一种多级逆流催化裂化/裂解系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种多级逆流催化裂化/裂解系统及方法，该系统包括：呈阶梯分布的一一对应的至少两级下行流化床反应器和至少两个气固快分装置；每一个气固快分装置的气体出口与上一级下行流化床反应器连通，且其固料出口与下一级下行流化床反应器连通；最底级下行流化床反应器接收油气原料和催化剂，催化裂化/裂解反应后形成油气混合物；其他每一级下行流化床反应器接收油气混合物和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，将反应后的油气混合物和催化剂输送给对应的气固快分装置；气固快分装置分离油气混合物和催化剂，通过气体出口输送油气混合物，通过固料出口输送催化剂。本方案可增大反应推动力，可在各级提供不同反应氛围，高产轻质烯烃与芳烃。

A multistage countercurrent catalytic cracking / cracking system and method

The invention provides a multi-stage countercurrent catalytic cracking/cracking system and method, which comprises at least two downstream fluidized bed reactors and at least two gas-solid fast separation devices corresponding to one-to-one step distribution; the gas outlet of each gas-solid fast separation device is connected with the upper downstream fluidized bed reactor, and its solid feed is discharged. The outlet is connected with the next downstream fluidized bed reactor; the bottom downstream fluidized bed reactor receives oil and gas raw materials and catalysts, and the mixture of oil and gas is formed after catalytic cracking/cracking reaction; the other downstream fluidized bed reactor receives oil and gas mixture and catalyst for catalytic cracking/cracking reaction to mix the oil and gas after reaction. Compounds and catalysts are conveyed to the corresponding gas-solid fast separation device; gas-solid fast separation device separates the oil-gas mixture and catalyst, conveys the oil-gas mixture through the gas outlet, and conveys the catalyst through the solid outlet. This scheme can increase the reaction impetus, provide different reaction atmosphere at all levels, and produce light olefins and aromatics.

【技术实现步骤摘要】
一种多级逆流催化裂化/裂解系统及方法
本专利技术涉及石油加工
，特别涉及一种多级逆流催化裂化/裂解系统及方法。
技术介绍
催化裂化/裂解是炼油工业中的一个重要工业过程。在催化裂化/裂解过程中，附加值高的产品多为连串化学反应的中间产物，例如汽油和煤油等，而严格控制反应时间以及减少反应器中的气固返混现象有利于反应过程中间产物的生成。目前企业中大多沿用并流向上快速循环流化床体系进行催化裂化/裂解反应，反应时油气原料和催化剂均从反应器的底端向顶端运动，即油气原料和催化剂的运动方向为逆重力场方向。在此过程中，催化剂由于重力作用易发生向下滑落的现象，造成其与油气原料的气固返混，导致反应器轴向的催化剂密度分布不均，进而引起部分催化剂在反应器中停留时间过长，导致反应时间过长，由此不利于反应中间产物的生成。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种多级逆流催化裂化/裂解系统及方法，有利于提高反应的选择性，提高反应中间产物的产率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种多级逆流催化裂化/裂解系统，包括：呈阶梯分布的至少两级下行流化床反应器和至少两个气固快速分离装置；其中，所述下行流化床反应器和所述气固快速分离装置一一对应，每一级所述下行流化床反应器的出料口与对应的所述气固快速分离装置的气固混合相入口连通；每一级所述下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置的气体出口与对应的上一级下行流化床反应器的进料口连通；每一级所述下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置的固料出口与对应的下一级下行流化床反应器的进料口连通；最底级下行流化床反应器，用于接收油气原料和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，形成油气混合物，并将所述催化剂和所述油气混合物输送给对应的所述气固快速分离装置；除所述最底级下行流化床反应器之外，每一级所述下行流化床反应器，用于接收油气混合物和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，并将反应后的油气混合物和催化剂输送给对应的所述气固快速分离装置；每一个所述气固快速分离装置，用于对接收到的油气混合物和催化剂进行分离，并通过自身的所述气体出口输送所述油气混合物，通过自身的所述固料出口输送所述催化剂。可选地，进一步包括：汽提器、再生器和输送提升管；其中，所述汽提器的催化剂颗粒入口与所述最底级下行流化床反应器对应的快速气固快速分离装置的固料出口连通；所述再生器的颗粒入口与所述汽提器的固料出口连通；所述输送提升管的一端与一级下行流化床反应器的进料口连接，另一端与所述再生器的颗粒出口连接；所述最底级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置，用于将分离出的所述催化剂输送给所述汽提器；所述汽提器，用于对所述催化剂中的油气混合物进行汽提，并通过自身的固料出口将汽提后的所述催化剂输送给所述再生器；所述再生器，用于对所述催化剂进行再生；所述输送提升管，用于将所述再生器再生后的催化剂输送给所述一级下行流化床反应器。可选地，进一步包括：分馏塔；其中，所述一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置的气体出口与所述分馏塔连通；所述一级下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置，用于将分离后的所述油气混合物输送给所述分馏塔；所述分馏塔，用于对所述油气混合物中的气相组分和液相组分进行分离，并分别输出分离后的所述气相组份和所述液相组份。可选地，所述下行流化床反应器包括：反应器主体、折返筒、气体进料口和固体进料口；其中，所述反应器主体为直筒型；所述反应器主体设置于所述折返筒内，所述反应器主体的入料口与所述折返筒连通；所述折返筒的顶部为子弹头型或型；当所述折返筒的顶部为子弹头型时，所述气体进料口和所述固体进料口分别设置于所述折返筒两侧；当所述折返筒的顶部为型时，所述气体进料口设置在所述型的中间，所述固体进料口设置于所述折返筒的侧面；所述气体进料口与下一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置的气体出口连通；所述固体进料口与上一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置的固料出口连通；通过所述固体进料口进入所述折返筒的所述催化剂在外部提升风的作用下向上运动，与通过所述气体进料口进入的所述油气混合物在所述折返筒的顶部混合，混合后的所述催化剂和所述油气混合物通过所述反应器主体的入料口进入所述反应器主体内，在所述反应器主体内进行催化裂化/裂解反应；可选地，所述气固快速分离装置包括：圆环状分离器主体和气体导出管；其中，所述气固混合相入口的开口向上，设置于所述圆环状分离器主体外壁的一侧，所述固料出口的开口向下，设置于所述圆环状分离器主体外壁的另一侧；所述气体导出管的一端设置在所述分离器主体中，所述气体导出管的另一端为所述气体出口；所述分离器主体，通过所述气固混合相入口接收所述油气混合物和所述催化剂，控制所述油气混合物和所述催化剂在圆环状环隙中进行旋转运动，使所述催化剂进入所述固料出口，所述油气混合物进入所述气体导出管，完成所述油气混合物和所述催化剂的分离。第二方面，本专利技术实施例提供了一种利用上述任一实施例提供的多级逆流催化裂化/裂解系统进行催化裂化/裂解的方法，包括：利用最底级下行流化床反应器接收油气原料和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，形成油气混合物，并将所述催化剂和所述油气混合物输送给对应的气固快速分离装置；利用除最底级下行流化床反应器之外的每一级下行流化床反应器接收所述油气混合物和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，并将反应后的油气混合物和催化剂输送给对应的所述气固快速分离装置；利用各个所述气固快速分离装置对接收到的油气混合物和催化剂进行分离，并通过自身的气体出口将所述油气混合物输送至上一级下行流化床反应器的进料口，通过自身的固料出口将所述催化剂输送至下一级下行流化床反应器的进料口。可选地，进一步包括：利用所述最底级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置将所述催化剂输送给汽提器；利用所述汽提器对所述催化剂中的油气混合物进行汽提，并将汽提后的所述催化剂输送给所述再生器；利用所述再生器对所述催化剂进行再生；利用输送提升管将再生器再生后的催化剂输送给一级下行流化床反应器。可选地，进一步包括：利用一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置将分离后的所述油气混合物输送给分馏塔；利用所述分馏塔对所述油气混合物中的气相组分和液相组分进行分离，并分别输出分离后的所述气相组分和所述液相组分。可选地，所述利用各个所述气固快速分离装置对接收到的油气混合物和催化剂进行分离，包括：利用所述气固快速分离装置的气固混合相入口接收所述油气混合物和所述催化剂；利用所述气固快速分离装置的分离器主体控制所述油气混合物和所述催化剂在圆环状环隙中进行旋转运动，以使所述催化剂进入所述固料出口，所述油气混合物进入所述气固快速分离装置的气体导出管，完成所述油气混合物和所述催化剂的分离。可选地，所述催化剂包括：粒径为25μm～750μm的分子筛；可选地，所述催化裂化/裂解反应的温度为：550～650℃。可选地，当所述催化裂化/裂解系统包括三级下行流化床反应器时，一级下行床流化床反应器中的温度为：450～550℃；二级下行床流化床反应器中的温度为：500～600℃；最底级下行流化床反应器中的温度为：550～650℃；可选地，所述分子筛包括：以Y型分子筛为主体的主剂和ZSM-5为主体的助剂；所述主剂与所述助剂的质量比为：1:1～10:本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级逆流催化裂化/裂解系统，其特征在于，包括：呈阶梯分布的至少两级下行流化床反应器和至少两个气固快速分离装置；其中，所述下行流化床反应器和所述气固快速分离装置一一对应，每一级所述下行流化床反应器的出料口与对应的所述气固快速分离装置的气固混合相入口连通；每一级所述下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置的气体出口与对应的上一级下行流化床反应器的进料口连通；每一级所述下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置的固料出口与对应的下一级下行流化床反应器的进料口连通；最底级下行流化床反应器，用于接收油气原料和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，形成油气混合物，并将所述催化剂和所述油气混合物输送给对应的所述气固快速分离装置；除所述最底级下行流化床反应器之外，每一级所述下行流化床反应器，用于接收油气混合物和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，并将反应后的油气混合物和催化剂输送给对应的所述气固快速分离装置；每一个所述气固快速分离装置，用于对接收到的油气混合物和催化剂进行分离，并通过自身的所述气体出口输送所述油气混合物，通过自身的所述固料出口输送所述催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种多级逆流催化裂化/裂解系统，其特征在于，包括：呈阶梯分布的至少两级下行流化床反应器和至少两个气固快速分离装置；其中，所述下行流化床反应器和所述气固快速分离装置一一对应，每一级所述下行流化床反应器的出料口与对应的所述气固快速分离装置的气固混合相入口连通；每一级所述下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置的气体出口与对应的上一级下行流化床反应器的进料口连通；每一级所述下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置的固料出口与对应的下一级下行流化床反应器的进料口连通；最底级下行流化床反应器，用于接收油气原料和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，形成油气混合物，并将所述催化剂和所述油气混合物输送给对应的所述气固快速分离装置；除所述最底级下行流化床反应器之外，每一级所述下行流化床反应器，用于接收油气混合物和催化剂，进行催化裂化/裂解反应，并将反应后的油气混合物和催化剂输送给对应的所述气固快速分离装置；每一个所述气固快速分离装置，用于对接收到的油气混合物和催化剂进行分离，并通过自身的所述气体出口输送所述油气混合物，通过自身的所述固料出口输送所述催化剂。2.根据权利要求1所述的多级逆流催化裂化/裂解系统，其特征在于，进一步包括：汽提器、再生器和输送提升管；其中，所述汽提器的催化剂颗粒入口与所述最底级下行流化床反应器对应的快速气固快速分离装置的固料出口连通；所述再生器的颗粒入口与所述汽提器的固料出口连通；所述输送提升管的一端与一级下行流化床反应器的进料口连接，另一端与所述再生器的颗粒出口连接；所述最底级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置，用于将分离出的所述催化剂输送给所述汽提器；所述汽提器，用于对所述催化剂中的油气混合物进行汽提，并通过自身的固料出口将汽提后的所述催化剂输送给所述再生器；所述再生器，用于对所述催化剂进行再生；所述输送提升管，用于将所述再生器再生后的催化剂输送给所述一级下行流化床反应器。3.根据权利要求1或2所述的多级逆流催化裂化/裂解系统，其特征在于，进一步包括：分馏塔；其中，所述一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置的气体出口与所述分馏塔连通；所述一级下行流化床反应器对应的所述气固快速分离装置，用于将分离后的所述油气混合物输送给所述分馏塔；所述分馏塔，用于对所述油气混合物中的气相组分和液相组分进行分离，并分别输出分离后的所述气相组份和所述液相组份。4.根据权利要求1所述的多级逆流催化裂化/裂解系统，其特征在于，所述下行流化床反应器包括：反应器主体、折返筒、气体进料口和固体进料口；其中，所述反应器主体为直筒型；所述反应器主体设置于所述折返筒内，所述反应器主体的入料口与所述折返筒连通；所述折返筒的顶部为子弹头型或型；当所述折返筒的顶部为子弹头型时，所述气体进料口和所述固体进料口分别设置于所述折返筒两侧；当所述折返筒的顶部为型时，所述气体进料口设置在所述型的中间，所述固体进料口设置于所述折返筒的侧面；所述气体进料口与下一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置的气体出口连通；所述固体进料口与上一级下行流化床反应器对应的气固快速分离装置的固料出口连通；通过所述固体进料口进入所述折返筒的所述催化剂在外部提升风的作用下向上运动，与通过所述气体进料口进入的所述油气混合物在所述折返筒的顶部混合，混合后的所述催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨曦，魏飞，王文宏，崔宇，朱畅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11