专利名称：一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法
技术领域：
本发明涉及一种生产丙烯和轻芳烃的方法
背景技术：
低碳烯烃和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)是基本的化工原料，目前，BTX主要来源于轻烃重整工艺和蒸汽热裂解工艺，低碳烯烃主要来源于天然气、轻质石油烃类蒸汽热裂解和烃油催化裂化。然而由于原油日渐重质化，轻烃原料缺乏日益严重，因此以重油为原料生产低碳烯烃和轻芳烃的技术路线逐渐受到重视。US5670037公开了一种制取低碳烯烃的烃类催化转化方法，原料为不同沸程的石油馏分、渣油或原油，在流化床或移动床反应器内使用固体酸催化剂进行催化转化反应，温度480-680°C，压力0. 12-0. 40MPa,反应时间在0. 1-6秒，剂油比4_12，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。US6791002公开了一种用于烃类裂化的提升管反应器系统，通过控制不同组分的裂化反应温度和时间，提高低碳烯烃的产率。US 2002/0003103A1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/A1比为0. 1 10。US5009769中公开的烃类裂化方法采用双提提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入第一根提升管，在剂油比5 10、停留时间1 4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入第二根提升管，在剂油比3 12、停留时间1 5秒的条件下裂化。两根提升管末端进入同一个沉降器中，且共用后续分馏系统。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°C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。US6538169公开了一种通过将部分待生剂返回至反应器底部，提高剂油比，降低油剂接触温度，同时通过添加ZSM-5助剂提高低碳烯烃产率的方法。W003059502公开了一种在具有两个不同直径反应区的提升管反应器中，将重质原料高选择性转化为低碳烯烃的方法。US7323099公开了一种选择性生产低碳烯烃的两段催化裂化方法。在第一反应区， 重质原料在含大孔和中孔分子筛催化剂的催化转化下，生产富含烯烃的汽油组分，第一反应区生成的富含烯烃汽油组分再在第二反应区在含中孔分子筛催化剂的催化转化下，生成低碳烯烃。以上技术虽然在增加催化裂化丙烯产率方面取得了比较明显的进步，然而其增加
权利要求
1.一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，包括(1)将第一原料与含有改性β沸石的裂化催化剂在第一反应器接触进行催化裂化反应，然后分离积炭催化剂和油气产物，油气产物引入分馏装置分馏，积炭催化剂引入汽提器；所述第一原料为重质烃类和/或油脂；(2)将第二原料与含有改性β沸石的裂化催化剂在第二反应器接触进行催化裂化反应；所述第二原料为C4烃馏分和/或轻汽油馏分；(3)将步骤O)中第二反应器反应后的催化剂和油气产物引入第三反应器进行反应， 反应后的油气产物经沉降器引入分馏装置进行分馏。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应器的反应温度为450 550°C， 剂油比为4 15，反应时间为0. 1 5秒；第二反应器的反应温度为530 650°C，剂油比为15 50，反应时间为0. 1 4秒；第三反应器的反应温度为480-620°C，重时空速为 0. 2-30h_1o
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，第一反应器的反应温度为480 530°C， 反应时间为1 4s。
4.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第三反应器的反应温度为500 610°C，重时空速为0. 5 201Γ1。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重质烃类选自柴油、加氢尾油、减压瓦斯油、原油、渣油、煤液化油、油砂油和页岩油中的一种或几种。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括裂化轻汽油和/或裂化C4烃组分，且裂化轻汽油和裂化C4烃组分经加氢反应脱除其中二烯烃和炔烃后引入第二反应器。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括本发明分馏装置分馏得到的裂化C4烃馏分和/或裂化轻汽油馏分。
8.按照权利要求1、6或7所述的方法，其特征在于，所述C4烃馏分中烯烃含量不低于 35重量％ ；所述轻汽油馏分中烯烃含量为30 90重量％，轻汽油馏分的馏程处于30°C 85°C之间。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一反应器为提升管反应器，所述的第二反应器为提升管反应器，所述的第三反应器为流化床反应器。
10.按照权利要求1或9所述的方法，其特征在于，还包括第四反应器，离开第三反应器的催化剂引入第四反应器，与引入第四反应器的汽提油气接触反应后引入汽提器汽提；反应后的油气经沉降器引入分馏装置分馏，第四反应器为床层反应器。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，第四反应器中还引入馏程在140 230°C之间的汽油馏分。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应器中引入与所述第一原料的重量比为0.05-0. 20 1的稀释剂；第二反应器中引入与所述第二原料的重量比为 0.20-0.8 1的稀释剂；所述稀释剂选自水蒸气、低碳烷烃和氮气中的一种或几种。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以催化剂的总重量为基准，所述含有改性的β沸石的裂化催化剂中，含有1 60重量％的沸石混合物、5 99重量％的耐热无机氧化物和0 70重量％的粘土 ；以所述沸石混合物的总重量为基准，所述沸石混合物中含有1 75重量％的磷和过渡金属M改性的β沸石、25 99重量％的具有MFI结构的沸石，所述的过渡金属M选自！^e、Co、Ni和Cu中的一种或几种。
14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将分馏装置得到的汽油全馏分或馏程在70 150°C之间的汽油馏分加氢精制，得到精制汽油；然后将精制汽油进行溶剂抽提，得到苯、甲苯、二甲苯的步骤。
15.一种用于权利要求1所述生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法的催化裂化装置，其特征在于，该催化裂化装置包括提升管反应器(1)、提升管反应器(1)的气固快分装置(14)、提升管反应器( 、流化床反应器( 、流化床反应器挡板(31)、沉降器(4)和汽提器(5)，其中所述汽提器(5)位于所述流化床反应器(3)的下方，所述提升管反应器O)的出口和所述流化床反应器C3)的任意位置连通，流化床反应器C3)的反应器挡板(31)与沉降器⑷的器壁之间形成空隙(7)。
16.按照权利要求15所述的催化转化装置，其特征在于，所述沉降器(4)与所述流化床反应器(3)同轴，并位于所述流化床反应器的正上方；所述汽提器(5)与所述流化床反应器(3)同轴，并位于所述流化床反应器的正下方；提升管反应器(1)位于所述汽提器的外部，提升管反应器( 穿过所述汽提器( 的内部而伸入所述流化床反应器的底部；所述提升管反应器(1)选自等直径的圆管、锥台形筒体或1-6段直径不同的直筒体通过变径段连接而成的组合体的至少任一种；所述提升管反应器( 选自等直径的圆管、锥台形筒体或 1-6段直径不同的与直筒体通过变径段连接而成的组合体的至少任一种；所述流化床反应器C3)选自等直径的筒体、锥台形筒体或1-6段直径不同的直筒体通过变径段连接而成的组合体的至少任一种。
全文摘要
一种生产丙烯和轻芳烃的方法，包括将重质烃类和/或油脂与含有改性β沸石的裂化催化剂在第一反应器接触进行催化裂化反应，将C4烃馏分和/或轻汽油馏分与含有改性β沸石的裂化催化剂在第二反应器接触进行催化裂化反应后引入第三反应器进行反应的步骤。本发明提供的烃油转化方法，具有较高的丙烯产率和轻芳烃产率。
文档编号C10G3/00GK102206509SQ20101013668
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者张执刚, 朱根权, 谢朝钢, 陈昀, 鲁维民 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院