CN114763482B - 一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法将热富含烯烃的原料与高温催化转化催化剂接触并在催化转化反应器中进行催化转化反应，并将反应产物中分离出的富含烯烃的物流引入催化反应器中继续反应。本公开提供的催化转化方法可以有效提高乙烯、丙烯和丁烯的产率，改善乙烯、丙烯和丁烯的选择性，并提高产物中乙烯/丙烯的值；同时还能够减少氢气、甲烷和乙烷的生成，尤其是能够抑制甲烷的产生；本公开加工获得的待生催化剂还可以用于再生循环利用，提高了资源利用率。

Description

一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法
技术领域
本申请涉及石油炼制及石油化工加工过程，具体地，涉及一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法。
背景技术
低碳烯烃(碳原子数为4以下的烯烃)是重要的化工原料，低碳烯烃的核心产品为乙烯、丙烯和丁烯，随着全球经济的快速发展，社会对轻质油品、清洁燃料油的需求也快速增长。另一方面，随着现有油田开采进度的推进，常规原油可供产量逐渐减少，原油的品质日渐趋向劣质和重质，虽然我国轻质烯烃的生产能力增长较快，但目前仍不能满足国内市场对轻质烯烃的需求。
乙烯产量的大小是衡量一个国家石化工业乃至国民经济发达程度的标志。乙烯的大宗下游产品主要有聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇、聚氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯等。乙烯同时也是世界上最大的化工产品之一，占全球整个石化产品产量的75％以上；丙烯也是重要的有机化工原料，其主要用于制丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。丁烯主要用于制造丁二烯，其次用于制造甲基乙级酮、仲丁醇、环氧丁烷及丁烯聚合物和共聚物，异丁烯主要用于制造丁基橡胶、聚异丁烯橡胶及各种塑料。乙烯、丙烯和丁烯用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等，作为重要的化工中间物需求日益增长。
现有技术采用的蒸汽裂解制乙烯、丙烯的工艺方法，需要大量的轻烃、石脑油等化工轻烃，而国内原油普遍偏重，化工轻油难以满足轻烃的目标需求。并且在这种石油资源不足的情况下，应当大力发展蒸汽裂解原料的多样化。而蒸汽裂解原料主要有轻烃(如乙烷、丙烷和丁烷)、石脑油、柴油、凝析油和加氢尾油，其中，石脑油的质量分数约占50％以上，典型石脑油蒸汽裂解的乙烯收率约29％-34％，丙烯收率为13％-16％，较低的乙烯和丙烯产出比难以满足当前低碳烯烃需求的现状。
CN101092323A中公开了一种制备乙烯和丙烯的方法，该方法以C4-C8组成的混合烯烃作为催化反应原料，反应温度为400-600℃，绝对压力为0.3-1.1KPa，反应完成后将产物进行分离得到C4馏分，并将30-90重量％的C4馏分引入反应器进行再次裂解以制备乙烯和丙烯。其中通过循环C4馏分，可以提高烯烃转化率，但其乙烯/丙烯的值比较小，无法根据市场需求灵活调节，反应选择性也较低。
CN101239878A中公开了制备乙烯和丙烯的方法，以C4及以上烯烃组成的富烯烃混合物作为催化反应原料，反应温度为400-680℃，反应压力为-0.09-1.0MPa，重量空速为0.1～50小时-1，反应产物中产物乙烯/丙烯也较低；并且提高反应温度虽然能够在一定程度上提高双烯收率，但是乙烯选择性较低，无法大量生产乙烯来满足市场需求。
发明内容
本公开的发明人对烷烃和烯烃分别进行催化裂化所形成的产物分布差异进行比较后惊奇地发现：采用烯烃进行催化裂化来制取乙烯、丙烯和丁烯的效果明显优异于烷烃的效果，烯烃在高温催化反应条件下进行催化裂化不仅能够同时提高乙烯、丙烯和丁烯的产率及选择性，还可以显著减少甲烷等副产品的产生，提高裂化反应效果及资源利用率。
本公开的目的在于提供一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法。本公开提供的催化转化方法可以同时提高乙烯、丙烯和丁烯的产率和选择性，并且产物中乙烯/丙烯得到提高。
为了实现上述目的，本公开提供一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：
在催化转化反应条件下，将富含烯烃的原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器中接触反应，得到反应油气和待生催化剂；所述富含烯烃的原料中含有50重量％以上的烯烃；
使所述反应油气进入分离系统分离为乙烯、丙烯、丁烯和含烯烃物流，使所述含烯烃物流返回所述催化转化反应器中继续反应。
可选地，所述富含烯烃的原料中烯烃的含量为80重量％以上，优选为90重量％以上，更优选为纯烯烃原料。
可选地，所述富含烯烃的原料中的烯烃选自碳原子数为5以上的烯烃；
可选地，所述富含烯烃的原料来自烷烃脱氢装置产生的碳五以上馏分、炼油厂催化裂解装置产生的碳五以上馏分、乙烯厂蒸汽裂解装置产生的碳五以上馏分、MTO副产的碳五以上的富烯烃馏分、MTP副产的碳五以上的富烯烃馏分中的一种或几种；
可选地，所述烷烃脱氢装置的烷烃原料来自石脑油、芳烃抽余油和轻质烃中的一种或几种。
可选地，所述催化转化反应器选自提升管、等线速的流化床、等直径的流化床、上行式输送线和下行式输送线中的一种，或者为它们中两种串联的组合反应器，其中所述提升管为等直径提升管反应器或者变径流化床反应器。
可选地，所述催化转化反应条件包括：
反应温度为600-750℃，优选为630-750℃，更优选为630-720℃；
反应压力为0.05-1MPa，优选为0.1-0.8MPa，更优选为0.2-0.5MPa；
反应时间为0.01-100秒，优选为0.1-80秒，更优选为0.2-70秒；
所述催化转化催化剂与所述富含烯烃的原料的重量比为(1-150)：1，优选为(3-150)：1，更优选为(4-120)：1。
可选地，以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂包含1-50重量％的分子筛、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土；
可选地，以所述分子筛的总重量为基准所述，所述分子筛包括50-100重量％的中孔分子筛和0-50重量％的小孔分子筛；
可选地，所述中孔分子筛为ZSM分子筛，所述小孔分子筛为SAPO分子筛。
可选地，以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂还包含0.1-3重量％的活性金属；所述活性金属选自VIII族金属、IVA族金属和稀土金属中的一种或几种。
可选地，该方法还包括：使所述待生催化剂进行烧焦再生，得到再生催化剂；使所述再生催化剂预热至650℃以上，然后作为所述催化转化催化剂返回所述催化转化反应器。
可选地，从所述分离系统得到的所述含烯烃物流中含有50重量％以上的烯烃。
可选地，所述分离系统包括产物分馏装置和烯烃分离装置，该方法包括：
使所述反应油气进入所述产物分馏装置，分离出乙烯、丙烯、丁烯和第一含烯烃物流；
使所述第一含烯烃物流进入所述烯烃分离装置，分离出富含烯烃的第二含烯烃物流，使所述第二含烯烃物流返回所述催化转化反应器底部继续反应，其中所述第二含烯烃物流中的烯烃含量大于所述第一含烯烃物流中的烯烃含量。
通过上述技术方案，本公开将富含烯烃的原料在高温催化剂(≥650℃)上进行裂化反应，然后将产物分离得到的含烯烃物流再次引入催化转化反应器中继续反应，可以有效提高乙烯、丙烯和丁烯的产率，改善乙烯、丙烯和丁烯的选择性，并提高产物中乙烯/丙烯的值；同时还能够减少氢气、甲烷和乙烷的生成，尤其是能够抑制甲烷的产生。并且分离产物中的烯烃继续反应能够进一步提高石油资源利用率。
本公开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公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开的一种具体实施方式提供的制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法流程示意图。
附图说明标记
1管线 2管线 3催化转化反应器
4管线 5再生器 6管线
7管线 8管线 9换热器
10油气管线 11产物分馏装置 12管线
13管线 14管线 15管线
16管线 17管线 18烯烃分离装置
19管线 20管线
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开提供了一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：
在催化转化反应条件下，将富含烯烃的原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器中接触反应，得到反应油气和待生催化剂；所述富含烯烃的原料中含有50重量％以上的烯烃；
使所述反应油气进入分离系统分离为乙烯、丙烯、丁烯和含烯烃物流，使所述含烯烃物流返回所述催化转化反应器中继续反应。
本公开将富含烯烃的原料在高温催化剂(≥650℃)上进行裂化反应，然后将产物分离得到的含烯烃物流再次引入催化转化反应器中继续反应，可以有效提高乙烯、丙烯和丁烯的产率，改善乙烯、丙烯和丁烯的选择性，并提高产物中乙烯/丙烯的值；同时还能够减少氢气、甲烷和乙烷的生成，尤其是能够抑制甲烷的产生。并且将裂化产物中的富含烯烃的含烯烃物流继续反应能够进一步提高石油资源利用率。
在一种优选实施方式中，本公开采用的富含烯烃的原料中烯烃的含量为80重量％以上，优选为90重量％以上，更优选为纯烯烃原料，在本实施方式中，采用的富含烯烃的原料中烯烃含量越高，催化裂化则能够获得更高产率的乙烯、丙烯和丁烯并进一步抑制产物中氢气、甲烷和乙烷的产生。
在一种更优选的实施方式中，所述富含烯烃的原料中的烯烃选自碳原子数为5及以上的烯烃。
在一种具体实施方式中，本公开采用的富含烯烃的原料可来自下述来源中的任意一种或几种：相应的烷烃脱氢装置产生的碳五以上馏分、炼油厂催化裂解装置产生的碳五以上馏分、乙烯厂蒸汽裂解装置产生的碳五以上馏分、MTO(甲醇制烯烃)产生的碳五以上富烯烃馏分及MTP(甲醇制丙烯)副产的碳五以上的富烯烃馏分中的一种或几种。在进一步的实施方式中，烷烃脱氢生产富含烯烃的原料所采用的烷烃原料可以来自石脑油、芳烃抽余油和其他轻质烃中的至少一种。在实际生产中，也可以采用其他不同石油化工装置生产获得的烷烃产品。
在一种具体实施方式中，本公开还提供了一种采用烷烃进行脱氢处理生产富含烯烃的原料的制备方法，具体包括：
在催化脱氢反应条件下，使烷烃与脱氢催化剂在脱氢处理反应器中进行接触反应，得到富含烯烃的原料。
其中，脱氢反应条件包括：脱氢处理反应器的入口温度为400-700℃，烷烃的体积空速为200-5000h-1，接触反应的压力为0-0.1MPa。
其中，所述脱氢催化剂由载体以及负载在载体上的活性组分和助剂组成；可选地，以所述脱氢催化剂总重量为基准，所述载体的含量为60-90重量％，所述活性组分的含量为8-35重量％，所述助剂的含量为0.1-5重量％；
可选地，所述载体为含有改性剂的氧化铝；其中，以所述脱氢催化剂总重量为基准，所述改性剂的含量为0.1-2重量％，其中，所述改性剂可以为La和/或Ce；
可选地，所述活性组分为铂和/或铬；可选地，所述助剂可为铋和碱金属组合物或者铋和碱土金属组分组合物；其中，铋与所述活性组分的摩尔比为1:(5-50)；铋与碱金属组分的摩尔比为1：(0.1-5)；铋与碱土金属组分的摩尔比为1：(0.1-5)；所述碱金属组分可以选自Li、Na和K中的一种或多种；所述碱土金属组分可以选自Mg、Ca和Ba中的一种或多种。
在一种实施方式中，经分离系统分离得到的含烯烃物流中含有50重量％以上的烯烃。含烯烃物流中烯烃含量越高，回炼效果越好，资源利用效果也越好。分离系统可以包括本领域常规的例如产物分馏装置，进一步地实施方式中，可以将催化转化反应得到的反应油气先送入产物分馏装置分离得到乙烯、丙烯、丁烯和含有烯烃的物流(例如可以为沸点为20℃以上的馏分)，然后将该含有烯烃的物流送入烯烃分离装置进一步分离得到所述的含烯烃物流，从而以进一步提高含烯烃物流中的烯烃含量。在一种具体实施方式中，所述分离系统包括产物分馏装置和烯烃分离装置，该方法包括：
使所述反应油气进入所述产物分馏装置，分离出乙烯、丙烯、丁烯和第一含烯烃物流；
使所述第一含烯烃物流进入所述烯烃分离装置，分离出富含烯烃的第二含烯烃物流，使所述第二含烯烃物流返回所述催化转化反应器底部继续反应，其中所述第二含烯烃物流中的烯烃含量大于所述第一含烯烃物流中的烯烃含量，通过本实施方式中的分离系统，能够较大程度地提高返回所述装置继续反应的含烯烃物流中的烯烃含量，并降低其他杂质影响。
在一种具体实施方式中，所述催化转化反应器可以包括一个反应器或多个通过串联和/或并联方式连接的反应器。
在一种实施方式中，本公开采用的催化转化反应器可以选自提升管、流化床反应器、上行式输送线和下行式输送线中的一种或两种串联组合，其中所述提升管可以为等直径提升管反应器或者变径流化床反应器，流化床反应器可以为等线速的流化床或等直径的流化床。一种具体实施方式中，反应器为流化床反应器，分离系统分离出的含烯烃物流可以返回流化床反应器底部继续反应。
在一种实施方式中，本公开提供的催化转化方法中催化转化反应条件包括：反应温度为600-750℃；反应压力为0.05-1MPa；反应时间为0.01-100秒；催化转化催化剂与所述原料的重量比为(1-150)：1。
在一种优选实施方式中，本公开提供的催化转化方法中催化转化反应条件包括：反应温度为630-750℃；反应压力为0.1-0.8MPa；反应时间为0.1-80秒；所述催化转化催化剂与所述原料的重量比为(3-150)：1。在一种更优选实施方式中，本公开提供的催化转化方法中催化转化反应条件包括：反应温度为630-720℃；反应压力为0.2-0.5MPa；反应时间为0.2-70秒；所述催化转化催化剂与所述原料的重量比为(4-120)：1。
在一种实施方式中，本公开采用的催化转化催化剂可以包括分子筛、无机氧化物和任选的粘土，其中，以所述催化转化催化剂的重量为基准，催化转化催化剂包含1-50重量％的分子筛、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土。
其中，将分子筛作为活性组分，分子筛可以选自中孔分子筛和/或小孔分子筛；以所述分子筛的总重量为基准所述，所述分子筛可以包括50-100重量％的中孔分子筛和0-50重量％的小孔分子筛。进一步地，所述分子筛不包含大孔分子筛(例如Y分子筛)。
一种实施方式中，所述中孔分子筛可以为ZSM分子筛，进一步地，ZSM分子筛可以选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48中的一种或几种。
一种实施方式中，所述小孔分子筛可以为SAPO分子筛，进一步地，SAPO分子筛可以选自SAPO-34、SAPO-11、SAPO-47中的一种或几种。
本公开一种实施方式中，采用无机氧化物作为粘接剂，无机氧化物可以选自二氧化硅(SiO2)和/或三氧化二铝(Al2O3)。本公开一种实施方式中，采用粘土作为基质，黏土可以选自高岭土和/或多水高岭土。
在一种实施方式中，本公开采用的催化转化催化剂还可以负载活性金属，以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂包含0.1-3重量％的活性金属；所述活性金属选自VIII族金属、IVA族金属和稀土金属中的一种或几种。在一种具体实施方式中，活性金属可以为选自磷、铁、钴和镍中的一种或几种。
在一种实施方式中，本公开提供的催化转化方法还包括：使所述待生催化剂进行烧焦再生，得到再生催化剂；再使所述再生催化剂预热至650℃以上，然后作为所述催化转化催化剂返回所述催化转化反应器。本实施方式中，将失活的待生催化剂进行烧焦再生，可以循环利用催化剂，提高催化剂利用率；并且将再生催化剂预热后再返回反应器能够提高催化剂的催化效果。
作为本领域技术人员所熟知的，对所述再生催化剂进行预热的热能量可以由电、本方法中的副产物气体和/或劣质重油，炼油厂其他装置燃料油、燃料气燃烧提供。
如图1所示，在一种具体的实施方式中，本公开制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法包括以下步骤：
将含有50重量％以上烯烃的富含烯烃的原料以及预提升介质经管线1引入催化转化反应器3底部，与经管线8引入的再生催化转化催化剂接触并反应，并在预提升介质的作用下在催化转化反应器3中向上加速运动。
反应生成的失活待生催化剂在催化转化反应器3顶部经出口管线4进入再生器5中，主风经管线6进入再生器5，烧去待生催化剂上的焦炭，使失活的待生催化剂再生；催化剂再生后，将补充燃料经管线7引入再生器5，燃料进行燃烧为再生催化剂预热；将预热后的再生催化剂经管线8引入催化转化反应器3底部。
将生成的反应产物在催化转化反应器3顶部经由物流管线10引入后续的产物分馏装置11进行产物分离，分离得到的氢气、甲烷和乙烷经管线12引出，乙烯经管线13引出，丙烯经管线14引出，丙烷和丁烷经管线15引出，丁烯经管线16引出，含有剩余烯烃的物流(产物中沸点为20℃以上的馏分)经管线17引入到烯烃分离装置18；在烯烃分离装置18中进行分离得到的烃流由管线19引出，而分离得到含烯烃物流(烯烃含量为50％以上)经管线20引入换热器9进行预热(预热至650℃以上)，将预热后的含烯烃物流经管线2引入催化转化反应器3底部与再生催化转化催化剂继续反应。
以下通过实施例进一步详细说明本公开。实施例中所用到的原材料均可通过商购途径获得。
1、本公开实施例中所用的原料I和II分别为催化裂化汽油轻馏分，原料I和II的性质分别见表1和表2。
表1(原料I)
Figure GDA0004251566670000101
Figure GDA0004251566670000111
表2(原料II)
Figure GDA0004251566670000112
2、本公开实施例及对比例采用的催化转化催化剂M通过下述制备方法制备得到：
(1)将20克NH4Cl溶于1000克水中，向此溶液中加入100克(干基)晶化产品ZRP-1分子筛(齐鲁石化公司催化剂厂生产，SiO2/Al2O3＝30，稀土含量RE2O3＝2.0重量％)，在90℃交换0.5小时后，过滤得滤饼；加入4.0克H3PO4(浓度85％)与4.5克Fe(NO3)3溶于90克水中，与滤饼混合浸渍烘干；然后在550℃温度下焙烧处理2小时得到含磷和铁的MFI中孔分子筛。所得分子筛的元素分析化学组成为：
0.1Na2O·5.1Al2O3·2.4P2O5·1.5Fe2O3·3.8RE2O3·88.1SiO2。
(2)用250千克脱阳离子水将75.4千克多水高岭土(苏州瓷土公司工业产品，固含量71.6重量％)打浆，再加入54.8千克拟薄水铝石(由东铝厂工业产品，固含量63重量％)，用盐酸将其pH调至2～4，搅拌均匀，在60～70℃下静置老化1小时，保持pH为2～4，将温度降至60℃以下，加入41.5千克铝溶胶(齐鲁石化公司催化剂厂产品，Al2O3含量为21.7重量％)，搅拌40分钟，得到混合浆液。
(3)将步骤(1)制备的含磷和铁的MFI中孔分子筛(干基为2千克)加入到步骤(2)得到的混合浆液中，搅拌均匀，喷雾干燥成型，用磷酸二氢铵溶液(磷含量为1重量％)洗涤，洗去游离Na+，干燥即得催化转化催化剂M样品。以催化剂M的干基总重量为基准，该催化剂M的干基组成包括：，2重量％含磷和铁的MFI中孔分子筛、36重量％拟薄水铝石和8重量％铝溶胶，余量为高岭土。
实施例1
参见图1所示，本实施例以单个流化床反应器的中型装置作为催化转化反应器进行试验。本实施例的具体工艺流程为：
将热原料1-戊烯引入流化床反应器底部，将预热的催化剂M(680℃)经管线8引入流化床反应器底部，热原料1-戊烯与已预热的催化剂M(680℃)接触并向上运动，并在反应温度680℃，反应压力0.1MPa，反应时间为10s，催化剂M与热原料1-戊烯的重量比30：1的催化反应条件下进行反应；
在流化床反应器顶部，将反应产物和带炭的待生催化剂M分离，将待生催化剂引入再生器5，并经管线6引入主风对待生催化剂进行烧炭再生；然后经管线7向再生器5中引入燃料进行燃烧预热，将再生催化剂预热至680℃后，将再生催化剂经管线8再次引入流化床反应器；
将反应产物在产物分馏装置按馏程进行切割分离，从而得到乙烯、丙烯、丁烯和含剩余烯烃(C5以上烯烃)的物流等产物；然后将含剩余烯烃的物流引入烯烃分离装置18，将分离得到的烃流由管线19引出，将分离得到含烯烃物流(烯烃含量为80重量％)经管线20引入换热器9预热至680℃后引入流化床反应器的底部与经管线8引入的再生催化剂进行催化转化，反应条件与本实施例前述反应条件相同，将反应产物进行分离。反应条件和产品分布列于表3。
对比例1-a
采用与实施例1相同的催化转化方法，仅将热原料1-戊烯改变为1-戊烷。产品分布列于表3。
对比例1-b
将1-戊烷原料在中型热裂解单管反应器内进行热裂解反应，反应温度800℃，反应时间为0.2s，水油比0.8，将反应产物引入分离系统进行分离，得到乙烯、丙烯、丁烯和含烯烃物流等产物。产物分布列于表3。
实施例2
采用与实施例1相同的催化转化方法，仅将热原料1-戊烯改变为C5-C8混合烯烃，混合烯烃中各碳数烯烃的摩尔比1:1:1:1。产品分布列于表3。
对比例2
采用与实施例1相同的催化转化方法，仅将热原料1-戊烯改变为C5-C8混合烷烃，混合烷烃中各碳数烷烃摩尔比1:1:1:1。产品分布列于表3。
实施例3
采用与实施例1相同的催化转化方法，仅将热原料1-戊烯改变为原料I。产品分布列于表3。
实施例4
采用与实施例1相同的催化转化方法，仅将热原料1-戊烯改变为原料II。产品分布列于表3。
实施例5
采用与实施例1相同的催化转化方法，不同之处仅在于采用表3中所示的反应条件。
表3
Figure GDA0004251566670000141
Figure GDA0004251566670000151
从表3可以看出，实施例1-5中的烯烃高温裂解时乙烯、丙烯和丁烯具有更高产率，产品中乙烯、丙烯和丁烯的总含量高达74.96％并且原料烯烃含量越多效果越好，当采用烯烃含量100％的1-戊烯作为原料时，产品中乙烯含量为23.30％，丙烯含量为34.22％，丁烯含量为17.44％，三者的总含量高达74.96％。此外，较对比例1-a和2的烷烃裂化，本公开实施例中采用烯烃裂化的苯、甲苯、二甲苯产率也有明显增加。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法，该方法包括如下步骤：
在催化转化反应条件下，将富含烯烃的原料与温度在650℃以上的催化转化催化剂在催化转化反应器中接触反应，得到反应油气和待生催化剂；所述富含烯烃的原料中含有50重量％以上的烯烃；
使所述反应油气进入分离系统分离为乙烯、丙烯、丁烯和含烯烃物流，使所述含烯烃物流返回所述催化转化反应器中继续反应；
所述富含烯烃的原料中烯烃的含量为80重量％以上；
所述富含烯烃的原料中的烯烃选自碳原子数为5以上的烯烃；
所述催化转化反应条件包括：反应温度为600-750℃；反应压力为0.05-1MPa；反应时间为0.01-100秒；所述催化转化催化剂与所述富含烯烃的原料的重量比为(1-150)：1；
以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂包含1-50重量％的分子筛、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土；
以所述催化转化催化剂的重量为基准，所述催化转化催化剂还包含0.1-3重量％的活性金属；所述活性金属选自VIII族金属、IVA族金属和稀土金属中的一种或几种；
从所述分离系统得到的所述含烯烃物流中含有50重量％以上的烯烃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富含烯烃的原料中烯烃的含量为90重量％以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富含烯烃的原料为纯烯烃原料。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富含烯烃的原料来自烷烃脱氢装置产生的碳五以上馏分、炼油厂催化裂解装置产生的碳五以上馏分、乙烯厂蒸汽裂解装置产生的碳五以上馏分、MTO副产的碳五以上的富烯烃馏分、MTP副产的碳五以上的富烯烃馏分中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述烷烃脱氢装置的烷烃原料来自石脑油、芳烃抽余油和轻质烃中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化转化反应器选自提升管、等线速的流化床、等直径的流化床、上行式输送线和下行式输送线中的一种，或者为它们中两种串联的组合反应器，其中所述提升管为等直径提升管反应器或者变径流化床反应器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化转化反应条件包括：反应温度为630-750℃；反应压力0.1-0.8MPa；反应时间为0.1-80秒；所述催化转化催化剂与所述富含烯烃的原料的重量比为(3-150)：1。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述催化转化反应条件包括：反应温度为630-720℃；反应压力0.2-0.5MPa；反应时间为0.2-70秒；所述催化转化催化剂与所述富含烯烃的原料的重量比为(4-120)：1。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述分子筛的总重量为基准所述，所述分子筛包括50-100重量％的中孔分子筛和0-50重量％的小孔分子筛。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述中孔分子筛为ZSM分子筛，所述小孔分子筛为SAPO分子筛。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：使所述待生催化剂进行烧焦再生，得到再生催化剂；使所述再生催化剂预热至650℃以上，然后作为所述催化转化催化剂返回所述催化转化反应器。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离系统包括产物分馏装置和烯烃分离装置，该方法包括：
使所述反应油气进入所述产物分馏装置，分离出乙烯、丙烯、丁烯和第一含烯烃物流；
使所述第一含烯烃物流进入所述烯烃分离装置，分离出富含烯烃的第二含烯烃物流，使所述第二含烯烃物流返回所述催化转化反应器底部继续反应，其中所述第二含烯烃物流中的烯烃含量大于所述第一含烯烃物流中的烯烃含量。
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