[发明专利]一种以石脑油为原料生产芳烃和乙烯的方法

说明书

技术领域

本发明为一种生产芳烃和乙烯的方法，具体地说，是一种以石脑油为原料生产芳烃和乙烯的方法。

背景技术

催化重整和蒸汽裂解是石油化工领域成熟的工业化技术，催化重整的主要目的是生产芳烃、高辛烷值汽油和氢气。催化重整过程中，几个竞争反应可以同时发生，这些反应包括环己烷脱氢生成芳烃、烷基环戊烷脱氢异构化为芳烃，链烷烃脱氢环化成芳烃、链烷烃加氢裂解转化成汽油沸程之外的轻烃产品，烷基苯脱烷基和链烷烃的异构化。为了得到高辛烷值汽油调合组分或芳烃，不仅希望环烷烃脱氢环化成芳烃，同时要最大限度的使链烷烃发生转化，增加芳烃的产量。

蒸汽裂解的主要目的是生产乙烯和相对少量的丙烯。

催化重整的原料为石脑油，而石脑油又是蒸汽裂解装置原料构成中的主要组分。随着原油的变重，石脑油收率减少，以及全球对乙烯和芳烃需求量的不断增加，催化重整和蒸汽裂解装置争原料的问题越发突出。

石脑油是由正构链烷烃、异构链烷烃、环烷烃和芳烃等多种烃组成的混合物。正构链烷烃较之异构链烷烃和环烷烃，裂解产乙烯的收率高，而芳烃的苯环在典型的裂解条件下相对难以裂解，对乙烯的生成几乎没有贡献；然而，环烷烃在催化重整条件下很容易转化为芳烃，是优质的催化重整原料。因此，如何优化催化重整和蒸汽裂解装置的原料是人们极为关心和亟待解决的问题。

精馏是将石脑油分离为窄馏份的有效方法，但是很难达到将正构链烷烃与其它烃分离的效果。

吸附分离技术能够将正构链烷烃从石脑油中分离出来。CN1476474A公开了通过蒸汽裂解正构链烷烃的乙烯生产方法，为一种用于制备加入石脑油重整装置和蒸汽裂解装置的原料流的方法。该法先将石脑油分馏成C₅链烷烃流和C₆～C₉烃物流，将C₆～C₉烃物流进行吸附分离，选择性地吸附正构烷烃，再将分馏得到的C₅链烷烃流作为解吸剂，将脱附液中的正构烷烃与C₅链烷烃分离后，通入蒸汽裂解区生产乙烯，吸余油则通入重整区生产高辛烷值汽油。

CN101198574A公开了正构链烷烃蒸汽裂化的乙烯生产方法，将C₅～C₉的烃进行吸附分离，将正构烷烃与非正构烷烃分离，使用C₁₀～C₁₆的烃及其混合物作为解吸剂，将吸附分离出的正构链烷烃流通入蒸汽裂解区生产乙烯，非正构烃通入重整区转化成芳烃。

CN1710030A公开了一种石脑油的优化利用方法，使用5A分子筛对石脑油进行吸附分离，分离出富含正构烃的脱附油产品和富含非正构烃的吸余油产品，脱附油中正构烃的含量为80～100重量％。将脱附油作为优质的蒸汽裂解原料或通过精馏切割成窄馏份继而制取试剂和优质溶剂油产品，吸余油作为优质的催化重整原料或高辛烷值清洁汽油调和组分。

上述技术中，石脑油经过吸附分离，将正构链烷烃作为蒸汽裂解原料尽管可以提高乙烯收率，但由于石脑油中正构链烷烃含量较低，得到相同的乙烯产量时，对石脑油的需求量大幅度增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种以石脑油为原料生产芳烃和乙烯的方法，该法通过浅度催化重整可以充分利用石脑油在生产芳烃的同时最大化地生产乙烯。

本发明提供的以石脑油为原料生产芳烃和乙烯的方法，包括如下步骤：

(1)在氢气存在下，将石脑油在0.15～3.0MPa、300～540℃，体积空速为2.1～50h^-1的条件下在催化重整区与重整催化剂接触进行浅度催化重整反应，使石脑油中的环烷烃转化率大于85质量％，链烷烃转化为芳烃和C₄^-烃的转化率小于30质量％；

(2)将催化重整得到的重整生成油在第一芳烃分离区进行芳烃分离，得到富含芳烃的馏分和富含链烷烃的馏分；

(3)将富含链烷烃的馏分及催化重整产生的液化气送入蒸汽裂解区进行裂解反应生产乙烯。