专利名称：一种重质烃改质方法
技术领域：
本发明涉及化合物技术领域，特别涉及化合物改质技术领域，具体是指一种重质 烃改质方法。
背景技术：
随着全球石油资源的减少和石油价格的持续攀高，重质烃的利用受到了广泛的重 视。将重质烃进行改质以获取更多的轻质组分成为工业界和学术界普遍关注的焦点。工业 上对重质烃的常规处理办法有焦化、催化裂化、加氢裂化等等。上述过程如催化裂化和加氢 裂化需要巨额基础设施投资，并且由于催化剂消耗等原因使得生产成本较高。而焦化等方 法尽管技术成熟，但过程产生大量的副产品焦炭，且液体烃的品质极低。近期的研究发现，重质烃在超(近)临界水进行减粘改质具有独特的特点。首先， 超(近)临界水可以在烃裂解体系的烃自由基端形成近程溶剂化结构，从扩散和空间位阻 角度抑制引起结焦形成的二次反应。此外，一旦焦前驱体在超(近)临界水中形成后，通过 原位的水气变换等反应转化为活性极高的原子H，这部分氢有可能进入裂解反应体系中。大 部分实验报道肯定了在超(近)临界水中进行烃裂解反应时可以部分抑制焦的形成，并且 反应产物中的轻质化产品收率略有改善。然而，作为一种绿色的反应溶剂，超(近)临界水在重质烃裂解体系中的存在主要 还是从物理作用层面影响到反应的动力学网络和产品结构。一个突出的问题在于H/C比极 低的重质烃在裂解过程中同时存在缩合和裂解两种截然不同的趋势。出于H/C平衡的限 制，在获取H/C比较高的轻质产品的同时，大量结焦同时不可避免。为重质烃裂解过程提供 额外的氢源成为优化超(近)临界水中重质烃改质的关键所在。为此，在相关的学术研究中 分别引入了直接水气变换、部分氧化间接水气变化、直接加氢等手段。尽管取得了一定的成 效，但是整个裂解过程趋于复杂，尤其是在极端苛刻条件下引入非均相催化使得过程实施 的可行性大大降低。至今尚没有关于在超(近)临界水中进行重质烃改质的工业化报道。因此，需要提供一种新的重质烃改质方法，其使用超(近)临界水作为反应溶剂， 提高重质烃裂解产品中的轻质产物收率并抑制结焦，从而使得在超(近)临界水中进行重 质烃改质适于工业化大规模生产。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种重质烃改质方法，该重 质烃改质方法构思巧妙独特，在使用超(近)临界水作为反应溶剂的同时，提高了重质烃裂 解产品中的轻质产物收率并抑制了结焦，且操作简便，从而使得在超(近)临界水中进行重 质烃改质适于工业化大规模生产。为了实现上述目的，本发明的重质烃改质方法采用了如下技术方案该重质烃改质方法，其特点，将重质烃与聚烯烃在水的超(近)临界区域中进行共 裂解。
也就是说，重质烃与聚烯烃的热裂解同时置于超(近)临界水中进行。所述超 (近)临界水是指处于其临界点(374°C，22. IMPa)以上(附近)的高温高压状态时的水。所述重质烃可以是任何重质烃，例如可以为减压渣油、超重质原油、催化裂化油浆 等。较佳地，所述重质烃选自减压渣油、超重质原油和催化裂化油浆的一种或几种。所述聚烯烃可以为任何聚烯烃，例如可以为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、以及各种烯 烃的共聚物和接枝聚合物。较佳地，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、其共聚物和接枝 聚合物的一种或几种。所述超(近)临界区域的温度和水密度可以为任何合适的数值。较佳地，所述超 (近)临界区域的温度为380 500°C，所述超(近)临界区域的水密度为0.05 0.6g/
3
cm ο所述重质烃和所述水的初始质量比可以为任何合适的比例。较佳地，所述重质烃 和所述水的初始质量比为1 1 1 10。所述重质烃和所述聚烯烃的初始质量比可以为任何合适的比例。较佳地，所述重 质烃和所述聚烯烃的初始质量比为30 1 5 1。所述共裂解可以在任何合适的条件下进行。较佳地，所述共裂解在惰性气体存在 条件下进行。所述共裂解可以在任何合适的反应器中进行。较佳地，所述共裂解在釜式反应器 中进行。更佳地，在所述共裂解进行之前，用惰性气体吹扫所述釜式反应器。本发明的有益效果具体在于本发明将重质烃与聚烯烃的热裂解同时置于超 (近)临界水中进行。重质烃的裂解中间产物从聚烯烃的裂解中间体碳链上获取部分氢， 从而改善轻质化产品收率，同时抑制焦的形成，构思巧妙独特，且操作简便，从而使得在超 (近)临界水中进行重质烃改质适于工业化大规模生产。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。实施例1 将5g减压渣油，50g去离子水，0.25g低密度聚乙烯(密度0. 915g/cm3，结晶度 54%，分子量分布Mw/Mn= 35，平均分子量3万道尔顿)先后加入到IOOmL反应釜中。用氮 气吹扫后密闭反应釜。将反应釜迅速升温至380°C持续反应Ih后冷却反应釜至室温。对釜 内液体和固体分别进行分离，取其中油相进行四组分分析，并收集固体残炭称重。将渣油在同样的反应温度和水密度条件下单独进行裂解，与共裂解结果的对比数 据可参见表1。表1渣油原料和裂解产物的四组分分析数据
权利要求
一种重质烃改质方法，其特征在于，将重质烃与聚烯烃在水的超(近)临界区域中进行共裂解。
2.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述重质烃选自减压渣油、超 重质原油和催化裂化油浆的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙 烯、聚丁烯、其共聚物和接枝聚合物的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述超(近)临界区域的温度 为380 500°C，所述超(近)临界区域的水密度为0. 05 0. 6g/cm3。
5.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述重质烃和所述水的初始 质量比为1 1 1 10。
6.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述重质烃和所述聚烯烃的 初始质量比为30 1 5 1。
7.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述共裂解在惰性气体存在 条件下进行。
8.根据权利要求1所述的重质烃改质方法，其特征在于，所述共裂解在釜式反应器中 进行。
9.根据权利要求8所述的重质烃改质方法，其特征在于，在所述共裂解进行之前，用惰 性气体吹扫所述釜式反应器。
全文摘要
本发明涉及一种重质烃改质方法，将重质烃与聚烯烃在水的超(近)临界区域中进行共裂解，较佳地，重质烃选自减压渣油、超重质原油和催化裂化油浆的一种或几种，聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、其共聚物和接枝聚合物的一种或几种，超(近)临界区域的温度为380～500℃，超(近)临界区域的水密度为0.05～0.6g/cm3，重质烃和水的初始质量比为1∶1～1∶10，重质烃和聚烯烃的初始质量比为30∶1～5∶1，共裂解在惰性气体存在条件下进行，共裂解在釜式反应器中进行，本发明的重质烃改质方法构思巧妙独特，在使用超(近)临界水作为反应溶剂的同时，提高了重质烃裂解产品中的轻质产物收率并抑制了结焦，且操作简便，从而使得在超(近)临界水中进行重质烃改质适于工业化大规模生产。
文档编号C10G9/00GK101935542SQ20101028241
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者刘颖, 柏帆, 袁佩青 申请人:华东理工大学