[发明专利]一种重质原料增产烯烃的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种重质原料增产低碳烯烃的工艺，特别是一种重质原料增产丙烯的工艺。

背景技术

丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈等。随着丙烯需求量的快速增长，在传统FCC催化裂化工艺的基础上开发出了最大量生产丙烯技术DCC-I及生产低碳烯烃兼顾汽油的技术例如DCC-II、MGG、MIO等。但随着石油资源的日益减少，更加剧了丙烯供应短缺的现状，因此以煤或天然气为原料经由甲醇或二甲醚生产丙烯的工艺越来越受到国内外关注。

20世纪80年代，美国Mobil公司开始甲醇制烯烃的研究，取得突破进展的是美国UOP公司与挪威Norsk Hydro公司联合开发的MTO工艺，该工艺使用SAPO-34分子筛催化剂，乙烯收率比较高。甲醇制丙烯工艺具有代表性的为德国鲁奇公司开发的MTP工艺，使用德国南方化学公司提供的催化剂，具有较高的丙烯收率。

由于甲醇制低碳烯烃的过程是强放热反应，反应剧烈放热而导致催化剂积炭失活速度很快。因此MTO技术现在一般采用流化床反应器，以实现催化剂的连续再生；而MTP工艺使用可切换再生的固定床反应器。但即使是采用流化床反应器，由于甲醇制烯烃反应所用的原料甲醇的纯净度比催化裂化装置的原料要高得多，因此前者反应结焦比后者轻，但由于主要生成的是气相的乙烯、丙烯，因此前者系统的气相负荷比后者要大得多。所以一般甲醇制烯烃的反应装置与常规催化裂化装置相比反应器大，而再生器小。所以甲醇制烯烃的工业装置均为新建装置，而不能使用现有催化裂化的工业装置来实现。

为了解决甲醇制烯烃的反应热问题，在实际操作中时常在原料中加热大量的水作为稀释剂或热载体。大量的水在其中的气化、冷凝，极大地增加了工艺过程的能耗，并降低了目标产物的时空收率。因此专利申请200710176406公开了“一种以烃类为部分原料的甲醇制备丙烯方法”，即通过加入部分碳四至碳十八的烯烃和/或烷烃作为共同进料，利用吸热的烃类裂解反应来降低甲醇裂解过程中所释放的大量反应热，从而抑制MTP反应的热效应，提高了反应系统稳定性，延长了催化剂寿命，节约能力，降低成本。该专利申请中加入烯烃或烷烃的目的在于解决反应热问题，主要目的是制取丙烯，其主要反应仍然属于甲醇制丙烯的裂解反应，并不适合在现有催化裂化工业装置中进行。

本发明首次将甲醇制低碳烯烃技术与催化裂化工艺结合起来，提出了用甲醇代替现有催化裂化工业装置中的流化介质-水蒸汽，用于重质原料增产低碳烯烃，尤其是丙烯的工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在现有工业催化裂化装置中，以增产、节能的方式增加重质原料裂解后的低碳烯烃含量，尤其是增产丙烯。

本发明的技术方案是：

提供一种重质原料增产低碳烯烃的方法，是在现有的重质原料的催化裂化装置中，用甲醇代替水蒸气作为流化介质，其它工艺操作条件不变，运行流化催化裂化反应，同时甲醇在催化剂的作用下，作为甲醇制烯烃的原料参与裂解反应。

所述的水蒸气是原料雾化水蒸汽、汽提水蒸汽和预提升水蒸汽。

所述方法中，作为流化介质的甲醇在保证重质原料的催化裂化反应的同时，又作为原料参与了甲醇制低碳烯烃(特别是丙烯)的反应，这样就增加了低碳烯烃的收率。

实际操作中，应保持沉降器的负荷不变，除了用甲醇代替原先起流化作用的原料雾化水蒸汽、汽提水蒸汽以及予提升水蒸汽以外，其它工艺操作条件不变。这样就保证了装置操作条件的平稳、可控。

所述的重质原料可以是减压馏分油、焦化馏出油、脱沥青油、加氢减压馏分油、常压渣油或者掺入减压渣油的减压馏分油，如果希望多产低碳烯烃，最好采用石蜡基原料。

所述的现有工业催化裂化装置是指常规的FCC流化催化裂化反应装置，可以是高低并列式的，也可以是同轴式的。同样本发明也可以用于最大量生产丙烯技术所用的DCC-I工艺以及生产低碳烯烃兼顾汽油的技术例如DCC-II、MGG、MIO等工艺中。

所述的甲醇用量可以为重质原料重量的15-30％。

本发明的优选方案中，在所述的装置中进一步使用双功能催化剂，这种双功能催化剂既能发挥使重质原料催化裂化的作用，又能发挥甲醇制低碳烯烃的作用。可以是重质原料催化裂化催化剂和甲醇制低碳烯烃(特别是丙烯)催化剂的混合物，其混合比例不做限制，可以根据实际操作情况进行优化调整，优选两种作用的催化剂的重量比为1∶1。