一种石油烃类催化转化方法技术

一种石油烃类催化转化方法，包括以下步骤：（１）石油烃原料注入提升管反应区Ａ，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区Ｃ；（２）来自产品分离部分的经分离后的Ｃ４和／或Ｃ５馏分注入提升管反应区Ｂ，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区Ｃ；（３）来自提升管反应区Ａ和Ｂ的反应油气和催化剂的混合物在密相床层反应区Ｃ汇合，并继续进行反应；（４）分离反应油气和反应后积炭的催化剂，反应油气送入产品分离部分，而反应后积炭的催化剂经汽提、再生后，返回反应部分循环使用。该方法可增产乙烯、丙烯和ＢＴＸ。

【技术实现步骤摘要】
一种石油烃类催化转化方法
本专利技术涉及在不存在氢的情况下石油烃类的催化转化方法，更具体地说，是一种增产丙烯和BTX的石油烃类催化转化方法。
技术介绍
轻烯烃一直是石化产品和燃料的重要的合成单体，现在，轻烯烃被广泛地用于合成汽油、聚合物、防冻剂、石化产品、炸药、溶剂、药物、熏剂、树脂、合成橡胶以及许多其它产品。丙烯是仅次于乙烯的第二重要的石化产品的合成单体。目前在世界范围内，石化合成所需要的丙烯主要的来源是乙烯厂管式炉裂解的副产品，丙烯的产量约为15重％，占市场需求量的70％，石油炼制(几乎全部来源于FCC)是第二大丙烯来源，占市场需求量的其余30％，而在美国，几乎丙烯市场需求量的50％都来源于FCCU。从石油烃类制取低碳烯烃主要方法有：以天然气、石脑油或轻柴油为原料的管式炉裂解，其主要的目的产品是低碳的烯烃；以重质烃原料的热载体裂解；以及以低碳醇为原料的催化转化方法。流化催化裂化发展到今天已经有60多年的历史，一直是世界各国炼油的主要手段。它是把瓦斯油和渣油转化为轻质油的最有效的方法。催化裂化装置是我国炼油工业二次加工的主要工艺，用于生产液化气、催化汽油和柴油。八十年代以来，石油化工科学研究院相继开发了一系列的催化裂化家族技术，使催化裂化在目的产品上有了很大的变化，主要是制取低碳烯烃，或是油气兼顾。丙烯是重要的化工原料，其来源的多样性也十分重要，为此需要开发一种大幅度增产丙烯的催化转化方法。CN1218786A中公开了一种催化热裂解制取乙烯和丙烯的方法。它使预热-->的重质石油烃在提升管或下行式输送线反应器内，在水蒸汽存在下和催化剂接触，反应温度650-750℃、压力150-400千帕、反应时间0.2-5秒、剂油比为15-40∶1、水蒸汽和原料油的重量比为0.3-1∶1的条件下进行催化热裂解反应。该方法的乙烯和丙烯产率均超过18重％。该反应中热裂化占主导地位。CN1102431A中公开了一种制取低碳烯烃的一种催化转化方法，反应温度480-680℃、压力120-400千帕、反应时间0.1-6秒、剂油比为4-20、水蒸汽和原料油的重量比为0.01-0.5∶1。最高的丙烯产率接近20重％。反应过程中要注入大量的水蒸汽，该方法中催化反应占主导地位。USP5,846,403公开了一种催化粗汽油再裂化生产最大收率轻质烯烃的方法。该方法是在一个含有两个反应区的提升管反应器中进行，反应器下部为上游反应区，上部为下游反应区。上游反应区的原料为轻催化石脑油(沸点为140℃以下)，反应条件为：油剂接触温度620℃-775℃，油气停留时间低于1.5秒，剂油比75-150，水蒸汽占石脑油的2-50重％；下游反应区的原料为常规催化裂化原料(沸点为220℃-575℃)，反应条件为：温度600℃-750℃，油气停留时间低于20秒。该方法与常规催化裂化相比，其上游反应区油气停留时间过短，液化气收率仅提高0.97-1.21个百分点。WO00/40672披露了一种具有高烯烃产量的流化催化裂化方法。该方法采用双提升管FCC装置的型式，使常规FCC原料注入其中的一根提升管，与含有USY和ZSM-5的再生催化剂接触、反应，并从所生成的裂化产物中将15-149℃的轻汽油馏分分离出来，注入第二根提升管反应器，与再生催化剂接触、反应。该方法的丙烯产率是常规提升管FCC过程的3倍(约为12重％)。USP6222087B1披露了一种生成轻烯烃的催化裂化方法。该方法以C4-C7烯烃和/或烷烃为原料，采用以ZSM-5或ZSM-11作为活性组分的催化剂，在反应温度510-704℃、剂油比0.1-10、重时空速1-20h-1的反应条件下增-->产乙烯和丙烯，其中，乙烯和丙烯的产率之和大于20重％，丙烯与乙烯的重量之比大于3.0，而所生成的BTX的产率却比较低。综上所述，尽管现有技术提供了多种增产低碳烯烃的方法，但其低碳烯烃的产率，特别是丙烯产率的增加幅度比较有限，均未达到30重％以上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：在上述现有技术的基础上提供一种能够大幅度增产丙烯，同时增产BTX的石油烃催化转化方法，以便使炼油过程能够提供更多的高价值化工原料，从而使炼油和化工过程的结合更加紧密。本专利技术提供的方法包括反应、汽提、产品分离及催化剂再生四部分，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)石油烃原料注入提升管反应区A，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区C；(2)来自产品分离部分的经分离后的C4和/或C5馏分注入提升管反应区B，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区C；(3)来自提升管反应区A的反应油气和催化剂的混合物与来自提升管反应区B的反应油气和催化剂的混合物在密相床层反应区C汇合，并继续在密相床层反应C中进行反应；(4)分离反应油气和反应后积炭的催化剂，反应油气送入产品分离部分，而反应后积炭的催化剂经汽提、再生后，返回反应部分循环使用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在以下方面：1、本专利技术提供的方法以重质石油烃为原料，以成熟的FCC工艺技术为依托，为化工过程提供大量的乙烯、丙烯及BTX。其中，丙烯产率可以达到25-->-35重％或者更高，乙烯产率可达到10-14重％或者更高，BTX的产率为10重％左右。2、本专利技术所生成的汽油产品中芳香烃的含量大幅度增加，可以弥补汽油中烯烃降低所带来的辛烷值的损失，从而使汽油辛烷值可维持在较高的水平或有所提高。此外，汽油中芳香烃含量的增加，还可以为催化重整过程提供更多的芳香烃潜含量。汽油中芳烃主要为C6-C8馏分，所以主要为BTX。3、本专利技术可以用于所有的FCCU，包括常规FCC、RFCC、DCC、MGG、ARGG、MGD等，利用现有的催化裂化装置，对其反应部分进行改造即可实施本专利技术。因此，投资少，改造周期短，回收快，有利推广使用。本专利技术也可以用于新建的催化转化装置。附图说明图1是本专利技术所提供方法的流程示意图。具体实施方式                          设备本专利技术提供的方法包括反应、汽提、产品分离及催化剂再生四部分，且各部分的功能与常规FCC过程相似。其中所述反应部分主要包括提升管反应区A、提升管反应区B和密相床层反应区C，此外，还包括位于密相床层反应区C上方的沉降段和油剂快速分离设备，例如，旋风分离器。本专利技术对于提升管反应区A、提升管反应区B以及密相床层反应区C的设置没有特殊要求，按照常规FCC过程的装置设计要求进行设计即可。本专利技术所述汽提、产品分离及催化剂再生部分的设计要求亦与常规FCC过程的装置设计要求相同，只要能将C4和C5馏分从产品油气中分离出来，并将它们输送至反应部分进行反应-->即可。在本专利技术提供的方法中，提升管反应区A和提升管反应区B与密相床层反应区C相连通。对于提升管反应区A、提升管反应区B以及密相床层反应区C的设置方式，本专利技术没有特殊要求。例如，提升管反应区A与密相床层反应区C可以为同轴设置、并固定连接，而提升管反应区B与密相床层反应区C非同轴设置，但是为固定连接；反之亦然，即，反应区A和反应区B的位置可以互相交换。还可以使提升管反应区A和提升管反应区B与密相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油烃类催化转化方法，包括反应、汽提、产品分离及催化剂再生四部分，其特征在于该方法包括以下步骤：（１）石油烃原料注入提升管反应区Ａ，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区 Ｃ；（２）Ｃ４和／或Ｃ５馏分注入提升管反应区Ｂ，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区Ｃ；（３）来自提升管反应区Ａ的反应油气和催化剂的混合物与来自提升管反应区Ｂ的反应 油气和催化剂的混合物在密相床层反应区Ｃ汇合，并继续在密相床层反应Ｃ中进行反应；（４）分离反应油气和反应后积炭的催化剂，反应油气送入产品分离部分，而反应后积炭的催化剂经汽提、再生后，返回反应部分循环使用。

【技术特征摘要】
1、一种石油烃类催化转化方法，包括反应、汽提、产品分离及催化剂再生四部分，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)石油烃原料注入提升管反应区A，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区C；(2)C4和/或C5馏分注入提升管反应区B，与其内的再生剂接触、反应，所生成的反应油气和催化剂的混合物沿该提升管向上流动，进入密相床层反应区C；(3)来自提升管反应区A的反应油气和催化剂的混合物与来自提升管反应区B的反应油气和催化剂的混合物在密相床层反应区C汇合，并继续在密相床层反应C中进行反应；(4)分离反应油气和反应后积炭的催化剂，反应油气送入产品分离部分，而反应后积炭的催化剂经汽提、再生后，返回反应部分循环使用。2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的提升管反应区A与密相床层反应区C同轴设置、并固定连接，而提升管反应区B与密相床层反应区C非同轴设置，且固定连接；或者所述的提升管反应区B与密相床层反应区C可以为同轴设置、并固定连接，而提升管反应区A与密相床层反应区C非同轴设置，但是为固定连接；或者所述的提升管反应区A和提升管反应区B与密相床层反应区C均为非同轴设置，但彼此固定连接。3、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的再生器旁增设降温储剂罐，使再生后的催化剂先流经此罐，然后再送至提升管反应区。4、按照权利要求3的方法，其特征在于所述的降温储剂罐为一个、两个或多个，且降温储剂罐内催化剂的平均温度为500-700℃。5、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的降温储剂罐内催化剂的平均温度为560-650℃。6、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的催化剂的活性组分选自ZRP、ZSM-5系列沸石或具有五元环结构的高硅沸石、β沸石、磷铝沸石中的一种或多种与Y型沸石的混合物。7、按照权利要求1的方法，其特征在于所述注入提升管反应区A的石油烃原料选自：直馏蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、加氢精制油、加氢裂化尾油、减压渣油、常压渣油或原油中的一种或一种以上的混合物。8、按照权利要求7的方法，其特征在于所述的注入提升管反应区A的石油烃原料选自：直馏蜡油、经加氢处理后的蜡油或UOPK≥12.5的蜡油。9、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的注入提升管反应区B的石油烃为C4馏分。10、按照权利要求1的方法，其特征在于所述提升管反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张久顺，谢朝钢，龙军，王巍，李浩，张执刚，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]