一种生产低碳烯烃的方法_2

文档序号:9857427阅读:来源:国知局
o)、镍(Ni)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、钼(Pt)等中 的一种或多种,因此,相应地,所述第一活性组分的化合物选自含铁化合物、含钴化合物、含 镍化合物、含钌化合物、含铑化合物、含钯化合物、含钼化合物等中的一种或多种。具体地, 所述含铁化合物可以为硝酸铁和/或硫酸铁。所述含钴化合物可以为硝酸钴和/或硫酸 钴。所述含镍化合物可以为碱式碳酸镍、硝酸镍、硫酸镍等中的一种或多种。所述含钌化合 物可以为硝酸钌和/或硫酸钌。所述含铑化合物可以为硝酸铑和/或硫酸铑。所述含钯化 合物可以为硝酸钯和/或硫酸钯。所述含钼化合物可以为硝酸钼和/或环己二胺硫酸钼。 此外,所述第一活性组分的化合物以及第一载体的用量以将得到的费托合成催化剂中第一 载体的含量控制在65-92重量%、优选控制在75-90重量%,并将以氧化物计的第一活性组 分的含量控制在8-35重量%、优选控制在10-25重量%为准,在此不作赘述。
[0022] 本发明对在费托合成催化剂制备过程中所述干燥的条件没有特别地限定,只要将 经浸渍之后附着在载体上的溶剂去除即可,通常来说,所述干燥的条件包括:干燥温度可以 为45-160°C,优选为65-120°C ;干燥时间可以为2-40小时,优选为3-24小时。
[0023] 本发明对在费托合成催化剂制备过程中所述焙烧的条件没有特别地限定,只要将 所述第一活性组分的化合物转化为相应的氧化物即可,通常来说,所述焙烧的条件包括:焙 烧温度可以为300-550°C,优选为350-480°C ;焙烧时间可以为1-20小时,优选为2-12小 时。此外,所述焙烧通常在含水蒸汽2-lOvol %的空气流中进行。
[0024] 本发明对所述费托合成反应的条件没有特别地限定,优选地,所述费托合成反应 的条件包括:温度为200-450°C,压力为l_15MPa,原料的气时体积空速为500-1500h \氢 气与一氧化碳的体积比为〇. 5-2. 5 :1 ;更优选地,所述费托合成反应的条件包括:温度为 200-300°C,压力为2-8MPa,原料的气时体积空速为800-1500h \氢气与一氧化碳的体积比 为1. 5-2. 5 :1,这样能够使得到的费托合成反应的水相产物更适用于生产低碳烯烃,从而 获得更高的低碳烯烃的总收率。在本发明中,所述气时体积空速是指单位体积的催化剂每 小时处理气相反应物的体积。在本发明中,所述压力均指表压。
[0025] 根据本发明提供的生产低碳烯烃的方法,从所述加氢脱氧反应的产物中分离出的 液化石油气中正构烷烃的含量优选至少为95重量%,更优选为95-99重量%。由于对于裂 解原料中各组分而言,正构烷烃是生产乙烯、丙烯和丁二烯的优质裂解原料,所述裂解原料 中正构烷烃的含量越高,低碳烯烃的总收率就越高,反之,所述裂解原料中正构烷烃的含量 越低,低碳烯烃的总收率就越低,因此,控制加氢脱氧反应的条件使得到的液化石油气中正 构烷烃的含量控制在上述优选范围内,能够获得更高的低碳烯烃收率。
[0026] 所述加氢脱氧反应通常需要在加氢脱氧催化剂的存在下进行,所述加氢脱氧催化 剂的种类可以为本领域的常规选择。例如,所述加氢脱氧催化剂包括第二载体和负载在所 述第二载体上的第二活性组分,所述第二活性组分为VIB族金属组分和/或VID族金属组分, 所述第二载体选自金属氧化物、分子筛和碳材料中的一种或多种。此外,以所述加氢脱氧催 化剂的总重量为基准,所述第二载体的含量可以为20-97重量%,优选为40-75重量% ;以 氧化物计的所述第二活性组分的含量可以为3-80重量%,优选为25-60重量%。
[0027] 具体地,所述VIB族金属组分的实例包括但不限于:铬(Cr)、钥(Mo)、钨(W)等。所 述W族金属组分的实例包括但不限于:铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、 钼(Pt)等。所述VI B族金属组分和W族金属组分通常以其氧化物的形式存在。
[0028] 所述加氢脱氧催化剂中作为载体的金属氧化物、分子筛和碳材料的具体种类可以 与所述费托合成催化剂中作为载体的金属氧化物、分子筛和碳材料的具体种类相同,在此 不作赘述。
[0029] 所述加氢脱氧催化剂可以按照本领域技术人员公知的各种方法制备得到,例如, 可以将第二活性组分的化合物通过浸渍、滚球成型等方法附着至第二载体和/或第二载体 前驱体上,然后进行干燥和焙烧而获得。其中,所述第二活性组分的化合物应该根据需要 得到的第二活性组分的种类进行选择,如上所述,所述第二活性组分为VI B族金属组分和 /或W族金属组分,因此,相应地,所述第二活性组分的化合物选自含VI B族金属组分的化 合物和/或含W族金属组分的化合物。具体地,所述含VI B族金属组分的化合物包括含铬 化合物、含钥化合物、含钨化合物等,其中,所述含铬化合物可以为硝酸铬和/或硫酸铬,所 述含钥化合物可以为四钥酸铵、硝酸铵和硫酸铵中的一种或多种,所述含钨化合物可以为 硝酸钨和/或硫酸钨。所述含W族金属组分的化合物可以根据上文有关费托合成催化剂 制备过程中所采用的活性组分的化合物进行选择,在此不作赘述。所述第二载体前驱体可 以为现有的各种经干燥和焙烧之后能够生成第二载体的物质,例如,当所述载体为金属氧 化物(如氧化铝、氧化硅、氧化钛等中的至少一种)时,所述第二载体前驱体可以为该金属 氧化物所对应的溶胶(如铝溶胶、硅溶胶、钛溶胶等中的至少一种)。此外,所述第二活性 组分的化合物以及第二载体的用量以将得到的加氢脱氧催化剂中第二载体的含量控制在 20-97重量%、优选控制在40-75重量%,并将以氧化物计的所述第二活性组分的含量控制 在3-80重量%、优选控制在25-60重量%为准,在此不作赘述。
[0030] 本发明对在加氢脱氧催化剂制备过程中所述干燥的条件没有特别地限定,只要将 经浸渍之后附着在载体上的溶剂去除即可,通常来说,所述干燥的条件包括:干燥温度可以 为45-160°C,优选为65-120°C ;干燥时间可以为2-40小时,优选为4-24小时。
[0031] 本发明对在加氢脱氧催化剂制备过程中所述焙烧的条件没有特别地限定,只要将 所述活性组分的化合物转化为相应的氧化物即可,通常来说,所述焙烧的条件包括:焙烧温 度可以为300-550°C,优选为350-480°C ;焙烧时间可以为1-20小时,优选为2-12小时。
[0032] 本发明对所述加氢脱氧反应的条件没有特别地限定,优选地,所述加氢脱氧反 应的条件包括:温度为200-350°C,压力为0. 5-10MPa,液时体积空速为0. 5-10h \氢气与 有机含氧化合物的摩尔比为3-30 :1 ;更优选地,所述加氢脱氧反应的条件包括:温度为 200-300°C,压力为5-10MPa,液时体积空速为l-6h \氢气与有机含氧化合物的摩尔比为 4-10 :1,这样能够有效提高液化石油气中正构烷烃的含量,从而获得更高的低碳烯烃收率。 在本发明中,所述液时体积空速是指单位体积的催化剂每小时处理有机含氧化合物的体 积。
[0033] 根据本发明提供的生产低碳烯烃的方法,所述蒸汽裂解反应和裂解产物的分离在 裂解装置中进行。所述裂解装置包括裂解炉和分离装置。所述裂解炉可以为本领域常规使 用的蒸汽裂解制低碳烯烃的裂解炉。所述裂解炉通常主要包括对流段、辐射段、急冷锅炉和 燃气系统。在所述裂解炉中,液化石油气在裂解炉中被加热至高温发生蒸汽裂解反应生成 富含低碳烯烃的裂解气(裂解产物)。优选地,所述裂解炉为管式裂解炉。所述管式裂解炉 包括对流段、辐射段、急冷锅炉和燃气系统,裂解原料在对流段中进入辐射段;在辐射段内, 裂解原料与蒸汽加热至发生蒸汽裂解反应,生成含有低碳烯烃的裂解气;裂解气从辐射段 出
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