一种生产丙烯和燃料油的催化转化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生产丙烯和燃料油的催化转化方法，更具体地说，涉及一种由轻 质烃油原料催化转化生产丙烯和燃料油的方法。
【背景技术】
[0002] 丙烯是重要的有机化工原料，据分析，2012年全球丙烯需求增长量约4.0%，约 83Mt，丙烯供需比约为1.0。近10年来，世界丙烯需求的增长率一直高于乙烯，预计在今 后20年，世界丙烯需求的增长率仍将超过乙烯需求的增长率。目前，世界上61 %的丙烯来 自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，34%来自炼油厂催化裂化装置生产汽油、柴油的副产品，其 中，蒸汽裂解以石脑油等轻质油为原料通过热裂解生产乙烯和丙烯，但丙烯的产率仅为15 重量％左右，常规催化裂化技术中丙烯产率约为3-5%，重质油催化转化技术中丙烯产率约 为15-20 %。随着原油的重质化和劣质化加剧，从重质油中生产丙烯的技术优势和经济性将 会受得极大的挑战。
[0003] 受环保法规要求和汽车行业对燃料质量要求的日趋严格的推动，近年来全球车用 汽油质量提升十分迅速，油品质量升级步伐也明显加快。目前，FCC汽油约占车用汽油总量 的70%以上，重整汽油和其它优质高辛烷值汽油组分含量过低，不到9%，而低辛烷值的直 馏汽油所占比例较高，达到约13%。因此，FCC汽油质量对汽油总体水平起着举足轻重的作 用。FCC汽油辛烷值R0N最高为90-92,最低为87-88,平均为89-90 ;Μ0Ν最高为80. 6,最低 为78,平均为79,与其他一些发达国家的汽油质量相比存在较大的差距，因此，提高汽油辛 烷值，实现汽油升级换代是大势所趋。另外，在汽油清洁化过程中，一些措施如控制汽油烯 烃含量、脱硫，都导致辛烷值不同程度地损失，辛烷值短缺的矛盾将更加突出。综上所述，开 发生产丙烯同时生产优质燃料油如高辛烷值汽油的催化裂化技术，以满足质量要求不断提 高的化工原料和优质燃料油生产需求，无疑具有重要现实意义。
[0004] CN101362960A提出将馏程为160-260°c的馏分原料与常规催化裂化催化剂接触， 在流化床反应器内进行裂化反应，反应油气经分离得到目的产物高辛烷值汽油。该方法提 高了汽油的辛烷值和产率，同时副产部分小分子烯烃如乙烯和丙烯。
[0005]CN101362959A提出将难裂化的原料先与热再生催化剂接触，再与易裂化的原料油 混合后进行裂化反应，得到目的产物丙烯和高辛烷值汽油及再裂化的原料，再裂化的原料 包含馏程为180-260°C的馏分、重芳烃抽余油。该方法丙烯的产率和选择性大幅增加，汽油 产率和辛烷值明显地提高，干气产率降低幅度高达80重％以上。
[0006]CN101531923A提出将难裂化的原料先与热再生催化转化催化剂接触，反应物流再 与易裂化的原料油混合反应，得到丙烯和汽油，将>260°C的馏分经加氢处理所得的加氢重 油作为原料油。该方法提高了丙烯产率和选择性，且高辛烷值汽油产率增加，干气产率降 低，液体收率大幅度增加。
[0007]CN101724430A提出将劣质原料油依次注入催化转化反应器的第一反应区和第二 反应区与催化转化催化剂接触反应，得到丙烯、汽油、催化蜡油及其它产品，其中，催化蜡油 进入芳烃抽提装置，分离得到抽出油和抽余油；抽余油循环至反应器的第一反应区或/和 其它催化转化装置进一步反应得到目的产物丙烯和汽油。
[0008]CN101760227A提出不同裂化性能的原料油进入第一提升管反应器的不同反应区 与催化转化催化剂接触进行裂化反应，得到包含丙烯、汽油、再裂化原料的产物，其中，再裂 化原料送入第二提升管反应器内，两个提升管反应器的待生催化剂在同一个再生器中烧焦 再生后分别返回两个提升管反应器。该方法丙烯和汽油产率明显地增加，汽油辛烷值明显 地改善，在丙烯产率大幅度增加的情况下，干气产率明显地降低，可降低达80重量％以上。
[0009]CN102453540A提出优质原料油与平均活性较低且活性分布相对均匀的热再生催 化剂在反应器的下部接触发生裂化反应，将反应产物中的柴油馏分切割为轻柴油馏分和重 柴油馏分，重柴油馏分单独或/和回炼油馏分、油浆馏分进行加氢处理得到加氢重柴油馏 分，加氢重柴油馏分单独或/和轻柴油馏分返回本反应器或/和其他反应器进行进一步反 应。该方法不仅提高汽油产率，而且提高汽油辛烷值，同时降低干气和焦炭产率。
[0010] 从上述专利申请所公开的技术可以看出，现有的烃类催化转化生产低碳烯烃和燃 料油技术的开发主要集中于重质油催化裂化技术方面，由于重质油馏程范围较宽，烃类分 子较大，产物结构纷繁复杂，为了提高丙烯收率，采用较高的反应温度，造成在增加丙烯产 率情况下，干气产率尤其是甲烷产率大幅度增加。为了满足日益增长的丙烯和优质燃料油 以及原料多样性和灵活性的需求，有必要开发一种以轻质石油烃为原料最大限度地转化为 丙烯和优质燃料油的催化转化方法，以提高过程选择性、高效地利用石油资源。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是为了克服现有的丙烯和燃料油的生产方法主要集中于重质油催 化裂化技术，并且干气产率较高，丙烯产率和燃料油（主要是汽油）的辛烷值相对较低的缺 陷，提供一种由轻质烃油原料催化转化生产丙烯和燃料油的方法。
[0012] 为了克服上述缺陷，本发明的发明人通过研究后发现，在催化转化反应过程中引 入二氧化碳，二氧化碳会与催化转化催化剂中沸石分子筛的骨架氧发生化学反应，在催化 剂表面形成碳酸盐和质子，这些质子可以为催化转化反应提供活性中心，降低裂解反应活 化能，从而能够提高轻质烃油原料的裂解反应速度，进而提高乙烯和丙烯收率，特别是丙烯 收率，同时也可以提高燃料油（特别是汽油）的产率以及燃料油的品质如汽油辛烷值，从而 完成了本发明。
[0013] 本发明提供了一种生产丙烯和燃料油的催化转化方法，该方法包括：在催化转化 催化剂的存在下，将预热后的轻质烃油原料和二氧化碳在反应器的第一反应区进行催化转 化反应，然后将所述反应器的第一反应区的反应物料注入所述反应器的第二反应区，并与 注入的二氧化碳进行催化转化反应。
[0014] 根据本发明提供的所述生产丙烯和燃料油的催化转化方法可以有效提高丙烯和 燃料油的产率，降低干气产率，并且提高燃料油的品质如汽油辛烷值。
[0015] 而且，本发明提供的方法，使得石化企业可以采用催化加工方法替代热加工方法 从石油馏分油最大限度生产化工原料和车用燃料油，使石化企业成功地实现低碳转型，缓 解了碳排放的巨大压力，既解决了石化原料短缺的问题，又提高了石化行业的经济效益和 社会效益。
[0016] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0017] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0018] 图1为根据本发明的一种优选实施方式的生产丙烯和燃料油的催化转化方法的 流程示意图。
[0019] 附图标记说明
[0020] 1-提升管反应器第一反应区；2-再生器；3-沉降器；
[0021] 4-汽提段；5-脱气罐；
[0022] 6-(提升管反应器1出口端）旋风分离器；
[0023] 7-(连通旋风分离器6的气体出口与大油气管线20)集气室；
[0024] 8-待生催化剂斜管管线；9-待生滑阀；
[0025] 10_(连通再生器2的催化剂出口与脱气罐5)管线；
[0026] 11-(连通脱气罐5气体出口与再生器2)管线；
[0027] 12-(连通再生器2与提升管反应器1)管线（再生催化剂斜管）；
[0028] 13-再生滑阀；
[0029] 14-为提升管反应器1输送预提升介质的管线；
[0030] 15-为提升管反应器1输送原料的管线；
[0031] 16-为提升管反应器1输送雾化蒸汽并输送原料的管线；
[0032] 17-为提升管反应器1输送混合C4组分的管线；
[0033] 18-为提升管反应器1输送雾化蒸汽并输送混合C4组分的管线；
[0034] 19-为汽提段4输送雾化蒸汽的管线；
[0035] 20-大油气管线；
[0036] 21-(再生器2)主风入口的管线；
[0037] 22-空气分配器；
[0038] 23-为脱气罐5输送雾化蒸汽的管线；
[0039] 24-再生器旋风分离器；
[0040] 25_(与旋风分离器24气体出口连通）烟气管道；
[0041] 26-提升管反应器第二反应区；
[0042] 27-为提升管反应器第二反应区输送C02的管线。
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