一种多产低碳烯烃的催化裂化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多产低碳烯烃的催化裂化方法及装置，该方法包括使混合催化剂在再生器烧焦的同时通过下导出口和上导出口分成两种颗粒大小不同、活性组元不同的两种催化剂。富含Y型沸石的大颗粒重质烃裂化催化剂送入重质烃反应器与重质烃原料接触反应；富含ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种多产低碳烯烃的催化裂化方法及装置


[0001]本专利技术属于催化裂化
，涉及一种多产低碳烯烃的催化裂化方法及装置。

技术介绍

[0002]烃类物质催化裂化是制备乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃的重要方法之一。生产低碳烯烃的催化裂化方法包括深度催化裂化技术(DCC,USP4980053和USP5670037)及其改进技术DCC
‑
plus和催化热裂解技术(CPP，USP6210562)等。这些方法采用单个提升管反应器或单个提升管反应器组合密相流化床反应器结构配合专用催化剂在较高温度条件下进行反应。使用的催化剂为含具有MFI结构的中孔沸石(例如ZSM
‑
5)和/或大孔沸石(如Y沸石)等活性组元和硅铝载体的单一催化剂体系,在保证一定重油转化基础上追求较高的小分子烯烃产率。但是，由于强化重质烃转化与提高低碳烯烃产率所需的催化活性、选择性差异较大，因此，其催化剂配方很难在单个提升管反应器或单个提升管反应器组合密相流化床的反应器同时兼顾重质烃转化反应和多产低碳烯烃反应的要求。从反应条件来说，低碳烯烃绝大多数是通过重质烃类一次裂解产物的二次裂解反应生成的。由于一次裂解产物与原料重质烃相比的分子量小、裂解反应速度慢，因此二次裂解反应需要更高的催化剂活性和更高的反应温度，但现有的DCC和CPP工艺技术中，因重质烃一次裂解反应强吸热和催化剂结焦而造成二次裂解反应的反应温度和催化剂活性显著降低，使得过程效率大大降低。
[0003]CN100448954C公开了一种增产丙烯的催化转化方法。该方法采用两种催化剂混合物参与反应，一种是含Y型沸石的催化剂，另一种为含ZSM
‑
5沸石、过渡金属添加剂及磷添加剂的催化剂。反应装置采用双提升管设计，主要包括主提升管、辅助提升管和公用再生器以及气固分离设备。在主提升管将重质、大分子的烃油原料裂化生成汽油、柴油和液化气等产品；分离出丙烯后的液化气中间产物注入到辅助提升管反应器内与热的两种催化剂混合物接触，先后进行烯烃叠合、叠合产物裂化及烷烃脱氢反应来增产丙烯产物。该方法末涉及解决上述两种催化剂间干扰的副作用，也未涉及催化剂再生及再生催化剂的分离技术，未能有效解决一次裂解产物二次反应所需要的优化反应条件，丙烯产率不高。
[0004]CN102690683A公开了一种增产丙烯的催化裂化方法及装置。该方法使重质原料与含Y型沸石和β型沸石的第一催化裂化催化剂在第一提升管反应器中接触反应，反应后的催化剂经汽提、再生后循环使用；使轻质烃与含孔径小于0.7nm择形沸石的第二催化裂化催化剂在包括提升管和流化床串联反应器的第二反应器接触反应；反应后的催化剂经汽提、再生后循环使用。该方法涉及的装置采用双反应器构型，其汽提器中安置一隔板将其分隔为两个独立汽提区，其再生器中安置一隔板将其分隔为两个独立再生区。其中一个汽提区与一个反应器形成反应、汽提路线，另一个汽提区则与另一反应器形成反应、汽提路线。该方法与装置面临两个工程问题难以突破，一是两种催化剂的待生剂含碳量差别很大，通过隔板分区再生温差很大，重质烃反应的待生剂烧焦后热量过剩，而轻质烃反应的待生剂再生热量不足；二是两种催化剂长期运行产生的小颗粒催化剂相互污染严重，工业化生产效果难以发挥出来。
[0005]CN1935349A公开了一种气固流态化耦合设备及利用该设备进行颗粒混合分级的方法。该设备利用流化床本体和水平分级箱耦合而成流态化耦合设备的混合作用和分离作用，通过两种粒径差别较大的催化剂颗粒直接混合，然后再将两种固体颗粒分离。该设备和方法可以用于包含催化裂化催化剂的颗粒进行混合与分级，其中的小颗粒作为石油油品炼制中的催化裂化催化剂的颗粒，大颗粒起载热体作用。
[0006]CN110317629 A公开了一种双催化剂分区催化裂化方法及装置。该专利在再生器的中段内部设置第一隔板和第二隔板，将再生器分隔为A催化剂贮藏室、B催化剂贮藏室和催化剂再生室。A催化剂贮藏室内部设置A催化剂初旋分离器，A催化剂初旋分离器入口通过管路穿过第二隔板与催化剂再生室连通，A催化剂初旋分离器底部设置开口与A催化剂贮藏室连通，B催化剂贮藏室内部设置B催化剂初旋分离器。该方法与装置的优点是实现了不同堆比不同颗粒大小不同活性组元的两种催化剂分别在主提升管反应器和副提升管+床层反应器进行反应；相比DCC
‑
PLUS工艺，低碳烯烃产率高、干气和焦炭等副产物产率低。但该方法与装置因在再生器内要增加两块隔板和一组再生催化剂初旋风分离器，不仅结构复杂、再生器压降增大，而且催化剂磨损程度增加、操作弹性变窄，致使装置投资变大、能效变差、操作弹性变差。

技术实现思路

[0007]本专利技术通过研究发现，在多产低碳烯烃的催化裂化方法及装置中，若能实现双反应器分别裂解重质烃和轻质烃分子并且采用各自反应最适宜的催化剂和反应条件，然后两种催化剂在再生器中进行烧焦再生的同时实现相互分离，分别返回到重质烃裂化反应器和轻质烃裂化反应器，在提高低碳烯烃产率的同时，不增加催化裂化装置反应
‑
再生系统设备的复杂性，不增加设备投资和装置操作难度，不增加能耗和物耗，必将提高催化裂化过程能效。
[0008]为此，本专利技术提供了一种多产低碳烯烃的催化裂化方法及装置，该方法具有较高的低碳烯烃产率，同时不增加催化裂化装置投资和能耗、剂耗，也不增加反
‑
再系统设备的复杂性和操作难度，不降低催化裂化装置的操作弹性。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0010]本专利技术的技术方案之一提供了一种多产低碳烯烃的催化裂化方法，包括以下步骤：
[0011](1)使重质烃原料与重质烃裂化催化剂在重质烃催化裂化反应器中接触反应，将反应后的油气与重质烃裂化催化剂引入第一沉降器中，分离后的油气引入后续产品分离系统，分离后的重质烃裂化催化剂经蒸汽汽提进入再生器烧焦再生；
[0012](2)使轻质烃原料与轻质烃裂化催化剂在轻质烃催化裂化反应器中接触反应，将反应后的油气和轻质烃裂化催化剂引入第二沉降器中，分离后的轻质烃裂化催化剂经蒸汽汽提进入再生器烧焦再生；
[0013](3)来自重质烃催化裂化反应器和轻质烃催化裂化反应器的两股不同的待生催化剂进入同一再生器内，与空气接触后以流态化的方式混合烧焦再生，从再生器密相段收集到的重质烃裂化催化剂经过脱气后返回重质烃催化裂化反应器中循环使用，从再生器稀相段收集到的轻质烃裂化催化剂经过脱气后则返回轻质烃催化裂化反应器中循环使用。
[0014]进一步的，重质烃裂化催化剂的粒径大于轻质烃裂化催化剂的粒径，且重质烃裂化催化剂的颗粒直径范围是：最小粒径65～90μm，最大粒径180～300μm，平均粒径70～150μm。
[0015]进一步的，轻质烃裂化催化剂的颗粒直径范围是：最小粒径1～5μm，最大粒径60～80μm，平均粒径30～50μm。
[0016]进一步的，送入重质烃催化裂化反应器中的重质烃裂化催化剂由催化剂A和催化剂B混合而成，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多产低碳烯烃的催化裂化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使重质烃原料与重质烃裂化催化剂在重质烃催化裂化反应器中接触反应，将反应后的油气与重质烃裂化催化剂引入第一沉降器中，分离后的油气引入后续产品分离系统，分离后的重质烃裂化催化剂经蒸汽汽提进入再生器烧焦再生；(2)使轻质烃原料与轻质烃裂化催化剂在轻质烃催化裂化反应器中接触反应，将反应后的油气和轻质烃裂化催化剂引入第二沉降器中，分离后的轻质烃裂化催化剂经蒸汽汽提进入再生器烧焦再生；(3)来自重质烃催化裂化反应器和轻质烃催化裂化反应器的两股不同的待生催化剂进入同一再生器内，与空气接触后以流态化的方式混合烧焦再生，从再生器密相段收集到的重质烃裂化催化剂经过脱气后返回重质烃催化裂化反应器中循环使用，从再生器稀相段收集到的轻质烃裂化催化剂经过脱气后则返回轻质烃催化裂化反应器中循环使用。2.根据权利要求1所述的一种多产低碳烯烃的催化裂化方法，其特征在于，重质烃裂化催化剂的粒径大于轻质烃裂化催化剂的粒径，且重质烃裂化催化剂的颗粒直径范围是：最小粒径65～90μm，最大粒径180～300μm，平均粒径70～150μm；轻质烃裂化催化剂的颗粒直径范围是：最小粒径1～5μm，最大粒径60～80μm，平均粒径30～50μm。3.根据权利要求1所述的一种多产低碳烯烃的催化裂化方法，其特征在于，送入重质烃催化裂化反应器中的重质烃裂化催化剂由催化剂A和催化剂B混合而成，其中，催化剂A的质量占比为51％～99％；进入轻质烃催化裂化反应器中轻质烃裂化催化剂由催化剂A和催化剂B混合而成，其中，催化剂B的质量占比为51％～99％；其中，以干基重量为基准，所述的催化剂A包括20～80wt％的Y型沸石，1～20wt％的ZSM
‑
5型沸石，5～40wt％的黏土和5～40wt％的无机氧化物粘结剂；以干基重量为基准，所述的催化剂B包括20～80wt％的ZSM
‑
5型沸石，1～20wt％的Y型沸石，5～40wt％的黏土和5～40wt％的无机氧化物粘结剂。4.根据权利要求3所述的一种多产低碳烯烃的催化裂化方法，其特征在于，催化剂A的颗粒直径范围是：最小粒径65～90μm，最大粒径180～300μm，平均粒径70～150μm；催化剂B的颗粒直径范围是：最小粒径1～5μm，最大粒径60～80μm，平均粒径30～50μm。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张韩，卢春喜，张安民，张勇，
申请(专利权)人：上海仟工能律科技有限公司，
类型：发明
国别省市：