[发明专利]一种生物质催化裂解生产低碳烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质原料的利用方法，更进一步说涉及一种利用生物质原料催化裂解生产低碳烯烃的方法。 

背景技术

目前市场上95％以上的乙烯、丙烯由石脑油蒸汽裂解和重油催化制取低碳烯烃技术提供。重油催化热裂解制取低碳烯烃技术，利用重油生产乙烯、丙烯等低碳烯烃，具有能耗低，原料要求低，产品分布调节灵活的特点，由于原油日渐变重、变劣，该技术日益受到重视，具有广阔的发展前景。 

随着石油原料逐渐变重变劣和石油资源的日渐枯竭，加工石油的替代品引起了广泛关注，例如WO2004016572、WO2005016856和CN02152480.7提供了在烃油催化裂解原料中添加低碳醇、醚化合物例如甲醇、乙醇、二甲醚、二乙醚或其混合物等有机含氧化合物生产烯烃的方法。而作为一种可再生的资源，生物质例如动植物油及垃圾油的加工利用近年来受到广泛的关注。 

CN200610112924.6公开了一种利用催化裂化的方法加工动、植物油及垃圾油，以期生产轻质油品及乙烯和丙烯的生产技术。该技术主要根据生产目的的不同，分别使用了不同组份含量的HZSM-5/Al₂O₃/高岭土、Y/AlAl₂O₃/高岭土或USY/Al₂O₃/高岭土三种催化剂，并在由提升管反应器-再生器组成的循环流化床催化裂化装置上加工处理动、植物油或垃圾油，从而生产或有目的地多产汽油和柴油、丙烯和液化气。 

CN200610089354.3公开了一种利用动物油脂或/和植物油脂制烯烃的方法，以植物油脂和/或动物油脂为原料，按原料：固体酸催化剂＝1:1-28的重量比，于400-700℃下进行催化裂解，制备乙烯、丙烯和丁烯，所述催化剂中酸性分子筛：高岭土或蒙托土：氧化硅或氧化铝＝5-60％：10-90％：5-30％；其中的分子筛为Y型分子筛、ZSM-5分子筛、beta分子筛、sapo类分子筛或丝光沸石。该申请的实施例中并没有提供具体应用的催化剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生物质原料生产低碳烯烃的方法，该方法利用生物质原料生产低碳烯烃具有更高的低碳烯烃产率。 

本发明提供一种生物质原料催化裂解生产低碳烯烃的方法，包括将生物质原料或含生物质与烃油的原料与含五元环高硅沸石的催化剂在提升管或流化床反应器中接触，在催化热裂解的条件下进行反应；分离反应产物和待生催化剂；反应产物送入后续分离系统进行产品分离，得到液体产物和含乙烯、丙烯的气体产物，待生催化剂经汽提、再生后返回反应器循环使用；其中所述五元环高硅沸石含有磷和过渡金属，所述的催化热裂解条件为：反应温度550-700℃，催化剂与燃料油的重量比为6-40，反应过程中通入稀释气体，稀释气体与原料的重量比为0.1-1:1。 

本发明利用生物质原料生产低碳烯烃的方法，使用含磷和过渡金属的五元环沸石，在催化裂解的条件下加工生物质原料，乙烯的产率较高，较现有方法具有更高的烯烃产率。例如，使用含10重量％ZRP沸石、10重量％REHY沸石的大孔催化剂，以10重量％的常压渣油和90重量％的油酸为原料，在反应温度640℃、剂油比20、空速10h^-1，注水量(占原料)50重量％，进行反应，低碳烯烃的产率为43.04重量％，乙烯产率为10.25重量％，丙烯产率为20.54重量％，丁烯产率为12.26重量％；而使用含10％HZSM-5沸石、10重量％REHY沸石的催化剂，按照上述方法进行反应，低碳烯烃的产率为38.64重量％，乙烯收率为9重量％，丙烯收率为18.76重量％，丁烯产率为10.88重量％。 

具体实施方式