一種提高丙烯和芳烴收率的液態(tài)石油烴裂解方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液態(tài)石油烴裂解方法，更具體地說，涉及一種提高丙烯和芳烴收 率的液態(tài)石油烴裂解方法。
【背景技術】
[0002] 目前，世界上低碳烯烴（乙烯、丙烯和丁烯）的生產(chǎn)主要采用管式爐蒸汽熱裂解法， 由此法獲得的乙烯產(chǎn)量超過乙烯總產(chǎn)量的99%。同時還能獲得一定量的丙烯、丁二烯和芳 烴等物質(zhì)。隨著市場對丙烯要求的增長，"以丙烯為目的產(chǎn)物"的研究和生產(chǎn)日漸增加。近 幾年來，隨著市場對丙烯需求的逐漸增加，出現(xiàn)了如丙烷脫氫、甲醇制丙烯和C4烯烴轉(zhuǎn)化 等制備丙烯的方法。這些方法與石腦油蒸汽熱裂解技術一起使用，為市場提供所需的乙烯、 丙烯和丁二烯。但是，這些技術存在著原料供應量不足，或產(chǎn)物品種不能滿足市場需要的現(xiàn) 象。
[0003] 另外，隨著頁巖氣的開發(fā)和利用，乙烯的生產(chǎn)原料逐漸由油向氣過渡；由于頁巖氣 的成本比石腦油低，因此由石腦油通過蒸汽熱裂解工藝生產(chǎn)乙烯的經(jīng)濟性受到嚴重挑戰(zhàn)。 為了使通過石油烴生產(chǎn)乙烯的方法在成本上與通過頁巖氣生產(chǎn)乙烯的方法抗衡，保證一定 的經(jīng)濟性，蒸汽裂解液態(tài)石油烴工藝需要減少低附加值產(chǎn)物甲烷的收率，提高丙烯和C6? C8芳烴的收率。
[0004] 在液態(tài)石油烴蒸汽熱裂解得到的產(chǎn)物中，乙烯和丙烯的收率約為45%，低附加值甲 烷的收率約為15%，且丙烯與乙烯比值小于0. 6。同時，由于石油烴蒸汽熱裂解溫度為780? 840°C，在如此高的溫度下反應，產(chǎn)物受熱控制，導致產(chǎn)生大量附加值低的甲烷，同時低碳烯 烴聚合成環(huán)，高碳芳烴含量增加，產(chǎn)物中附加值高的C6?C8芳烴含量降低。這樣導致液態(tài) 石油烴原料的有效利用率低，產(chǎn)物分布不能調(diào)節(jié)。因此需要一種液態(tài)石油烴裂解方法，能夠 提高蒸汽熱裂解產(chǎn)物中丙烯和C6?C8芳烴的收率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為降低液態(tài)石油烴裂解產(chǎn)物中的甲烷含量，提高由液態(tài)石油烴制取丙烯和C6? C8芳烴的收率，同時保證較高水平的乙烯收率，本發(fā)明提供了一種液態(tài)石油烴裂解方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：
[0007] -種提高丙烯和芳烴收率的液態(tài)石油烴裂解方法，該方法包括將石油烴進行催化 裂解，將催化裂解的液相產(chǎn)物進行芳烴抽提，然后再將所得芳烴抽提后剩下的液相產(chǎn)物進 行蒸汽熱裂解。
[0008] 在一個具體的實施例中，所述方法可包括以下步驟：
[0009] (1)將待裂解的液態(tài)石油烴和水引入預熱器，經(jīng)預熱器加熱氣化為氣體；
[0010] 所述石油烴的來源包括天然氣加工廠的輕烴，如碳原子數(shù)大于等于四的丁烷等， 以及煉油廠的加工產(chǎn)品，如煉廠氣、石腦油、柴油、重油、渣油等，以及煉油廠二次加工油，如 焦化加氫油、加氫尾油等。
[0011] (2)將預熱氣化得到的氣體送入催化裂解反應器，在催化劑的作用下進行低裂解 程度的催化裂解反應。所述催化裂解反應可通過現(xiàn)有的催化裂解反應裝置進行，如固定床 反應器或流化床反應器，催化劑負載于反應器內(nèi)。
[0012] 在一個具體的實施例中，所述催化裂解的反應溫度為450-700°C，反應壓力為 0. 001-0. 3MPa，重量空速為1-2(?-1,水與石油烴的質(zhì)量比為0. 1:1-1:1。優(yōu)選反應溫度為 550-650°C，石油烴的重量空速為2-lOh-1，水與石油烴的質(zhì)量比為0. 2:1-0. 7:1。
[0013] 在一個具體的實施例中，在催化裂解反應中使用的催化劑由ZSM-5型分子篩、粘 合劑和改性組分組成。其中，ZSM-5分子篩的含量為20-80wt%，粘合劑為20-70wt%，改性 組分為〇. l-l〇wt%，優(yōu)選ZSM-5分子篩的含量為40-70wt%，粘合劑為25-55wt%，改性組分為 l-5wt%。其中粘合劑由SiO 2和/或Al2O3組成，改性組分由P和La系元素組成，所述磷元 素選自磷酸和/或磷酸鹽，La系元素選自其水溶性鹽。改性組分的元素可通過浸漬法、離 子交換法或機械混合法引入，催化劑的成型可以采用擠條成型等常規(guī)方法。
[0014] (3)將催化裂解的產(chǎn)物進行冷凝，分離得到氣相和液相產(chǎn)物；將液相產(chǎn)物進行芳烴 抽提，使剩余的液相產(chǎn)物中芳烴的含量降低為l〇wt%以下，優(yōu)選為4-8wt%。所述芳烴抽提可 通過常規(guī)的利用萃取精餾從烴類混合物中分離芳烴的方法進行，如CN99107785. 7中記載， 通過預分餾從烴類混合物中分離出苯餾分，將苯餾分通入萃取精餾塔的下部，溶劑從塔頂 通入。將萃取精餾塔的底部排出的富含芳烴的富溶劑通入溶劑回收塔，塔頂餾分經(jīng)冷凝后 得到混合芳烴，塔底排出的貧溶劑重新引入萃取精餾塔的頂部循環(huán)利用。
[0015] (4)將經(jīng)過芳烴抽提后剩下的液相產(chǎn)物送入蒸汽熱裂解爐，進行高裂解程度的蒸 汽熱裂解反應。
[0016] 在一個具體的實施例中，蒸汽熱裂解可采用反應器與加熱爐融為一體的裂解爐進 行。石油烴和水液在輻射爐管內(nèi)流過，管外通過燃料燃燒的高溫火焰、產(chǎn)生的煙道氣、爐墻 輻射加熱將熱量經(jīng)輻射爐管的管壁傳給管內(nèi)物料，裂解反應在管內(nèi)高溫下進行，管內(nèi)無催 化劑。同時為降低石油烴分壓，目前大多采用加入稀釋蒸汽(如稀釋用水）的方式促使反應 朝向石油烴裂解的方向進行，因此稱為蒸汽熱裂解。
[0017] 在一個具體的實施例中，所述蒸汽熱裂解的反應溫度為780-860°C，停留時間為 0. 1-0. 3s，水與石油烴的質(zhì)量比為0. 3:1-0. 6:1。優(yōu)選反應溫度為820-850°C，停留時間為 0. 2-0. 3s，水與石油烴的質(zhì)量比為0. 4:1-0. 6:1。由于在步驟（1)中引入的水在步驟（3)時 已進入氣相產(chǎn)物中，因此需要向蒸汽熱裂解爐中輸入水蒸氣，保證水與石油烴的質(zhì)量比。
[0018] (5)將蒸汽熱裂解的產(chǎn)物進行冷凝，分離得到氣相和液相產(chǎn)物。
[0019] 氣相分離和液相分離可采用現(xiàn)有的蒸汽熱裂解工藝中的常規(guī)裝置進行。對所述催 化裂解得到的氣相產(chǎn)物和蒸汽熱裂解得到的