專利名稱：一種重質烴改質方法
技術領域：
本發明涉及化合物技術領域，特別涉及化合物改質技術領域，具體是指一種重質 烴改質方法。
背景技術：
隨著全球石油資源的減少和石油價格的持續攀高，重質烴的利用受到了廣泛的重 視。將重質烴進行改質以獲取更多的輕質組分成為工業界和學術界普遍關注的焦點。工業 上對重質烴的常規處理辦法有焦化、催化裂化、加氫裂化等等。上述過程如催化裂化和加氫 裂化需要巨額基礎設施投資，并且由于催化劑消耗等原因使得生產成本較高。而焦化等方 法盡管技術成熟，但過程產生大量的副產品焦炭，且液體烴的品質極低。近期的研究發現，重質烴在超(近)臨界水進行減粘改質具有獨特的特點。首先， 超(近)臨界水可以在烴裂解體系的烴自由基端形成近程溶劑化結構，從擴散和空間位阻 角度抑制引起結焦形成的二次反應。此外，一旦焦前驅體在超(近)臨界水中形成后，通過 原位的水氣變換等反應轉化為活性極高的原子H，這部分氫有可能進入裂解反應體系中。大 部分實驗報道肯定了在超(近)臨界水中進行烴裂解反應時可以部分抑制焦的形成，并且 反應產物中的輕質化產品收率略有改善。然而，作為一種綠色的反應溶劑，超(近)臨界水在重質烴裂解體系中的存在主要 還是從物理作用層面影響到反應的動力學網絡和產品結構。一個突出的問題在于H/C比極 低的重質烴在裂解過程中同時存在縮合和裂解兩種截然不同的趨勢。出于H/C平衡的限 制，在獲取H/C比較高的輕質產品的同時，大量結焦同時不可避免。為重質烴裂解過程提供 額外的氫源成為優化超(近)臨界水中重質烴改質的關鍵所在。為此，在相關的學術研究中 分別引入了直接水氣變換、部分氧化間接水氣變化、直接加氫等手段。盡管取得了一定的成 效，但是整個裂解過程趨于復雜，尤其是在極端苛刻條件下引入非均相催化使得過程實施 的可行性大大降低。至今尚沒有關于在超(近)臨界水中進行重質烴改質的工業化報道。因此，需要提供一種新的重質烴改質方法，其使用超(近)臨界水作為反應溶劑， 提高重質烴裂解產品中的輕質產物收率并抑制結焦，從而使得在超(近)臨界水中進行重 質烴改質適于工業化大規模生產。
發明內容
本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種重質烴改質方法，該重 質烴改質方法構思巧妙獨特，在使用超(近)臨界水作為反應溶劑的同時，提高了重質烴裂 解產品中的輕質產物收率并抑制了結焦，且操作簡便，從而使得在超(近)臨界水中進行重 質烴改質適于工業化大規模生產。為了實現上述目的，本發明的重質烴改質方法采用了如下技術方案該重質烴改質方法，其特點，將重質烴與聚烯烴在水的超(近)臨界區域中進行共 裂解。
也就是說，重質烴與聚烯烴的熱裂解同時置于超(近)臨界水中進行。所述超 (近)臨界水是指處于其臨界點(374°C，22. IMPa)以上(附近)的高溫高壓狀態時的水。所述重質烴可以是任何重質烴，例如可以為減壓渣油、超重質原油、催化裂化油漿 等。較佳地，所述重質烴選自減壓渣油、超重質原油和催化裂化油漿的一種或幾種。所述聚烯烴可以為任何聚烯烴，例如可以為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、以及各種烯 烴的共聚物和接枝聚合物。較佳地，所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、其共聚物和接枝 聚合物的一種或幾種。所述超(近)臨界區域的溫度和水密度可以為任何合適的數值。較佳地，所述超 (近)臨界區域的溫度為380 500°C，所述超(近)臨界區域的水密度為0.05 0.6g/
3
cm ο所述重質烴和所述水的初始質量比可以為任何合適的比例。較佳地，所述重質烴 和所述水的初始質量比為1 1 1 10。所述重質烴和所述聚烯烴的初始質量比可以為任何合適的比例。較佳地，所述重 質烴和所述聚烯烴的初始質量比為30 1 5 1。所述共裂解可以在任何合適的條件下進行。較佳地，所述共裂解在惰性氣體存在 條件下進行。所述共裂解可以在任何合適的反應器中進行。較佳地，所述共裂解在釜式反應器 中進行。更佳地，在所述共裂解進行之前，用惰性氣體吹掃所述釜式反應器。本發明的有益效果具體在于本發明將重質烴與聚烯烴的熱裂解同時置于超 (近)臨界水中進行。重質烴的裂解中間產物從聚烯烴的裂解中間體碳鏈上獲取部分氫， 從而改善輕質化產品收率，同時抑制焦的形成，構思巧妙獨特，且操作簡便，從而使得在超 (近)臨界水中進行重質烴改質適于工業化大規模生產。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。實施例1 將5g減壓渣油，50g去離子水，0.25g低密度聚乙烯(密度0. 915g/cm3，結晶度 54%，分子量分布Mw/Mn= 35，平均分子量3萬道爾頓)先后加入到IOOmL反應釜中。用氮 氣吹掃后密閉反應釜。將反應釜迅速升溫至380°C持續反應Ih后冷卻反應釜至室溫。對釜 內液體和固體分別進行分離，取其中油相進行四組分分析，并收集固體殘炭稱重。將渣油在同樣的反應溫度和水密度條件下單獨進行裂解，與共裂解結果的對比數 據可參見表1。表1渣油原料和裂解產物的四組分分析數據
權利要求
一種重質烴改質方法，其特征在于，將重質烴與聚烯烴在水的超(近)臨界區域中進行共裂解。
2.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述重質烴選自減壓渣油、超 重質原油和催化裂化油漿的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙 烯、聚丁烯、其共聚物和接枝聚合物的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述超(近)臨界區域的溫度 為380 500°C，所述超(近)臨界區域的水密度為0. 05 0. 6g/cm3。
5.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述重質烴和所述水的初始 質量比為1 1 1 10。
6.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述重質烴和所述聚烯烴的 初始質量比為30 1 5 1。
7.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述共裂解在惰性氣體存在 條件下進行。
8.根據權利要求1所述的重質烴改質方法，其特征在于，所述共裂解在釜式反應器中 進行。
9.根據權利要求8所述的重質烴改質方法，其特征在于，在所述共裂解進行之前，用惰 性氣體吹掃所述釜式反應器。
全文摘要
本發明涉及一種重質烴改質方法，將重質烴與聚烯烴在水的超(近)臨界區域中進行共裂解，較佳地，重質烴選自減壓渣油、超重質原油和催化裂化油漿的一種或幾種，聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、其共聚物和接枝聚合物的一種或幾種，超(近)臨界區域的溫度為380～500℃，超(近)臨界區域的水密度為0.05～0.6g/cm3，重質烴和水的初始質量比為1∶1～1∶10，重質烴和聚烯烴的初始質量比為30∶1～5∶1，共裂解在惰性氣體存在條件下進行，共裂解在釜式反應器中進行，本發明的重質烴改質方法構思巧妙獨特，在使用超(近)臨界水作為反應溶劑的同時，提高了重質烴裂解產品中的輕質產物收率并抑制了結焦，且操作簡便，從而使得在超(近)臨界水中進行重質烴改質適于工業化大規模生產。
文檔編號C10G9/00GK101935542SQ20101028241
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者劉穎, 柏帆, 袁佩青 申請人:華東理工大學