催化裂化汽油生产乙烯、丙烯的新工艺

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1、石油化工·412·PETROCI-IEMICALTF．C／刑OLOGY2010年第39卷增刊催化裂化汽油生产乙烯、丙烯的新工艺王鹏，田辉平，贺振富，龙军(中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，北京100083)[摘要]针对催化裂化汽油中烯烃含量高、国际市场对丙烯需求量大的现状，开发了以催化裂化汽油为原料生产乙烯、丙烯的新工艺。研究结果表明，采用分子筛涂覆的规整结构催化剂可以促进F(℃汽油中烯烃的选择性裂化，按照优化的工艺参数，气相产物中乙烯、丙烯、丁烯的选择性可达到85％以上，其中丙烯选择性可达到30％，40％。在实验室研究结果的基础上，在扬州石化有限责任公司自建的20kg／

2、h工业侧线装置上进行了365h的工业试验。[关键词]催化裂化汽油；催化裂解；规整载体；丙烯[中圈分类号]TQ21l[文献标识码]A近年来随着国内多家聚丙烯装置的投产，丙烯初始温度高120℃，进油量为15—25kg／h，其中流作为生产聚丙烯的化工原料，需求量迅猛增长。为体力学停留时间的计算公式为：此国内外科研单位和石化企业一直在开发生产丙流体力学停留时间(s)=砀丽5戛0速(ra可m丽)烯的新途径，如烯烃催化裂解、甲醇制丙烯等。这些技术的共同特点是使用含ZSM一5分子筛的催化式中物料线速为原料和水的线速度之和，线速度为剂，将富含烯烃的C。～C，原料催化裂解为小分子体积流速除以催化剂上

3、开孔的横截面积，即催化剂烯烃。另一方面，随着国家环保法规的日益严的横截面积与孔隙率的乘积。原料和水的体积流格，近年来对成品油中烯烃的含量有了更加严格的速根据一定反应温度下的克拉佩龙方程计算，假设限制。原料气化后通过催化剂孔道时属于活塞流。因此，本研究开发了以FCC汽油为原料，选择表IZSM一5分子筛改性前后的物化性质性催化裂解其中的烯烃来生产乙烯、丙烯的新工艺。为了减少丙烯的二次反应，有效控制反应的合：秽结紫’州Re％：03h。m摊3．秽g-!，理空速心】，使用了规整结构载体催化剂口J，在实验室对催化剂的组成及制备方案进行了研究，并完成了工业侧线实验，取得了预期效果。1实验部分1．

4、1实验原料实验所用汽油原料为扬州石化有限责任公司催化剂孔径孔隙率，％雌(Si02)／n(A1203)w(Re203)，％(以下简称扬州石化)催化裂化汽油。汽油族质量组成为：烷烃31．74％，烯烃36．61％，环烷烃9．81％，芳烃20．28％。1．2实验装置实验在内径为30mm的不锈钢固定床反应器中进行。气相产物用排水取气法收集，用HP

5、6890型气相色谱仪分析气相产物中的烃类组成。所用蜂窝状载体由堇青石制备，催化剂制备方法详见文献[4]。制备过程中使用的ZSM一5分子筛改性前后的物化性质见表l。表2为实验室用催化剂涂覆前后的性质。[作者简介]王鹏(1974一)，女，北京市人，博士

6、后，高级工程师，电1．3工业侧线试验话010—82368261，电邮wangpeng@ripp—sinopec．corn。工业侧线试验在升温过程中进行，终止温度比[基金项目]国家重点基础研究资助项目(2010CB732301)。增刊王鹏等．催化裂化汽油生产乙烯、丙烯的新工艺增加到10％以上。通过不同载体上烯烃热裂化转2结果与讨论化率的比较可以看出，在550℃时，B载体上烯烃的根据前人的研究结果，在催化裂解条件下，以转化率最高，A其次，C最低；B与A的孑L隙率相ZSM一5分子筛为催化剂时，FCC汽油中烃类化合近，但B上烯烃的转化率明显高于A载体，表明高物的主反应为c，一C。。烯烃催化

7、裂化生成小分子烯温时烯烃的转化率与孑L径的大小成正比，而与孔隙烃(乙烯、丙烯、丁烯)的裂化反应。通过使用规整率的变化没有对应关系。从目的产物的选择性看，结构载体催化剂，汽油反应气在催化剂分子筛上的在不同载体上，气相产物中乙烯、丙烯的选择性均流体动力学停留时间如控制在28以下，将有利于随温度的升高而增加，相反丁烯的选择性下降。几避免丙烯的二次反应¨J。种不同孔结构的载体相比，无论低温还是高温下，c2．1规整结构载体的选择载体上乙烯的选择性都最高，丁烯的选择性都最在高温下，通过热裂解反应也可以将大分子烯低。这是由于孔隙率的增加导致载体的流通面积烃转化为小分子烯烃。为此，首先比较了FCC

8、汽油增大，在进料量相同的情况下，可使反应物流速加在没有分子筛涂层的规整结构载体上的热裂化反快，从而缩短了反应物在载体上的停留时间，减少应结果，表2中A、B、c三种载体上的热裂化反应结小分子产物的二次反应。特别是在高温时，由于热果见表3。裂化反应速率加快，反应深度增强，c载体上乙烯和由表3可见，反应温度的升高可以提高烯烃的丙烯的选择性明显高于A，与孔隙率的变化规律转化率，当温度达到550℃时热裂化反应的转化率一致。表3不同载体上的热裂化反应结果从三烯总选择性可以看出，在