專利名稱：制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的催化轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油烴類的催化轉(zhuǎn)化方法，更具體地說，是屬于用石油烴類來生產(chǎn)丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的催化轉(zhuǎn)化方法。
異構(gòu)烷烴混合物具有高辛烷值、低敏感性，而且具有理想的揮發(fā)性和清潔燃燒性，因此可以作為航空汽油和車用汽油的理想調(diào)合組分。異構(gòu)烷烴混合物可以通過丙烯疊合生成的烷基化油得到，也可以通過異丁烷與烯烴反應(yīng)生成的烷基化油得到，還可以通過催化裂化直接生產(chǎn)異構(gòu)烷烴混合物。
常規(guī)的催化裂化雖可得到高達(dá)50重％以上的汽油，但液化氣產(chǎn)率一般只有8～13重％，丙烯產(chǎn)率低于5重％，且汽油的辛烷值不能滿足調(diào)合商品汽油的要求。
熱裂解僅是以生產(chǎn)乙烯為主要目的，副產(chǎn)物是丙烯，且需要700℃以上的反應(yīng)溫度以及相應(yīng)的耐高溫反應(yīng)設(shè)備。
CN1031834A中以不同沸程的石油餾份、渣油或原油為原料，用含ZSM-5和REY沸石的催化劑或含ZSM-5和USY沸石的催化劑，在流化床或移動床反應(yīng)器內(nèi)制取丙烯和丁烯，反應(yīng)溫度為500～650℃，壓力1.5～3.0×105帕，重量空速0.2～20時-1，劑油比2～12，該方法得到的液化氣中丙烯和汽油組成中芳烴含量雖然很高，但液化氣中的異丁烷和汽油組成中的異構(gòu)烷烴含量較低。
CN1085885A是以不同沸程的石油餾份、渣油或原油為原料，在提升管或流化床反應(yīng)器內(nèi)與含有含稀土五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石、REY和高硅Y三種沸石的固體酸催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為480～550℃、壓力為130～350千帕、重量空速為1～150時-1、劑油比為4～15、蒸汽與原料烴重量比為0.05～0.12∶1的條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)。該方法得到的液化氣中丙烯和汽油組成中烯烴含量雖然很高，但液化氣中的異丁烷和汽油組成中的異構(gòu)烷烴含量較低。
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種同時生產(chǎn)富含丙烯、異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油的催化轉(zhuǎn)化方法。
本發(fā)明的特點是使用的反應(yīng)器包括兩個反應(yīng)區(qū)，其中下部的第一反應(yīng)區(qū)為一次裂解反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)溫度較高，物料停留時間較短，而上部的第二反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度較低，物料停留時間較長，物料進(jìn)行烷基化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，提高汽油組成中異構(gòu)烷烴的含量。
本發(fā)明提供的方法是預(yù)熱的原料油進(jìn)入一個包括兩個反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下與熱的裂化催化劑接觸進(jìn)行一次反應(yīng)和二次反應(yīng)，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到富含異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油及其它產(chǎn)品，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
該方法適用的原料油可以是不同沸程的石油餾份、渣油或原油。具體地說，它們是一次加工餾份油，包括汽油、柴油、減壓蠟油、渣油；兩種或兩種以上的上述一次加工餾份油的任意比例的混合物；摻有30重％以下的焦化蠟油和/或脫瀝青油的一次加工餾份油；原油。
該方法的反應(yīng)條件如下第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度為550～650℃，最好為560～620℃，反應(yīng)時間為0.5～2.5秒，最好為1.0～2.0秒，第二反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度為480～550℃，最好為500～530℃；反應(yīng)時間為2.0～30秒，最好為3.0～15秒；催化劑與原料油的重量比(以下簡稱劑油比)為3～15∶1，最好為3～8∶1；水蒸汽與原料油的重量比(以下簡稱水油比)為0.03～0.3∶1，最好為0.05～0.15∶1；反應(yīng)壓力130～450千帕。
本發(fā)明所使用的催化劑為微球狀的催化劑，其活性組分是由占沸石總量25～50重％的含稀土和磷的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石、5～15重％的β型沸石和40～70重％的Y型沸石組成的，載體選自氧化鋁、硅酸鋁和天然粘土加氧化鋁。
其中含稀土和磷的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石可以是用各種公知技術(shù)制得的含稀土和磷的ZSM-5類沸石。本發(fā)明中優(yōu)選的該沸石是用磷酸鋁處理得到的含磷(以P2O5計)2～20重％，最好為2～10重％的含稀土的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石。該含稀土的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石是按CN1058382A中所公開的方法制備得到的，即是用水玻璃、磷酸鋁和無機(jī)酸為原料，以REY或REHY沸石為晶種，在130～200℃下晶化反應(yīng)12～60小時而制得的。該沸石具有ZSM-5沸石族的X光射譜圖，其無水化學(xué)組成式為0.01～0.30RE2O3·0.4～1.0Na2O·Al2O3·20～60SiO2，組成中的稀土來自合成時所用的晶種。該沸石對正己烷與環(huán)己烷吸附量的比值是ZSM-5沸石的2～4倍。用磷酸鋁處理該含稀土的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石的方法如下將沸石用銨離子進(jìn)行預(yù)交換處理使其鈉含量(以Na2O計)降至不大于0.1重％，將組成為Al2O3∶P2O5=1∶1～3的磷酸鋁膠體以P2O5沸石(干基)=1∶5～99的重量比與該沸石混合均勻，在300～600℃、10～100％水蒸汽存在下焙燒0.5～6小時。
其中的β沸石可以按照任何公知的技術(shù)制得。本發(fā)明中優(yōu)選的該沸石是按CN1154342A中所公開的方法制備得到的，即是以任意孔徑的20～300目的硅膠為硅源，使其為由鋁源、鈉源、水組成的工作溶液所潤濕，并加入一種晶種膠，然后進(jìn)行晶化反應(yīng)，該反應(yīng)體系具有如下摩爾比組成SiO2/Al2O3=20～600,Na2O/SiO2=0.01～0.15,TEA+/SiO2=0.01～0.20,H2O/SiO2=1～10。所述的晶種膠具有如下摩爾比組成SiO2/Al2O3=20～600,Na2O/SiO2=0.01～0.15,TEA+/SiO2=0.01～0.25,H2O/SiO2=1～10。
Y型沸石可以是經(jīng)稀土金屬離子交換后得到的稀土含量(以RE2O3計)不低于14重％的REY型沸石，也可以是經(jīng)各種化學(xué)和/或物理方法，如水熱法、酸處理法、四氯化硅等處理后得到的硅鋁比較高、穩(wěn)定化了的高硅Y型沸石。
該方法適用的反應(yīng)器可以是選自等直徑提升管、等線速提升管、流化床或變徑提升管中之一，也可以是由等直徑提升管-流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器。
本發(fā)明提供的方法可以在是在等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器中進(jìn)行的，其中等直徑提升管與煉廠常規(guī)的催化裂化反應(yīng)器相同，等線速提升管中流體的線速基本相同。等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器從下至上依次為預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)，第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)的高度之比為10～40∶90～60，當(dāng)使用等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器時，在第二反應(yīng)區(qū)底部注入冷激劑，和/或在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。分別控制每個反應(yīng)區(qū)的溫度和反應(yīng)時間。冷激劑是選自粗汽油、汽油、柴油、分餾塔第一中段循環(huán)油或水中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
本發(fā)明提供的方法也可以在由等直徑提升管-流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器中進(jìn)行，下部的等直徑提升管為第一反應(yīng)區(qū)，上部的流化床為第二反應(yīng)區(qū)，分別控制每個反應(yīng)區(qū)的溫度和反應(yīng)時間。在流化床的底部可以設(shè)冷激劑入口，和/或在流化床內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占流化床高度的50～90％。冷激劑是選自粗汽油、汽油、柴油、分餾塔第一中段循環(huán)油或水中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
本發(fā)明的最佳實施方式是在一種新型變徑提升管反應(yīng)器中進(jìn)行的，該反應(yīng)器具有如下結(jié)構(gòu)特征提升管反應(yīng)器沿垂直方向從下至上依次為互為同軸的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、直徑擴(kuò)大了的第二反應(yīng)區(qū)、直徑縮小了的出口區(qū)，在出口區(qū)末端連有一段水平管，以使其與沉降器相連。
該反應(yīng)器的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)、出口區(qū)總高度為10～60米。
預(yù)提升段的作用是在預(yù)提升介質(zhì)的存在下使再生催化劑向上運動并加速，其直徑與常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器相同，為0.2～5米，其高度占反應(yīng)器總高度的5～20％。
第一反應(yīng)區(qū)的結(jié)構(gòu)類似于常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器，油氣和催化劑混合后在該區(qū)以一次裂化反應(yīng)為主，采用較高的反應(yīng)溫度和劑油比，停留時間較短，為0.5～2.5秒。其直徑可與預(yù)提升段相同，也可較預(yù)提升段稍大，第一反應(yīng)區(qū)的直徑與預(yù)提升段的直徑之比為1.0～1.2∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的10～30％。
第一、二反應(yīng)區(qū)結(jié)合部位為圓臺形，其縱剖面等腰梯形的頂角α為30～80°。
第二反應(yīng)區(qū)的的作用是降低油氣和催化劑的流速和反應(yīng)溫度。降低該區(qū)反應(yīng)溫度的方法，可以從該區(qū)與第一反應(yīng)區(qū)的結(jié)合部位注入冷激劑，和/或通過在該區(qū)設(shè)置取熱器，取走部分熱量以降低該區(qū)反應(yīng)溫度，從而達(dá)到抑制二次裂化反應(yīng)、增加烷基化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的目的。若設(shè)置取熱器，則其高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。物流在該反應(yīng)區(qū)停留時間可以較長，為2～30秒。其直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為1.5～5.0∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的30～60％。
第二反應(yīng)區(qū)與出口區(qū)結(jié)合部位為圓臺形，其縱剖面等腰梯形的底角β為45～85°。
出口區(qū)的結(jié)構(gòu)類似于常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器頂部出口部分，物流可在該區(qū)停留一定時間，以抑制過裂化反應(yīng)和熱裂化反應(yīng)，提高流體流速。其直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為0.8～1.5∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的0～20％。
水平管的一端與出口區(qū)相連，另一端與沉降器相連；當(dāng)出口區(qū)的高度為0即提升管反應(yīng)器沒有出口區(qū)時，水平管的一端與第二反應(yīng)區(qū)區(qū)相連，另一端與沉降器相連。水平管的作用是將反應(yīng)生成的產(chǎn)物與待生催化劑輸送至分離系統(tǒng)進(jìn)行氣固分離。其直徑由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體情況確定。預(yù)提升段的作用是在預(yù)提升介質(zhì)的存在下，將再生后的催化劑進(jìn)行提升，進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)。
下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明所提供的最佳實施方式予以進(jìn)一步的說明。
附圖是用變徑提升管反應(yīng)器制取異丁烷和高異構(gòu)烷烴汽油的流程，設(shè)備和管線的形狀和尺寸不受附圖的限制，而是根據(jù)具體情況確定。
預(yù)提升蒸汽經(jīng)管線1從提升管預(yù)提升段2進(jìn)入，熱的再生催化劑經(jīng)再生斜管16進(jìn)入提升管預(yù)提升段由預(yù)提升蒸汽進(jìn)行提升。預(yù)熱后的原料油經(jīng)管線4與來自管線3的霧化蒸汽按一定比例從提升管預(yù)提升段進(jìn)入，與熱催化劑混合后進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)5內(nèi)，在一定的條件下進(jìn)行裂解反應(yīng)。反應(yīng)物流與來自管線6的冷激劑混合進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)7，進(jìn)行二次反應(yīng)，反應(yīng)后的物流進(jìn)入出口區(qū)8，該反應(yīng)區(qū)提高物流的線速，使反應(yīng)物流快速進(jìn)入氣固分離系統(tǒng)中的沉降器9、旋風(fēng)分離器10，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)管線11去分離系統(tǒng)。反應(yīng)后帶炭的待生催化劑進(jìn)入汽提器12，經(jīng)來自管線13的水蒸汽汽提后由待生斜管14進(jìn)入再生器15，待生催化劑在來自管線17的空氣中燒焦再生，煙氣經(jīng)管線18出再生器，熱的再生催化劑經(jīng)再生斜管16返回提升管底部循環(huán)使用。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、如果采用常規(guī)的等直徑提升管或流化床反應(yīng)器來實施本發(fā)明，只需降低處理量，延長反應(yīng)時間就可以實施。
2、如果采用變徑提升管反應(yīng)器，該反應(yīng)器的優(yōu)點是既保留常規(guī)提升管反應(yīng)器底部較高的反應(yīng)溫度和劑油比來增加一次裂化反應(yīng)，同時抑制頂部的過裂化和熱裂化反應(yīng)，又在反應(yīng)器中上部在較低的反應(yīng)溫度下延長反應(yīng)時間，增加烯烴的烷基化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。
3、本發(fā)明原料來源廣泛，目的產(chǎn)品種類較多。
4、本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)的液化氣產(chǎn)率可達(dá)25～40重％，其中丙烯含量為30重％左右，異丁烷含量為20～40重％，汽油的產(chǎn)率可達(dá)35～50重％，汽油中的異構(gòu)烷烴為30～45重％。
附圖是烴類催化轉(zhuǎn)化制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的流程示意圖。附圖中各編號說明如下1、3、4、6、11、13、17、18均代表管線；2為提升管的預(yù)提升段；5、7分別為提升管的第一、二反應(yīng)區(qū)；8為提升管的出口區(qū)；9為沉降器，10為旋風(fēng)分離器，12為汽提器，14為待生斜管，15為再生器，16為再生斜管。
下面的實施例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。實施例所使用的原料油性質(zhì)列于表1，實施例中使用的催化劑為表2中所列的催化劑A，其制備過程如下將115千克水玻璃溶液(SiO2含量250克/升)與400千克去離子水混合均勻，再加入56千克高嶺土(蘇州瓷土公司工業(yè)產(chǎn)品)漿液(固含量為350克/升)混合均勻，然后再加入預(yù)先配置好的沸石溶液(其中含5重％稀土和3重％磷的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石占催化劑總量的10重％，β型沸石占催化劑總量的5重％，Y型沸石占催化劑總量的20重％，均按干基計算)，繼續(xù)攪拌20分鐘，溫度控制在10～16℃,PH值為11.0～11.8。在20～25分鐘內(nèi)加入Al2O3含量為28克/升的硫酸鋁溶液86千克，攪拌老化30分鐘。在20～25分鐘內(nèi)再加入Al2O3含量為93.3克/升的硫酸鋁溶液26千克，PH值為4.5～5.0，攪拌老化20分鐘。過濾后得濾餅，濾餅再用去離子水打漿，然后經(jīng)噴霧干燥成型、洗滌去除Na+、經(jīng)干燥得催化劑A。
實施例1本實施例說明當(dāng)使用不同類型的原料油時，采用本發(fā)明提供的方法制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴的汽油的情況。
該試驗是在中型變徑提升管反應(yīng)器上進(jìn)行的，反應(yīng)器的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)、出口區(qū)總高度為15米，預(yù)提升段直徑為0.25米，其高度為1.5米；第一反應(yīng)區(qū)直徑為0.25米，其高度為4米；第二反應(yīng)區(qū)直徑為1米，其高度為6.5米；出口區(qū)的直徑為0.25米，其高度為3米；第一、二反應(yīng)區(qū)結(jié)合部位的縱剖面等腰梯形的頂角為45°；第二反應(yīng)區(qū)與出口區(qū)結(jié)合部位的的縱剖面等腰梯形的底角為60°。
預(yù)熱的原料油進(jìn)入變徑提升管反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下，與熱的裂化催化劑A接觸，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到富含丙烯和異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油及其其它產(chǎn)品，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，再生催化劑經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表3，從表3可以看出，液化氣產(chǎn)率大約為23～36重％，其中的丙烯占30重％以上，異丁烷占30～36重％，汽油產(chǎn)率大約為35～47重％，其組成中的異構(gòu)烷烴占34～44重％。
實施例2本實例說明當(dāng)改變操作條件時，采用本發(fā)明提供的方法制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴的汽油的情況。
該試驗所用的中型變徑提升管反應(yīng)器與實施例1相同，預(yù)熱的原料油B進(jìn)入變徑提升管反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下，與熱的裂化催化劑A接觸，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到富含丙烯和異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油及其其它產(chǎn)品，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，再生催化劑經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表4，從表4可以看出，液化氣產(chǎn)率大約為30重％，其中的丙烯占30重％左右，異丁烷占30～36重％，汽油產(chǎn)率大約為45～49重％，其組成中的異構(gòu)烷烴占37～42重％。
實施例3本實例說明采用本發(fā)明提供的方法，在常規(guī)的提升管反應(yīng)器內(nèi)催化轉(zhuǎn)化制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的情況。
預(yù)熱的原料油C進(jìn)入提升管反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下，與熱的裂化催化劑A接觸，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到富含丙烯和異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油及其其它產(chǎn)品，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，再生催化劑經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表5，從表5可以看出，液化氣產(chǎn)率為30.34重％，其中的丙烯占31.5重％，異丁烷占17.6重％，汽油產(chǎn)率為39.98重％，從表6可以看出，其組成中的異構(gòu)烷烴占30.09重％。
對比例1與實施例3相比，停留時間從6.0秒縮短至3.0秒，其它條件基本相同。操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布列于表5，汽油的性質(zhì)列于表6。從表5可以看出，液化氣中的丙烯產(chǎn)率為27.45重％，其中丙烯占31.0重％，異丁烷僅占9.2重％，汽油產(chǎn)率為42.00重％，從表6可以看出，其組成中的異構(gòu)烷烴僅占22.61重％。
實施例4本實施例說明采用本發(fā)明提供的方法在中型變徑提升管反應(yīng)器內(nèi)制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油過程情況。
該反應(yīng)器的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)總高度為15米，預(yù)提升段直徑為0.25米，其高度為1.5米；第一反應(yīng)區(qū)直徑為0.25米，其高度為4.5米；第二反應(yīng)區(qū)直徑為0.5米，其高度為9米；；第一、二反應(yīng)區(qū)結(jié)合部位的縱剖面等腰梯形的頂角為45°。
預(yù)熱的原料油C進(jìn)入變徑提升管反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下，與熱的裂化催化劑A接觸，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到富含丙烯和異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油及其其它產(chǎn)品，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，再生催化劑經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表7，從表7可以看出，液化氣產(chǎn)率為29.48重％，其中的丙烯占30.3重％，異丁烷占30.43重％，汽油產(chǎn)率為41.98重％，其組成中的異構(gòu)烷烴占37.12重％。
對比例2采用常規(guī)的中型等直徑提升管反應(yīng)器，所用的原料油和催化劑與實施例4相同，操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表7。從表7可以看出，液化氣中的丙烯產(chǎn)率為30.34重％，其中丙烯占31.5重％，異丁烷僅占17.6重％，汽油產(chǎn)率為39.98重％，其組成中的異構(gòu)烷烴僅占30.09重％。
實施例5本實施例說明采用本發(fā)明提供的方法在中型變徑提升管反應(yīng)器內(nèi)制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油過程情況。
預(yù)熱的原料油C進(jìn)入變徑提升管反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下，與熱的裂化催化劑A接觸，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到富含丙烯和異丁烷的液化氣和富含異構(gòu)烷烴的汽油及其其它產(chǎn)品，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，再生催化劑經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表8，從表8可以看出，液化氣產(chǎn)率為29.48重％，其中的丙烯占30.3重％，異丁烷占30.4重％，汽油產(chǎn)率為41.98重％，其組成中的異構(gòu)烷烴占37.12重％。
對比例3與實施例5相比，不同的是采用催化劑B，該催化劑用于多產(chǎn)液化氣和高辛烷值汽油，其商品牌號為CIP-1，由中國石油化工集團(tuán)公司齊魯催化劑廠生產(chǎn)，其性質(zhì)列于表2。所用的原料油和反應(yīng)器類型與實施例5相同。
操作條件、產(chǎn)品產(chǎn)率分布和汽油的性質(zhì)列于表8。從表8可以看出，液化氣產(chǎn)率為28.78重％，其中的丙烯占33.2重％，異丁烷僅占20.9重％，汽油產(chǎn)率為40.76重％，其組成中的異構(gòu)烷烴占33.67重％。
表1
<p>表2<
<p>表3
<p>表4
<p>表5<
<p>表6
<p>表權(quán)利要求
1.一種制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的催化轉(zhuǎn)化方法，其特征在于預(yù)熱的原料油進(jìn)入一個包括兩個反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下與熱的裂化催化劑接觸進(jìn)行一次反應(yīng)和二次反應(yīng)，分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是所述的反應(yīng)器可以是選自等直徑提升管、等線速提升管、流化床或變徑提升管中之一，也可以是由等直徑提升管-流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征是在所述的等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器從下至上依次為預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)，第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)的高度之比為10～40∶90～60，在第二反應(yīng)區(qū)底部注入冷激劑，和/或在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。
4.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述的等直徑提升管-流化床復(fù)合反應(yīng)器，下部的等直徑提升管為第一反應(yīng)區(qū)，上部的流化床為第二反應(yīng)區(qū)，在流化床的底部可以設(shè)冷激劑入口，也可以在流化床內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占流化床高度的50～90％。
5.按照權(quán)利要求3或4的方法，其特征是所述的冷激劑是選自粗汽油、汽油、柴油、分餾塔第一中段循環(huán)油或水中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是反應(yīng)條件為第一反應(yīng)區(qū)的溫度為550～650℃、反應(yīng)時間為0.5～2.5秒、第二反應(yīng)區(qū)的溫度為480～550℃、反應(yīng)時間為2.0～30.0秒。
7.按照權(quán)利要6的方法，其特征是所述的第一反應(yīng)區(qū)的溫度為560～620℃、反應(yīng)時間為1.0～2.0秒、第二反應(yīng)區(qū)的溫度為500～530℃、反應(yīng)時間為3.0～15.0秒。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是所述的原料油是一次加工餾份油，包括汽油、柴油、減壓蠟油、渣油；兩種或兩種以上的上述一次加工餾份油的任意比例的混合物；摻有30重％以下的焦化蠟油和/或脫瀝青油的一次加工餾份油；原油。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是所述的催化劑的活性組分是由占沸石總量25～50重％的含稀土和磷的五元環(huán)結(jié)構(gòu)高硅沸石、5～15重％的β型沸石和40～70重％的Y型沸石組成的，載體選自氧化鋁、硅酸鋁和天然粘土加氧化鋁。
10.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述的變徑提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)為沿垂直方向從下至上依次是互為同軸的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、徑向較第一反應(yīng)區(qū)擴(kuò)大了的第二反應(yīng)區(qū)、徑向較第二反應(yīng)區(qū)縮小了的出口區(qū)，在出口區(qū)末端通過水平管與沉降器相連，其總高度為10～60米。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于預(yù)提升段直徑為0.2～5米，其高度占反應(yīng)器總高度的5～20％。
12.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于第一反應(yīng)區(qū)的直徑與預(yù)提升段直徑之比為1.0～1.2∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的10～30％。
13.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述的第二反應(yīng)區(qū)直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為1.5～5.0∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的30～60％。
14.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述的出口區(qū)直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為0.8～1.5∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的0～20％。
15.按照權(quán)利要求10的方法，其特征是第一、二反應(yīng)區(qū)結(jié)合部位為圓臺形，其縱剖面等腰梯形的頂角α為30～80°；第二反應(yīng)區(qū)與出口區(qū)結(jié)合部位為圓臺形，其縱剖面等腰梯形的底角β為45～85°。
16.按照權(quán)利要求10的方法，其特征是在變徑提升管反應(yīng)器的第一、二反應(yīng)區(qū)的結(jié)合部位可以設(shè)冷激劑入口，和/或在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其特征是所述的冷激劑是選自粗汽油、汽油、柴油、分餾塔第一中段循環(huán)油或水中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
全文摘要
一種制取丙烯、異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的催化轉(zhuǎn)化方法,是將預(yù)熱后的原料油進(jìn)入一個包括兩個反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器內(nèi),與熱的裂化催化劑接觸,第一反應(yīng)區(qū)的溫度為550～650℃、反應(yīng)時間為0.5～2.5秒;第二反應(yīng)區(qū)的溫度為480～550℃、反應(yīng)時間為2～30秒,分離反應(yīng)產(chǎn)物,待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器燒焦后循環(huán)使用。采用本發(fā)明提供的方法制取的液化氣產(chǎn)率可達(dá)25～40重%,其中丙烯含量為30重%左右,異丁烷含量為20～40重%,汽油的產(chǎn)率可達(dá)35～50重%,汽油組成中的異構(gòu)烷烴為30～45重%。
文檔編號C10G35/04GK1232070SQ9910590
公開日1999年10月20日 申請日期1999年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者許友好, 施至誠, 張久順, 劉守軍, 謝朝鋼, 張執(zhí)剛, 崔華, 蔣?？?申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中國石油化工集團(tuán)公司石油化工科學(xué)研究院