轻质石油烃催化裂解生产乙烯和丙烯的方法技术

轻质石油烃催化裂解生产乙烯和丙烯的方法，预热后的轻质烃油原料与二氧化碳混合后进入提升管反应器底部，与再生催化剂接触进行催化裂解反应，反应油气和待生催化剂进入旋风分离器进行气固分离，分离出的反应油气引出装置，进一步分离得到乙烯、丙烯和C4烃馏分和其他产物；分离出的待生催化剂经汽提后进入催化剂再生器中烧焦再生，再生催化剂返回反应器中循环使用。本发明专利技术提供的方法通过合理地调节催化剂性质，改善了催化裂解催化剂的低温活性，提高了乙烯和丙烯收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不存在氢的情况下烃油的催化转化方法，更具体地说，涉及一种 。
技术介绍
乙烯是石油化学工业最重要的基础原料之一，通过乙烯聚合、与苯的烷基化以及 与水、氧、卤素的加成反应，可以得到一系列极有价值的衍生物。世界乙烯工业继续保持着 稳步发展的态势。目前，世界上约98 %的乙烯来自于管式炉蒸汽裂解技术，在乙烯生产原料 中，石脑油占46%，乙烷占34%。 丙烯是最重要的烯烃之一，用量仅次于乙烯。丙烯最大用量的衍生物是聚丙烯，占 全球丙烯用量的61 %。2005年，全球大约62%丙烯来自蒸汽裂解制乙烯的联产，34%丙烯 来自炼厂催化裂化装置副产，还有4%丙烯来自丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应。 蒸汽裂解技术已日臻完善，并且是大量消耗能源的过程，又受使用而高温材质的 局限，进一步改进的潜力已很小。烃类蒸汽裂解生产的乙烯和丙烯的产量很大，微小收率的 提高以及微小的原料和能源的节省都将带来可观的经济效益。为了提高裂解过程烯烃的选 择性，降低裂解反应温度，进一步增加乙烯和丙烯的收率，通过提高原料的多样性，开发了 多种新的乙烯生产技术，如催化裂解制低碳烯烃技术、甲烷氧化偶联技术、乙烷氧化脱氢技 术、天然气经甲醇或二甲醚制烯烃技术等，其中催化裂解制烯烃技术与蒸汽裂解技术相比， 具有能降低裂解温度，提高乙烯和丙烯收率和裂解反应选择性、节省能量的优点，从而成为 极具吸引力的技术。催化裂解技术开发主要集中于工艺、催化材料与催化剂技术两个方面。CN200680026993. 3使用了一种有效的轻质烯烃分离工艺结构和循环方法，以最经 济的方式循环C4~C5馏分以及灵活地控制C6+馏分循环至催化裂化装置的进料位置，可以 有效地提商乙稀和丙稀广率。CN102295510A采用了提升管反应器串联床层反应器的结构型式，将经汽提后的积 炭催化剂一部分返回石脑油转化反应器上段，一部分进入再生器再生，再生后的催化剂进 入石脑油转化反应器下段；采用串联的床层反应器保证了石脑油裂解反应所需的气固接触 时间，积炭催化剂返回提升管上段催化转化回炼的C4以上混合烃，进一步提高了低碳烯烃 收率。CN200910201668. 1和CN200910201669. 6采用了提升管反应器的主反应区位于再 生器内部技术方案，既解决了高温反应需求，又可以得到较高的乙烯和丙烯产率。CN200580034121. 7公开了一种生产轻烯烃的多孔固体酸催化剂，该催化剂是通 过对原料混合物的成柱反应和固态反应制备的，并由与原材料混合物具有不同晶体结构的 多孔材料形成的。以全馏分石脑油为原料生产轻烯烃时，该催化剂显示出极好的催化活性 (如转化率和选择性），乙烯产率23. 8%，丙烯产率26. 1%，丙烯/乙烯比约1. 10。CN101279881A公开的催化剂选自ZSM-5/丝光沸石共生分子筛、ZSM-5/β沸石共 生分子筛或ZSM-5/Y沸石共生分子筛中至少一种的技术方案，主要解决石脑油催化裂解制 乙烯丙烯反应中催化剂因结焦导致的寿命较短的问题。 CN00816642. 0公布了一种石脑油催化裂解催化剂，该催化剂含有约10~50重％ 的具有小于约〇. 7nm的平均孔径的ZSM-5沸石。 CN200680028060. 8公开的石脑油催化裂解催化剂是具有-Si-ΟΗ-ΑΙ-骨架的分子 筛、水不溶性金属盐和磷酸盐化合物的混合物构成。 综上所述，现有轻质石油烃催化裂解制乙烯和丙烯主要集中工艺与催化剂技术开 发中，这些技术中当采用较高反应温度（大于700°C)时，尽管可以得到较高的乙烯和丙 烯收率，但副产物大幅度增加、目标产物选择性较低，过程能耗较大；当采用较低反应温度 650°C左右时，催化剂活性低、乙烯和丙烯收率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善催化剂低温活性，提高乙烯和丙烯收率的方法。 本专利技术提供了一种，其中，该方法包 括：预热后的轻质烃油原料与二氧化碳混合后进入提升管反应器底部，与再生催化剂接触 进行催化裂解反应，反应油气和待生催化剂进入旋风分离器进行气固分离，分离出的反应 油气引出装置，进一步分离得到乙烯、丙烯和C4烃馏分和其他产物；分离出的待生催化剂 经汽提后进入催化剂再生器中烧焦再生，再生催化剂返回反应器中循环使用。 本专利技术提供的方法中沸石分子筛的骨架氧在水蒸气作用下，与二氧化碳发生化学 反应，导致了表面碳酸盐和质子的形成，生成的质子是催化裂解反应活性中心，这些质子降 低了裂解反应活化能，提高了轻质石油烃裂解反应速度，从而提高了乙烯和丙烯的收率，特 别是丙烯的收率。 本专利技术的方法可以通过合理地调节催化剂性质，灵活地调整产品结构。尤其是有 效地提高乙烯和丙烯的产率，同时提高了丙烯与乙烯的比例。 本专利技术提供的方法，使得石化企业可以采用催化加工方法替代热加工方法从石油 馏分油最大限度生产乙烯和丙烯，使石化企业成功地实现低碳转型，缓解了碳排放的巨大 压力，既解决了石化原料短缺的问题（一般只能采用轻烃和重油作为热裂解和蒸汽裂解原 料生产乙烯和丙烯），又提高了石化行业的经济效益和社会效益。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】 附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中： 附图为根据本专利技术的一种优选的实施方式的生产乙烯和丙烯的催化裂解方法的 流程示意图。 附图标记说明： 1-提升管反应器；2-再生器；3-沉降器； 4-汽提段；5-脱气罐； 6-(提升管反应器1出口端）旋风分离器； 7-(连通旋风分离器6的气体出口与大油气管线20)集气室； 8-待生催化剂斜管；9-待生滑阀； 10_(连通所述再生器2的催化剂出口与脱气罐5)管线； 11-(连通脱气罐5气体出口与再生器2)管线； 12-(连通再生器2与提升管反应器1)管线（再生催化剂斜管）； 13-再生滑阀； 14-为提升管反应器1输送预提升介质的管线； 15-为提升管反应器1输送原料的管线； 16-为提升管反应器1输送雾化蒸汽并输送原料的管线； 17-为提升管反应器1输送混合C4组分的管线； 18-为提升管反应器1输送雾化蒸汽并输送混合C4组分的管线；19-为汽提段4输送雾化蒸汽的管线； 20-大油气管线； 21-(再生器2)主风入口的管线；22-空气分配器；23-为脱气罐5输送雾化蒸汽的管线；[0041当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
轻质石油烃催化裂解生产乙烯和丙烯的方法，其特征在于，预热后的轻质烃油原料与二氧化碳混合后进入提升管反应器底部，与再生催化剂接触进行催化裂解反应同时向上流动，提升管反应器出口的反应油气和待生催化剂进入旋风分离器进行气固分离，分离出的反应油气引出装置，进一步分离得到乙烯、丙烯和C4烃馏分和其他产物；分离出的待生催化剂经汽提后进入催化剂再生器中烧焦再生，再生催化剂返回反应器中循环使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙军，魏晓丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11