[发明专利]一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法

权利要求书

1.一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，包括以下步骤：

原油原料首先进入脱水及金属离子单元，经脱水和脱金属离子后，预热进入到原油闪蒸单元，控制进料温度为200~350℃，压力为70~150kPa；

在原油闪蒸单元中，原油被切割为重馏分和轻馏分，重馏分从闪蒸单元的底部采出，轻馏分从闪蒸单元的顶部采出后进入微波催化裂化反应单元；

在微波催化裂化反应单元中，轻馏分蒸气与催化剂接触并在微波辐照下被加热至100~350℃，进行催化裂化反应而生成C2-C4轻质烯烃主产物，同时副产H₂、C1-C4烷烃，经微波催化裂化反应后的混合气流进入产品粗分离及未反应馏分循环单元；微波催化裂化单元所采用的催化剂为负载型碳催化剂，所述负载型碳催化剂的载体为SiC、MnOx中的一种或两种，负载型碳催化剂中碳的负载量控制在0.5~2.5wt.%；

在产品粗分离及未反应馏分循环单元中，混合气流被降温并实现初步分离，其中C2-C4轻质烯烃和副产的H₂、C1-C4烷烃以气态形式从该单元采出并送至后续的烯烃精制处理，未反应的组分以液态形式循环至微波催化裂化单元的入口，并与闪蒸单元采出的轻馏分蒸气按一定的比例混合后进入微波催化裂化单元进行反应，实现未反应组分的循环利用。

2.根据权利要求1所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，所述原油闪蒸单元的设备选用板式闪蒸塔，闪蒸塔的理论板数为1~10块，等温闪蒸操作，操作压力为1~50kPa，操作温度为220~320℃。

3.根据权利要求1所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，所述微波催化裂化反应单元的设备选用立式固定床反应器，微波频率为900MHz；或者所述微波催化裂化反应单元的设备选用立式流化床反应器，微波频率为2.45GHz。

4.根据权利要求3所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，采用立式固定床反应器时，轻馏分蒸气从立式反应器的顶部进入而从上至下流动，催化裂化反应的质量空速保持在0.4~2h^-1之间，反应器内对应的微波辐照强度控制在5~10000kW/m³。

5.根据权利要求4所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，反应器内对应的微波辐照强度控制在50~3000kW/m³。

6.根据权利要求3所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，采用立式流化床反应器时，轻馏分蒸气从反应器的底部进入而自下而上流动，催化剂粉体从反应器顶部喷入而自上而下流动与轻馏分蒸气形成逆流流动，轻馏分蒸气与催化剂粉体的质量流量之比控制在0.1~2之间，停留时间控制在0.1~10s，且反应器内对应的微波辐照强度控制在50~20000kW/m³。

7.根据权利要求6所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，反应器内对应的微波辐照强度控制在100~5000kW/m³。

8.根据权利要求1所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，所述催化剂的粒径控制在320~50目。

9.根据权利要求1所述的一种微波驱动原油催化裂解制轻质烯烃的方法，其特征在于，所述产品粗分离及未反应馏分循环单元的设备选用闪蒸罐，在10~40℃范围内的等温闪蒸，操作压力控制在50~500kPa。