[发明专利]一种多产丙烯的烃类催化转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃类的催化转化方法，更具体地说，本发明涉及一种使烃类原料油在复合式反应器中催化裂化获得高丙烯产率的方法。

背景技术

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是最基本的化工原料，从石油烃制取低碳烯烃的传统方法是蒸汽热裂解法，适用的原料为乙烷、丙烷、丁烷、天然气、石脑油或轻柴油等轻质石油烃，其丙烯/乙烯比不能满足市场的需求。而重油催化裂化在生产汽油和柴油的同时也副产一定量的丙烯，但其产率仅占原料油的12％以下。

目前低碳烯烃生产主要以轻烃作为原料，但原料的短缺日益严重，所以开发以重油为原料而直接生产低碳烯烃的技术路线已成为潮流。

USP5670037公开了一种制取低碳烯烃的烃类催化转化方法，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480-680℃，压力0.12-0.4MPa，反应时间在0.1-6秒，剂油比4-12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。与常规的催化裂化及水蒸气热裂解方法比较，该方法可以得到更多的丙烯和丁烯。

USP5009769中公开的烃类裂化方法采用双提提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入第一提升管，在剂油比5～10、停留时间1～4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入第二提升管，在剂油比3～12、停留时间1～5秒的条件下裂化。两个提升管末端进入同一个沉降器中，且共用后续分馏系统。这种反应型式主要用于生产高芳烃高辛烷值汽油及低碳烃类。

USP7261807中公开了一种增加丙烯产率的催化裂化工艺。该工艺将至少部分汽油产物进入第二个提升管内重新进行裂化反应，并且所采用的催化剂组合物中除含有大孔USY沸石外，还含有ZSM-5等中孔沸石以及具有裂化性能的无机粘结剂组分。其中的无机粘结剂组分中含磷，其P/Al比为0.1～10。该工艺过程可大幅度增产低碳烯烃，特别是增加丙烯产率。

USP7323099公开了一种选择性生产低碳烯烃的两段催化裂化方法。在第一反应区，重质原料在含大孔和中孔分子筛催化剂的催化转化下，生产富含烯烃的汽油组分，第一反应区生成的富含烯烃汽油组分再在第二反应区在含中孔分子筛催化剂的催化转化下，生成低碳烯烃。

CN1299403A中公开了一种由重质烃原料选择性生产C2～C4烯烃的两段催化裂化方法。重质原料在常规大孔沸石催化裂化催化剂存在下，在由催化裂化装置组成的第一反应段中将转化成较低沸点产物；将所生成的较低沸点产物中的石脑油馏分进入第二反应段中，在500～600℃温度下与含约10～50％平均孔径小于约0.7纳米的沸石催化剂接触生成裂化产物，其中丙烯产率最高达16.8％。

CN102051213A中公开了一种催化裂解方法。重质原料与含择型沸石的裂化催化剂于至少包括两个反应区的第一提升管反应器的反应区I中接触反应，然后将反应物流引入第一提升管反应器的反应区II中并与引入反应区II的裂化催化剂接触反应，引入反应区I与反应区II的裂化催化剂之比为1∶0.05～0.5；将汽油馏分和/或C4烃送入第二提升管加流化床反应器的底部与含择型沸石的裂化催化剂接触并反应，同时将裂解重油引入第二提升管反应器和/或流化床反应器底部。

CN102071054A中公开了一种催化裂化方法。将重质原料送入第一提升管反应器内与含择型沸石的催化剂接触并反应；将汽油馏分和/或C4烃引入第二提升管反应器，与含择型沸石催化剂接触反应后引入与第二提升管反应器串联的流化床反应器反应，同时将裂解重油引入第二提升管反应器和/或流化床反应器。

CN102206509A中公开了一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法。将重质原料送入第一反应器与含有改性β沸石的裂化催化剂接触并进行催化裂化反应，将C4烃馏分和/或轻汽油馏分送入第二反应器与含有改性β沸石的裂化催化剂接触并进行催化裂化反应，第二反应器反应后的催化剂和油气产物引入第三反应器继续进行反应。

虽然上述方法中增加催化裂化汽油在第二反应区的催化转化可以增加丙烯产率，但有些技术牺牲了催化裂化汽油转化的丙烯选择性，有些技术靠重油催化裂化装置和生成的催化裂化汽油再在另外一套独立的装置进行催化转化、两套装置的催化剂及再生装置都不相同来实现增产丙烯的目的，使得工艺过程复杂。

发明内容