專利名稱：一種生產(chǎn)丙烯和輕芳烴的烴類催化轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)丙烯和輕芳烴的方法
背景技術(shù)：
低碳烯烴和輕芳烴(苯、甲苯和二甲苯，簡稱BTX)是基本的化工原料，目前，BTX主要來源于輕烴重整工藝和蒸汽熱裂解工藝，低碳烯烴主要來源于天然氣、輕質(zhì)石油烴類蒸汽熱裂解和烴油催化裂化。然而由于原油日漸重質(zhì)化，輕烴原料缺乏日益嚴(yán)重，因此以重油為原料生產(chǎn)低碳烯烴和輕芳烴的技術(shù)路線逐漸受到重視。US5670037公開了一種制取低碳烯烴的烴類催化轉(zhuǎn)化方法，原料為不同沸程的石油餾分、渣油或原油，在流化床或移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)使用固體酸催化劑進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，溫度480-680°C，壓力0. 12-0. 40MPa,反應(yīng)時(shí)間在0. 1-6秒，劑油比4_12，反應(yīng)后的催化劑經(jīng)燒焦再生后返回反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)使用。US6791002公開了一種用于烴類裂化的提升管反應(yīng)器系統(tǒng)，通過控制不同組分的裂化反應(yīng)溫度和時(shí)間，提高低碳烯烴的產(chǎn)率。US 2002/0003103A1公開了一種增加丙烯產(chǎn)率的催化裂化工藝。該工藝將至少部分汽油產(chǎn)物引入第二個(gè)提升管內(nèi)重新進(jìn)行裂化反應(yīng)，并且所采用的催化劑組合物中除含有大孔USY沸石外，還含有ZSM-5等中孔沸石以及具有裂化性能的無機(jī)粘結(jié)劑組分。其中的無機(jī)粘結(jié)劑組分中含磷，其P/A1比為0. 1 10。US5009769中公開的烴類裂化方法采用雙提提升管反應(yīng)器裂化不同性質(zhì)的烴類原料。蠟油和渣油注入第一根提升管，在劑油比5 10、停留時(shí)間1 4秒的條件下裂化；直餾汽油、直餾中間餾分油和催化重汽油注入第二根提升管，在劑油比3 12、停留時(shí)間1 5秒的條件下裂化。兩根提升管末端進(jìn)入同一個(gè)沉降器中，且共用后續(xù)分餾系統(tǒng)。CN1299403A公開了一種由重質(zhì)烴原料選擇性生產(chǎn)C2 C4烯烴的兩段催化裂化方法。該方法包括在常規(guī)大孔沸石催化裂化催化劑存在下，在由催化裂化裝置組成的第一反應(yīng)段中將重質(zhì)原料轉(zhuǎn)化成較低沸點(diǎn)產(chǎn)物。將所生成的較低沸點(diǎn)產(chǎn)物中的石腦油餾分進(jìn)入由反應(yīng)區(qū)、汽提區(qū)、催化劑再生區(qū)和分餾區(qū)組成的第二反應(yīng)段中，在500 600°C溫度下與含約10 50重％平均孔徑小于約0. 7納米的沸石催化劑接觸形成裂化產(chǎn)物。US6538169公開了一種通過將部分待生劑返回至反應(yīng)器底部，提高劑油比，降低油劑接觸溫度，同時(shí)通過添加ZSM-5助劑提高低碳烯烴產(chǎn)率的方法。W003059502公開了一種在具有兩個(gè)不同直徑反應(yīng)區(qū)的提升管反應(yīng)器中，將重質(zhì)原料高選擇性轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的方法。US7323099公開了一種選擇性生產(chǎn)低碳烯烴的兩段催化裂化方法。在第一反應(yīng)區(qū)， 重質(zhì)原料在含大孔和中孔分子篩催化劑的催化轉(zhuǎn)化下，生產(chǎn)富含烯烴的汽油組分，第一反應(yīng)區(qū)生成的富含烯烴汽油組分再在第二反應(yīng)區(qū)在含中孔分子篩催化劑的催化轉(zhuǎn)化下，生成低碳烯烴。以上技術(shù)雖然在增加催化裂化丙烯產(chǎn)率方面取得了比較明顯的進(jìn)步，然而其增加
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)丙烯和輕芳烴的烴類催化轉(zhuǎn)化方法，包括(1)將第一原料與含有改性β沸石的裂化催化劑在第一反應(yīng)器接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，然后分離積炭催化劑和油氣產(chǎn)物，油氣產(chǎn)物引入分餾裝置分餾，積炭催化劑引入汽提器；所述第一原料為重質(zhì)烴類和/或油脂；(2)將第二原料與含有改性β沸石的裂化催化劑在第二反應(yīng)器接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)；所述第二原料為C4烴餾分和/或輕汽油餾分；(3)將步驟O)中第二反應(yīng)器反應(yīng)后的催化劑和油氣產(chǎn)物引入第三反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)， 反應(yīng)后的油氣產(chǎn)物經(jīng)沉降器引入分餾裝置進(jìn)行分餾。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為450 550°C， 劑油比為4 15，反應(yīng)時(shí)間為0. 1 5秒；第二反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為530 650°C，劑油比為15 50，反應(yīng)時(shí)間為0. 1 4秒；第三反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為480-620°C，重時(shí)空速為 0. 2-30h_1o
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為480 530°C， 反應(yīng)時(shí)間為1 4s。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第三反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為500 610°C，重時(shí)空速為0. 5 201Γ1。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述重質(zhì)烴類選自柴油、加氫尾油、減壓瓦斯油、原油、渣油、煤液化油、油砂油和頁巖油中的一種或幾種。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括裂化輕汽油和/或裂化C4烴組分，且裂化輕汽油和裂化C4烴組分經(jīng)加氫反應(yīng)脫除其中二烯烴和炔烴后引入第二反應(yīng)器。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括本發(fā)明分餾裝置分餾得到的裂化C4烴餾分和/或裂化輕汽油餾分。
8.按照權(quán)利要求1、6或7所述的方法，其特征在于，所述C4烴餾分中烯烴含量不低于 35重量％ ；所述輕汽油餾分中烯烴含量為30 90重量％，輕汽油餾分的餾程處于30°C 85°C之間。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一反應(yīng)器為提升管反應(yīng)器，所述的第二反應(yīng)器為提升管反應(yīng)器，所述的第三反應(yīng)器為流化床反應(yīng)器。
10.按照權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在于，還包括第四反應(yīng)器，離開第三反應(yīng)器的催化劑引入第四反應(yīng)器，與引入第四反應(yīng)器的汽提油氣接觸反應(yīng)后引入汽提器汽提；反應(yīng)后的油氣經(jīng)沉降器引入分餾裝置分餾，第四反應(yīng)器為床層反應(yīng)器。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，第四反應(yīng)器中還引入餾程在140 230°C之間的汽油餾分。
12.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)器中引入與所述第一原料的重量比為0.05-0. 20 1的稀釋劑；第二反應(yīng)器中引入與所述第二原料的重量比為 0.20-0.8 1的稀釋劑；所述稀釋劑選自水蒸氣、低碳烷烴和氮?dú)庵械囊环N或幾種。
13.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以催化劑的總重量為基準(zhǔn)，所述含有改性的β沸石的裂化催化劑中，含有1 60重量％的沸石混合物、5 99重量％的耐熱無機(jī)氧化物和0 70重量％的粘土 ；以所述沸石混合物的總重量為基準(zhǔn)，所述沸石混合物中含有1 75重量％的磷和過渡金屬M(fèi)改性的β沸石、25 99重量％的具有MFI結(jié)構(gòu)的沸石，所述的過渡金屬M(fèi)選自！^e、Co、Ni和Cu中的一種或幾種。
14.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將分餾裝置得到的汽油全餾分或餾程在70 150°C之間的汽油餾分加氫精制，得到精制汽油；然后將精制汽油進(jìn)行溶劑抽提，得到苯、甲苯、二甲苯的步驟。
15.一種用于權(quán)利要求1所述生產(chǎn)丙烯和輕芳烴的烴類催化轉(zhuǎn)化方法的催化裂化裝置，其特征在于，該催化裂化裝置包括提升管反應(yīng)器(1)、提升管反應(yīng)器(1)的氣固快分裝置(14)、提升管反應(yīng)器( 、流化床反應(yīng)器( 、流化床反應(yīng)器擋板(31)、沉降器(4)和汽提器(5)，其中所述汽提器(5)位于所述流化床反應(yīng)器(3)的下方，所述提升管反應(yīng)器O)的出口和所述流化床反應(yīng)器C3)的任意位置連通，流化床反應(yīng)器C3)的反應(yīng)器擋板(31)與沉降器⑷的器壁之間形成空隙(7)。
16.按照權(quán)利要求15所述的催化轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于，所述沉降器(4)與所述流化床反應(yīng)器(3)同軸，并位于所述流化床反應(yīng)器的正上方；所述汽提器(5)與所述流化床反應(yīng)器(3)同軸，并位于所述流化床反應(yīng)器的正下方；提升管反應(yīng)器(1)位于所述汽提器的外部，提升管反應(yīng)器( 穿過所述汽提器( 的內(nèi)部而伸入所述流化床反應(yīng)器的底部；所述提升管反應(yīng)器(1)選自等直徑的圓管、錐臺(tái)形筒體或1-6段直徑不同的直筒體通過變徑段連接而成的組合體的至少任一種；所述提升管反應(yīng)器( 選自等直徑的圓管、錐臺(tái)形筒體或 1-6段直徑不同的與直筒體通過變徑段連接而成的組合體的至少任一種；所述流化床反應(yīng)器C3)選自等直徑的筒體、錐臺(tái)形筒體或1-6段直徑不同的直筒體通過變徑段連接而成的組合體的至少任一種。
全文摘要
一種生產(chǎn)丙烯和輕芳烴的方法，包括將重質(zhì)烴類和/或油脂與含有改性β沸石的裂化催化劑在第一反應(yīng)器接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，將C4烴餾分和/或輕汽油餾分與含有改性β沸石的裂化催化劑在第二反應(yīng)器接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)后引入第三反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)的步驟。本發(fā)明提供的烴油轉(zhuǎn)化方法，具有較高的丙烯產(chǎn)率和輕芳烴產(chǎn)率。
文檔編號(hào)C10G3/00GK102206509SQ20101013668
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者張執(zhí)剛, 朱根權(quán), 謝朝鋼, 陳昀, 魯維民 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院