一种提高丙烯和芳烃收率的液态石油烃裂解方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液态石油烃裂解方法，更具体地说，涉及一种提高丙烯和芳烃收 率的液态石油烃裂解方法。
【背景技术】
[0002] 目前，世界上低碳烯烃（乙烯、丙烯和丁烯）的生产主要采用管式炉蒸汽热裂解法， 由此法获得的乙烯产量超过乙烯总产量的99%。同时还能获得一定量的丙烯、丁二烯和芳 烃等物质。随着市场对丙烯要求的增长，"以丙烯为目的产物"的研究和生产日渐增加。近 几年来，随着市场对丙烯需求的逐渐增加，出现了如丙烷脱氢、甲醇制丙烯和C4烯烃转化 等制备丙烯的方法。这些方法与石脑油蒸汽热裂解技术一起使用，为市场提供所需的乙烯、 丙烯和丁二烯。但是，这些技术存在着原料供应量不足，或产物品种不能满足市场需要的现 象。
[0003] 另外，随着页岩气的开发和利用，乙烯的生产原料逐渐由油向气过渡；由于页岩气 的成本比石脑油低，因此由石脑油通过蒸汽热裂解工艺生产乙烯的经济性受到严重挑战。 为了使通过石油烃生产乙烯的方法在成本上与通过页岩气生产乙烯的方法抗衡，保证一定 的经济性，蒸汽裂解液态石油烃工艺需要减少低附加值产物甲烷的收率，提高丙烯和C6? C8芳烃的收率。
[0004] 在液态石油烃蒸汽热裂解得到的产物中，乙烯和丙烯的收率约为45%，低附加值甲 烷的收率约为15%，且丙烯与乙烯比值小于0. 6。同时，由于石油烃蒸汽热裂解温度为780? 840°C，在如此高的温度下反应，产物受热控制，导致产生大量附加值低的甲烷，同时低碳烯 烃聚合成环，高碳芳烃含量增加，产物中附加值高的C6?C8芳烃含量降低。这样导致液态 石油烃原料的有效利用率低，产物分布不能调节。因此需要一种液态石油烃裂解方法，能够 提高蒸汽热裂解产物中丙烯和C6?C8芳烃的收率。
【发明内容】
[0005] 为降低液态石油烃裂解产物中的甲烷含量，提高由液态石油烃制取丙烯和C6? C8芳烃的收率，同时保证较高水平的乙烯收率，本发明提供了一种液态石油烃裂解方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0007] -种提高丙烯和芳烃收率的液态石油烃裂解方法，该方法包括将石油烃进行催化 裂解，将催化裂解的液相产物进行芳烃抽提，然后再将所得芳烃抽提后剩下的液相产物进 行蒸汽热裂解。
[0008] 在一个具体的实施例中，所述方法可包括以下步骤：
[0009] (1)将待裂解的液态石油烃和水引入预热器，经预热器加热气化为气体；
[0010] 所述石油烃的来源包括天然气加工厂的轻烃，如碳原子数大于等于四的丁烷等， 以及炼油厂的加工产品，如炼厂气、石脑油、柴油、重油、渣油等，以及炼油厂二次加工油，如 焦化加氢油、加氢尾油等。
[0011] (2)将预热气化得到的气体送入催化裂解反应器，在催化剂的作用下进行低裂解 程度的催化裂解反应。所述催化裂解反应可通过现有的催化裂解反应装置进行，如固定床 反应器或流化床反应器，催化剂负载于反应器内。
[0012] 在一个具体的实施例中，所述催化裂解的反应温度为450-700°C，反应压力为 0. 001-0. 3MPa，重量空速为1-2(?-1,水与石油烃的质量比为0. 1:1-1:1。优选反应温度为 550-650°C，石油烃的重量空速为2-lOh-1，水与石油烃的质量比为0. 2:1-0. 7:1。
[0013] 在一个具体的实施例中，在催化裂解反应中使用的催化剂由ZSM-5型分子筛、粘 合剂和改性组分组成。其中，ZSM-5分子筛的含量为20-80wt%，粘合剂为20-70wt%，改性 组分为〇. l-l〇wt%，优选ZSM-5分子筛的含量为40-70wt%，粘合剂为25-55wt%，改性组分为 l-5wt%。其中粘合剂由SiO 2和/或Al2O3组成，改性组分由P和La系元素组成，所述磷元 素选自磷酸和/或磷酸盐，La系元素选自其水溶性盐。改性组分的元素可通过浸渍法、离 子交换法或机械混合法引入，催化剂的成型可以采用挤条成型等常规方法。
[0014] (3)将催化裂解的产物进行冷凝，分离得到气相和液相产物；将液相产物进行芳烃 抽提，使剩余的液相产物中芳烃的含量降低为l〇wt%以下，优选为4-8wt%。所述芳烃抽提可 通过常规的利用萃取精馏从烃类混合物中分离芳烃的方法进行，如CN99107785. 7中记载， 通过预分馏从烃类混合物中分离出苯馏分，将苯馏分通入萃取精馏塔的下部，溶剂从塔顶 通入。将萃取精馏塔的底部排出的富含芳烃的富溶剂通入溶剂回收塔，塔顶馏分经冷凝后 得到混合芳烃，塔底排出的贫溶剂重新引入萃取精馏塔的顶部循环利用。
[0015] (4)将经过芳烃抽提后剩下的液相产物送入蒸汽热裂解炉，进行高裂解程度的蒸 汽热裂解反应。
[0016] 在一个具体的实施例中，蒸汽热裂解可采用反应器与加热炉融为一体的裂解炉进 行。石油烃和水液在辐射炉管内流过，管外通过燃料燃烧的高温火焰、产生的烟道气、炉墙 辐射加热将热量经辐射炉管的管壁传给管内物料，裂解反应在管内高温下进行，管内无催 化剂。同时为降低石油烃分压，目前大多采用加入稀释蒸汽(如稀释用水）的方式促使反应 朝向石油烃裂解的方向进行，因此称为蒸汽热裂解。
[0017] 在一个具体的实施例中，所述蒸汽热裂解的反应温度为780-860°C，停留时间为 0. 1-0. 3s，水与石油烃的质量比为0. 3:1-0. 6:1。优选反应温度为820-850°C，停留时间为 0. 2-0. 3s，水与石油烃的质量比为0. 4:1-0. 6:1。由于在步骤（1)中引入的水在步骤（3)时 已进入气相产物中，因此需要向蒸汽热裂解炉中输入水蒸气，保证水与石油烃的质量比。
[0018] (5)将蒸汽热裂解的产物进行冷凝，分离得到气相和液相产物。
[0019] 气相分离和液相分离可采用现有的蒸汽热裂解工艺中的常规装置进行。对所述催 化裂解得到的气相产物和蒸汽热裂解得到的