CN116083122A - 一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法 - Google Patents

一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116083122A
CN116083122A CN202111308763.9A CN202111308763A CN116083122A CN 116083122 A CN116083122 A CN 116083122A CN 202111308763 A CN202111308763 A CN 202111308763A CN 116083122 A CN116083122 A CN 116083122A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalytic cracking
oil
reactor
zeolite
heavy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111308763.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116083122B (zh
Inventor
成晓洁
朱根权
龚剑洪
杨超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Research Institute of Petroleum Processing, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
Priority to CN202111308763.9A priority Critical patent/CN116083122B/zh
Publication of CN116083122A publication Critical patent/CN116083122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116083122B publication Critical patent/CN116083122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
    • C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
    • C10G69/04—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of catalytic cracking in the absence of hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80—Mixtures of different zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/51—Spheres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • B01J29/084—Y-type faujasite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/7007—Zeolite Beta
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本公开涉及一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法，该方法包括：使重质烃原料作为第一原料在流化催化裂化装置中与催化裂化催化剂接触进行催化裂化反应，生成的油气产物进入分馏单元进行分离；将分馏单元分离得到的混合碳四及C5+石脑油馏分进入催化裂解装置进行催化裂解反应，使得到的裂解产物进入所述分馏单元进行分离；将分馏单元得到的轻循环油进行加氢处理，得到加氢产物，将加氢产物作为第二原料；将分馏单元得到的重循环油作为第三原料和第二原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应。采用本公开所述的方法，实现产品结构的优化，能够最大化提升生产乙烯和丙烯的产率的同时，减少副产品的生成，进而可以增加碳原子利用率。

Description

一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法
技术领域
本公开涉及石油化工领域，具体地，涉及一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法。
背景技术
低碳烯烃是重要的化工原料，目前，世界范围内生产乙烯和丙烯的主导技术是蒸汽裂解，约有95％以上的乙烯和60％以上的丙烯通过该技术得到。从世界范围来看，以石脑油为裂解原料的占48％，乙烷占33％，丙烷占8％，丁烷占5％左右，油气占4％，其他约占2％。在蒸汽裂解过程中，由于没有催化剂的存在，烃类的裂解需要较为苛刻的操作条件，使得生产和装置建设成本较高，且原油日渐重质化，轻烃原料缺乏日益严重，发展以重油为原料生产低碳烯烃的技术路线从而成为生产低碳烯烃的不二选择。因此以催化裂解为代表的以重油为原料生产低碳烯烃的技术路线发展迅速且广受欢迎。
US2002/0003103A1公开了一种增加丙烯产率的催化裂化工艺。该工艺将至少部分汽油产物引入第二个提升管内重新进行裂化反应，并且所采用的催化剂组合物中除含有大孔USY沸石外，还含有ZSM-5等中孔沸石以及具有裂化性能的无机粘结剂组分。其中的无机粘结剂组分中含磷，其P/Al比为0.1～10。
ZL201110375175.7提出了一种多产丙烯的烃类催化转化方法，采用对催化剂孔道进行修饰的方法，使含大孔沸石和中孔沸石的双活性组分催化裂解催化剂不但对重质烃类原料催化裂解具有高的重油转化能力和高的丙烯选择性，而且丁烯和高烯烃汽油催化转化也具有高的丙烯选择性，从而达到多产丙烯的目的。
CN1299403A公开了一种由重质烃原料选择性生产C2～C4烯烃的两段催化裂化方法。该方法包括：在常规大孔沸石催化裂化催化剂存在下，在由催化裂化装置组成的第一反应段中将重质原料转化成较低沸点产物。将所生成的较低沸点产物中的石脑油馏分进入由反应区、汽提区、催化剂再生区和分馏区组成的第二反应段中，在500～600℃温度下与含约10～50重％平均孔径小于约0.7纳米的沸石催化剂接触形成裂化产物，其中丙烯产率最高达16.8重％。
以上技术多采用了分区转化或者将重质原料与轻质原料分段转化的方式，虽然在增加催化裂化丙烯产率或者提高重油生产低碳烯烃的选择性，但是，现有技术任然存在着许多问题，例如，乙烯和丙烯选择性差、乙烯和丙烯产率、干气组分产率偏高和副产物未得到充分利用等。
发明内容
本公开的目的是提供一种重质烃生产低碳烯烃和轻芳烃的方法，该方法为了解决现有技术中副产品的收率较高，乙烯和丙烯选择性较差，碳原子利用率低等问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法，所述方法包括：a.使重质烃原料作为第一原料在流化催化裂化装置中与催化裂化催化剂接触进行催化裂化反应，生成的油气产物进入分馏单元进行分离；b.将所述分馏单元分离得到的混合碳四及C5+石脑油馏分进入催化裂解装置与催化裂解催化剂接触，进行催化裂解反应，使将到的裂解产物进入所述分馏单元进行分离；c.将分馏单元得到的轻循环油进入柴油加氢装置进行加氢处理，得到加氢产物，将所述加氢产物作为第二原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应；d.将所述分馏单元得到的重循环油作为第三原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应。
可选地，所述重质烃原料为重质烃类和/或油脂；所述重质烃类选自常压瓦斯油、减压瓦斯油、加氢尾油、原油、渣油、煤液化油、费托合成油、油砂油和页岩油中的一种或几种；所述油脂选自动植物油脂或脂肪酸中的一种或几种。
可选地，所述催化裂化装置的反应器包括重油催化裂化反应区和加氢产物回炼反应区，该方法包括：使所述重质烃原料和重循环油进入重油催化裂化反应区，使所述加氢产物进入所述加氢产物回炼反应区；其中所述重循环油注入口位于所述重质烃原料注入口的下游；
所述加氢产物回炼反应区的反应温度为450～580℃，剂油比为4～20:1；所述重油催化裂化反应区的反应温度为400～550℃，剂油比为4～25:1。
可选地，所述催化裂化装置的反应器为提升管、下行管反应器、两段提升管或下行管的组合，或者为一段提升管和一段下行管的组合，所述组合方式为串联或者并联。
可选地，所述催化裂化催化剂的活性组分选自含或不含稀土的Y型沸石、含或不含稀土的HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、β沸石、MFI结构沸石和具有五元环结构的高硅沸石中的一种或几种，或者所述催化裂化催化剂为无定型硅铝催化剂。
可选地，所述催化裂化催化剂含有1～50重量％的第一沸石混合物、5～99重量％的耐热无机氧化物和0～70重量％的粘土；以所述第一沸石混合物的总重量为基准，所述第一沸石混合物中含有40～80重量％的Y型沸石、0～60重量％的β沸石、0％～40重量％的具有MFI结构的中孔沸石。
可选地，所述催化裂解装置至少包括第一反应器和第二反应器，该方法包括，使所述混合碳四进入所述第一反应器，使所述C5+石脑油馏分进入所述第二反应器；
所述第一反应器的反应温度为600～700℃，剂油比为8～40:1；所述第二反应器的反应温度为600～680℃，剂油比为8～40:1。
可选地，所述催化裂解装置的第一反应器和第二反应器各自独立地为提升管反应器和/或流化床反应器构成；所述第一反应器和第二反应器以串联或并联的方式结合。
可选地，所述催化裂解催化剂包含裂解活性组分和载体；所述裂解活性组分选自含或不含改性元素的五元环高硅沸石、β沸石、无机金属氧化物中的两种或三种，其中所述改性元素包括稀土和/或磷，所述无机金属氧化物中的金属元素选自碱金属、碱土金属、过渡金属元素中的至少一种；所述载体选自氧化铝、硅酸铝、天然粘土中的一种或几种。
可选地，所述催化裂解催化剂含有1～60重量％的第二沸石混合物、0～20重量％的无机金属氧化物、5～99重量％的耐热无机氧化物和0～70重量％的粘土；以所述第二沸石混合物的总重量为基准，所述第二沸石混合物中含有50～95重量％的五元环高硅沸石和0～50重量％的β沸石。
可选地，用于对所述轻循环油馏分进行加氢的加氢处理单元反应器入口氢分压8～20MPa，加氢产物的芳烃含量在5％～20％范围内。
通过上述技术方案，本公开所述的方法通过将重质烃原料进行催化裂化反应，将中间产物经优化处理后再进行催化裂解反应，实现产品结构的优化，能够提升生产乙烯和丙烯的产率的同时，抑制副产品的生成，进而能够提升碳原子利用率。
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是本发明提供的重质烃生产乙烯和丙烯的方法的一种具体实施方式的流程示意图。
附图标记说明
1、催化裂化装置；2、分馏单元；3、催化裂解装置；4、柴油加氢反应器；5、重质烃原料；6、催化裂化产物；7、碳三及干气组分；8、混合碳四；9、C5+石脑油；10、催化裂解产物；11、轻循环油；12、加氢产物；13、重循环油；14、油浆。
具体实施方式
以下结合附图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。
在本公开中，在本公开中，在未作相反说明的情况下，术语“低碳烯烃”是指乙烯和丙烯；“石脑油”均指C5～C12组分。
本公开第一方面提供一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法，所述方法包括：a.使重质烃原料作为第一原料在流化催化裂化装置中与催化裂化催化剂接触进行催化裂化反应，生成的油气产物进入分馏单元进行分离；b.将所述分馏单元分离得到的混合碳四及C5+石脑油馏分进入催化裂解装置与催化裂解催化剂接触，进行催化裂解反应，使将到的裂解产物进入所述分馏单元进行分离；c.将分馏单元得到的轻循环油进入柴油加氢装置进行加氢处理，得到加氢产物，将所述加氢产物作为第二原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应；d.将所述分馏单元得到的重循环油作为第三原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应。
通过上述技术方案，本公开所述的方法通过将重质烃原料进行催化裂化反应，将中间产物经优化处理后再进行催化裂解反应，实现产品结构的优化，能够提升生产乙烯和丙烯的产率的同时，抑制干气、焦炭等副产品的生成，进而能够提升碳原子利用率。
一种实施方式中，所述分馏单元还得到碳三及干气组分和油浆。在该实施方式中，通过分馏单元对催化裂化产物进行分离，得到碳三及干气组分、混合碳四、C5+石脑油馏分、轻循环油、重循环油和油浆，进一步对其各组分进行相应的优化处理，能够实现各组分的充分利用。
一种实施方式中，所述重质烃原料为重质烃类和/或油脂；所述重质烃类选自常压瓦斯油、减压瓦斯油、加氢尾油、原油、渣油、煤液化油、费托合成油、油砂油和页岩油中的一种或几种；所述油脂选自动植物油脂和/或脂肪酸。
可选地，将重质原料、加氢产物和重循环油采用共同进料或分别进料的方式注入反应器。一种实施方式中，所述催化裂化装置的反应器包括重油催化裂化反应区和加氢产物回炼反应区，该方法包括：使所述重质烃原料和重循环油进入重油催化裂化反应区，使所述加氢产物进入所述加氢产物回炼反应区；其中，所述重循环油和重循环油注入口位于所述重质烃原料注入口的下游。以使催化裂化催化剂先与重质烃原料接触反应，再与重循环油接触反应，从而使催化剂温度、活性与反应原料性质进一步匹配，进一步促进重质原料转化为低碳烯烃。
一种实施方式中，所述催化裂化装置的反应器为提升管、下行管反应器、两段提升管或下行管的组合，或者为一段提升管和一段下行管的组合，所述组合方式为串联或者并联，优选以并联方式组合。其中，所述的提升管或下行管选自等直径提升管或下行管反应器、等线速提升管或下行管反应器和变直径提升管或下行管反应器中的一种或几种。
在该实施方式中，所述催化裂化反应的条件包括：加氢产物回炼反应区的反应温度为450～580℃，剂油比为(4～20):1，反应时间为0.1～5s，优选为2～5s，反应区的绝压(出口压力)为0.15～0.40Mpa；重油催化裂化反应区的反应温度为400～550℃，剂油比为4～25:1，反应时间为0.1～5s，优选为1～4s，反应区的绝压为0.15～0.40MPa。
根据本公开，催化裂化催化剂和催化裂解催化剂不同。优选地，催化裂化催化剂含有中孔和大孔分子筛，优选地大孔分子筛的含量大于中孔分子筛的含量，进一步优选地，催化裂化催化剂含有Y型沸石和β型沸石。
一种实施方式中，所述催化裂化催化剂的活性组分选自含或不含稀土的Y型沸石、含或不含稀土的HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、β沸石、MFI结构沸石和具有五元环结构的高硅沸石中的一种或几种，或者所述催化裂化催化剂为无定型硅铝催化剂。其中，MFI结构沸石优选为ZSM-5系列沸石。
一种实施方式中，所述催化裂化催化剂含有1～50重量％的第一沸石混合物、5～99重量％的耐热无机氧化物和0～70重量％的粘土。在该实施方式中，所述耐热无机氧化物来源于拟薄水铝石、铝溶胶、硅溶胶、硅铝溶胶和硅铝凝胶中的一种或几种。
一种优选地实施方式中，以所述第一沸石混合物的总重量为基准，所述第一沸石混合物中含有40～80重量％的Y型沸石、0～60重量％的β沸石、0～40重量％的具有MFI结构的中孔沸石。在该实施方式中，采用上述组分和含量形成的催化裂化催化剂，能够进一步增强对重质原料的催化裂化性能，有利于生成低碳烯烃前体，提高乙烯和丙烯的收率。
一种实施方式中，所述催化裂解装置的反应器又可进一步分为至少两个转化区，分别为混合碳四组分转化区和C5+石脑油转化区，两个转化区可以共用一个反应器或各用一个反应器。
一种优选的实施方式中，所述催化裂解装置的混合碳四组分转化区和C5+石脑油转化区反应区各用一个反应器；所述催化裂解装置的反应器至少包括第一反应器和第二反应器，其中，使所述混合碳四进入所述第一反应器，使所述C5+石脑油馏分进入所述第二反应器。
一种优选的实施方式中，所述催化裂解装置的第一反应器和第二反应器各自独立地为提升管反应器和/或流化床反应器构成；其中，所述的提升管选自等直径提升管反应器、等线速提升管反应器和变直径提升管反应器中的一种或几种；所述第一反应器和第二反应器以串联或并联的方式结合。
另一种优选的实施方式中，所述催化裂解装置的反应器又可进一步分为至少两个转化区，分别为混合碳四组分转化区和催化裂化石脑油转化区，两个转化区可以共用一根提升管或各用一根提升管。
进一步优选地，催化裂解装置优选的反应器型式为由两个提升管反应器构成的复合反应器，即催化裂解装置的第一反应器和第二反应器各分别为提升管反应器。两个反应器之间可以以串联或并联的方式结合。
一种实施方式中，催化裂解反应的反应条件包括：第一反应器的反应温度为600～700℃，优选为640～680℃；剂油比为8～40:1，优选为10～30：1；反应时间为0.1～6s，优选为1～4s；反应区的绝压为0.10～0.30Mpa，优选为0.15～0.25MPa。第二反应器的反应温度为600～680℃，优选为620～660℃；剂油比为8～40:1，优选为10～26：1；反应时间为0.1～6s，优选为2～5s；反应区的绝压为0.10～0.30MPa，优选为0.15～0.25MPa。上述优选的实施方式中，将混合碳四与C5+石脑油馏分分别在两个催化裂解反应器进行反应，从而分别设置适于两股原料的反应条件，有利于裂解反应进行，进一步提高低碳烯烃收率。
一种实施方式中，所述催化裂解催化剂包含裂解活性组分和载体；所述裂解活性组分选自含或不含改性元素的五元环高硅沸石、β沸石、无机金属氧化物中的两种或三种，其中所述改性元素包括稀土和/或磷，所述无机金属氧化物中的金属元素选自碱金属、碱土金属、过渡金属元素中的至少一种；所述载体选自氧化铝、硅酸铝和天然粘土中的一种或几种。
一种实施方式中，所述催化裂解催化剂含有1～60重量％的第二沸石混合物、0～20重量％的无机金属氧化物、5～99重量％的耐热无机氧化物和0～70重量％的粘土。
一种实施方式中，以所述第二沸石混合物的总重量为基准，所述第二沸石混合物中含有50～95重量％的五元环高硅沸石和0～50重量％的β沸石。
上述优选组成的裂解催化剂能够促进包含碳四和石脑油催化裂解，进一步提高乙烯和丙烯收率。
一种实施方式中，为了尽可能将芳环饱和，提高加氢产物的氢含量，所述轻循环油馏分进行加氢处理，其中，加氢处理单元反应器入口氢分压8～20MPa，加氢产物的芳烃含量在5～20％范围内。
一种实施方式中，制备催化裂化催化剂和催化裂解催化剂的方法包括：
将无机氧化物粘结剂的前身物，例如拟薄水铝石、铝溶胶、硅溶胶、硅铝溶胶、硅铝凝胶或其中两种或多种的混合物，与黏土以及去离子水混合，配制成固含量为10～50重％的浆液，搅拌均匀，用无机酸例如盐酸、硝酸、磷酸或硫酸将浆液pH调至1～4；保持该pH值，于20～80℃下静置老化0～2小时后加入铝溶胶和/或硅溶胶，搅拌0.5～1.5小时形成胶体，然后加入混合分子筛，所述混合分子筛包括所述的含磷的IMF结构分子筛和β分子筛，形成催化剂浆液，继续搅拌后喷雾干燥制成微球催化剂。然后将微球催化剂焙烧例如在350～650℃焙烧0.5～6小时，再用硫酸铵洗涤至氧化钠含量小于0.25重量％，用水洗涤并过滤，之后干燥。其中，洗涤条件包括：温度为40～70℃，硫酸铵：微球催化剂：水＝0.2～0.8:1:5～15重量比。
一种实施方式中，如图1所示，生产乙烯和丙烯的方法包括：
所述重质烃原料5、加氢产物12、重循环油13共同作为催化裂化装置1的进料。所述催化裂化产物6与催化裂解产物10共同作为分馏单元2的进料。来自所述分馏单元2的混合碳四馏分8和C5+石脑油馏分9作为催化裂解装置3的进料。来自所述分馏单元2的轻循环油11进入柴油加氢装置4，得到加氢产物12。来自所述分馏单元2的碳三及干气组分7中除包括乙烯和丙烯外，还包括氢气、甲烷、乙烷、丙烷。来自所述分馏单元2的物流14为外排的油浆。本公开的方法根据重油催化裂解生成低碳烯烃的反应机理和不同反应步骤的特点，将现有的重油直接裂解加轻油回炼的方式改为分段转化的方式，首先将重油最大化地转化为中间产物，再将中间产物高选择性地转化为乙烯和丙烯，实现对每个反应阶段反应环境的优化，提高目标产物选择性，减少低价值产物生成。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
实施例在小型提升管装置(RU)上实施。实施例中所使用的原料油的性质列于表1。实施例及对比例中所用到的催化剂有齐鲁催化剂分公司生产的MMC-2型催化剂、MLC-500型催化剂及自制的催化剂BY-1和EP-1。
制备例1
制备BY-1催化剂的方法包括：
将拟薄水铝石、高岭土以及去离子水混合，配制成固含量为10～50重量％的浆液，搅拌均匀，用硝酸将浆液pH调至1～4，保持该pH值，于70℃下静置老化0～2小时后加入铝溶胶和/或硅溶胶，搅拌2小时形成胶体，然后加入USY型分子筛(产自中石化长岭催化剂分公司)和β分子筛(产自中石化长岭催化剂分公司)，形成催化剂浆液，继续搅拌后喷雾干燥制成微球催化剂。以沸石混合物的总重量为基准，BY-1催化剂中USY型分子筛和β分子筛的质量分数分别为50％和50％。
然后将微球催化剂焙烧例如在450℃焙烧7小时，再用硫酸铵洗涤(其中，洗涤温度可以在40～70℃，硫酸铵：微球催化剂：水＝0.2～0.8:1:5～15重量比)至氧化钠含量小于0.25重量％，用水洗涤并过滤，之后干燥。
制备例2
制备EP-1催化剂的方法同制备例1，区别在于，EP-1催化剂中的活性组分为含磷的IMF结构分子筛(产自中石化长岭催化剂分公司)。
实施例1
将预热后的重质烃原料经水蒸气雾化后引入催化裂化装置中的重油催化裂化反应区与催化剂BY-1接触进行催化裂化反应，生成的催化裂化产物进入分馏单元进行分离。将分馏单元分离得到的混合碳四及C5+石脑油馏分作为催化裂解装置的进料与EP-1催化剂接触形成催化裂解产物；裂解产物进入分馏单元进行分离。将分馏单元得到的轻循环油通过加氢处理得到加氢产物，引入催化裂化反应器中的加氢产物回炼反应区，作为催化裂化装置的第二原料；将分馏单元得到的重循环油馏分作为催化裂化装置的第三原料，返回催化裂化反应器中的重油催化裂化反应区、分馏单元得到的油浆排出装置。操作条件列于表2，产物分布列于表3。
实施例2
由重质烃原料生产乙烯和丙烯的方法与实施例1相同，区别在于，催化裂化装置的反应器为下行管。操作条件列于表2，产物分布列于表3。
实施例3
由重质烃生产乙烯和丙烯的方法与实施例1相同，区别在于，催化裂化催化剂替换为等当量的MLC-500。操作条件列于表2，产物分布列于表3。
对比例1
该对比例重油直接催化裂解加轻烃回炼的模式，将预热后的重油原料经水蒸汽雾化后引入提升管反应器下部，与来自再生器的热催化剂接触进行催化裂解反应，所得的油气产物直接经气固快速分离设备，气体产物离开反应器进行后续处理，待生催化剂进入位于下方的汽提器。碳四馏分和轻石脑油在第二反应器进行裂解，产物经快速分离后离开装置。所用催化剂为MMC-2。操作条件列于表2，产物分布列于表3。
对比例2
由重质烃生产乙烯和丙烯的方法与实施例1相同，区别在于，催化裂解催化剂为MMC-2。操作条件列于表2，产物分布列于表3。
对比例3
本实施例与实施例1的催化剂相同，不同之处在于轻循环油不进行回炼，直接出装置。操作条件列于表2，产物分布列于表3。
表1重油性质
Figure BDA0003341149420000121
Figure BDA0003341149420000131
表2实施例及对比例的操作条件
Figure BDA0003341149420000132
表3实施例及对比例的产物分布
Figure BDA0003341149420000133
Figure BDA0003341149420000141
根据表3可知，实施例1～3与对比例1～3中数据进行比较可知，采用本公开所述的方法进行乙烯和丙烯的生产，能够显著提升乙烯和丙烯的产率。通过对实施例1和实施例2中的数据进行比较可知，催化裂化装置的反应器为下行管时，生产乙烯和丙烯的效果较好。进一步地，实施例1和对比例2的数据比较可知，相比于对比例2中在催化裂化和催化裂解步骤都使用相同的催化剂MMC-2，本公开的方法针对催化裂化步骤和催化裂解步骤分别使用不同的催化剂，有利于促进重油原料尽可能多地转化为低碳烯烃前身物，从而提高低碳烯烃产率，通过对实施例1和实施例3中的数据进行比较可知，当催化裂化催化剂为含较多大孔分子筛并且含有β分子筛的BY-1，且催化裂解催化剂为EP-1时，能够进一步提升乙烯和丙烯的产率。
以上结合附图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 (11)

1.一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法，其特征在于，所述方法包括：
a.使重质烃原料作为第一原料在流化催化裂化装置中与催化裂化催化剂接触进行催化裂化反应，生成的催化裂化产物进入分馏单元进行分离；
b.将所述分馏单元分离得到的混合碳四及C5+石脑油馏分进入催化裂解装置与催化裂解催化剂接触，进行催化裂解反应，使得到的裂解产物进入所述分馏单元进行分离；
c.将所述分馏单元得到的轻循环油进入柴油加氢装置进行加氢处理，得到加氢产物，将所述加氢产物作为第二原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应；
d.将所述分馏单元得到的重循环油作为第三原料进入所述催化裂化装置进行所述催化裂化反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重质烃原料为重质烃类和/或油脂；所述重质烃类选自常压瓦斯油、减压瓦斯油、加氢尾油、原油、渣油、煤液化油、费托合成油、油砂油和页岩油中的一种或几种；所述油脂选自动植物油脂或脂肪酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化装置的反应器包括重油催化裂化反应区和加氢产物回炼反应区，该方法包括：使所述重质烃原料和重循环油进入重油催化裂化反应区，使所述加氢产物进入所述加氢产物回炼反应区；其中，所述重循环油注入口位于所述重质烃原料注入口的下游；
所述加氢产物回炼反应区的反应温度为450～580℃，剂油比为4～20:1；所述重油催化裂化反应区的反应温度为400～550℃，剂油比为4～25:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化装置的反应器为提升管、下行管反应器、两段提升管或下行管的组合，或者为一段提升管和一段下行管的组合，所述组合方式为串联或者并联。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化催化剂的活性组分选自含或不含稀土的Y型沸石、含或不含稀土的HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、β沸石、MFI结构沸石和具有五元环结构的高硅沸石中的一种或几种，或者所述催化裂化催化剂为无定型硅铝催化剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化催化剂含有1～50重量％的第一沸石混合物、5～99重量％的耐热无机氧化物和0～70重量％的粘土；以所述第一沸石混合物的总重量为基准，所述第一沸石混合物中含有40～80重量％的Y型沸石、0～60重量％的β沸石、0～40重量％的具有MFI结构的中孔沸石。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂解装置至少包括第一反应器和第二反应器，该方法包括，使所述混合碳四进入所述第一反应器，使所述C5+石脑油馏分进入所述第二反应器；
所述第一反应器的反应温度为600～700℃，剂油比为8～40:1；所述第二反应器的反应温度为600～680℃，剂油比为8～40:1。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述催化裂解装置的第一反应器和第二反应器各自独立地为提升管反应器和/或流化床反应器构成；所述第一反应器和第二反应器以串联或并联的方式结合。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂解催化剂包含裂解活性组分和载体；
所述裂解活性组分选自含或不含改性元素的五元环高硅沸石、β沸石、无机金属氧化物中的两种或三种，其中所述改性元素包括稀土和/或磷，所述无机金属氧化物中的金属元素选自碱金属、碱土金属和过渡金属元素中的至少一种；
所述载体选自氧化铝、硅酸铝和天然粘土中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂解催化剂含有1～60重量％的第二沸石混合物、0～20重量％的无机金属氧化物、5～99重量％的耐热无机氧化物和0～70重量％的粘土；以所述第二沸石混合物的总重量为基准，所述第二沸石混合物中含有50～95重量％的五元环高硅沸石和0～50重量％的β沸石。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于对所述轻循环油馏分进行加氢的加氢处理单元反应器入口氢分压8～20MPa，加氢产物的芳烃含量在5～20重量％范围内。
CN202111308763.9A 2021-11-05 2021-11-05 一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法 Active CN116083122B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111308763.9A CN116083122B (zh) 2021-11-05 2021-11-05 一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111308763.9A CN116083122B (zh) 2021-11-05 2021-11-05 一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116083122A true CN116083122A (zh) 2023-05-09
CN116083122B CN116083122B (zh) 2024-07-12

Family

ID=86203088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111308763.9A Active CN116083122B (zh) 2021-11-05 2021-11-05 一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116083122B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090288985A1 (en) * 2004-03-08 2009-11-26 Jun Long Process for producing light olefins and aromatics
CN109705917A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 多产乙烯和丙烯的烃油加工方法及加工系统
CN109705904A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 多产乙烯和丙烯的烃油加工方法及加工系统
CN109705894A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 多产乙烯和丙烯的烃油加工方法及加工系统
CN113462429A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 中国石油化工股份有限公司 一种生产低碳烯烃和芳烃的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090288985A1 (en) * 2004-03-08 2009-11-26 Jun Long Process for producing light olefins and aromatics
CN109705917A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 多产乙烯和丙烯的烃油加工方法及加工系统
CN109705904A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 多产乙烯和丙烯的烃油加工方法及加工系统
CN109705894A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 多产乙烯和丙烯的烃油加工方法及加工系统
CN113462429A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 中国石油化工股份有限公司 一种生产低碳烯烃和芳烃的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116083122B (zh) 2024-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI810212B (zh) 生產高辛烷值的催化裂解汽油的方法
CN110540869B (zh) 一种催化裂化的方法
CN101440014B (zh) 一种生产低碳烯烃的方法
CN103131464B (zh) 一种生产低碳烯烃和轻芳烃的烃类催化转化方法
CN103131463B (zh) 一种多产丙烯的烃类催化转化方法
CN103221514B (zh) 将重质原料转化成中间馏分的方法
CN110950731B (zh) 一种催化裂解的方法
CN116083122B (zh) 一种重质烃生产乙烯和丙烯的方法
CN114763487B (zh) 一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法
CN114426877B (zh) 一种原油催化裂解生产低碳烯烃和btx的方法
CN116083121B (zh) 一种重质烃生产低碳烯烃和轻芳烃的方法
CN110540866A (zh) 一种原油全馏分的加工方法
CN112723970B (zh) 一种重质油生产丙烯、乙烯和芳烃的方法和催化转化装置
CN110951502B (zh) 一种改善热量分布的催化裂化方法
CN110951501B (zh) 一种低生焦原料的催化转化方法
CN114763484B (zh) 一种制取丙烯和丁烯的催化转化方法
CN115109615B (zh) 一种最大化生产丙烯的催化转化方法
CN114763485B (zh) 一种制取乙烯和丙烯的催化转化方法
CN114426878B (zh) 一种全馏分原油催化裂化生产低碳烯烃和轻芳烃的方法
US20240059989A1 (en) Fluidized catalytic conversion method for producing low-carbon olefins from hydrocarbons
TWI846841B (zh) 一種多產丙烯的催化轉化方法和系統
CN114763495B (zh) 一种制取乙烯、丙烯和丁烯的催化转化方法
CN114763315B (zh) 一种制取低碳烯烃的催化转化方法
CN114426874B (zh) 一种全馏分原油催化裂化生产低碳烯烃和轻芳烃的方法
CN111718753B (zh) 一种多产丙烯的催化转化方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant