一种生产低碳烯烃的方法_2

文档序号:9857414阅读:来源:国知局
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。
[0026] 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,这样能够使得到的液化石油气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 原料的体积。所述压力均指表压。
[0027] 从费托合成反应的气相产物中分离的液化石油气中通常含有烯烃,当将该含有烯 烃的液化石油气直接用于蒸汽裂解反应时,管式裂解炉对流段会结焦,特别是当所述液化 石油气中烯烃的含量超过2重量%时,对流段结焦较为严重,从而影响管式裂解炉的正常 生产操作。因此,在蒸汽裂解反应之前,需要将液化石油气先进行加氢反应。
[0028] 根据本发明提供的生产低碳烯烃的方法,所述加氢产物中正构烷烃的含量优选至 少为90重量%,更优选至少为95重量%。由于对于裂解原料中各组分而言,正构烷烃是生 产低碳烯烃的优质裂解原料,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,控制费 托合成反应和加氢反应的条件使得到的加氢产物中正构烷烃的含量控制在上述范围内,能 够获得更高的低碳烯烃的总收率。
[0029] 所述加氢反应通常需要在加氢催化剂的存在下进行,所述加氢催化剂的种类可 以为本领域的常规选择,例如,所述加氢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,所述第二载体为耐热无机氧化物和/或分子筛,所述第二活性组分含有第 VIII族金属组分和/或第W B族金属组分。此外,以所述加氢催化剂的总重量为基准,所述 第二载体的含量可以为20-99. 8重量%,优选为80-99. 5重量%,更优选为98-99. 5重量%; 以氧化物计的所述第二活性组分的含量可以为〇. 2-80重量%,优选为0. 5-20重量%,更优 选为0. 5-2重量%。具体地,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)、铂(Pt)等。所述第VEB族金属组分特别优选为锰(Μη)。所 述第VIII族金属组分和/或第W Β族金属组分通常以其氧化物的形式存在。
[0030] 在所述加氢催化剂中,优选地,所述第二活性组分通常包括主活性组分和助活性 组分,其中,所述主活性组分为铂和/或钯,所述助活性组分为铜、银、铅、镍、钴和锰中的至 少一种。优选地,以氧化物计的所述主活性组分与以氧化物计的所述助活性组分的重量比 为1-16 :1,最优选为2-9 :1。
[0031 ] 在所述加氢催化剂中,所述耐热无机氧化物可以为氧化铝、氧化硅、氧化钛等中的 一种或多种。所述分子筛可以为ZSM和/或MCM。
[0032] 所述加氢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 采用浸渍法制备得到。具体地,将第二载体浸渍在含有第二组分的化合物的溶液中,然后进 行干燥和焙烧。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,所述第二活性组分包括主活性组分和助活性组分,所述主活性组分 为铂和/或钯,所述助活性组分为铜、银、铅、镍、钴和锰中的一种或多种。因此,相应地,所 述第二活性组分的化合物包括主活性组分的化合物和助活性组分的化合物。所述主活性组 分的化合物为含铂化合物和/或含钯化合物。其中,所述含铂化合物可以为硝酸铂和/或 环己基二胺硫酸铂。所述含钯化合物可以为硝酸钯和/或硫酸钯。所述助活性组分的化合 物可以为含铜化合物、含银化合物、含铅化合物、含镍化合物、含钴化合物和含锰化合物中 的一种或多种。其中,所述含铜化合物可以为硝酸铜和/或硫酸铜。所述含银化合物可以 为硝酸银。所述含铅化合物可以为硝酸铅和/或碳酸铅。所述含镍化合物可以为硝酸镍和 /或硫酸镍。所述含钴化合物可以为硝酸钴和/或硫酸钴。所述含锰化合物可以为高锰酸 钾、硝酸锰、碱式碳酸锰等中的一种或多种。此外,在实际制备过程中,可以将第二载体浸 渍在同时含有主活性组分的化合物和助活性组分的化合物的溶液中,然后再进行干燥和焙 烧;也可以先将第二载体浸渍在含有主活性组分的化合物的溶液中,然后进行干燥和焙烧, 之后再将负载有主活性组分的第二载体浸渍在含有助活性组分的化合物的溶液中,然后再 进行干燥和焙烧;还可以先将第二载体浸渍在含有助活性组分的化合物的溶液中,然后进 行干燥和焙烧,之后再将负载有助活性组分的第二载体浸渍在含有主活性组分的化合物的 溶液中,然后再进行干燥和焙烧。
[0033] 此外,在所述加氢催化剂的制备过程中,各物质的用量以将得到的加氢催化剂 中第二载体的含量控制在20-99. 8重量%、优选控制在80-99. 5重量%、更优选控制在 98-99. 5重量%,以氧化物计的所述第二活性组分的含量控制在0. 2-80重量%、优选控制 在5-20重量%、更优选控制在0. 5-2重量%为准。此外,所述主活性组分的化合物与助活 性组分的化合物的用量优选使得到的加氢催化剂中,以氧化物计的所述主活性组分与以氧 化物计的所述助活性组分的重量比为1-16 :1,最优选为2-9 :1。
[0034] 本发明对在加氢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。
[0035] 本发明对在加氢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 第二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。
[0036] 所述加氢反应通常在加氢反应装置中进行。所述加氢反应的条件可以为本领域的 常规选择,优选地,所述加氢反应的条件包括:加氢反应装置的入口温度为50_250°C,反应 压力为〇. l_6MPa,原料的液时体积空速为0. 5-30h \氢气与所述液化石油气中烯烃的摩尔 比为1-20 :1 ;更优选地,所述加氢反应的条件包括:加氢反应装置的入口温度为60-230°C, 反应压力为0. 5-3MPa,原料的液时体积空速为15-25h \氢气与所述液化石油气中烯烃的 摩尔比为1-5 :1,这样能够更有效地将所述液化石油气中的烯烃转换为烷烃,并提高正构 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液相原料的体积。
[0037] 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,所述加氢产物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 射段出来后进入急冷锅炉,在急冷锅炉内,裂解气被冷却至300-600°C,以使裂解气不发生 裂解反应,同时回收热量;燃料系统用于向蒸汽裂解反应过程提供热量。所述分离装置用于 将裂解气分离成不同碳数的烃。裂解气经过分离装置的分离和提纯形成有机化工原料及其 他原料,如氢气、燃料气、乙烯、丙烯、C4馏分(包括丁烷、丁烯、丁二烯)、裂解汽油(含有芳 烃)、裂解柴油、裂解燃料油等。在分离装置中,尽管不同专利申请或文献公开的工艺流程顺 序不同,如LUMMUS的顺序分离流程、LINDE的前脱乙烷流程、S&W的前脱丙烷流程
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