一種提高丙烯和芳烴收率的液態石油烴裂解方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種液態石油烴裂解方法，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）的生產主要采用管式爐蒸汽熱裂解法， 由此法獲得的乙烯產量超過乙烯總產量的99%。同時還能獲得一定量的丙烯、丁二烯和芳 烴等物質。隨著市場對丙烯要求的增長，"以丙烯為目的產物"的研究和生產日漸增加。近 幾年來，隨著市場對丙烯需求的逐漸增加，出現了如丙烷脫氫、甲醇制丙烯和C4烯烴轉化 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，或產物品種不能滿足市場需要的現 象。
[0003] 另外，隨著頁巖氣的開發和利用，乙烯的生產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乙烯的經濟性受到嚴重挑戰。 為了使通過石油烴生產乙烯的方法在成本上與通過頁巖氣生產乙烯的方法抗衡，保證一定 的經濟性，蒸汽裂解液態石油烴工藝需要減少低附加值產物甲烷的收率，提高丙烯和C6? C8芳烴的收率。
[0004] 在液態石油烴蒸汽熱裂解得到的產物中，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，產物受熱控制，導致產生大量附加值低的甲烷，同時低碳烯 烴聚合成環，高碳芳烴含量增加，產物中附加值高的C6?C8芳烴含量降低。這樣導致液態 石油烴原料的有效利用率低，產物分布不能調節。因此需要一種液態石油烴裂解方法，能夠 提高蒸汽熱裂解產物中丙烯和C6?C8芳烴的收率。
【發明內容】
[0005] 為降低液態石油烴裂解產物中的甲烷含量，提高由液態石油烴制取丙烯和C6? C8芳烴的收率，同時保證較高水平的乙烯收率，本發明提供了一種液態石油烴裂解方法。
[0006] 為實現上述目的，本發明的技術方案如下：
[0007] -種提高丙烯和芳烴收率的液態石油烴裂解方法，該方法包括將石油烴進行催化 裂解，將催化裂解的液相產物進行芳烴抽提，然后再將所得芳烴抽提后剩下的液相產物進 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)將待裂解的液態石油烴和水引入預熱器，經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，如碳原子數大于等于四的丁烷等， 以及煉油廠的加工產品，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。
[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,水與石油烴的質量比為0. 1:1-1:1。優選反應溫度為 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方法。
[0014] (3)將催化裂解的產物進行冷凝，分離得到氣相和液相產物；將液相產物進行芳烴 抽提，使剩余的液相產物中芳烴的含量降低為l〇wt%以下，優選為4-8wt%。所述芳烴抽提可 通過常規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利用。
[0015] (4)將經過芳烴抽提后剩下的液相產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流過，管外通過燃料燃燒的高溫火焰、產生的煙道氣、爐墻 輻射加熱將熱量經輻射爐管的管壁傳給管內物料，裂解反應在管內高溫下進行，管內無催 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，水與石油烴的質量比為0. 3:1-0. 6:1。優選反應溫度為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量比。
[0018] (5)將蒸汽熱裂解的產物進行冷凝，分離得到氣相和液相產物。
[0019] 氣相分離和液相分離可采用現有的蒸汽熱裂解工藝中的常規裝置進行。對所述催 化裂解得到的氣相產物和蒸汽熱裂解得到的