一種由烴油原料生產(chǎn)低碳烯烴的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在不存在氫的情況下費(fèi)托合成油的轉(zhuǎn)化方法，具體地，涉及一種由烴 油原料生產(chǎn)低碳烯烴的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著常規(guī)石油資源儲(chǔ)量的日益減少和消耗量的迅速攀升，采用費(fèi)托合成方法生產(chǎn) 合成油的技術(shù)備受關(guān)注。費(fèi)托合成油與天然石油在組成上有較大的區(qū)別，是一種主要由烷 烴和烯烴構(gòu)成的物質(zhì)，同時(shí)含有一定量含氧化合物，硫、氮含量極低。
[0003] 對(duì)于費(fèi)托合成油的加工利用，其石腦油餾分中正構(gòu)烷烴含量較高，導(dǎo)致辛烷值較 低，不適宜作為車用汽油調(diào)和組分，一般經(jīng)過(guò)加氫精制后作為蒸汽裂解裝置的原料來(lái)生產(chǎn) 乙烯。其柴油餾分十六烷值很高，但是低溫流動(dòng)性能較差，凝點(diǎn)較高，一般作為柴油調(diào)和組 分。對(duì)于重油和蠟餾分，一般采用加氫裂化/異構(gòu)化工藝將長(zhǎng)鏈烴切斷，或異構(gòu)化為低溫性 能良好的短鏈正構(gòu)或異構(gòu)烷烴，得到高質(zhì)量的噴氣燃料和柴油調(diào)和組分，或采用加氫異構(gòu) 脫蠟技術(shù)合成性質(zhì)較好的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油等。可見，由于費(fèi)托合成油的特殊組成，由費(fèi)托合成 反應(yīng)得到的各個(gè)餾分需要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的二次加工，才能得到符合使用規(guī)格的液體燃料或化工 原料。
[0004] CN1814703A公開了一種用費(fèi)托合成產(chǎn)物生產(chǎn)柴油或柴油組分的方法。該生產(chǎn)方法 包括將費(fèi)托合成產(chǎn)物全部或較輕的部分餾分進(jìn)行加氫處理；將經(jīng)加氫處理的費(fèi)托合成產(chǎn)物 部分或全部和/或未經(jīng)加氫處理的費(fèi)托合成產(chǎn)物較重的部分餾分進(jìn)行加氫異構(gòu)裂化。分餾 加氫處理和加氫裂化所得的產(chǎn)物或兩者的混合物，可得到氣體、輕質(zhì)餾分、中間餾分和重質(zhì) 餾分。其中重質(zhì)餾分作為循環(huán)油返回到加氫異構(gòu)裂化反應(yīng)器。所產(chǎn)中間餾分是優(yōu)質(zhì)的柴油 或柴油組分，其特性為：十六烷值大于50,冷濾點(diǎn)在0°C以下。
[0005] EP0584879A1公開了 一種從合成油制備低碳烯烴的方法，在該方法中，合成油經(jīng)過(guò) 加氫和/或加氫轉(zhuǎn)化和/或加氫裂化后，作為熱裂解的部分進(jìn)料。加氫過(guò)程的主要目的是 為了提高合成油的飽和度及脫除氧。經(jīng)過(guò)處理后的合成油在溫度為700-900°C、停留時(shí)間為 0. 04-0. 5秒的條件下進(jìn)行熱裂解反應(yīng)。當(dāng)費(fèi)托合成油中的C5~C9餾分經(jīng)加氫精制后，進(jìn) 行熱裂解反應(yīng)可以得到47重量％的乙烯和15重量％的丙烯。
[0006] CN101102983A公開了一種由費(fèi)托方法制備的重質(zhì)合成油餾分生產(chǎn)低碳烯烴的方 法。該方法將沸點(diǎn)高于550°C的重質(zhì)合成油餾分通過(guò)脫水或加氫預(yù)處理過(guò)程脫除含氧化合 物和/或烯烴后進(jìn)行輕度熱裂化，隨后輕度熱裂化產(chǎn)物再進(jìn)行短停留時(shí)間的高溫?zé)崃鸦?所述輕度熱裂化工藝包括熔爐裂化或均熱爐裂化，其中熔爐裂化在500-70(TC的溫度和停 留時(shí)間至多6分鐘下進(jìn)行；均熱爐裂化在400-500°C的溫度和停留時(shí)間為10-60分鐘下進(jìn) 行。輕度熱裂化產(chǎn)物隨后直接或經(jīng)加氫飽和后進(jìn)行短停留時(shí)間的高溫（700-1000°C)熱裂 化。采用該方法可以得到較高的乙烯或丙烯產(chǎn)率，甲烷和/或高級(jí)烴、特別是芳烴等副產(chǎn)物 少，生焦低。
[0007] W02005/118747公開了一種通過(guò)費(fèi)托油的催化裂化反應(yīng)生產(chǎn)柴油的方法。該方法 通過(guò)如下步驟進(jìn)行：（a)從費(fèi)托合成產(chǎn)品中分離出沸程為200-450°C或300-450°C第一柴油 餾分和沸點(diǎn)高于該柴油餾分的重質(zhì)餾分；(b)使重質(zhì)餾分與催化劑體系接觸并發(fā)生催化裂 化反應(yīng)，其中所述催化劑含有酸性基質(zhì)和大孔分子篩，反應(yīng)溫度為450-650°C、接觸時(shí)間為 1-10秒、催化劑與原料的比值為2-20kg/kg ; (c)從步驟（b)的產(chǎn)物中分離第二柴油餾分； (d)將第一柴油餾分和第二柴油餾分混合得到十六烷值較高的柴油。
[0008] CN102533322A公開了一種費(fèi)托合成油催化裂化生產(chǎn)丙烯的方法，該方法將富含小 分子烯烴的物流加熱并氣化后，作為費(fèi)托合成油原料的全部或部分霧化介質(zhì)與費(fèi)托合成油 原料混合后注入反應(yīng)器內(nèi)，該方法不僅可以加工重質(zhì)費(fèi)托合成油餾分，還可以加工輕質(zhì)費(fèi) 托合成油餾分，在相同的反應(yīng)條件下，該方法可將丙烯的產(chǎn)率提高6. 74個(gè)百分點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種由含有費(fèi)托合成油的烴油原料催化裂化生產(chǎn)低碳烯烴， 同時(shí)調(diào)節(jié)自身反應(yīng)-再生系統(tǒng)熱量平衡的方法。
[0010] 本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，雖然采用催化裂化技術(shù)加工費(fèi)托合成油， 費(fèi)托合成油表現(xiàn)出出色的生產(chǎn)低碳烯烴的性能，但是費(fèi)托合成油的生焦能力較低，不能滿 足自身反應(yīng)-再生系統(tǒng)的熱量平衡。而采用催化裂化技術(shù)加工費(fèi)托合成油生產(chǎn)低碳烯烴既 能夠保證低碳烯烴產(chǎn)率不發(fā)生降低又能夠滿足自身反應(yīng)-再生系統(tǒng)熱平衡的技術(shù)還未見 報(bào)道。為此，本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在費(fèi)托合成油中摻入重質(zhì)餾分油后，不僅能夠 促進(jìn)低碳烯烴的生成，同時(shí)還能夠滿足自身反應(yīng)-再生系統(tǒng)的熱量平衡，從而完成了本發(fā) 明。
[0011] 為此，本發(fā)明提供了一種由烴油原料生產(chǎn)低碳烯烴的方法，該方法包括：烴油原料 與催化裂化催化劑接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，其中，所述烴油原料含有10-25重量％的重質(zhì) 餾分油和75-90重量％的費(fèi)托合成油。
[0012] 在本發(fā)明提供的由烴油原料生產(chǎn)低碳烯烴的方法中，不僅能夠保證產(chǎn)物分布中低 碳烯烴的產(chǎn)率沒有降低，同時(shí)還可以明顯提高焦炭產(chǎn)率，使得自身反應(yīng)-再生系統(tǒng)的熱量 能夠達(dá)到合理平衡。
[0013] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0015] 圖1是本發(fā)明提供的所述由費(fèi)托合成油生產(chǎn)低碳烯烴的方法的流程示意圖。
[0016] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0017] 1 :費(fèi)托合成油輸送管線
[0018] 2:重質(zhì)餾分油輸送管線
[0019] 3:靜態(tài)混合器
[0020] 4 :霧化介質(zhì)輸送管線
[0021] 5 :混合原料輸送管線
[0022] 6 :提升管反應(yīng)器
[0023] 7 :流化床反應(yīng)器
[0024] 8 :沉降器
[0025] 9 :反應(yīng)油氣輸送管線
[0026] 10 :汽提器
[0027] 11 :汽提蒸汽輸送管線
[0028] 12 :待生斜管
[0029] 13 :含氧氣體管線
[0030] 14 :再生器
[0031] 15:再生煙氣輸送管線
[0032] 16 :再生斜管
【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0034] 本文中披露的所有范圍都包含端點(diǎn)并且是可獨(dú)立結(jié)合的。本文中所披露的范圍的 端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或 值的值。
[0035] 本發(fā)明提供的由烴油原料生產(chǎn)低碳烯烴的方法包括：烴油原料與催化裂化催化劑 接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，其中，所述烴油原料含有10-25重量％的重質(zhì)餾分油和75-90重 量％的費(fèi)托合成油。
[0036] 在優(yōu)選情況下，所述烴油原料含有15-23重量％的重質(zhì)餾分油和77-85重量％的 費(fèi)托合成油。
[0037] 在本發(fā)明提供的所述方法中，作為烴油原料，費(fèi)托合成油和重質(zhì)餾分油的加入方 式?jīng)]有特別的限定，例如，費(fèi)托合成油和重質(zhì)餾分油可以混合后進(jìn)入反應(yīng)器中與催化裂化 催化劑進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，或者使二者分別進(jìn)入反應(yīng)器中與催化裂化催化劑進(jìn)行催化裂化 反應(yīng)。在費(fèi)托合成油和重質(zhì)餾分油分別進(jìn)入反應(yīng)器的情況下，優(yōu)選地，先使重質(zhì)餾分油與再 生催化劑接觸，然后使費(fèi)托合成油與催化劑接觸。
[0038] 在本發(fā)明提供的所述方法中，所述催化裂化反應(yīng)的溫度可以為480-700°C，優(yōu)選為 550-600°C。所述催化裂化反應(yīng)的時(shí)間可以為0.5-20秒，優(yōu)選為1-10秒。催化裂化反應(yīng)的 時(shí)間是指油氣在催化裂化反應(yīng)體系中的停留時(shí)間。在所述催化裂化反應(yīng)過(guò)程中，劑油重量 比可以為6-40,優(yōu)選為10-30。劑油重量比是指催化裂化催化劑與烴油原料的重量比。 [0039] 在實(shí)施本發(fā)明提供的所述方法的反應(yīng)系統(tǒng)中，所述催化裂化反應(yīng)的過(guò)程在催化裂 化反應(yīng)器中實(shí)施。所述催化裂化反應(yīng)器可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種反應(yīng)器以及它們的組 合，例如，所述催化裂化反應(yīng)器可以為提升管反應(yīng)器、下行管反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、提升管 和下行管復(fù)合反應(yīng)器、提升管和流化床復(fù)合反應(yīng)器、或者下行管和流化床復(fù)合反應(yīng)器。
[0040] 在本發(fā)明提供的所述方法中，為了實(shí)現(xiàn)催化裂化催化劑的循環(huán)利用，所述方法優(yōu) 選還包括：將經(jīng)過(guò)所述催化裂化反應(yīng)后得到的反應(yīng)油氣和積炭的催化劑進(jìn)行氣固分離，分 離出的積炭的催化劑經(jīng)汽提、再生后返回催化裂化反應(yīng)體系中循環(huán)使用。所述氣固分離 的過(guò)程可以在沉降器中進(jìn)行，所述沉降器的壓力可以為1.5X10 5帕至4X10 5帕、優(yōu)選為 1. 6X 105帕至3. 5X 10 5帕。具體地，所述氣固分離過(guò)程一般是：首先將積炭的催化劑與反 應(yīng)油氣分離得到積炭的催化劑和反應(yīng)油氣，然后將得到的反應(yīng)油氣經(jīng)后續(xù)的分離系統(tǒng)進(jìn)一 步分離為干氣、液化氣、汽油和柴油等餾分，然后將干氣和液化氣經(jīng)氣體分離設(shè)備進(jìn)一步分 離得到乙烯、丙烯和丁烯。將分離出的積炭的催化劑汽提和再生的方法已為本領(lǐng)域