低碳烯烃如乙烯、丙烯等是重要的有机化工原料，其中丙烯是聚丙烯、 丙烯腈等产品的合成单体。随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长，对丙烯 的需求也在逐年俱增。世界丙烯市场的需求已经从20年前的1520万吨增 加到2000年的5120万吨，年均增长率达6.3％。预计到2010年丙烯的需 求量将达到8600万吨，其间年均增长率约为5.6％。

生产丙烯的方法主要是蒸汽裂解和催化裂化(FCC)，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、丙烯，但丙烯的产率仅为 15重％左右，而FCC则以减压瓦斯油(VGO)等重质油为原料。目前， 世界上66％的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，32％来自炼油厂 FCC生产汽、柴油的副产品，少量(约2％)由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易 位反应得到。

石油化工如果走传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，将面临轻质原料 油短缺、生产能力不足以及成本过高等几大制约因素。

FCC由于其原料适应性广、操作灵活等优势日益受到重视。在美国， 几乎丙烯市场需求量的50％都来源于FCC装置。增产丙烯的催化裂化改 进技术发展很快。

US4,980,053公开了一种制取低碳烯烃的烃类转化方法，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，在温度500-650℃、压力1.5-3×10⁵Pa、重时空速0.2-2.0h^-1、剂油 比2-12的条件下进行催化转化反应，反应后的催化剂经烧焦再生后返回 反应器内循环使用。该方法丙烯和丁烯的总产率可以达到40％左右，其 中丙烯产率高达26.34％。

WO00/31215A1公开了一种生产烯烃的催化裂化方法，该方法采用 ZSM-5和/或ZSM-11沸石做活性组分，以大量惰性物质为基质的催化剂， 以VGO为原料，丙烯的产率也不超过20重％。

US4,422,925公开了多种具有不同裂化性能的烃类与热再生催化剂接 触并转化的方法，该方法所述的烃类至少含有一种气体烷烃原料和一种液 体烃类原料，该方法依据不同的烃类分子具有不同裂化性能，将反应区分 成多个反应区进行裂化反应，以多产低分子烯烃。

芳烃也是一种重要的化工原料，尤其是轻芳烃BTX(苯、甲苯、二甲 苯)主要用于生产化纤、塑料等合成材料。目前生产芳烃的主要方法是催 化重整，由于重整催化剂的活性组分为贵金属，因此必须对原料进行严格 的预处理。此外，重整催化剂的移动、再生流程也比较复杂。

CN1667089A公开了一种生产低碳烯烃和芳烃的化工型炼油方法，原 料油与经再生的催化裂解催化剂、水蒸汽在催化裂解反应器内接触，在温 度500～700℃、压力0.15～0.4MPa、催化裂解催化剂与原料油的重量比 5～50、水蒸汽与原料油的重量比0.05～0.6的条件下反应，分离待生催化 剂和反应油气，待生催化剂经再生后返回反应器；分离反应油气得到目的 产物低碳烯烃和芳烃。该方法从重质原料最大限度地生产丙烯、乙烯等低 碳烯烃，其中丙烯的产率超过30重％，同时联产甲苯与二甲苯等芳烃。

上述现有技术对烷烃分子裂化反应设计仍存在不足，同时，现有技术 的产品分布是按常规的FCC分馏系统来切割的，汽油或柴油中的芳烃潜 含量和低碳烯烃潜含量未充分利用，造成丙烯和芳烃的产率偏低。为了满 足日益增长的丙烯、乙烯和芳烃等化工原料的需求，有必要开发一种将重 质原料转化为大量的丙烯和芳烃的催化转化方法。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种将重质原料转化为低 碳烯烃和芳烃的催化转化方法。

本发明提供的方法包括三种不同裂化性能烃类原料与催化裂解催化 剂接触，步骤如下：

(1)、类型三的原料先与热再生催化剂接触，在反应温度650℃-800 ℃、重时空速100h^-1-800h^-1、反应压力0.10MPa-1.0MPa(绝压)、催化 裂解催化剂与原料的重量比30-150，水蒸汽与原料的重量比为0.05-1.0的 条件下进行裂化反应；