一种生产低碳烯烃和芳烃的方法及反应系统，包括：(1)原料碳四组分引入催化裂化反应器，与再生器来的再生催化剂接触反应，反应得到的油气和催化剂混合物进入沉降器进行气固分离，分离出的反应油气经分离系统分离出乙烯、丙烯、芳烃产品和第一碳四组分；(2)第一碳四组分进入芳构化反应器与芳构化催化剂接触反应，反应产物经分离系统分离出乙烯、丙烯和芳烃产品；(3)第二碳四组分进入烷烃脱氢反应器，与脱氢催化剂接触进行脱氢反应，反应产物返回催化裂化反应器反应器。本发明专利技术提供的方法乙烯、丙烯和芳烃的产率高，能耗低。能耗低。能耗低。
【技术实现步骤摘要】
一种生产低碳烯烃和芳烃的方法及反应系统
[0001]本专利技术涉及一种石油原料生产化工原料的方法和反应系统，更具体地说，涉及一种轻烃生产乙烯、丙烯和芳烃的方法和反应系统。
技术背景
[0002]乙烯，丙烯和BTX芳烃做为大宗基础化工原料，需求一直在每年增长。催化裂化作为加工重油生产汽油的装置也副产大量的丙烯，是丙烯市场的主要补充来源。其中使用较多择型分子筛(ZSM-5)作为活性中心的深度催化裂化(如DCC工艺)可以大量生产丙烯并副产一定的丙烯和BTX芳烃。目前该类工艺一般采用蜡油或加氢蜡油，并掺入少量渣油，或石蜡基常压渣油作为原料。
[0003]富含烯烃的液化气制丙烯技术是以附加值较低的液化气为原料，在催化剂的作用下液化气中的碳四烯烃裂解反应生成高附加值的丙烯、乙烯和高辛烷值的富芳烃汽油组分，如在DCC家族技术中就有将C4烯烃返回催化裂解装置循环再裂解生成乙烯、丙烯。同时到2020年，全国范围内将推广乙醇汽油，至此醚化C4或醚化轻汽油产品将限制加入成品汽油中，大量C4醚化装置会闲置，C4烯烃的再加工利用又受到关注。
[0004]CN104878A公开了一种生产低碳烯烃的方法，该方法以汽油、煤油、柴油、减压蜡油、渣油及混合物为原料，使用Y型分子筛和ZSM-5分子筛作为活性中心；采用流化床或移动床反应器；操作条件为压力150kPa～300kPa,反应温度550-650℃，空速0.2-20hr-1
以及剂油比2-12。该方法反应温度高，甲烷副产品较多，且产生大量无法使用的碳四和柴油。
[0005]CN1034586A公开了一种烃油生产低碳烯烃的方法，该方法以汽油、煤油、柴油、减压蜡油、渣油及混合物为原料，使用Y型分子筛和含磷ZSM-5分子筛作为活性中心；采用流化床或提升管反应器；操作条件为压力120kPa～400kPa,反应温度480-680℃，停留时间0.1-6秒，剂油比4-20，雾化水蒸汽占原料重量1％～50％。该方法尽管对催化剂进行改性，与CN104878存在相似问题，即反应温度高，甲烷副产品较多，且产生大量无法使用的碳四和柴油。
[0006]CN1056595A公开了一种从乙烷到渣油为原料采用多段进料低生产碳烯烃的方法。该方法使用含碱土金属型分子筛作为活性中心；采用提升管反应器；操作条件为压力130kPa～400kPa,反应温度600-900℃，停留时间0.1-6秒以及剂油比5-100，按照不同裂解难度从高到低多段进料裂化。该方法尽管解决了碳四等副产品问题，但对于加工性质差的原料，也存在甲烷和焦炭副产品较多的问题，
[0007]CN102337148A公开了一种富含碳四到碳八汽油为原料生产低碳烯烃的方法。该方法使用该方法使用Y型分子筛和ZSM-5分子筛作为活性中心；采用提升管反应器+流化床反应器；操作条件为压力150kPa～300kPa,反应温度480-680℃，提升管停留时间1-5秒，流化床空速0.2-30hr-1
以及剂油比8-40。该方法尽管进行了碳四到碳八烯烃循环利用，无法解决了烷烃组分的积累。
[0008]CN101362961A公开了一种以馏分160℃-270℃烃类为原料生产低碳烯烃和芳烃的
方法。该方法使用该方法使用Y型分子筛和ZSM-5分子筛作为活性中心；采用提升管反应器或流化床反应器；操作条件为压力100kPa～1000kPa,反应温度450-750℃，空速1-150hr-1
以及剂油比1-150。该方法解决了部分柴油的出路。
[0009]CN 1667089A公开了一种汽油、煤油、柴油、减压蜡油、渣油及混合物为原料生产低碳烯烃的方法。该方法先对原料和循环物流进行加氢处理，再将这些物流进入催化裂解反应器。其中气体循环物为乙烷，丙烷和碳四。液体循环进料物为C5～C6，重汽油芳烃抽余油，LCO，HCO和油浆。该方法虽然解决了大部分副产品的出路，但无法解决了烷烃组分和多环芳烃组分的积累问题。
[0010]上述方法中，存在碳四组分循环比例高、丙烯产率低和能耗高的问题。
技术实现思路
[0011]本专利技术要解决的技术问题之一是解决现有技术中碳四组分循环比例高、丙烯产率低和能耗高的问题，提出一种高产品收率的生产低碳烯烃和芳烃的方法。
[0012]本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种生产低碳烯烃和芳烃的催化转化反应系统。
[0013]一种生产低碳烯烃和芳烃的方法，包括：
[0014](1)原料碳四组分引入催化裂化反应器，与再生器来的再生催化剂接触反应，反应得到的油气和催化剂混合物进入沉降器进行气固分离，分离出的反应油气经分离系统分离出干气、液化气、汽油、柴油和油浆，液化气进一步分离出丙烯、丙烷和第一碳四组分；
[0015](2)分离出的第一碳四组分进入芳构化反应器与芳构化催化剂接触反应，反应产物经分离系统分离出干气、液化气和富含芳烃的汽油，液化气进一步分离出丙烯、丙烷和第二碳四组分，富含芳烃的汽油进一步分离出芳烃；
[0016](3)第二碳四组分进入烷烃脱氢反应器，与脱氢催化剂接触进行脱氢反应，反应产物返回催化裂化反应器反应器。
[0017]一种生产低碳烯烃和芳烃的反应系统，包括反应装置、催化剂和反应物流；所述的反应装置为依次相通的催化裂化反应器、再生器、第一、第二油气分离系统、芳构化反应器和烷烃脱氢反应器；其中，所述的再生器的再生剂出口连通所述的催化裂化反应器的底部，所述的催化裂化反应器上部设有沉降器和气固分离设备，所述的气固分离设备的待生剂出口连通所述的再生器，所述的气固分离设备的油气出口连通所述的第一油气分离系统，第一油气分离系统的C4出口与所述的芳构化反应器连通，所述的芳构化反应器出口连通第二油气分离系统，第二油气分离系统的C4出口连通烷烃脱氢反应器，所述的脱氢反应器产物出口连通所述的催化裂化反应器；所述的催化裂化催化剂在催化裂化反应器和再生器内循环流动，所述的芳构化反应器内装填芳构化催化剂，轻烃原料经催化裂化反应器的原料入口引入并在反应装置内反应。
[0018]本专利技术提供的生产低碳烯烃和芳烃的方法和反应系统的有益效果为：
[0019]在以碳四馏分循环回催化裂化装置中进一步裂化生产低碳烯烃的方法中，由于碳四烷烃反应速度明显慢于碳四烯烃的反应速度，在催化裂化反应器中混合碳四馏分反应过程中碳四烯烃转化率较高，而碳四烷烃转化率极低，造成碳四组分循环反应过程中，循环物流碳四烷烃不断累积。在这种情况下，如果不提高碳四循环比例，则由于碳四中烯烃含量减
少而降低丙烯产率。如提高碳四循环比例，则会大幅增加能耗。
[0020]本方法解决了碳四循环物流中碳四烷烃累积的问题，大幅降低了碳四循环的能耗和操作费用。还大幅度增加乙烯，丙烯和芳烃产率，可以最大量生产乙烯，丙烯和芳烃，为蒸汽裂解提供更多的优质裂解原料乙烷，丙烷和正丁烷。本专利技术提供的方法还可以降低芳构化装置的取热负荷，降低芳构化装置的能耗。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的生产低碳烯烃和芳烃的方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，包括：(1)原料碳四组分引入催化裂化反应器，与再生器来的再生催化剂接触反应，反应得到的油气和催化剂混合物进入沉降器进行气固分离，分离出的反应油气经分离系统分离出干气、液化气、汽油、柴油和油浆，液化气进一步分离出丙烯、丙烷和第一碳四组分；(2)分离出的第一碳四组分进入芳构化反应器与芳构化催化剂接触反应，反应产物经分离系统分离出干气、液化气和富含芳烃的汽油，液化气进一步分离出丙烯、丙烷和第二碳四组分，富含芳烃的汽油进一步分离出芳烃；(3)第二碳四组分进入烷烃脱氢反应器，与脱氢催化剂接触进行脱氢反应，反应产物返回催化裂化反应器反应器。2.按照权利要求1所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，还包括步骤(4)：步骤(1)(2)中丙烷和干气中分离得到乙烷进入蒸汽裂解炉进行蒸汽裂解，生成乙烯和丙烯。3.按照权利要求1或2所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，所述的原料碳四组分来自催化裂化装置，含有碳四烯烃和碳四烷烃，原料碳四组分中烯烃含量大于20wt％。4.按照权利要求3所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，原料碳四组分中烯烃含量为40wt％-80％。5.按照权利要求1或2所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，步骤(1)中的催化剂为催化裂化催化剂，含有MFI结构分子筛、Y型分子筛、粘土和粘结剂，以所述催化剂的总重量计，MFI结构分子筛的含量为5～60重量％，优选为10～50重量％，Y型分子筛的含量为1～40重量％，优选为1～30重量％，粘土的含量为10～70重量％，优选为15～45重量％，粘结剂的含量为5～40重量％，优选为5～30重量％。6.按照权利要求1或2所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，所述的催化裂化反应器为提升管反应器、湍流床反应器和快速床反应器中的一种或几种组合的反应器；催化裂化反应器的操作条件为：平均温度为550℃～700℃，反应压力0.15MPa～0.5MPa，反应空速为2～600h-1
。7.按照权利要求1或2所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，所述的芳构化催化剂含有分子筛、金属活性组分和耐热无机氧化物载体，所述的金属活性组分选自稀土元素、VIB、VIII、IIB、VIIB族元素的一种或几种，所述的耐热无机氧化物优选氧化硅和氧化铝。8.按照权利要求1或2所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，所述的芳构化反应器为固定床反应器。9.按照权利要求8所述的生产乙烯、丙烯和芳烃的方法，其特征在于，所述的芳构化反应器的操作条件为：反应温度为350～450℃，反应压力为0.20MPa～2.0MP...
【专利技术属性】
技术研发人员：张执刚，龚剑洪，魏晓丽，张策，崔琰，刘宪龙，李东，
申请(专利权)人：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：
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