一种生产低碳烯烃的方法技术

一种生产低碳烯烃的方法，将重质原料引入第一反应器中，与再生催化剂接触反应，反应后油气和催化剂进入第二反应器继续反应；将轻质原料引入第三反应器，与再生催化剂接触反应，第三反应器排出的油气和待生催化剂分离后，分离出的待生催化剂引入第二反应器；第二反应器反应后的油气和待生催化剂经分离后，分离出的待生催化剂经烧焦再生后返回第一反应器和第三反应器循环使用，第二、三反应区分离出的油气引入催化裂化分离稳定系统，经分馏得到目的产物低碳烯烃。本发明专利技术提供的方法可以灵活调节轻质原料回炼的操作条件，优化产品分布，增加低碳烯烃收率；降低第二反应器中的氢转移反应活性，增加低碳烯烃收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在不存在氢的情况下烃油的催化转化方法，更具体地说，涉及一种将重质原料转化为丙烯、乙烯等低碳烯烃的方法。
技术介绍
低碳烯烃如乙烯、丙烯等是重要的有机化工原料，其中丙烯是聚丙烯、丙烯腈等产品的合成单体。随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长，对丙烯的需求也在逐年俱增。世界丙烯市场的需求已经从20年前的1520万吨增加到2000年的5120万吨，年均增长率达6.3％。预计到2010年丙烯的需求量将达到8600万吨，其间年均增长率约为5.6％。生产丙烯的方法主要是蒸汽裂解和催化裂化(FCC)，其中蒸汽裂解以石脑油等轻质油为原料通过热裂解生产乙烯、丙烯，但丙烯的产率仅为15重％左右，而FCC则以减压蜡油(VGO)等重质油为原料。目前，世界上66％的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，32％来自炼油厂FCC生产汽、柴油的副产品，少量(约2％)由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。石油化工如果走传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，将面临轻质原料油短缺、生产能力不足以及成本过高等几大制约因素。催化裂化由于其原料适应性广、操作灵活等优势日益受到重视。在美国，几乎丙烯市场需求量的50％都来源于FCC装置。增产丙烯的催化裂化改进技术发展很快。US 6045690公开了一种生产低碳烯烃的方法，该方法将再生催化剂分为两股以上进入下流式反应器，但该方法无法很好解决反应器温度和密度分布不匀的问题。US 4257875公开了一种两段催化转化方法，该方法将再生催化剂分为两股，分别进入两个提升管反应器，但该方法同样无法解决反应器温度和密度分布不匀的问题。US 4578183公开了一种催化转化方法，该方法将再生催化剂在提升管内分为两股，一股进入第一反应器，第二股进入第二反应器，但该方法同样存在干气产率较高的问题。CN1898362A公开了一种生产低碳烯烃和芳烃的方法，原料与催化裂-->化催化剂接触，在反应温度为400～800℃、重时空速0.1～750h-1的条件下反应，分离待生催化剂和反应油气，待生催化剂经再生后返回反应器，该反应至少在两个反应区进行，在第一反应区下游的反应区中至少有一个反应区的反应温度高于第一反应区的反应温度，并且其重时空速低于第一反应区的重时空速。该方法在第二反应区引入高温高活性的再生催化剂，使得第二反应区的氢转移反应比较多，降低了低碳烯烃的产率。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上提供一种低碳烯烃产率更高的，由重质原料生产低碳烯烃的方法。本专利技术提供的生产低碳烯烃的方法，包括：将重质原料引入第一反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触反应，反应后油气和催化剂进入第二反应器继续反应；将轻质原料引入第三反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触反应，第三反应器反应后的油气和待生催化剂经气固分离设备分离，分离出的待生催化剂引入第二反应器；第二反应器反应后的油气和待生催化剂经分离后，分离出的待生催化剂在再生器中经烧焦再生恢复活性后返回第一反应器和第三反应器循环使用，第二反应器和第三反应器分离出的油气引入催化裂化分离稳定系统，经分馏得到目的产物低碳烯烃；其中第二反应器的反应温度高于第一反应器的反应温度，重时空速低于第一反应器的重时空速，第三反应器的反应温度高于第二反应器的反应温度。本专利技术提供的方法的优点为：本专利技术提供的方法，能够灵活调节第三反应器操作条件，优化轻质原料回炼的产品分布，增加低碳烯烃的收率；降低第二反应器中的氢转移反应活性，进一步增加低碳烯烃的收率，尤其是增加丙烯收率。附图说明图1为本专利技术提供的方法的流程示意图；图2为对比例中采用的多产低碳烯烃的方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术提供的方法是这样具体实施的：-->将重质原料引入第一反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触，在反应温度为500～650℃、优选540～600℃，重时空速为0.1～750h-1、优选1～500h-1，反应压力为0.10～1.0MPa(绝压)、催化裂解催化剂与原料的重量比为2～100、优选5～50的条件下反应，反应后油气和催化剂进入第二反应器继续反应，第二反应器的反应温度比第一反应器高10～100℃、优选高20～60℃，第二反应器与第一反应器的重时空速之比为1：(1.1～750)、优选1:(1.1～300)；将轻质原料引入第三反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触，在反应温度为600～750℃、优选650～700℃，停留时间为1～20秒、优选1～10秒，反应压力为0.10～1.0MPa(绝压)、催化剂与原料的重量比4～100、优选5～80的条件下反应，第三反应器的反应温度高于第二反应器的反应温度，第三反应器反应后的油气和待生催化剂经气固分离设备分离，分离出的待生催化剂引入第二反应器；第二反应器反应后的油气和待生催化剂经分离后，分离出的待生催化剂在再生器中经烧焦再生恢复活性后返回第一反应器和第三反应器循环使用，第二反应器和第三反应器分离出的油气引入催化裂化分离稳定系统，经分馏得到目的产物低碳烯烃。本专利技术提供的方法中，所述的重质原料选自减压蜡油、常压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、减压渣油、常压渣油、回炼油、油浆、柴油中的一种或几种的混合物。其中减压蜡油、常压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、减压渣油、常压渣油、柴油为未加氢的全馏分或部分馏分，或为加氢后的的全馏分或部分馏分。当进入反应器的原料为两种以上时，可以在相同的位置进入反应器，也可以在不同的位置进入。本专利技术提供的方法中，所述的轻质原料选自汽油和/或C4～C8的烃类混合物。其中优选C4～C8烃类混合物。所述的汽油选自本专利技术提供的方法中得到的催化裂解汽油，也可以是来自本装置外的催化裂化汽油、直馏汽油、焦化汽油、热裂解汽油、热裂化汽油、加氢汽油中的一种或其中一种以上的混合物。本专利技术提供的方法中，所述的催化剂活性组分选自中孔沸石和任选的大孔沸石，大孔沸石为含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石，中孔沸石为具有MFI结构的沸石或用其它方法制得的具有五元环结构的高硅沸石中的一种或几种。所述催化剂由沸石、无机氧化物和任选的粘土组成，其中以催化剂总重量计，含有沸石10～50w％、无机氧化物5～90w％、粘土0～70w％。-->所述的无机氧化物作为粘接剂，选自二氧化硅(SiO2)和/或三氧化二铝(Al2O3)。所述的粘土作为基质(即载体)，选自高岭土和/或多水高岭土。本专利技术提供的方法中，所述第一反应器为提升管、上行式输送线、下行式输送线或流化床反应器，优选提升管反应器或流化床反应器、更优选提升管反应器；第二反应器为流化床反应器；第三反应器为提升管反应器。所述的流化床反应器的空塔线速为0.2～2.5米/秒，催化剂密度为150～700kg/m3。为了实现流态化操作，可在反应区底部注入提升介质，提升介质选自水蒸汽或干气，优选水蒸汽。水蒸汽与原料的重量比为0.05～1.0。本专利技术提供的方法中，所述的第一反应器和第二反应器串联，第二反应器在第一反应器的下游，第二反应器的反应温度比第一反应器的反应温度高为10～100℃，优选20～60℃。根据本领域普通技术人员的常识，管式反应器如提升管的反应温度是指出口温度，床层反应器如流化床的反应温度是指床层平均温度。第二反应器的重时空速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产低碳烯烃的方法，其特征在于包括：将重质原料引入催化裂化第一反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触反应，反应后油气和催化剂进入第二反应器继续反应；将轻质原料引入第三反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触反应，第三反应器反应后的油气和待生催化剂经气固分离设备分离，分离出的待生催化剂引入第二反应器；第二反应器反应后的油气和待生催化剂经分离后，分离出的待生催化剂在再生器中经烧焦再生恢复活性后返回第一反应器和第三反应器循环使用，第二反应器和第三反应器分离出的油气引入催化裂化分离稳定系统，经分馏得到目的产物低碳烯烃；其中第二反应器的反应温度高于第一反应器的反应温度，重时空速低于第一反应器的重时空速，第三反应器的反应温度高于第二反应器的反应温度。

【技术特征摘要】
1、一种生产低碳烯烃的方法，其特征在于包括：将重质原料引入催化裂化第一反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触反应，反应后油气和催化剂进入第二反应器继续反应；将轻质原料引入第三反应器中，与来自再生器的催化裂解催化剂接触反应，第三反应器反应后的油气和待生催化剂经气固分离设备分离，分离出的待生催化剂引入第二反应器；第二反应器反应后的油气和待生催化剂经分离后，分离出的待生催化剂在再生器中经烧焦再生恢复活性后返回第一反应器和第三反应器循环使用，第二反应器和第三反应器分离出的油气引入催化裂化分离稳定系统，经分馏得到目的产物低碳烯烃；其中第二反应器的反应温度高于第一反应器的反应温度，重时空速低于第一反应器的重时空速，第三反应器的反应温度高于第二反应器的反应温度。2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的第一反应器中的反应条件为：反应温度为500～650℃，重时空速为0.1～750h-1，反应压力为0.10～1.0MPa(绝压)、催化裂解催化剂与原料的重量比2～100；第二反应器的反应温度比第一反应器的反应温度高10～100℃，第二反应器的重时空速与第一反应器的重时空速之比为1:(1.1～750)。。3、按照权利要求2的方法，其特征在于所述的第一反应器的反应条件为反应温度为540～600℃，重时空速为1～500h-1，催化裂解催化剂与原料的重量比5～50。4、按照权利要求2的方法，其特征在于所述的第二反应器的反应温度比第一反应器的反应温度高20～60℃。第二反应器的重时空速和第一反应器的重时空速之比为1:(1.1～300)。5、按照权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张执刚，张久顺，谢朝钢，陈昀，于敬川，杨义华，
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]