一种轻烃与重烃复合原料的烃油催化转化方法技术

本发明专利技术涉及一种轻烃与重烃复合原料的烃油催化转化方法，主要解决现有技术中丙烯收率高而汽油收率低的问题。本发明专利技术包括将预热的轻烃(汽油馏分)和重烃从一体式喷嘴同时分别喷入提升管反应器内不同的反应区，与来自再生器的催化剂接触并反应，反应产物与积炭催化剂流出提升管反应器，进入旋风分离系统进行分离，分离出的催化剂经过汽提，进入再生器烧焦后返回提升管反应器底部循环使用，反应产物经分馏塔分馏得到相应产品；所述一体式喷嘴为能够在不同喷头同时分别喷出轻烃和重烃的喷嘴；所述反应区为沿反应器垂直方向从下至上的轻烃反应区Ⅰ、重烃反应区、轻烃反应区Ⅱ。本发明专利技术提供的催化转化工艺具有提高汽油和丙烯收率的特点。

A Method for Catalytic Conversion of Hydrocarbon Oil from Light Hydrocarbon and Heavy Hydrocarbon Composite Feedstock

The invention relates to a hydrocarbon oil catalytic conversion method for light hydrocarbon and heavy hydrocarbon composite raw materials, which mainly solves the problem of high propylene yield and low gasoline yield in the prior art. The present invention includes injecting preheated light hydrocarbons (gasoline fractions) and heavy hydrocarbons into different reaction zones of riser reactor at the same time from an integrated nozzle, contacting and reacting with catalyst from regenerator, flowing reaction products and coking catalyst out of riser reactor, entering cyclone separation system for separation, and the separated catalyst is stripped and returned to recovery after coke burning in regenerator. The reactant is recycled at the bottom of the riser reactor, and the reaction product is fractionated by the fractionator to obtain the corresponding product; the integrated nozzle is a nozzle capable of simultaneously ejecting light hydrocarbons and heavy hydrocarbons at different nozzles; the reaction area is a light hydrocarbon reaction area I, a heavy hydrocarbon reaction area and a light hydrocarbon reaction area II from bottom to top along the vertical direction of the reactor. The catalytic conversion process provided by the invention has the characteristics of improving the yield of gasoline and propylene.

【技术实现步骤摘要】
一种轻烃与重烃复合原料的烃油催化转化方法
本专利技术涉及一种烃类原料的催化转化方法，更具体的说，涉及一种在不存在氢的情况下，提高汽油和丙烯收率的催化转化方法。
技术介绍
随着全球经济的高速发展，开发有效利用石油资源尤其是重劣质原油资源的炼油技术，最大限度地获取优质清洁轻质油品及化工基本原料已成为当代炼油工业的重要发展趋势。作为炼油工业主要轻质油品生产工艺的催化裂化更因其适用性广、加工成本相对低廉而受到了国内外主要研发机构的广泛关注。当前，催化裂化原料重质化、劣质化趋势明显，加剧了原料性质恶劣与轻质油收率(汽油、柴油)的矛盾，同时由于我国炼厂原油二次加工工艺尚不完善，要求FCC装置承担着多项功能，如重油高效转化、多产低碳烯烃、提高轻质油收率和汽油辛烷值等，这就对催化裂化工艺提出了更高的要求。同时，化工市场对乙烯、丙烯和丁二烯等低碳烯烃的需求越来越旺盛。由于我国原油普遍偏重，沸点小于200℃的石脑油馏分产量较低，只能提供不足50％的蒸汽裂解原料用于低碳烯烃的生产。催化裂化装置作为炼厂生产汽油和副产低碳烯烃的主要手段之一，提供了我国商品汽油池中75％的汽油组分和我国丙烯产品池中32％的丙烯组分，在炼油厂中占有举足轻重的地位。CN204981765U公开了一种劣质轻油及重油加工装置，该专利中提出的新的加工装置包括再生剂输送管、预提升段或器、提升管、快速床反应器、重质油进料喷嘴、劣质轻油或/和烯烃进料设施。该装置的特点是在重质油进料喷嘴下方设置密相转化反应器，内部设置劣质轻油或/和烯烃气相进料分布器，或在预提升段或器中下部设置劣质轻油或/和烯烃气相进料喷嘴。该装置用于焦化汽油、石脑油、烯烃等改质增产丙烯，并同时提高重质油裂化反应剂油比、改善产品分布提高经济效益。该专利中提到的装置在工业实际应用中改造成本太高，不容易实施。CN1473909A公开了一种增产丙烯催化转化方法，采用共用一个再生器的双提升管流化催化裂化装置，主提升管进行常规催化裂化反应，辅助提升管进行轻烯烃催化转化反应。将富含轻烯烃的气体引入辅助提升管反应器的底部，与催化剂接触并沿辅助提升管上行进行催化转化反应。虽然一定程度上提高了低碳烯烃的收率，但是该专利采用两根提升管进行操作，增加了工艺的复杂性。CN102086402B公开了一种增产丙烯并改善汽油性质的催化裂化方法和装置，该方法将重油原料引入提升管反应器第一反应区与再生剂混合接触在催化裂化条件下进行反应；轻烃原料从底部进入床层反应器，与上部进入床层反应器的另一路再生剂逆流接触进行反应，反应后的催化剂经汽提后进入提升管反应器第二反应区，与提升管内部的油气和催化剂混合接触反应，反应后的油气和催化剂分离，得到相应的产品。尽管该方法将丙烯收率提高了约10个百分点、丁烯收率提高了约2.5个百分点，但同时汽油收率下降了约12个百分点，而且该方法需要单独设置一个轻烃原料床层反应器，工艺较为复杂。CN1422327A公布了将催化裂化装置生产的HCO进行加氢处理后或与石脑油混合后进外置独立的催化裂化装置加工增产小分子烯烃和汽油的方法，该方法提出在外置的第二提升管催化裂化反应器中再裂化循环油可抑制与其它进料混合在单一提升管反应器反应时发生所不希望的氢转移反应，从而对进一步提高轻烯烃产率有利。虽然一定程度上提高了低碳烯烃的收率，但是该专利采用两根提升管联合加氢工艺处理相对轻质的石脑油，工艺复杂，投资成本高，工艺经济性并不高。CN102746880A公布了一种轻烃和重油耦合催化裂化汽油、柴油和乙烯、丙烯的方法，该专利技术通过采用并列式或同轴式复合提升管循环反应-再生装置；预热的轻烃进入内嵌提升管反应器，与催化剂Ⅰ接触，生成含低碳烯烃的产品，并形成积炭催化剂Ⅱ；预热的重油进入外置提升管反应器，与催化剂Ⅰ接触，生成含汽油、柴油的产品，并形成积碳催化剂Ⅲ，积炭催化剂Ⅱ和Ⅲ进入再生器，再生后的催化剂Ⅰ返回反应器。该专利采用两个提升管反应器，内嵌式提升管采用混合C4、FCC轻汽油、轻石脑油、轻柴油作为原料，外嵌式提升管采用大庆混合油或大庆减压渣油为原料，汽油收率较低，而且工艺较为复杂，实施难度大。因此，如何解决现有技术中丙烯收率高而汽油收率低的问题，成为科研人员关注的焦点和需要解决的关键问题。
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轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，更具体的说，涉及一种在不存在氢的情况下，提高汽油和丙烯收率的催化转化方法。本专利技术提供一种轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，包括将预热的轻烃和重烃从一体式喷嘴同时分别喷入提升管反应器内不同的反应区，与来自再生器的催化剂接触进行催化裂化反应；所述一体式喷嘴包括轻烃喷嘴和重烃喷嘴，轻烃喷嘴包括轻烃套管、轻烃喷头、轻烃喷孔，重烃喷嘴包括重烃外套管、重烃外喷头、重烃外喷孔，轻烃喷嘴上设有轻烃喷头，重烃喷嘴上设有重烃外喷头，轻烃喷头和重烃外喷头能够同时分别喷出轻烃和重烃；所述反应区为沿反应器垂直方向从下至上的轻烃反应区Ⅰ、重烃反应区、轻烃反应区Ⅱ；所述轻烃是馏程为初馏点～220℃的汽油馏分，轻烃与重烃的质量比为0.001:1～0.55:1；所述催化剂为催化裂化催化剂，所述方法包括下列步骤：(1)、预提升介质从提升管反应器底部向上喷出，轻烃(汽油馏分)从一体式喷嘴上的轻烃喷头喷出，进入轻烃反应区Ⅰ与再生催化剂接触进行催化裂化反应，生成的反应产物和反应后的含积炭催化剂向上流动进入重烃反应区；(2)、重烃从一体式喷嘴上的重烃外喷头喷出，单独从重烃反应区底部进入提升管反应器，与来自轻烃反应区Ⅰ的反应产物和催化剂接触进行催化裂化反应，生成的反应产物和反应后的催化剂向上运动进入轻烃反应区Ⅱ；(3)、在轻烃反应区Ⅱ的反应产物和催化剂接触进行催化裂化反应后，反应产物与含积炭的催化剂由顶部出口流出提升管反应器，进入旋风分离系统进行分离；(4)、分离出的含积炭的催化剂进入汽提器进行汽提后进入再生器烧焦再生，再生催化剂返回提升管反应器底部循环使用；反应产物经过油气管线进入分馏塔进行分馏得到相应产品。本专利技术所述的轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，所述一体式喷嘴中轻烃套管与重烃外套管同轴，轻烃套管套在重烃外套管的中部，轻烃套管与重烃外套管底端和顶端的环形截面通过密封面或焊接方式密封连接，所述顶端的环形截面设有轻烃喷头，轻烃套管侧面设有轻烃入口，重烃外套管的外管壁与轻烃套管的内管壁构成轻烃环形雾化室；重烃外套管底端设有重烃入口，重烃外套管顶端设有重烃外喷头，重烃外喷头上设有1～5个重烃外喷孔，轻烃喷头上设有4～10个轻烃喷孔，所述重烃外喷孔均匀分布，所述轻烃喷孔均匀分布，轻烃套管的外径与重烃外套管的外径之比为2.20:1～2.28:1，轻烃喷头上单个轻烃喷孔的孔径与重烃外喷头上单个重烃外喷孔的孔径之比为0.1:1～2.0:1。本专利技术所述的轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，轻烃反应区Ⅰ、重烃反应区、轻烃反应区Ⅱ的高度分别占提升管总高度的1～15％、1～40％、1～60％。本专利技术所述的轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，预提升介质选自氮气、氦气、催化裂化干气、水蒸汽中的一种或两种以上的混合物。本专利技术所述的轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，轻烃反应区Ⅰ中的轻烃是汽油，选自催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，其特征在于，所述方法包括将预热的轻烃和重烃从一体式喷嘴同时分别喷入提升管反应器内不同的反应区，与来自再生器的催化剂接触进行催化裂化反应；所述一体式喷嘴包括轻烃喷嘴和重烃喷嘴，轻烃喷嘴包括轻烃套管、轻烃喷头、轻烃喷孔，重烃喷嘴包括重烃外套管、重烃外喷头、重烃外喷孔，轻烃喷嘴上设有轻烃喷头，重烃喷嘴上设有重烃外喷头，轻烃喷头和重烃外喷头能够同时分别喷出轻烃和重烃；所述反应区为沿反应器垂直方向从下至上的轻烃反应区Ⅰ、重烃反应区、轻烃反应区Ⅱ；所述轻烃是馏程为初馏点～220℃的汽油馏分，轻烃与重烃的质量比为0.001:1～0.55:1；所述催化剂为催化裂化催化剂，所述方法包括下列步骤：(1)、预提升介质从提升管反应器底部向上喷出，轻烃(汽油馏分)从一体式喷嘴上的轻烃喷头喷出，进入轻烃反应区Ⅰ与再生催化剂接触进行催化裂化反应，生成的反应产物和反应后的含积炭催化剂向上流动进入重烃反应区；(2)、重烃从一体式喷嘴上的重烃外喷头喷出，单独从重烃反应区底部进入提升管反应器，与来自轻烃反应区Ⅰ的反应产物和催化剂接触进行催化裂化反应，生成的反应产物和反应后的催化剂向上运动进入轻烃反应区Ⅱ；(3)、在轻烃反应区Ⅱ的反应产物和催化剂接触进行催化裂化反应后，反应产物与含积炭的催化剂由顶部出口流出提升管反应器，进入旋风分离系统进行分离；(4)、分离出的含积炭的催化剂进入汽提器进行汽提后进入再生器烧焦再生，再生催化剂返回提升管反应器底部循环使用；反应产物经过油气管线进入分馏塔进行分馏得到相应产品。...

【技术特征摘要】
1.一种轻烃和重烃复合原料的烃油催化转化方法，其特征在于，所述方法包括将预热的轻烃和重烃从一体式喷嘴同时分别喷入提升管反应器内不同的反应区，与来自再生器的催化剂接触进行催化裂化反应；所述一体式喷嘴包括轻烃喷嘴和重烃喷嘴，轻烃喷嘴包括轻烃套管、轻烃喷头、轻烃喷孔，重烃喷嘴包括重烃外套管、重烃外喷头、重烃外喷孔，轻烃喷嘴上设有轻烃喷头，重烃喷嘴上设有重烃外喷头，轻烃喷头和重烃外喷头能够同时分别喷出轻烃和重烃；所述反应区为沿反应器垂直方向从下至上的轻烃反应区Ⅰ、重烃反应区、轻烃反应区Ⅱ；所述轻烃是馏程为初馏点～220℃的汽油馏分，轻烃与重烃的质量比为0.001:1～0.55:1；所述催化剂为催化裂化催化剂，所述方法包括下列步骤：(1)、预提升介质从提升管反应器底部向上喷出，轻烃(汽油馏分)从一体式喷嘴上的轻烃喷头喷出，进入轻烃反应区Ⅰ与再生催化剂接触进行催化裂化反应，生成的反应产物和反应后的含积炭催化剂向上流动进入重烃反应区；(2)、重烃从一体式喷嘴上的重烃外喷头喷出，单独从重烃反应区底部进入提升管反应器，与来自轻烃反应区Ⅰ的反应产物和催化剂接触进行催化裂化反应，生成的反应产物和反应后的催化剂向上运动进入轻烃反应区Ⅱ；(3)、在轻烃反应区Ⅱ的反应产物和催化剂接触进行催化裂化反应后，反应产物与含积炭的催化剂由顶部出口流出提升管反应器，进入旋风分离系统进行分离；(4)、分离出的含积炭的催化剂进入汽提器进行汽提后进入再生器烧焦再生，再生催化剂返回提升管反应器底部循环使用；反应产物经过油气管线进入分馏塔进行分馏得到相应产品。2.根据权利要求1所述的催化转化方法，其特征在于，所述一体式喷嘴中轻烃套管与重烃外套管同轴，轻烃套管套在重烃外套管的中部，轻烃套管与重烃外套管底端和顶端的环形截面通过密封面或焊接方式密封连接，所述顶端的环形截面设有轻烃喷头，轻烃套管侧面设有轻烃入口，重烃外套管的外管壁与轻烃套管的内管壁构成轻烃环形雾化室；重烃外套管底端设有重烃入口，重烃外套管顶端设有重烃外喷头，重烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯凯军，王智峰，高永福，李荻，张忠东，王福善，王宝杰，董建林，孟凡芳，熊晓云，刘超伟，刘涛，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11