一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法，包括：将预热后的重质原料送入第一反应器中与重油催化剂接触并反应，得到第一反应油气和第一待生剂；将轻质原料送入第二反应器中与轻油催化剂接触反应得到第二反应油气和第二待生剂；将第二反应油气与重质原料进行换热得到预热后的重质原料；将第一待生剂引入第一再生器进行再生，得到第一再生剂和第一再生烟气；将部分或全部第一再生烟气引入第二再生器，将第一再生剂返回至第一反应器；将第二待生剂引入第二再生器进行再生，得到第二再生剂和第二再生烟气，将第二再生剂返回至第二反应器。该方法能够实现重质原料和轻质原料反应再生的分区控制，提高乙烯、丙烯和轻芳烃的产率。烃的产率。烃的产率。

【技术实现步骤摘要】
一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法和装置


[0001]本申请涉及石油加工领域，具体地，涉及一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法和装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着化工行业的不断发展，乙烯、丙烯等低碳烯烃和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)的需求量呈现快速增长的趋势。目前生产低碳烯烃的方法主要有蒸汽裂解技术、催化裂化技术、丙烷脱氢制丙烯技术和煤制甲醇再制烯烃技术等。BTX主要来源于轻烃重整工艺和蒸汽热裂解工艺。随着蒸汽裂解采用新的轻质原料，产品分布将会出现变化，如采用乙烷作为蒸汽裂解原料，与以石脑油为原料相比，产物中乙烯比例明显提高，而低碳烯烃和轻芳烃的产率将会降低。而催化裂化工艺可以处理重质原料油，并且可以产生较多的低碳烯烃和轻芳烃，是蒸汽裂解技术的一条有效补充措施。然而，常规的催化裂化工艺低碳烯烃和轻芳烃的产率不高，其中低碳烯烃产率不超过原料油的15％，很难满足市场的需求，因此开发能够处理重质原料油且多产低碳烯烃和轻芳烃的催化裂化技术是非常有必要的。
[0003]中国专利文献CN1031834A公开了一种生产低碳烯烃的催化转化方法。该方法以不同沸程的石油馏分、渣油或原油为原料，以含有Y沸石和五元环高硅沸石的混合物为催化剂，采用流化床或移动床为反应器，反应条件为：温度500
‑
650℃，压力0.15
‑
0.30MPa，重时空速0.2
‑
20小时
‑1，剂油比2
‑
12，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。与常规的催化裂化和蒸气裂解相比，本方法能够得到更多的丙烯和丁烯。
[0004]中国专利文献CN1566267A公开了一种制取乙烯和丙烯的石油烃催化热裂解方法。该方法将经过预热的石油烃原料送入提升管反应器内，与热的含五元环高硅沸石的催化剂接触，并在催化热裂解条件下进行反应。其中，所述五元环高硅沸石含有磷和过渡金属。该方法能够提高轻烯烃，特别是乙烯和丙烯的产率。
[0005]中国专利文献CN104560149A公开了一种生产丁烯的催化转化方法。该方法共设置了4个反应器，除了采用双提升管加流化床的反应器构型之外，还在沉降器的外部设置了一个流化床反应器，用于裂化中汽油馏分，而反应产物进入提升管反应器继续发生裂化反应，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。该方法以含有Y沸石和β沸石的混合物为催化剂，可以获得较高的丙烯和丁烯产率。
[0006]中国专利文献CN102206509A公开了一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法。该方法采用双提升管和流化床反应器的组合反应器形式，其中重质烃类与含有改性β沸石的裂化催化剂在第一反应器接触反应，C4烃和/或轻汽油馏分与含有改性β沸石的裂化催化剂在第二反应器接触反应后引入第三反应器继续反应，第三反应器为流化床反应器，为汽油馏分的二次裂化反应创造了条件，从而提高丙烯和轻芳烃的产率。
[0007]中国专利文献CN102690680A公开了一种生产丙烯催化转化方法及装置。该方法使重质原料与以Y型沸石为主要活性组元的催化剂在第一提升管反应器中接触反应，使轻质
烃与以孔径小于0.7nm择型沸石为主要活性组元的催化剂在第二提升管反应器中接触反应。该装置采用双提升管反应器与流化床形成的组合反应器构型，汽提器中用隔板隔为两个独立的汽提区。该方法可以在一个反应装置中实现两种不同催化剂进行反应再生，结构简单。
[0008]以上技术通过调整催化剂配方、采用提升管与流化床相结合的组合反应器形式、针对不同的烃类原料采用不同的催化剂来提高低碳烯烃和轻芳烃的产率，但难以实现不同反应再生系统的单独分区控制，乙烯、丙烯和轻芳烃产率有待进一步提高，且没有装置热量的耦合利用以降低能耗。

技术实现思路

[0009]本公开的目的在于提供一种可有效调节重质原料和轻质原料反应环境，不同反应再生系统的单独分区控制，以实现热量的耦合利用，并提高乙烯、丙烯和轻芳烃产率。
[0010]为了实现上述目的，本公开的第一方面提供了一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法，该方法包括：
[0011]S1、将预热后的重质原料送入第一反应器中，与含有Y型分子筛和β型分子筛的重油催化剂接触，进行第一催化裂化反应，得到第一反应油气和第一待生催化剂；
[0012]S2、将轻质原料送入第二反应器中，与含有MFI结构分子筛的轻油催化剂接触，进行第二催化裂化反应，得到第二反应油气和第二待生催化剂；将所述第二反应油气引入原料预热器，与所述重质原料进行换热得到所述预热后的重质原料；
[0013]S3、将所述第一待生催化剂经汽提后引入第一再生器进行第一再生反应，得到第一再生催化剂和第一再生烟气；将部分或全部所述第一再生烟气引入第二再生器，将第一再生催化剂返回至所述第一反应器；将所述第二待生催化剂经汽提后引入所述第二再生器进行第二再生反应，得到第二再生催化剂和第二再生烟气，将所述第二再生催化剂返回至所述第二反应器。
[0014]可选地，所述重质原料选自减压蜡油、常压渣油、减压渣油、焦化蜡油、脱沥青油、糠醛精制抽余油、煤液化油、油砂油、页岩油、经过F
‑
T合成得到的馏分油和动植物油中的一种或者一种以上的混合物；所述轻质原料包括C4烃和轻汽油馏分中的至少一种；所述C4烃为C4烷烃和C4烯烃的混合物；所述C4烃中C4烯烃的含量大于50重量％，优选大于60重量％；所述轻汽油馏分为富含烯烃的轻汽油馏分，所述轻汽油馏分中烯烃含量为20
‑
95重量％，优选为50
‑
95重量％；所述轻质原料与所述重质原料的重量比为0.02
‑
0.6:1，优选0.04
‑
0.3:1；所述C4烃与所述重质原料的重量比为0
‑
0.30:1，优选0.02
‑
0.15:1；所述轻汽油馏分与所述重质原料的重量比为0
‑
0.30:1，优选0.02
‑
0.15:1。
[0015]可选地，所述第一反应器包括第一提升管反应器和/或第一流化床反应器，优选为第一提升管反应器与第一流化床反应的组合反应器；所述组合反应器中，所述第一流化床反应器位于所述第一提升管反应器的上方，并与所述第一提升管反应器连通。
[0016]可选地，所述第一提升管反应器的反应温度为500
‑
580℃，优选为520
‑
560℃；剂油比为2
‑
25，优选为5
‑
20；反应时间为0.5
‑
10秒，优选为1
‑
5秒；所述第一流化床反应器反应温度为480
‑
560℃，优选为500
‑
540℃；重时空速为1
‑
20小时
‑1，优选为2
‑
8小时
‑1；催化剂密度为50
‑
350kg/m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、丙烯和轻芳烃的催化转化方法，其特征在于，该方法包括：S1、将预热后的重质原料送入第一反应器中，与含有Y型分子筛和β型分子筛的重油催化剂接触，进行第一催化裂化反应，得到第一反应油气和第一待生催化剂；S2、将轻质原料送入第二反应器中，与含有MFI结构分子筛的轻油催化剂接触，进行第二催化裂化反应，得到第二反应油气和第二待生催化剂；将所述第二反应油气引入原料预热器，与所述重质原料进行换热得到所述预热后的重质原料；S3、将所述第一待生催化剂经汽提后引入第一再生器进行第一再生反应，得到第一再生催化剂和第一再生烟气；将部分或全部所述第一再生烟气引入第二再生器，将第一再生催化剂返回至所述第一反应器；将所述第二待生催化剂经汽提后引入所述第二再生器进行第二再生反应，得到第二再生催化剂和第二再生烟气，将所述第二再生催化剂返回至所述第二反应器。2.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述重质原料选自减压蜡油、常压渣油、减压渣油、焦化蜡油、脱沥青油、糠醛精制抽余油、煤液化油、油砂油、页岩油、经过F
‑
T合成得到的馏分油和动植物油中的一种或者一种以上的混合物；所述轻质原料包括C4烃和轻汽油馏分中的至少一种；所述C4烃为C4烷烃和C4烯烃的混合物；所述C4烃中C4烯烃的含量大于50重量％，优选大于60重量％；所述轻汽油馏分为富含烯烃的轻汽油馏分，所述轻汽油馏分中烯烃含量为20
‑
95重量％，优选为50
‑
95重量％；所述轻质原料与所述重质原料的重量比为0.02
‑
0.6:1，优选0.04
‑
0.3:1；所述C4烃与所述重质原料的重量比为0
‑
0.30:1，优选0.02
‑
0.15:1；所述轻汽油馏分与所述重质原料的重量比为0
‑
0.30:1，优选0.02
‑
0.15:1。3.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述第一反应器包括第一提升管反应器和/或第一流化床反应器，优选为第一提升管反应器与第一流化床反应器的组合反应器；所述组合反应器中，所述第一流化床反应器位于所述第一提升管反应器的上方，并与所述第一提升管反应器连通。4.根据权利要求3所述的催化转化方法，其中，所述第一提升管反应器的反应温度为500
‑
580℃，优选为520
‑
560℃；剂油比为2
‑
25，优选为5
‑
20；反应时间为0.5
‑
10秒，优选为1
‑
5秒；所述第一流化床反应器反应温度为480
‑
560℃，优选为500
‑
540℃；重时空速为1
‑
20小时
‑1，优选为2
‑
8小时
‑1；催化剂密度为50
‑
350kg/m3，优选100
‑
250kg/m3；所述第一流化床反应器的床层高度为所述第一流化床反应器高度的1/2
‑
4/5，优选为所述第一流化床反应器高度的1/2
‑
3/4；所述第一流化床反应器内压力为0.1
‑
0.4MPa，优选0.15
‑
0.3MPa。5.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述第二反应器为第二提升管反应器和第二流化床反应器的组合反应器，所述第二流化床反应器位于第二提升管反应器的上方，并与所述第二提升管反应器连通。6.根据权利要求5所述的催化转化方法，其中，所述第二提升管反应器的反应温度为630
‑
690℃，优选为650
‑
670℃；剂油比为20
‑
80，
优选为40
‑
60；反应时间为0.5
‑
15秒，优选为1
‑
10秒；所述第二流化床反应器的反应温度为590
‑
650℃，优选为610
‑
630℃；重时空速为1
‑
20小时
‑1，优选为2
‑
8小时
‑1；所述第二流化床反应器内催化剂密度为50
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文明，成晓洁，朱根权，
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：