一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法和系统，该方法包括：将预热的优质重油从第一快速流化床的下部引入第一快速流化床中与第一催化裂解催化剂接触并由下至上进行第一催化裂解反应，得到第一反应产物和第一待生催化剂；将预热的劣质重油从第二快速流化床的底部引入第二快速流化床中与第二催化裂解催化剂接触并由下至上进行第二催化裂解反应，得到第二反应产物和第二待生催化剂；将所得第一反应产物和第二反应产物进行分离，得到干气、液化气、裂解汽油、裂解柴油和裂解重油。本发明专利技术的方法和系统进行催化裂解的焦炭和干气产率低，丙烯和高辛烷值汽油产率高。

【技术实现步骤摘要】
一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法和系统
本专利技术涉及一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法和系统。
技术介绍
丙烯是重要的有机化工原料，2016年我国丙烯的当量消费量为3380万吨，当量自给率为75.2％。预计到2020年，我国丙烯的当量消费量将达到3900万吨，其产能缺口还存在一定的空间。目前，世界上61％的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，34％来自炼油厂催化裂化装置生产汽油、柴油的副产品，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和丙烯，随着蒸汽裂解原料的轻质化，蒸汽裂解装置产出的丙烯量趋于减少，作为丙烯生产第二大来源的催化裂解装置，随着原油的重质化和劣质化的加剧，从重质油中生产丙烯的技术优势将会面临极大的挑战。受环保法规要求和汽车行业对燃料质量要求的日趋严格的推动，近年来全球车用汽油质量提升十分迅速，油品质量升级步伐也明显加快。目前，在我国催化裂化汽油的量约占汽油池总量的70％左右，催化裂化汽油的质量对汽油池总体水平起着举足轻重的作用。催化裂化汽油辛烷值RON最高为90～92，平均为89～90，与其他一些发达国家的汽油质量相比存在较大的差距，因此，提高汽油辛烷值，实现汽油升级换代是大势所趋。另外，在汽油清洁化过程中，一些措施如控制汽油烯烃含量、脱硫，都导致辛烷值不同程度地损失，辛烷值短缺的矛盾将更加突出。综上所述，开发生产丙烯同时生产优质燃料油如高辛烷值汽油的催化裂化技术，以满足质量要求不断提高的化工原料和优质燃料油生产需求，无疑具有重要现实意义。中国专利CN200810246522.4公开一种制取丙烯和高辛烷值汽油的催化转化方法，不同裂化性能的原料油进入第一提升管反应器的不同反应器与催化转化催化剂接触进行裂化反应，产物中可裂化组分再送入第二提升管反应器内反应，该方法丙烯和汽油产率明显地增加，汽油辛烷值明显地改善。中国专利CN101724430A提出将劣质原料油依次注入催化转化反应器的第一反应区和第二反应区与催化转化催化剂接触反应，得到丙烯、汽油、催化蜡油及其它产品，其中，催化蜡油进入芳烃抽提装置，分离得到抽出油和抽余油；抽余油循环至反应器的第一反应区或/和其它催化转化装置进一步反应得到目的产物丙烯和汽油。中国专利CN98101765.7公开了一种从重质油同时制取低碳烯烃和高芳烃汽油的方法，是使重质石油烃和水蒸汽在由提升管和密相流化床组成的复合反应器中进行催化转化反应，达到提高低碳烯烃特别是丙烯的产率，同时使汽油中的芳烃含量增加到80重％左右。中国专利CN01119807.9公开了一种重质石油烃催化转化增产乙烯和丙烯的方法，是使烃油原料，也是在提升管或流化床反应器中与含有五元环高硅沸石的催化剂接触、反应，该方法不仅可以提高乙烯和丙烯产率，还可以在一定程度上缓解催化剂的水热失活。从现有技术来看，烃类催化转化生产丙烯和燃料油技术的开发主要集中于重质油催化裂化，以及组合工艺技术开发。催化裂化反应器仍然采用提升管或提升管串联密相床层反应器的技术。由于重质油馏程范围较宽，烃类分子较大，产物结构纷繁复杂，劣质重油丙烯产率低，为了提高丙烯收率，采用较高的反应温度，造成在增加丙烯产率情况下，干气和焦炭产率大幅度增加。为了高效利用劣质重油资源，满足日益增长的丙烯和优质燃料油的需求，有必要开发一种将劣质重油原料转化为高附加值产品的催化转化方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法和系统，本专利技术的方法和系统进行催化裂解的焦炭和干气产率低，丙烯和高辛烷值汽油产率高。为了实现上述目的，本专利技术提供一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法，该方法包括：将预热的优质重油从第一快速流化床的下部引入第一快速流化床中与第一催化裂解催化剂接触并由下至上进行第一催化裂解反应，得到第一反应产物和第一待生催化剂；所述优质重油为选自减压蜡油、焦化蜡油、加氢的焦化蜡油、脱沥青油、加氢脱沥青油、石蜡基常压渣油、加氢的石蜡油、常压渣油和加氢裂化尾油中的一种或多种；其中，所述第一快速流化床中催化剂呈全浓相分布，所述第一快速流化床中轴向固体分率ε分布满足：0.1≤ε≤0.2；将预热的劣质重油从第二快速流化床的下部引入第二快速流化床中与第二催化裂解催化剂接触并由下至上进行第二催化裂解反应，得到第二反应产物和第二待生催化剂；所述劣质重油的性质满足以下指标中的一种、两种、三种或四种：20℃密度为900-1000千克/米3，残炭为2-10重量％，镍和钒总含量为2-30ppm，特性因数K值小于12.1；其中，所述第二快速流化床中催化剂呈全浓相分布，所述第二快速流化床中轴向固体分率ε分布满足：0.1≤ε≤0.2；将所得第一反应产物和第二反应产物进行分离，得到干气、液化气、裂解汽油、裂解柴油和裂解重油；将第一待生催化剂和第二待生催化剂送入再生器进行烧焦再生，所得再生催化剂作为所述第一催化裂解催化剂和第二催化裂解催化剂返回第一快速流化床和第二快速流化床的底部。可选的，所述劣质重油的性质满足以下指标中的一种、两种、三种或四种：20℃密度为910-940千克/米3，残炭为3-8重量％，镍和钒总含量为5-20ppm，特性因数K值小于12.0。可选的，所述劣质重油为重质石油烃和/或其它矿物油；所述重质石油烃为选自减压渣油、劣质的常压渣油、劣质的加氢渣油、焦化瓦斯油、脱沥青油、减压蜡油、高酸值原油和高金属原油中的一种或多种，所述其它矿物油为选自煤液化油、油砂油和页岩油中的一种或多种。可选的，以干基计并以第一催化裂解催化剂的干基重量为基准，所述第一催化裂解催化剂包括1-50重量％的沸石、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土；以干基计并以第二催化裂解催化剂的干基重量为基准，所述第二催化裂解催化剂包括1-50重量％的沸石、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土；所述沸石包括中孔沸石和任选的大孔沸石，所述中孔沸石为ZSM系列沸石和/或ZRP沸石，所述大孔沸石为选自稀土Y、稀土氢Y、超稳Y和高硅Y中的一种或多种。可选的，以干基计，所述第一催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-50重量％；以干基计，所述第二催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-50重量％。可选的，以干基计，所述第一催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-20重量％；以干基计，所述第二催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-20重量％。可选的，所述第一催化裂解反应的条件包括：反应温度为450-550℃，反应时间为1-15秒，剂油重量比为(5-50)：1，水油重量比为(0.03-0.5)：1，催化剂密度为120-290千克/米3，气体线速为0.8-2.5米/秒，反应压力为130-450千帕，催化剂质量流速Gs为15-150千克/(米2·秒)；所述第二催化裂解反应的条件包括：反应温度为480-620℃，反应时间为1-20秒，剂油重量比为(3-50)：1，水油重量比为(0.03-0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法，该方法包括：/n将预热的优质重油从第一快速流化床的下部引入第一快速流化床中与第一催化裂解催化剂接触并由下至上进行第一催化裂解反应，得到第一反应产物和第一待生催化剂；所述优质重油为选自减压蜡油、焦化蜡油、加氢的焦化蜡油、脱沥青油、加氢脱沥青油、石蜡基常压渣油、加氢的石蜡油、常压渣油和加氢裂化尾油中的一种或多种；其中，所述第一快速流化床中催化剂呈全浓相分布，所述第一快速流化床中轴向固体分率ε分布满足：0.1≤ε≤0.2；/n将预热的劣质重油从第二快速流化床的下部引入第二快速流化床中与第二催化裂解催化剂接触并由下至上进行第二催化裂解反应，得到第二反应产物和第二待生催化剂；所述劣质重油的性质满足以下指标中的一种、两种、三种或四种：20℃密度为900-1000千克/米

【技术特征摘要】
1.一种生产丙烯和高辛烷值汽油的催化裂解方法，该方法包括：
将预热的优质重油从第一快速流化床的下部引入第一快速流化床中与第一催化裂解催化剂接触并由下至上进行第一催化裂解反应，得到第一反应产物和第一待生催化剂；所述优质重油为选自减压蜡油、焦化蜡油、加氢的焦化蜡油、脱沥青油、加氢脱沥青油、石蜡基常压渣油、加氢的石蜡油、常压渣油和加氢裂化尾油中的一种或多种；其中，所述第一快速流化床中催化剂呈全浓相分布，所述第一快速流化床中轴向固体分率ε分布满足：0.1≤ε≤0.2；
将预热的劣质重油从第二快速流化床的下部引入第二快速流化床中与第二催化裂解催化剂接触并由下至上进行第二催化裂解反应，得到第二反应产物和第二待生催化剂；所述劣质重油的性质满足以下指标中的一种、两种、三种或四种：20℃密度为900-1000千克/米3，残炭为2-10重量％，镍和钒总含量为2-30ppm，特性因数K值小于12.1；其中，所述第二快速流化床中催化剂呈全浓相分布，所述第二快速流化床中轴向固体分率ε分布满足：0.1≤ε≤0.2；
将所得第一反应产物和第二反应产物进行分离，得到干气、液化气、裂解汽油、裂解柴油和裂解重油；
将第一待生催化剂和第二待生催化剂送入再生器进行烧焦再生，所得再生催化剂作为所述第一催化裂解催化剂和第二催化裂解催化剂返回第一快速流化床和第二快速流化床的底部。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述劣质重油的性质满足以下指标中的一种、两种、三种或四种：20℃密度为910-940千克/米3，残炭为3-8重量％，镍和钒总含量为5-20ppm，特性因数K值小于12.0。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述劣质重油为重质石油烃和/或其它矿物油；所述重质石油烃为选自减压渣油、劣质的常压渣油、劣质的加氢渣油、焦化瓦斯油、脱沥青油、减压蜡油、高酸值原油和高金属原油中的一种或多种，所述其它矿物油为选自煤液化油、油砂油和页岩油中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，以干基计并以第一催化裂解催化剂的干基重量为基准，所述第一催化裂解催化剂包括1-50重量％的沸石、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土；
以干基计并以第二催化裂解催化剂的干基重量为基准，所述第二催化裂解催化剂包括1-50重量％的沸石、5-99重量％的无机氧化物和0-70重量％的粘土；
所述沸石包括中孔沸石和任选的大孔沸石，所述中孔沸石为ZSM系列沸石和/或ZRP沸石，所述大孔沸石为选自稀土Y、稀土氢Y、超稳Y和高硅Y中的一种或多种。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，以干基计，所述第一催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-50重量％；
以干基计，所述第二催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-50重量％。


6.根据权利要求4所述的方法，其中，以干基计，所述第一催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-20重量％；
以干基计，所述第二催化裂解催化剂中的中孔沸石占沸石总重量的0-20重量％。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一催化裂解反应的条件包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张执刚，龚剑洪，魏晓丽，
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：北京;11