[发明专利]催化裂解生产低碳烯烃的方法

说明书

本发明涉及一种催化裂解生产低碳烯烃的方法，包括以下步骤：将ZSM‑5型纳米分子筛催化剂原粉经改性处理后，再用石脑油或柴油调配成具有气溶胶状态的催化剂混合溶液，由喷嘴引入到反应器中，使催化剂均匀分散在反应物中，其中所述ZSM‑5型纳米分子筛催化剂在总烃类进料量中的浓度含量为200～400ppm；然后所述反应物与所述ZSM‑5型纳米分子筛催化剂在反应器中进行催化裂解反应，生成低碳烯烃。本发明可以有效避免现有技术中由于分子筛颗粒粒径分布较宽，使得催化剂颗粒的比表面积降低，而导致催化剂活性降低，使得催化裂解效果变差的问题。

技术领域

本发明涉及一种生产低碳烯烃的方法。具体地说，它属于一种用于轻质石油烃类催化裂解生产低碳烯烃的工艺方法。

背景技术

目前，在石油化工行业中，催化剂使用较为普遍，主要是因为使用催化剂可以降低反应温度，提高反应选择性，减少副产物生成量，提高原料利用率，而在目前的石油化工生产低碳烯烃行业中，主要还是采用热裂解工艺。

文献200410101548.1报道了一种催化裂解方法，是在现有的热裂解制低碳烯烃工艺中引入一种纳米分子筛催化剂，将含有超细化催化剂的混合液引入预热器和反应器之间的管路中，使轻烃在反应器中进行催化裂解反应，生产小分子碳链烯烃。

文献CN1712496A公开了一种将超细化的多相催化剂均匀分散在含C6—C8烷烃的烃类混合物中，在反应器中呈气相溶胶状态下进行催化裂解反应制取低碳烯烃，如：乙烯、丙烯，超细化的催化剂颗粒直径为1～1000nm。

上述两种发明方法虽然解决了固定床反应工艺中催化剂易结碳、使用周期短，需要频繁再生等问题，但由于分子筛颗粒粒径分布较宽，使得催化剂颗粒的比表面积降低，导致催化剂活性降低，使得催化裂解效果变差。

发明内容

本发明的目的主要是提高烯烃产品收率。由于现有管式反应器在同一裂解温度、一定的稀释比情况下，无法有效控制乙烯、丙烯选择性；而通过引入催化剂体系，提高了反应深度，同时由于催化剂的催化选择作用，可以在一定程度上改变乙烯、丙烯选择性，调节乙烯、丙烯产品收率。

本发明公开一种催化裂解生产低碳烯烃的方法，包括以下步骤：将ZSM-5型纳米分子筛催化剂原粉经改性处理后，再用石脑油或柴油调配成具有气溶胶状态的催化剂混合溶液，由喷嘴引入到反应器中，使催化剂均匀分散在反应物中，其中所述ZSM-5型纳米分子筛催化剂在总烃类进料量中的浓度含量为200～400ppm；然后所述反应物与所述ZSM-5型纳米分子筛催化剂在反应器中进行催化裂解反应，生成低碳烯烃。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述ZSM-5型纳米分子筛催化剂的硅铝摩尔比优选为50～70，粒径优选分布在190～210nm之间，比表面积优选为490～500m²/g。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述ZSM-5型纳米分子筛催化剂的硅铝摩尔比优选为60～65。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述改性处理优选为利用硝酸镧和磷酸处理ZSM-5纳米分子筛催化剂。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述ZSM-5纳米分子筛催化剂在总烃类进料量中的浓度含量优选为290～310ppm。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述催化裂解反应的温度优选为800～840℃。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述催化裂解反应的压力优选为80～100KPa。

本发明所述的催化裂解生产低碳烯烃的方法，其中，所述催化裂解反应的停留时间优选为0.197～0.210s。

本发明所述的改性处理包括如下步骤：

(1)配制浓度为20～30wt％的硝酸镧溶液；