一种用于加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的系统和方法，该方法包括：S1、在临氢气氛中，将芳构化催化裂化催化剂引入高密度下行床反应器上部的倒圆台段进行分布后与LCO原料接触，且并流向下进入所述高密度下行床反应器下部的直管段进行催化裂化反应，得到反应混合物；S2、将所述反应混合物进行分离，得到含有低碳烯烃与芳烃的产品油气和待生催化剂。本发明专利技术的方法具有更优的低碳烯烃和芳烃的收率，且可以更为有效地抑制焦炭的生成。以更为有效地抑制焦炭的生成。以更为有效地抑制焦炭的生成。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的系统和方法。

技术介绍

[0002]随着汽柴油质量升级和需求结构变化，国内消费柴汽比持续下降，炼厂柴油过剩问题将日益突出。低碳烯烃和芳烃是重要的有机化工原料，国内市场需求旺盛，对外依存度高。一方面是炼油产能过剩，另一方面是化工原料短缺，因此炼油向化工转型成为必然趋势。
[0003]催化裂化柴油(LCO)富含芳烃，是潜在的生产芳烃的理想原料。单环芳烃具有可裂化性，可直接催化裂化生产芳烃，多环芳烃加氢处理后，容易饱和为单环芳烃。因此，通过加氢处理LCO，并结合催化裂化工艺，有望提升芳烃产能。
[0004]目前生产低碳烯烃和芳烃的催化裂化工艺主要采用提升管反应器和下行床反应器，应用最为广泛的是中国石化石油化工研究院开发的DCC技术，该技术采用提升管反应器。专利CN101362963、CN101747928、CN1667089等依托DCC技术公开了采用重质原料催化裂化多产丙烯兼产芳烃的方法，通过将难裂化原料或循环裂化原料等馏分油回炼，可使丙烯收率到达40重以上，并通过芳烃抽提技术从富含芳烃的馏分提取生产BTX。以上专利皆采用提升管反应器，然而提升管反应器本身存在着气固接触时间较长、径向的非均匀环核分布和轴向返混大的缺陷，因此会影响催化裂化反应的转化率和选择性。
[0005]针对提升管反应器存在的一些问题，国外的一些著名石油公司提出了气固超短接触下行床反应器的概念，认为缩短油气停留时间有助于提高丙烯等中间产物的选择性，并开始开发新型下行床反应器催化裂化技术。下行床反应器由于采用气固顺重力场流动，因此具有近似平推流的流型分布和气固停留时间短的特点，有助于提高产品的均一性、抑制过度反应，提高目的产品的选择性。专利CN1113659公开了一种采用提升管耦合下行床的柔性折叠式设计，可以生产低碳烯烃和清洁汽油。专利US6656346B2公开了一种高苛刻度催化裂化工艺HS
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FCC(High
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Severity Fluid Catalytic Cracking)，该工艺采用下行床反应器在高苛刻度下进行催化裂化反应，丙烯产率可达20以上，同时干气和焦炭产率较低。
[0006]以上专利，无论是采用提升管反应器还是下行床反应器，尽管适用于LCO中的饱和分裂解生产低碳烯烃，但是却不适用于反应活化能垒高的芳烃脱烷基反应。LCO芳烃脱烷基，不仅需要较高的反应温度，同时催化反应环境还需要临氢氛围。此外，对于常规下行床反应器，由于床层颗粒浓度通常低于3％，仅为提升管恒速段床层颗粒浓度的1/4
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1/2，反应转化率较低，导致低碳烯烃和芳烃产率较低，临氢易结焦，为了满足日益增长的低碳烯烃和芳烃等有机化工原料的需求，解决燃油产能过剩的问题，十分有必要开发一种加工LCO催化裂化生产低碳烯烃与芳烃的转化方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种用于加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的系统和方法，该方法具有更高的低碳烯烃和芳烃收率，且焦炭收率低。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的方法，该方法包括：
[0009]S1、在临氢气氛中，将芳构化催化裂化催化剂引入高密度下行床反应器上部的倒圆台段进行分布后与LCO原料接触，且并流向下进入所述高密度下行床反应器下部的直管段进行催化裂化反应，得到反应混合物；
[0010]S2、将所述反应混合物进行分离，得到含有低碳烯烃与芳烃的产品油气和待生催化剂。
[0011]可选地，所述催化裂化反应的条件包括：反应温度为500
‑
800℃，反应压力为0.1
‑
2.0MPa，氢分压为0.1
‑
2.0MPa，剂油重量比为20
‑
100，加氢所述LCO原料的停留时间为0.5
‑
10秒；
[0012]所述高密度下行床反应器中所述芳构化催化裂化催化剂的循环速率为200
‑
1000kg/m2s，床层颗粒浓度为5
‑
20％。
[0013]可选地，所述催化裂化反应的条件包括：所述反应温度为550
‑
650℃，所述反应压力为0.4
‑
1.5MPa，所述氢分压为0.2
‑
1.2MPa，所述剂油重量比为25
‑
50，所述LCO原料的停留时间为1
‑
5秒；
[0014]所述高密度下行床反应器中所述芳构化催化裂化催化剂的循环速率为300
‑
1000kg/m2s，床层颗粒浓度为6
‑
18％。
[0015]可选地，所述倒圆台段的下部沿周向设置有用于向所述倒圆台段吹入流化风的流化风进气口；所述流化风含有水蒸气和/或干气，所述流化风的速度为0.1
‑
1m/s。
[0016]可选地，该方法还包括：将所述待生催化剂进行可选地汽提以及烧焦再生，将至少部分所得再生催化剂返回步骤S1的所述高密度下行床反应器上部的倒圆台段中，作为所述芳构化催化裂化催化剂使用。
[0017]可选地，所述烧焦再生的条件包括：温度为550
‑
850℃，压力为0.1
‑
2.0MPa，时间为1
‑
10分钟。
[0018]可选地，所述分离在快速分离装置中进行。
[0019]可选地，所述方法还包括：将LCO原料预热后再引入所述高密度下行床反应器中，预热后的所述LCO原料的温度为100
‑
300℃。
[0020]可选地，所述临氢气氛含有氢气和/或干气。
[0021]可选地，以干基计并以所述芳构化催化裂化催化剂的总重量为基准，所述芳构化催化裂化催化剂含有的1
‑
60重量％的沸石、5
‑
95重量％的无机氧化物、0
‑
80重量％的粘土和0
‑
20重量％活性金属组分；
[0022]以干基计并以所述沸石的总重量为基准，所述沸石含有40
‑
100重量％的中孔沸石和0
‑
60重量％的大孔沸石。
[0023]可选地，所述大孔沸石选自高硅Y、稀土Y、稀土氢Y和超稳Y中的一种或几种，所述中孔沸石选自选自ZSM系列沸石和/或ZRP沸石；
[0024]所述无机氧化物选自二氧化硅和/或三氧化二铝；
[0025]所述粘土选自高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、皂石、累托土、海泡石、凹凸棒石、水滑石和膨润土中的一种或几种；
[0026]所述活性金属组分含有选自Fe、Co、Ni、Cu、Zn和稀土金属中的一种或几种。
[0027]本专利技术第二方面提供一种用于加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的系统，该系统包括高密度下行床反应器和分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工LCO制备低碳烯烃与芳烃的方法，该方法包括：S1、在临氢气氛中，将芳构化催化裂化催化剂引入高密度下行床反应器上部的倒圆台段进行分布后与LCO原料接触，且并流向下进入所述高密度下行床反应器下部的直管段进行催化裂化反应，得到反应混合物；S2、将所述反应混合物进行分离，得到含有低碳烯烃与芳烃的产品油气和待生催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化裂化反应的条件包括：反应温度为500
‑
800℃，反应压力为0.1
‑
2.0MPa，氢分压为0.1
‑
2.0MPa，剂油重量比为20
‑
100，加氢所述LCO原料的停留时间为0.5
‑
10秒；所述高密度下行床反应器中所述芳构化催化裂化催化剂的循环速率为200
‑
1000kg/m2s，床层颗粒浓度为5
‑
20％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化裂化反应的条件包括：所述反应温度为550
‑
650℃，所述反应压力为0.4
‑
1.5MPa，所述氢分压为0.2
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1.2MPa，所述剂油重量比为25
‑
50，所述LCO原料的停留时间为1
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5秒；所述高密度下行床反应器中所述芳构化催化裂化催化剂的循环速率为300
‑
1000kg/m2s，床层颗粒浓度为6
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18％。4.根据权利要求1的方法，其中，所述倒圆台段的下部沿周向设置有用于向所述倒圆台段吹入流化风的流化风进气口；所述流化风含有水蒸气和/或干气，所述流化风的速度为0.1
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1m/s。5.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将所述待生催化剂进行可选地汽提以及烧焦再生，将至少部分所得再生催化剂返回步骤S1的所述高密度下行床反应器上部的倒圆台段中，作为所述芳构化催化裂化催化剂使用。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烧焦再生的条件包括：温度为550
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850℃，压力为0.1
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2.0MPa，时间为1
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10分钟。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离在快速分离装置中进行。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文明，袁起民，张立博，唐津莲，马文明，耿素龙，
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：