轻油催化裂解制低碳烯烃的方法

摘要

本发明涉及一种轻油催化裂解制低碳烯烃的方法，主要解决现有催化裂解制低碳烯烃技术中催化剂活性低、低碳烯烃收率低的问题。本发明通过采用以无粘结剂分子筛为催化剂，以C4～C10烃的轻油为原料，在反应温度为550～750℃，反应表压为0.001MPa～0.5MPa，反应重量空速为0.1～4小时-1，水/轻油重量比为0.1～3∶1的条件下，原料通过催化剂床层与催化剂接触，反应生成低碳烯烃，所用的无粘结剂分子筛催化剂孔容为0.31～0.5毫升/克，平均孔径为71～100nm，空隙率为31～40％；成型焙烧后的催化剂强度为50～180牛顿的技术方案，较好地解决了该问题，可用于轻油催化裂解制低碳烯烃的工业生产中。

主权项

1.一种轻油催化裂解制低碳烯烃的方法，取硅铝分子比为30的ZSM-5分子筛60克、3.2克田菁粉，混合搅拌均匀，加入重量百分含量为40％的硅溶胶40克，混合搅拌均匀后，再加入1摩尔/升的碳酸氢钠溶液10毫升，混合搅拌均匀，然后剂条成型，成型催化剂在80℃烘干3小时，然后放入内胆底层含水的高压釜中，催化剂和液体水不接触，高压釜密封后放入烘箱，180℃晶化60小时后取出，然后水洗2次，放入烘箱内120℃烘干3小时，在放入马弗炉内程序升温400℃焙烧2小时，550℃焙烧3小时，制得无粘结剂ZSM-5催化剂；制得的催化剂的XRD图谱显示为纯的ZSM-5物相；制得的催化剂的扫描电镜图片显示为纯的ZSM-5晶粒，无定型状态的粘结剂含量为0.2％；测试催化剂样品的耐压碎强度为145牛顿/颗；用压汞法测试，孔容为0.38毫升/克，平均孔径为82nm，空隙率为36％；上述制得无粘结剂催化剂，用浓度为5％的硝酸铵溶液，按催化剂和硝酸铵溶液的固液比为1∶10的比例，在90℃交换三次，然后550℃焙烧3小时后，制得氢型的无粘结剂ZSM-5催化剂；采用上海高桥石化公司生产的组分为C₄～C₁₀的轻油为原料，原料物性指标如下：考评催化剂的活性，用直径为12毫米的固定床反应器常压下考评，反应温度范围为650℃，反应压力为0.02MPa，重量空速为1小时^-1，水/原料油重量比为1∶1，反应半小时后，得到乙烯重量收率为28％，丙烯重量收率为27％，双烯重量总收率为55％；具体产物分布如下：甲烷产物重量收率5.2％，乙烷产物重量收率6.1％，乙烯产物重量收率28.0％，丙烷产物重量收率6.5％，丙烯产物重量收率27.0％，丁烷产物重量收率8.7％，丁烯产物重量收率7.6％，碳五以上馏分产物重量收率8.8％，其他组分产物重量收率2.1％。