一種輕質(zhì)石油烴催化轉(zhuǎn)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)石油烴催化轉(zhuǎn)化方法，具體地，涉及在不存在氫的情況下使 用輕質(zhì)石油烴作為原料生產(chǎn)低碳烯烴的催化轉(zhuǎn)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙烯是現(xiàn)代石油化工最基本的原料之一。通過乙烯的聚合、氧化、鹵化（包括氧氯 化）、烷基化、水合、羰基化、齊聚等反應(yīng)，可以獲得大量多種極其重要的化工原材料，其下游 衍生物或制品對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要作用。目前，世界乙烯原料主要有乙烷、丙 烷、丁烷、LPG、凝析油、石腦油、加氫裂化尾油及粗柴油等。其中，約50%以上的乙烯原料來 自石油，例如石腦油、柴油和凝析油等；35%以上來自乙烷、丙烷、丁烷。
[0003] 丙烯是僅次于乙烯的重要石化基礎(chǔ)原料，其下游衍生物主要包括聚丙烯和環(huán)氧丙 烷、丙烯腈、丙烯酸、異丙苯、苯酚、丙酮、羰基合成醇、異丙醇等有機原料。其中聚丙烯的生 產(chǎn)是丙烯需求的主要推動力，到2007年已增至世界丙烯消費量的62%。世界大約57 %的 丙烯是來自乙烯生產(chǎn)的副產(chǎn)品，35%來自煉油副產(chǎn)品，目前6%的丙烯是用"專門目的"生產(chǎn) 丙烯的方法生產(chǎn)的包括由乙烯和丁烯進(jìn)行烯烴轉(zhuǎn)位反應(yīng)、丙烷脫氫、從煤轉(zhuǎn)油工藝氣體生 產(chǎn)和減壓柴油的深度催化裂化。
[0004] 烴類蒸汽裂解制乙烯、丙烯技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，盡管開發(fā)了各種革新技術(shù)，且 不斷完善，但由于管式爐裂解通常采用較高的反應(yīng)溫度（800~900°C )，使得乙烯裝置仍是 石化工業(yè)的第一能耗裝置，其能耗在整個石化工業(yè)占到40% ;而與之相比的催化裂解技術(shù) 代替蒸汽裂解制乙烯可將反應(yīng)溫度降低l〇〇°C以上，從而大幅度降低乙烯裝置能耗，另外近 年來，丙烯市場需求繼續(xù)以高于乙烯的速度增長，而與蒸汽裂解相比，催化裂解的特點是丙 烯收率高，彌補了蒸汽裂解制烯烴以乙烯產(chǎn)品為主的技術(shù)上的不足。目前，催化裂解技術(shù)開 發(fā)主要集中在工藝、催化材料與催化劑技術(shù)兩個方面。
[0005] CN101759513A公布了一種石腦油的利用方法。該方法通過吸附分離將石腦油分離 成正構(gòu)烷烴組分和非正構(gòu)烷烴組分，其中正構(gòu)烷烴中> C7的餾分用于催化裂解生產(chǎn)乙烯、 丙烯，雙烯收率為20.8%。
[0006] CN102039107A針對現(xiàn)有輕烴、輕油催化裂解過程中，提升管反應(yīng)器難以實現(xiàn)高溫 反應(yīng)的問題，采用了并列式內(nèi)嵌提升管循環(huán)反應(yīng)-再生裝置，較好的解決了該問題，并提高 了乙烯、丙烯收率。
[0007] CN101491772A采用在ZSM-5/絲光沸石共生分子篩、ZSM-5/ β沸石共生分子篩或 ZSM-5/Y沸石共生分子篩上負(fù)載元素周期表VA族元素中至少一種元素或其氧化物組成催 化劑的技術(shù)方案，降低了石腦油催化裂解制丙烯乙烯反應(yīng)溫度，提高了乙烯、丙烯收率。
[0008] CN102746889A為提高催化裂解反應(yīng)產(chǎn)物中丙烯/乙烯比率以及雙烯收率，采用雙 流化床多段提升管反應(yīng)器，其中第一流化床兩端提升管負(fù)責(zé)將新鮮石腦油和產(chǎn)物中不含芳 烴的C5-C12組分高效轉(zhuǎn)化為乙烯與丙烯，第二流化床則將產(chǎn)物中分離出的C4組分選擇性 轉(zhuǎn)化為丙烯，得到的乙烯與丙烯的收率可達(dá)54%，丙烯/乙烯比率可達(dá)1. 32。
[0009] CN10274608A在輕烴進(jìn)行催化裂解反應(yīng)之前，首先對輕質(zhì)烴原料進(jìn)行選擇性脫氫， 以提高輕烴催化裂解制乙烯、丙烯過程中雙烯收率。
[0010] 綜上所述，現(xiàn)有輕質(zhì)石油烴類催化裂解技術(shù)的開發(fā)主要集中在工藝、催化材料與 催化劑兩方面。已有技術(shù)存在諸多問題，較苛刻條件高溫時，副產(chǎn)物產(chǎn)率高，目標(biāo)產(chǎn)物選擇 性差，且能耗大，提升管反應(yīng)器取熱難；而采用相對較低反應(yīng)溫度時，催化劑活性低，乙烯和 丙烯收率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的輕質(zhì)石油烴類催化裂解技術(shù)所存在的上述缺陷， 提供一種新的輕質(zhì)石油烴催化轉(zhuǎn)化方法。
[0012] 本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)石油烴催化轉(zhuǎn)化方法，該方法包括：在催化轉(zhuǎn)化催化劑的 存在下，將預(yù)熱后的輕質(zhì)烴油原料和異丁烷原料在反應(yīng)器中進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。
[0013] 本發(fā)明提供的方法中異丁烷作為裂解原料之一，與輕質(zhì)烴油原料混合進(jìn)行催化裂 解反應(yīng)，由于異丁烷在酸性催化劑上易形成穩(wěn)定的叔基正碳離子，而其形成的三配位正碳 離子與輕質(zhì)烴油中的長鏈烷烴或者環(huán)烷烴進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)，有利于形成長鏈三配位正碳 離子，降低了裂解反應(yīng)活化能，提高了輕質(zhì)烴原料（特別是烷烴和環(huán)烷烴）裂解反應(yīng)速度， 從而提高了低碳烯烴的收率，特別是丙烯的收率。
[0014] 本發(fā)明的方法可以通過合理地在輕質(zhì)烴油原料中引入異丁烷，改善了輕質(zhì)烴原料 的裂解性能，靈活地調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。尤其是有效地降低了輕質(zhì)烴油原料裂解反應(yīng)條件的苛 刻度，提高了低碳烯烴的產(chǎn)率，同時提高了丙烯與乙烯的比例。
[0015] 本發(fā)明提供的方法，使得石化企業(yè)可以采用催化加工方法替代熱加工方法從石油 餾分油最大限度生產(chǎn)乙烯和丙烯，使石化企業(yè)成功地實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型，緩解了碳排放的巨大 壓力，既解決了石化原料短缺的問題（一般只能采用輕烴和重油作為熱裂解和蒸汽裂解原 料生產(chǎn)乙烯和丙烯），又提高了石化行業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0016] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0018] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的輕質(zhì)石油烴催化轉(zhuǎn)化方法的流程示意 圖。
[0019] 附圖標(biāo)記說明
[0020] 1-提升管反應(yīng)器；2-再生器；3-沉降器；
[0021] 4-汽提段；5-脫氣罐；
[0022] 6-(提升管反應(yīng)器1出口端）旋風(fēng)分離器；
[0023] 7-(連通旋風(fēng)分離器6的氣體出口與大油氣管線20)集氣室；
[0024] 8-待生催化劑斜管管線；9-待生滑閥；
[0025] 10_(連通再生器2的催化劑出口與脫氣罐5)管線；
[0026] 11-(連通脫氣罐5氣體出口與再生器2)管線；
[0027] 12-(連通再生器2與提升管反應(yīng)器1)管線（再生催化劑斜管）；
[0028] 13-再生滑閥；
[0029] 14-為提升管反應(yīng)器1輸送預(yù)提升介質(zhì)的管線；
[0030] 15-為提升管反應(yīng)器1輸送原料的管線；
[0031] 16-為提升管反應(yīng)器1輸送霧化蒸汽并輸送原料的管線；
[0032] 17-為提升管反應(yīng)器1輸送混合C4組分的管線；
[0033] 18-為提升管反應(yīng)器1輸送霧化蒸汽并輸送混合C4組分的管線；
[0034] 19-為汽提段4輸送霧化蒸汽的管線；
[0035] 20-大油氣管線；
[0036] 21-(再生器2)主風(fēng)入口的管線；
[0037] 22-空氣分配器；
[0038] 23-為脫氣罐5輸送霧化蒸汽的管線；
[0039] 24-再生器旋風(fēng)分離器；
[0040] 25_(與旋風(fēng)分離器24氣體出口連通）煙氣管道。
【具體實施方式】
[0041] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0042] 本文中披露的所有范圍都包含端點并且是可獨立結(jié)合的。本文中所披露的范圍的 端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或 值的值。
[0043] 本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)石油烴催化轉(zhuǎn)化方法，該方法包括：在催化轉(zhuǎn)化催化劑的 存在下，將預(yù)熱后的輕質(zhì)烴油原料和異丁烷原料在反應(yīng)器中進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。
[0044]