一种多产丙烯的催化反应再生方法技术

本发明专利技术涉及石油烃类催化转化技术领域，具体涉及一种多产丙烯的流化催化反应再生方法，提供了催化剂再生和催化剂循环方法，催化原料油或第一原料和轻烃或第二原料分别在原料油或第一原料反应器和轻烃或第二原料反应器内反应；原料油或第一原料反应使用再生催化剂，轻烃或第二原料反应采用半再生剂；轻烃或第二原料反应过程由低温的气化和高温的催化裂化反应构成，轻烃或第二原料反应器需要的热量和半再生剂在气化后提供，在一个再生器内实现三区催化剂再生。本发明专利技术方法能显著降低了干气和焦炭等副产品的收率。

A Catalytic Reaction Regeneration Method for Propylene Production

【技术实现步骤摘要】
一种多产丙烯的催化反应再生方法
本专利技术属于石油烃类催化转化
，特别涉及一种多产丙烯的催化反应再生方法，能提高丙烯产率。
技术介绍
丙烯是最重要的石油化工原料之一。70％的丙烯是石油烃经管式炉裂解法生产的，另外30％的丙烯由催化裂化工艺过程提供。借鉴常规重油催化裂化反应-再生系统的操作、设计经验，国内外研究人员开发了一系列重油催化裂化生产丙烯的工艺技术。通过催化裂化方法产丙烯的可行路线之一是双反应器轻烃或第二原料或汽油回炼。如FDFCC、Maxofin等。KBR与MobilTechnology公司共同开发了以重质油为原料生产丙烯的Maxofin技术。该技术采用双提升管反应器，第一根提升管中裂化常规的FCC原料，反应生成的石脑油进第二根提升管裂化增产丙烯，两个提升管共用一个沉降器和再生器。UOP公司开发了以碳四以上低碳烯烃为原料生产丙烯的RxPro技术，该技术同样采用双提升管反应器结构，第一提升管反应器用于重质原料的裂化，第二提升管反应器用于回炼第一反应器生成的C4组分和石脑油，两个反应产物分别进入单独的分馏系统；中国石油大学(华东)在两段提升管催化裂化技术基础上开发了TMP技术。该技术以重质油为原料，利用两段提升管催化裂化工艺分段反应、催化剂接力和大剂油比的工艺特点，针对不同性质的反应物料进行进料方式的优化组合，控制不同物料适宜的反应条件，以达到提高丙烯产率的目的；已有技术主要从催化剂和反应温度、时间这些反应条件角度进行改进，对反应器和反应器内催化剂适应性研究不多，更不能把反应过程和反应器相结合。各种工艺技术仅仅把反应器看做管道即提升管。常规提升管反应器由于自身流动和传递的本质特点，只能是温度由高到低、催化剂活性逐渐降低的过程。不同的原料、不同的目的产品需要的反应过程不同，对催化剂要求也不同。轻烃或第二原料或汽油与催化原料油或第一原料性质也存在显著的差别。轻烃或第二原料终馏点低，很容易气化，气化温度常常与反应温度相差较多；而催化裂化反应是气固相反应，反应原料需要气化后才能进行催化裂化反应。已有技术中使用再生催化剂，反应器需要的热量全部或大部分是从反应器底部提供的，来自再生器的催化剂也主要从反应器底部进入反应器，反应器底部是反应器内温度最高的部位，随反应进行逐渐降低；低温的反应原料先与最高温度的催化剂接触。研究证明适度积碳的催化剂有利于提高轻烃或第二原料反应的丙烯选择性，轻烃或第二原料反应使用再生剂并不是最好的方案，需要相应的对催化剂再生进行改进。本申请改变了原有的再生剂分配方式和供热方式，为轻烃或第二原料反应提供了更好的微观反应条件和反应气固接触形式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多产丙烯的催化反应再生方法，待生剂再生过程在一个再生器内实现待生催化剂三级串联逆流再生，可以为两个反应器提供不同的催化剂，而且反应器和再生器之间催化剂仍保持重力输送；反应方法实现轻烃或第二原料低温气化和高温反应分开、半再生剂反应和先与适度含碳的轻烃或第二原料反应后的催化剂接触低温气化，提高丙烯选择性，实现轻烃或第二原料反应器内催化剂条件的优化；在增加丙烯产率的同时，显著降低了干气和焦炭等副产品的收率。本专利技术技术方案如下：一种多产丙烯的催化反应再生方法，设置原料油或第一原料反应器(又称主反应器)和轻烃或第二原料反应器(又称次反应器)两个独立的反应器和一个再生器；原料油或第一原料反应器为提升管反应器(又称原料油或第一原料提升管)，由预提升区(或催化剂输送区)和原料油或第一原料反应区组成，用于催化原料油或第一原料(即新鲜原料油或第一原料)反应；轻烃或第二原料在轻烃或第二原料反应器反应，轻烃或第二原料反应器可以同时用于循环油或回炼油反应，原料油或第一原料反应器和轻烃或第二原料反应器使用来自同一再生器不同再生区再生程度不同的催化剂；再生器同时对两个反应器的待生剂进行再生；所述再生器包括催化剂再生区和气固分离区，催化剂再生区分成上下串联的三级再生区即第一再生区(又称第一催化剂再生区)、第二再生区(又称第二催化剂再生区)和第三再生区(又称第三催化剂再生区)，三级再生区上下重叠设置，第一再生区在最下方，第二再生区在最上方，第三再生区在第一再生区和第二再生区之间；在第一再生区与第三再生区之间设置有隔板；第二再生区上方是气固分离区；第一再生区出口设置有第一再生区物流输送管(该第一再生区物流输送管位于第三再生区内)，第一再生区物流输送管出口或上端设置烟气和催化剂孔板，该烟气和催化剂孔板即第二再生区的分布板，第一再生区内的气体和催化剂经过该分布板进入第二再生区；再生过程为：使用压缩空气(即高含氧的新鲜压缩含氧气体)进行催化剂再生，压缩空气分成两部分分开进入不同再生区，第一压缩空气从第一压缩空气分布器进入第一再生区，进行高含碳和氢的待生催化剂的初步再生；所述第一再生区为湍流流化床或循环流化床形式，即第一再生区按湍流流化床或循环流化床条件设计，其气体的表观流速一般不大于2.5m/s；第一再生区内初步再生后的催化剂和气体经第一再生区物流输送管及烟气和催化剂孔板进入第二再生区，继续进行催化剂再生，生成再生剂(又称再生催化剂)或半再生催化剂(或称半再生剂)，具体地，第一再生区再生后气体中剩余氧和催化剂剩余焦炭在第二再生区继续参与催化剂再生，在第二再生区完成对来自第一再生区催化剂剩余的氢和大部分碳氧化，通过第二再生区内的催化剂藏量和温度控制第二再生区内催化剂的再生程度和该区催化剂含碳量；第二压缩空气从第二压缩空气分布器进入第三再生区，第二再生区的半再生催化剂或再生剂通过催化剂或半再生剂回流管回流(即重力输送)到第三再生区，第二压缩空气与来自第二再生区的再生剂或半再生催化剂继续再生反应完成催化剂再生，完成催化剂剩余碳的氧化反应，生成再生催化剂；所述第二再生区和第三再生区为湍流流化床形式；第三再生区再生后的再生催化剂从第三再生区催化剂流化床层经再生剂输送管输送到原料油或第一原料反应器进行原料油或第一原料催化反应；第二再生区再生后的半再生催化剂或再生剂从半再生剂输送管输送到轻烃或第二原料反应器进行轻烃或第二原料催化反应；第三再生区再生后的含氧气体通过气体孔板进入第二再生区内，剩余氧气继续进行催化剂再生，实现氧的串联和催化剂逆流再生；当需要提高第一再生区的温度时，在第二再生区和第一再生区之间设置催化剂回流管线，使部分第二再生区的催化剂返回第一再生区；当设置催化剂外取热器时，外取热器催化剂入口设在第二再生区，取热后的催化剂进入第三再生区；反应过程为：催化原料油或第一原料由蒸汽雾化后进入原料油或第一原料反应器，与从第三再生区经再生剂输送管输送来的再生剂接触混合，随即气化和进行催化裂化反应，原料油或第一原料反应产物(又称原料油或第一原料反应产品物流或原料油或第一原料反应油气)在沉降器内经原料油或第一原料反应器旋风分离器分离出夹带的催化剂后流出沉降器；反应后的催化剂沉降到待生剂汽提器进行汽提，在待生剂汽提器完成汽提后从待生剂输送管返回(即重力输送或沉降)第一再生区；轻烃或第二原料反应器自下而上包含预提升区、气化区、提高温度的催化裂化反应区即轻烃或第二原料反应区(又称轻烃或第二原料催化裂化反应区)和轻烃或第二原料反应产物输送管；轻烃或第二原料进入气化区，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多产丙烯的催化反应再生方法，设置原料油或第一原料反应器(1)和轻烃或第二原料反应器(2)两个独立的反应器和一个再生器；其特征在于，原料油或第一原料反应器(1)用于催化原料油或第一原料反应；轻烃或第二原料在轻烃或第二原料反应器(2)反应，原料油或第一原料反应器(1)和轻烃或第二原料反应器(2)使用来自同一再生器不同再生区的催化剂；再生器同时对两个反应器的待生剂进行再生；所述再生器包括催化剂再生区(5)和气固分离区(6)，催化剂再生区(5)分成上下串联的三级再生区即第一再生区(54A)、第二再生区(54B)和第三再生区(54C)，三级再生区上下重叠设置，第一再生区(54A)在最下方，第二再生区(54B)在最上方，第三再生区(54C)在第一再生区(54A)和第二再生区(54B)之间；在第一再生区(54A)与第三再生区(54C)之间设置有隔板(55)；第二再生区(54B)上方是气固分离区(6)；第一再生区(54A)出口设置有第一再生区物流输送管(53)，第一再生区物流输送管(53)出口或上端设置烟气和催化剂孔板(56A)；再生过程为：使用压缩空气进行催化剂再生，压缩空气分开进入不同再生区，第一压缩空气(51A)从第一压缩空气分布器(52A)进入第一再生区(54A)，进行待生催化剂的初步再生；所述第一再生区(54A)为湍流流化床或循环流化床形式；第一再生区(54A)内初步再生后的催化剂和气体经第一再生区物流输送管(53)进入第二再生区(54B)，继续进行催化剂再生；第二压缩空气(51B)从第二压缩空气分布器(52B)进入第三再生区(54C)，第二再生区(54B)内的催化剂通过催化剂或半再生剂回流管(57)回流到第三再生区(54C)，第二压缩空气(51B)与来自第二再生区(54B)的催化剂继续反应完成催化剂再生或混合流化后使催化剂降温；所述第二再生区(54B)和第三再生区(54C)为湍流流化床形式；第三再生区(54C)再生或降温后的再生催化剂从再生剂输送管(58)输送到原料油或第一原料反应器(1)进行原料油或第一原料催化反应；第二再生区(54B)再生后的再生剂或半再生催化剂从再生剂或半再生剂输送管(59)输送到轻烃或第二原料反应器(2)的轻烃或第二原料反应区(24)进行轻烃或第二原料催化反应；第三再生区(54C)的含氧气体通过气体孔板(56B)进入第二再生区(54B)内，剩余氧气继续进行催化剂再生；反应过程为：催化原料油或第一原料(13)由蒸汽雾化后进入原料油或第一原料反应器(1)，与从第三再生区(54C)经再生剂输送管(58)输送来的再生剂接触，随即气化和进行催化裂化反应，原料油或第一原料反应产物(46)在沉降器(4)内经原料油或第一原料反应器旋风分离器(41)分离出夹带的催化剂后流出沉降器(4)；反应后的催化剂在待生剂汽提器(3)完成汽提后从待生剂输送管(32)返回第一再生区(54A)；轻烃或第二原料反应器(2)自下而上包含预提升区(22)、气化区(22A)、提高温度的催化裂化反应区即轻烃或第二原料反应区(24)和轻烃或第二原料反应产物输送管(29)；轻烃或第二原料(23)进入气化区(22A)，部分轻烃或第二原料反应后的催化剂经催化剂回流管(27)在轻烃或第二原料反应器(2)底部的预提升区(22)返回轻烃或第二原料反应器(2)，被轻烃或第二原料反应器预提升介质(21)输送到气化区(22A)，轻烃或第二原料与轻烃或第二原料反应后的催化剂在气化区(22A)混合实现轻烃或第二原料的气化；轻烃或第二原料气化后与催化剂一起向上进入轻烃或第二原料反应区(24)，来自第二再生区(54B)的再生剂或半再生催化剂从再生剂或半再生剂输送管(59)输送到气化区上方的轻烃或第二原料反应区(24)与气化后的轻烃或第二原料混合，再生剂或半再生催化剂提供轻烃或第二原料反应器(2)需要的热量，并提高进入轻烃或第二原料反应区(24)内物流的温度使轻烃或第二原料进行催化裂化反应，反应温度由来自第二再生区(54B)的再生剂或半再生催化剂量控制；轻烃或第二原料反应器(2)或者与原料油或第一原料反应器(1)共用沉降器(4)，或者设置独立的烃烃反应器沉降器(8)；轻烃或第二原料反应产物和催化剂进入轻烃或第二原料反应器旋风分离器(42)进行气固分离，轻烃或第二原料反应产物(47)或者与原料油或第一原料反应产物(46)混合后从原料油或第一原料反应产物出口(44)流出沉降器(4)，或者直接从独立的轻烃或第二原料反应产物出口(45)流出沉降器(4)或轻烃或第二原料反应器沉降器(8)；反应后的催化剂汽提后返回第一再生区(54A)。...

【技术特征摘要】
1.一种多产丙烯的催化反应再生方法，设置原料油或第一原料反应器(1)和轻烃或第二原料反应器(2)两个独立的反应器和一个再生器；其特征在于，原料油或第一原料反应器(1)用于催化原料油或第一原料反应；轻烃或第二原料在轻烃或第二原料反应器(2)反应，原料油或第一原料反应器(1)和轻烃或第二原料反应器(2)使用来自同一再生器不同再生区的催化剂；再生器同时对两个反应器的待生剂进行再生；所述再生器包括催化剂再生区(5)和气固分离区(6)，催化剂再生区(5)分成上下串联的三级再生区即第一再生区(54A)、第二再生区(54B)和第三再生区(54C)，三级再生区上下重叠设置，第一再生区(54A)在最下方，第二再生区(54B)在最上方，第三再生区(54C)在第一再生区(54A)和第二再生区(54B)之间；在第一再生区(54A)与第三再生区(54C)之间设置有隔板(55)；第二再生区(54B)上方是气固分离区(6)；第一再生区(54A)出口设置有第一再生区物流输送管(53)，第一再生区物流输送管(53)出口或上端设置烟气和催化剂孔板(56A)；再生过程为：使用压缩空气进行催化剂再生，压缩空气分开进入不同再生区，第一压缩空气(51A)从第一压缩空气分布器(52A)进入第一再生区(54A)，进行待生催化剂的初步再生；所述第一再生区(54A)为湍流流化床或循环流化床形式；第一再生区(54A)内初步再生后的催化剂和气体经第一再生区物流输送管(53)进入第二再生区(54B)，继续进行催化剂再生；第二压缩空气(51B)从第二压缩空气分布器(52B)进入第三再生区(54C)，第二再生区(54B)内的催化剂通过催化剂或半再生剂回流管(57)回流到第三再生区(54C)，第二压缩空气(51B)与来自第二再生区(54B)的催化剂继续反应完成催化剂再生或混合流化后使催化剂降温；所述第二再生区(54B)和第三再生区(54C)为湍流流化床形式；第三再生区(54C)再生或降温后的再生催化剂从再生剂输送管(58)输送到原料油或第一原料反应器(1)进行原料油或第一原料催化反应；第二再生区(54B)再生后的再生剂或半再生催化剂从再生剂或半再生剂输送管(59)输送到轻烃或第二原料反应器(2)的轻烃或第二原料反应区(24)进行轻烃或第二原料催化反应；第三再生区(54C)的含氧气体通过气体孔板(56B)进入第二再生区(54B)内，剩余氧气继续进行催化剂再生；反应过程为：催化原料油或第一原料(13)由蒸汽雾化后进入原料油或第一原料反应器(1)，与从第三再生区(54C)经再生剂输送管(58)输送来的再生剂接触，随即气化和进行催化裂化反应，原料油或第一原料反应产物(46)在沉降器(4)内经原料油或第一原料反应器旋风分离器(41)分离出夹带的催化剂后流出沉降器(4)；反应后的催化剂在待生剂汽提器(3)完成汽提后从待生剂输送管(32)返回第一再生区(54A)；轻烃或第二原料反应器(2)自下而上包含预提升区(22)、气化区(22A)、提高温度的催化裂化反应区即轻烃或第二原料反应区(24)和轻烃或第二原料反应产物输送管(29)；轻烃或第二原料(23)进入气化区(22A)，部分轻烃或第二原料反应后的催化剂经催化剂回流管(27)在轻烃或第二原料反应器(2)底部的预提升区(22)返回轻烃或第二原料反应器(2)，被轻烃或第二原料反应器预提升介质(21)输送到气化区(22A)，轻烃或第二原料与轻烃或第二原料反应后的催化剂在气化区(22A)混合实现轻烃或第二原料的气化；轻烃或第二原料气化后与催化剂一起向上进入轻烃或第二原料反应区(24)，来自第二再生区(54B)的再生剂或半再生催化剂从再生剂或半再生剂输送管(59)输送到气化区上方的轻烃或第二原料反应区(24)与气化后的轻烃或第二原料混合，再生剂或半再生催化剂提供轻烃或第二原料反应器(2)需要的热量，并提高进入轻烃或第二原料反应区(24)内物流的温度使轻烃或第二原料进行催化裂化反应，反应温度由来自第二再生区(54B)的再生剂或半再生催化剂量控制；轻烃或第二原料反应器(2)或者与原料油或第一原...

【专利技术属性】
技术研发人员：石宝珍，
申请(专利权)人：青岛京润石化设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37