專利名稱：一種重質(zhì)烴改質(zhì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及化合物改質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種重質(zhì) 烴改質(zhì)方法。
背景技術(shù)：
隨著全球石油資源的減少和石油價格的持續(xù)攀高，重質(zhì)烴的利用受到了廣泛的重 視。將重質(zhì)烴進行改質(zhì)以獲取更多的輕質(zhì)組分成為工業(yè)界和學術(shù)界普遍關(guān)注的焦點。工業(yè) 上對重質(zhì)烴的常規(guī)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(chǔ)設(shè)施投資，并且由于催化劑消耗等原因使得生產(chǎn)成本較高。而焦化等方 法盡管技術(shù)成熟，但過程產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品焦炭，且液體烴的品質(zhì)極低。近期的研究發(fā)現(xiàn)，重質(zhì)烴在超(近)臨界水進行減粘改質(zhì)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(jié)構(gòu)，從擴散和空間位阻 角度抑制引起結(jié)焦形成的二次反應(yīng)。此外，一旦焦前驅(qū)體在超(近)臨界水中形成后，通過 原位的水氣變換等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為活性極高的原子H，這部分氫有可能進入裂解反應(yīng)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(yīng)時可以部分抑制焦的形成，并且 反應(yīng)產(chǎn)物中的輕質(zhì)化產(chǎn)品收率略有改善。然而，作為一種綠色的反應(yīng)溶劑，超(近)臨界水在重質(zhì)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(yīng)的動力學網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。一個突出的問題在于H/C比極 低的重質(zhì)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(zhì)產(chǎn)品的同時，大量結(jié)焦同時不可避免。為重質(zhì)烴裂解過程提供 額外的氫源成為優(yōu)化超(近)臨界水中重質(zhì)烴改質(zhì)的關(guān)鍵所在。為此，在相關(guān)的學術(shù)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(fù)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(guān)于在超(近)臨界水中進行重質(zhì)烴改質(zhì)的工業(yè)化報道。因此，需要提供一種新的重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其使用超(近)臨界水作為反應(yīng)溶劑， 提高重質(zhì)烴裂解產(chǎn)品中的輕質(zhì)產(chǎn)物收率并抑制結(jié)焦，從而使得在超(近)臨界水中進行重 質(zhì)烴改質(zhì)適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種重質(zhì)烴改質(zhì)方法，該重 質(zhì)烴改質(zhì)方法構(gòu)思巧妙獨特，在使用超(近)臨界水作為反應(yīng)溶劑的同時，提高了重質(zhì)烴裂 解產(chǎn)品中的輕質(zhì)產(chǎn)物收率并抑制了結(jié)焦，且操作簡便，從而使得在超(近)臨界水中進行重 質(zhì)烴改質(zhì)適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的重質(zhì)烴改質(zhì)方法采用了如下技術(shù)方案該重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特點，將重質(zhì)烴與聚烯烴在水的超(近)臨界區(qū)域中進行共 裂解。
也就是說，重質(zhì)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(tài)時的水。所述重質(zhì)烴可以是任何重質(zhì)烴，例如可以為減壓渣油、超重質(zhì)原油、催化裂化油漿 等。較佳地，所述重質(zhì)烴選自減壓渣油、超重質(zhì)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(qū)域的溫度和水密度可以為任何合適的數(shù)值。較佳地，所述超 (近)臨界區(qū)域的溫度為380 500°C，所述超(近)臨界區(qū)域的水密度為0.05 0.6g/
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cm ο所述重質(zhì)烴和所述水的初始質(zhì)量比可以為任何合適的比例。較佳地，所述重質(zhì)烴 和所述水的初始質(zhì)量比為1 1 1 10。所述重質(zhì)烴和所述聚烯烴的初始質(zhì)量比可以為任何合適的比例。較佳地，所述重 質(zhì)烴和所述聚烯烴的初始質(zhì)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(yīng)器中進行。較佳地，所述共裂解在釜式反應(yīng)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(yīng)器。本發(fā)明的有益效果具體在于本發(fā)明將重質(zhì)烴與聚烯烴的熱裂解同時置于超 (近)臨界水中進行。重質(zhì)烴的裂解中間產(chǎn)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(zhì)化產(chǎn)品收率，同時抑制焦的形成，構(gòu)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(zhì)烴改質(zhì)適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)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(jié)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(yīng)釜中。用氮 氣吹掃后密閉反應(yīng)釜。將反應(yīng)釜迅速升溫至380°C持續(xù)反應(yīng)Ih后冷卻反應(yīng)釜至室溫。對釜 內(nèi)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?zhí)糠Q重。將渣油在同樣的反應(yīng)溫度和水密度條件下單獨進行裂解，與共裂解結(jié)果的對比數(shù) 據(jù)可參見表1。表1渣油原料和裂解產(chǎn)物的四組分分析數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
一種重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特征在于，將重質(zhì)烴與聚烯烴在水的超(近)臨界區(qū)域中進行共裂解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特征在于，所述重質(zhì)烴選自減壓渣油、超 重質(zhì)原油和催化裂化油漿的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)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(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特征在于，所述超(近)臨界區(qū)域的溫度 為380 500°C，所述超(近)臨界區(qū)域的水密度為0. 05 0. 6g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特征在于，所述重質(zhì)烴和所述水的初始 質(zhì)量比為1 1 1 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特征在于，所述重質(zhì)烴和所述聚烯烴的 初始質(zhì)量比為30 1 5 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)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(jù)權(quán)利要求1所述的重質(zhì)烴改質(zhì)方法，其特征在于，所述共裂解在釜式反應(yīng)器中 進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的重質(zhì)烴改質(zhì)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(yīng)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種重質(zhì)烴改質(zhì)方法，將重質(zhì)烴與聚烯烴在水的超(近)臨界區(qū)域中進行共裂解，較佳地，重質(zhì)烴選自減壓渣油、超重質(zhì)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(qū)域的溫度為380～500℃，超(近)臨界區(qū)域的水密度為0.05～0.6g/cm3，重質(zhì)烴和水的初始質(zhì)量比為1∶1～1∶10，重質(zhì)烴和聚烯烴的初始質(zhì)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(yīng)器中進行，本發(fā)明的重質(zhì)烴改質(zhì)方法構(gòu)思巧妙獨特，在使用超(近)臨界水作為反應(yīng)溶劑的同時，提高了重質(zhì)烴裂解產(chǎn)品中的輕質(zhì)產(chǎn)物收率并抑制了結(jié)焦，且操作簡便，從而使得在超(近)臨界水中進行重質(zhì)烴改質(zhì)適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
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(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者劉穎, 柏帆, 袁佩青 申請人:華東理工大學