一种利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法。其技术方案是包括以下方法：在0.1-0.5MPa、300-500℃下，乙烯与催化剂接触，并在其上进行聚合反应，所述的催化剂为HZSM-5沸石。有益效果是：与现有技术相比，该方法采用普通的商用催化剂，成本较低，汽油馏分产率较高，可达50%以上，汽油馏分中芳烃含量高，在80-90%。液化石油气中主要为丙烯，占70%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼化企业干气中乙烯的利用技术，特别涉及一种利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法。
技术介绍
目前，炼化装置中重油催化裂化、催化重整、延迟焦化和柴油加氢装置均产生大量的干气，这些干气中含有质量分数为5-20%的乙烯。大型炼化企业一般建有下游的化工装置，主要是利用干气作为原料，利用其中的乙烯与苯反应生成苯乙烯，但是该技术往往受限于苯的供应。中小规模炼化企业，缺乏下游的乙烯利用化工装置，同时，乙烯液化条件苛刻，运输成本高，因此在实际生产中，这一部分气体往往作为废气直接烧掉或是作为燃料烧掉，造成了乙烯资源的浪费。为了更好的利用中小炼化企业所产生干气中的乙烯，利用乙烯叠合反应生成汽油馏分和液化石油气组分成为一种新的方向，这样可以将乙烯转化为液体和易液化的气体，便于运输，进行综合利用。其主要机理是在高温和催化剂的作用下，使乙烯发生叠合、氢转移、烷基化、芳构化和异构化等反应，生成汽油馏分和液化天然气组分，所生成的液化天然气可以作为燃料给乙烯叠合提供热源。《广州化工》第40卷第1期p114-116公开了催化干气在HZSM-5和Al2O3上，叠合生产高辛烷值汽油的技术，工业装置运行表面，其汽油馏分收率为39.17%。《石油炼制与化工》第26卷第8期p59-63公开了稀乙烯（15体积%）在ZSM-5和Al2O3上生产异丁烯和汽油馏分的技术。中国专利文献公开号CN102952567A公布了一种利用炼厂干气生产汽油的方法，其催化剂包括1.0-13.0质量%的VA族元素氧化物、0.1-5.0质量%的稀土氧化物和86-98.9质量%的复合载体，复合载体由15-85质量%的ZSM-5沸石和15-85质量%的粘结剂组成。该法可有效利用干气中的乙烯，使其转化为烯烃和苯含量较低的高辛烷值汽油组分和优质液化气。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法，经分离后的乙烯，在催化剂的作用下，转化为汽油馏分和液化石油气。其技术方案是包括以下方法：在0.1-0.5MPa、300-500℃下，乙烯与催化剂接触，并进行聚合反应，所述的催化剂为HZSM-5沸石。上述的HZSM-5沸石的氧化硅/氧化铝的摩尔比为25-100。另外，反应温度为350-450摄氏度、压力为0.2-0.4MPa。再者，反应时乙烯的体积重量空速为0.2-1h-1。上述的乙烯纯度大于95%。本专利技术包括以下步骤：原料气经过原料泵（1）被泵入到加热炉（2）中，压力为0.1-0.5MPa，温度提升至300-500℃，送入聚合塔（3），在聚合塔（3）中原料气中的乙烯成分与HZSM-5沸石接触反应，经过分离罐（4）、冷凝塔（5）分离出汽油馏分和液化石油气。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，该方法采用普通的商用催化剂，成本较低，汽油馏分产率较高，可达50%以上，汽油馏分中芳烃含量高，在80-90%。液化石油气中主要为丙烯，占70%以上。附图说明附图1为本专利技术的流程示意图；上图中：原料泵1、加热炉2、聚合塔3、分离罐4、冷凝塔5。具体实施方式实施例1：原料气为乙烯，其中乙烯含量为96.3%，氮气3.7%，系统压力0.3MPa，气体空速0.4h-1，HZSM-5催化剂氧化硅/氧化铝摩尔比38，比表面积为318m2/g，孔容为0.22cm3/g，粒径为0.25-0.38mm，反应时间为5h，反应温度为400摄氏度。本专利技术包括以下步骤：原料气经过原料泵（1）被泵入到加热炉（2）中，压力为0.1-0.5MPa，在加热炉中，温度提升至300-500℃，送入聚合塔（3），在聚合塔（3）中原料气中的乙烯成分与HZSM-5沸石接触反应，经过分离罐（4）、冷凝塔（5）分离出汽油馏分和液化石油气。实施例2：与实施例1不同之处是：原料气为乙烯，其中乙烯含量为96.3%，氮气3.7%，系统压力0.2MPa，气体空速0.2h-1，HZSM-5催化剂氧化硅/氧化铝摩尔比25，比表面积为318m2/g，孔容为0.22cm3/g，粒径为0.25-0.38mm，反应时间为5h，反应温度为350摄氏度。实施例3：与实施例1不同之处是：原料气为乙烯，其中乙烯含量为95%，氮气3.7%，系统压力0.4MPa，气体空速1h-1，HZSM-5催化剂氧化硅/氧化铝摩尔比100，比表面积为318m2/g，孔容为0.22cm3/g，粒径为0.25-0.38mm，反应时间为5h，反应温度为450摄氏度。其中，上述实施例1中，反应温度对乙烯叠合性能的影响选择了五个不同的反应温度，考察反应温度对乙烯叠合的影响。反应结果见表1.表1从表1可以看出，随着温度的升高，乙烯的转化率逐渐升高，液体收率先升高后降低，在400℃达到最高，为49.37%。液体中C5-C12的汽油馏分含量较高，均达到80%以上，随着温度升高，其含量有所降低。汽油馏分中烯烃含量很低，而且随着温度升高，逐渐降低；芳烃含量高，随着叠合温度的升高，芳香烃含量逐步升高，气体产物中，烯烃含量较低，并且随着温度升高，其含量有降低的趋势，气体产物中主要为C3-C4的饱和烃，其中C3含量随着温度的升高逐渐降低，C4随着叠合温度的升高，逐渐增加。分析其汽油馏分组成，可知，其芳香烃含量很高，不能直接用作汽油燃料，但芳烃含量高会使得其辛烷值高，是非常理想的提高汽油辛烷值的调和组分。分析其气体组分，可知，该气体为理想的液化石油气组分。上述实施例1中，反应压力对乙烯叠合性能的影响原料气为乙烯，其中乙烯含量为96.3%，氮气3.7%，反应温度为400℃，气体空速0.4h-1，HZSM-5催化剂氧化硅/氧化铝摩尔比38，比表面积为318m2/g，孔容为0.22cm3/g，粒径为0.25-0.38mm，反应时间为5h，选择了五个不同的反应压力，考察反应压力对乙烯叠合的影响。反应结果见表2.表2由表2，可知，在选定的压力范围内，压力对乙烯叠合的影响不大，随着压力的升高，汽油馏分的收率略有增加。上述实施例1中，空速对乙烯叠合性能的影响原料气为乙烯，其中乙烯含量为96.3%，氮气3.7%，反应温度为400℃，反应压力为0.3MPa，HZSM-5催化剂氧化硅/氧化铝摩尔比38，比表面积为318m2/g，孔容为0.22cm3/g，粒径为0.25-0.38mm，反应时间为5h，选择了五个不同的空速，考察反应压力对乙烯叠合的影响。反应结果见表3.表3由表3可知，随着空速的升高，乙烯的转化率和液体产物的产率明显降低，液体产物中汽油馏分含量变化不大，芳香烃含量降低，苯含量小幅上升，气体产物中，C4含量降低明显。从提高乙烯转化率的角度，适当降低空速有利于反应的进行。上述实施例1中，催化剂稳定性试验原料气为乙烯，其中乙烯含量为96.3%，氮气3.7%，反应温度为400℃，反应压力为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法，其特征是包括以下方法：在0.1‑0.5MPa、300‑500℃下，乙烯与催化剂接触，并进行聚合反应，所述的催化剂为HZSM‑5沸石。

【技术特征摘要】
1.一种利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法，其特征是包括以下方法：在0.1-0.5MPa、300-500℃下，乙烯与催化剂接触，并进行聚合反应，所述的催化剂为HZSM-5沸石。
2.根据权利要求1所述的利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法，其特征是：所述的HZSM-5沸石的氧化硅/氧化铝的摩尔比为25-100。
3.根据权利要求1所述的利用干气中乙烯生产汽油馏分和液化石油气的方法，其特征是：反应温度为350-450摄氏度、压力为0.2-0.4MPa。
4.根据权利要求1所述的利用干气中乙烯生产汽油馏分和液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新亮，张贵才，尹海亮，孙洪涛，郭子棋，刘臻，赵琳，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37