用于提高轻质烯烃产率的双提升管催化裂化器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于改进来自轻质石脑油原料的乙烯和丙烯的产率的工艺，该工艺包括从含有裂化催化剂的主裂化区获得轻质石脑油原料。使轻质石脑油原料与烯烃催化剂在烯烃生产区中接触以生产富含乙烯和富含丙烯的物流。在与烯烃催化剂反应之后，在分离器区中将烯烃催化剂从富含乙烯和富含丙烯的物流中分离出来。通过使沉积在烯烃催化剂表面上的焦炭在含氧环境中燃烧使至少部分烯烃催化剂再生，并且加热至少部分烯烃催化剂。所述部分可以相同或者它们可以不同。在一些实施方案中，至少部分烯烃催化剂可以既不再生也不加热。使烯烃催化剂返回至烯烃生产区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】早期国家申请的优先权要求本申请要求2011年12月14日提交的U.S.申请13/325,292的优先权。专利
本专利技术涉及提高炼油工艺中乙烯和丙烯的产率。更具体的说，本专利技术涉及一种采用节能方式提高乙烯和丙烯的产率的方法。专利技术背景在传统的炼油操作中，将真空蒸馏塔中生产的减压瓦斯油进料至催化裂化区以生产价值更高的石脑油和馏出物燃料。在针对该目标操作时，使催化裂化区在规定的一组条件下操作以提高上述所需产品的产率。在裂化反应过程中，碳，呈焦炭形式，沉积在催化剂的表面上。焦炭在再生区中在促进燃烧的氧气的存在下从催化剂处燃烧。由于焦炭的量太大并且燃烧太剧烈，在将其再次加入到催化裂化区之前有时使用催化剂冷却剂降低催化剂温度。但是，当该目标是生产轻质烯烃，例如乙烯和丙烯时，对于将来自催化裂化区的石脑油转化为轻质烯烃，例如乙烯和丙烯而言，对用于减少瓦斯油或残油(渣油)的平均分子量的催化裂化工艺有利的催化剂和工艺条件并不是最佳的。有利的是将催化裂化区与烯烃生产区分离开来。当将用于催化裂化的反应区和再生区与烯烃生产区分离开来时，发现由于进入工艺的原料的性质较少的焦炭沉积在烯烃生产催化剂的表面上。轻质烃，例如石脑油或轻质石脑油相比较渣油或瓦斯油的裂化产生明显较少的焦炭。焦炭的燃烧可能不足以提供足够的热量至烯烃生产区用于有效的烯烃生产。已发现本领域存在对一种分离催化裂化和烯烃生产功能，同时保持适合的轻质烯烃产率的方法的需求。另外本领域还存在对采用更节能的方式生产轻质烯烃的工艺或反应器体系的需求。专利技术概述上述和其它需求至少部分由本文所述专利技术得以解决。提高来自轻质石脑油原料的乙烯和丙烯的产率的工艺包括从具有裂化催化剂的主裂化区获得轻质石脑油原料。使轻质石脑油原料与烯烃催化剂在烯烃生产区中接触以生产富含乙烯和富含丙烯的物流。在与烯烃催化剂反应之后，在分离区中将富含乙烯和富含丙烯的物流与烯烃催化剂分离。至少部分烯烃催化剂通过使沉积在烯烃催化剂表面上的焦炭在含氧环境中燃烧得以再生，并且将至少部分烯烃催化剂加热。上述部分可以相同或者它们可以不同。在一些实施方案中，至少部分烯烃催化剂既不再生也被不加热。使烯烃催化剂返回至烯烃生产区。主裂化区与烯烃生产区的分离使得可使上述工艺的每一个最优化。在各个反应区中可以使用不同的催化剂。在裂化区与烯烃生产区中选择提高所需要的产品例如乙烯和丙烯的产率的工艺条件。加热催化剂进一提高了所需要的轻质烯烃，例如乙烯和丙烯的产率。尽管相比较通过加工瓦斯油或残油在常规的催化裂化区中产生的焦炭而言在烯烃催化剂上较少的焦炭沉积，但是向烯烃催化剂提供另外的热量使得可获得适合的轻质烯烃产率。即使在烯烃催化剂的再生未产生足够的热量以使烯烃生产催化剂达到最佳温度用以最佳的烯烃生产，但是通过外部提供热量仍可实现提高的产率。增加烯烃生产区的热量提高了反应温度并提高了所需要的轻质烯烃的产率。另外，当使用余热或废热的热源加热烯烃时，提高了冶炼厂的能效。附图详述图1是本专利技术的第一个实施方案的示意图；图2是本专利技术的第二个实施方案的示意图；图3是本专利技术的第三个实施方案的示意图；图4是本专利技术的第四个实施方案的示意图；和图5是本专利技术的第五个实施方案的示意图。专利技术详述参见图1，轻质石脑油原料12是利用用于提高乙烯和丙烯产率的工艺，通常为10的裂化催化剂16由主催化裂化区14获得。任一种催化裂化工艺或装置均可用作主裂化区14，包括适于加工催化裂化原料20的那些工艺或装置，所述原料20包括，但不限于，常压或减压残油、常压或减压瓦斯油或生产石油化工产品用烯烃的原料。上述工艺的实例包括流化催化裂化(“FCC”)工艺、残油FCC(“RFCC”)工艺或工艺、设计使烯烃生产最佳化的裂化工艺，所有的工艺均由UOP,LLC的许可。在一些示例性实施方案中，催化裂化区14使用流化工艺。使裂化催化剂16与提升用气体和催化裂化器原料20在第一提升管反应器22的入口处混合。由于这些组份穿过提升管反应器的长度，催化裂化器原料20在裂化催化剂16的存在下反应产生分子量比催化裂化原料20低的产品28。典型的产品28包括轻质循环油24、轻质石脑油12和轻馏分物流26。为了本发明的目的，轻质石脑油12被认为是例如C4-C10石脑油，优选烯烃含量为至少5重量％且优选至少10-30重量％的C4-C7轻质石脑油。在催化裂化区14中，使催化裂化器原料20与裂化催化剂16接触，所述裂化催化剂16促进重油裂化为较轻更有价值的产品。促进裂化的催化剂包括，但不限于大孔分子筛。通常，具有大孔尺寸的分子筛具有由大于10且通常为12元环定义的有效直径大于0.7nm的开口的孔。大孔的孔尺寸指数大于31。适合的大孔沸石组份包括合成沸石例如X-型和Y-型沸石、丝光沸石和八面沸石。已发现优选具有低稀土含量的Y沸石作为裂化催化剂组份。低稀土含量指的是在催化剂的沸石部分上少于或等于1.0重量％的稀土氧化物。由W.R.Grace & Co.制造的OctacatTM催化剂是适合的低稀土Y-沸石催化剂的实例。裂化区在任意有用的工艺条件下操作。温度为510℃(950°F)-593℃(1100°F)。压力为24.7psi(170.3kPa)-64.7psi(446kPa)。催化剂/油的比率为1-30，优选1-20。上述条件的变化是因为原料、催化剂和工艺设备的不同。催化裂化器原料20与裂化催化剂16在提升管22内接触的停留时间为0.1-5秒，优选少于或等于2秒。确切的停留时间取决于催化裂化器原料20的品质、具体的催化剂16和所需的产品28分布。短的停留时间确保了所需要的产品不转化为所不需要的产品。因此，可以改变提升管22的直径和高度以获得所需要的停留时间。在催化裂化区14的顶部，在第一分离器区30内将裂化催化剂16从催化裂化器原料20和提升气体中取出。在流化体系中，一些裂化催化剂16由于重力落到减压区域。任选可以使用一个或多个旋风分离器32促进裂化催化剂16与催化裂化产品28的分离。由于主催化裂化原料20与裂化催化剂16反应，焦炭沉积在裂化催化剂16上，因而导致催化活性降低。催化剂活性通过在主再生区36中在来自氧气来源35的氧气的存在下使裂化催化剂16燃烧得以恢复。第一分离区30与主再生区36例如使用第一管道38流体连接以将来自第一分离区30的裂化催化剂16运送至主再生区36中。通常使用空气作为氧气来源35。焦炭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改进来自轻质石脑油原料的乙烯和丙烯的产率的方法，该方法包括:从含有裂化催化剂(16)的主裂化区(14)获得轻质石脑油原料(12)；使轻质石脑油原料(12)与烯烃催化剂(52)在烯烃生产区(50)中接触以生产富含乙烯和富含丙烯的物流(56)；在分离器区(60)中将烯烃催化剂(52)从富含乙烯和富含丙烯的物流(56)中分离出来；通过使沉积在烯烃催化剂(52)表面上的焦炭在含氧环境中燃烧使至少部分烯烃催化剂(52)再生；采用热燃烧气体的物流加热至少部分烯烃催化剂(52)；和使烯烃催化剂(52)返回至烯烃生产区(50)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.14 US 13/325,2921.一种用于改进来自轻质石脑油原料的乙烯和丙烯的产率的方法，
该方法包括:
从含有裂化催化剂(16)的主裂化区(14)获得轻质石脑油原料(12)；
使轻质石脑油原料(12)与烯烃催化剂(52)在烯烃生产区(50)中接触以生产富
含乙烯和富含丙烯的物流(56)；
在分离器区(60)中将烯烃催化剂(52)从富含乙烯和富含丙烯的物流(56)中分
离出来；
通过使沉积在烯烃催化剂(52)表面上的焦炭在含氧环境中燃烧使至少部分
烯烃催化剂(52)再生；
采用热燃烧气体的物流加热至少部分烯烃催化剂(52)；和
使烯烃催化剂(52)返回至烯烃生产区(50)。
2.权利要求1的方法，其中至少部分热燃烧气体是来自用于裂化催
化剂(16)的催化剂再生器(36)的烟道气。
3.权利要求1或2的方法，其中至少部分热燃烧气体来自使辅助燃
料、或氧气或两者燃烧的辅助加热器(90)。
4.权利要求1-3的任一项的方法，其中将至少部分热燃烧气体送
入用于裂化催化剂(16)的催化剂再生器(36)，或者用于烯烃催化剂(52)的催
化剂再生器(64)，或者两者之中，在加热步骤之后。
5.权利要求1-4的任一项的方法，其中加热步骤进一步包括利用
热交换器(80)将热量从热燃烧气体转移到烯烃催化剂(52)上。
6.权利要求1-5的任一项的方法，其中加热步骤包括采用热燃烧
气体直接加热至少部分烯烃催化剂。
7.权利要求1-6的任一项的方法，其进一步包括将C4+石脑油从富
含乙烯和富含丙烯的物流中分离出...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·韦格尔，B·W·赫德里克，Z·费，P·帕尔马斯，L·E·伦纳德，D·N·迈尔斯，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US