本发明专利技术属于烃类反应原料类催化转化技术领域，尤其涉及一种烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和轻芳烃的方法；采用不同反应模式和催化剂控制分级裂解的方法，强化催化裂解作用，提高增加目的产品并提高效率，实现轻烃催化裂解制低碳烯烃和轻芳烃。本发明专利技术同时提供了实现上述方法的反应器。上述方法的反应器。上述方法的反应器。
【技术实现步骤摘要】
一种烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法及反应器
[0001]本专利技术属于烃类反应原料类催化转化
，尤其涉及一种烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和轻芳烃的方法；本专利技术同时提供了实现上述方法的反应器。
技术介绍
[0002]以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是化学工业的最基本原料,现有催化转化技术是在生产汽油、柴油的同时副产低碳烯烃，远不能满足当前市场对有机化工原料的需求。芳烃是产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料,其衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产物和精细化学品，随着石油化工及纺织工业的不断发展，世界上对芳烃的需求量也不断增长。国内外多以天然气或轻质石油馏分为原料，采用乙烯联合装置中蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃，由生产乙烯的同时副产大量其他烯烃和芳烃等基础原料。虽然蒸汽裂解技术经过几十年的发展，技术不断完善，但仍具有能耗高、生产成本高、CO2排放量大和产物结构不易调节等技术局限，传统的蒸汽裂解生产乙烯和丙烯的技术正面临严峻的考验。利用催化转化方法制低碳烯烃，同时副产丙烯、丁烯等低碳烯烃以及芳烃等化工原料是解决资源短缺、低成本生产化工产物的新方向，已成为当今重要的研究课题和热点问题。
[0003]石脑油、轻柴油等轻烃常规是进行蒸汽裂解制低碳烯烃。通过催化裂解过程进行轻烃裂解制低碳烯烃可以减少轻烃的预处理，缩短流程，扩展轻烃原料来源。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，一种针对石脑油、柴油、含烯烃的汽油组分催化裂解制乙烯和丙烯，并兼产轻芳烃的方法；尤其适合于石脑油催化裂解制乙烯、丙烯和轻芳烃。本专利技术同时提供了一种烃类反应原料催化转化制烯烃和芳烃的反应器。
[0005]本专利技术的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，具体过程如下：
[0006](1)来自再生器的催化剂从下方进入反应器，反应原料气相或液相进入反应器，当反应原料为液体时，用蒸汽雾化后进入反应器，反应原料先在提升管或催化剂气力输送条件的提升管裂解区进行催化裂解；提升管或气力输送裂解产物、催化剂、蒸汽一起向上进入流化床或快速流化床裂解反应区进行催化裂解；然后反应物流从产物输送管进入气固分离器，分离出催化剂后的气体反应产物从沉降器送出，流化床或快速流化床裂解反应区或提升管裂解区的反应温度通过设在催化剂入口管上的催化剂阀门或滑阀控制催化剂的进入量控制；
[0007]当反应原料为液体时，反应原料从连通再生器的催化剂入口管上方进入反应器；当反应原料为气相时，反应原料在催化剂入口管上方或下方进入反应器；
[0008]优选地，所述来自再生器的催化剂含碳量低于0.1％，温度680℃到760℃；
[0009](2)沉降器气固分离器分离出的催化剂进入催化剂汽提器，所述汽提器在反应器
周围，或上部在反应器周围，下部在反应器外部；或者进入流化床或快速流化床裂解反应区区壳体和沉降器壳体或催化剂汽提器壳体之间的空间，然后从催化剂通道进入催化剂汽提器，催化剂在催化剂汽提器内被蒸汽汽提后从待生催化剂输送管和再生器待生剂入口管进入再生器，完成再生后返回反应器，循环使用；
[0010]沉降器内气体通过设在反应器产物输送管上的气体引出口进入反应器产物输送管，与反应产物混合；
[0011](3)汽提器内的气体向上流出汽提器，进入流化床或快速流化床裂解反应区，然后与反应产物一起从产物输送管进入气固分离器。
[0012]本专利技术方法中：
[0013]1、进一步地，向反应器的催化剂提升段、提升管裂解区提供蒸汽，具体实施时，进入反应器的的总蒸汽量低于进入反应器反应原料量的60％；
[0014]反应区补充蒸汽是常见措施，在后续的附图中未专门示出。
[0015]2、具体实施时，来自再生器的催化剂进入反应器前进行催化剂携带气体的置换，降低进入反应器的氧气、CO、CO2、N2等不凝气体量；使用水蒸气进行催化剂汽提或使用氮气进行催化剂携带气体置换；
[0016]所述提升管或气力输送形式为气体平均流速大于5m/s；所述快速流化床形式为气体平均流速 1.0m/s到5.0m/s；
[0017]优选地，流化床或快速流化床裂解反应区气体平均流速1.0m/s到4.0m/s。
[0018]3、优选地，所述流化床或快速流化床裂解反应区反应温度550℃到700℃；反应压力90kpa (表压)到260kpa(表压)。
[0019]4、所述反应原料为90％以上组分实沸点低于360℃轻烃，包括石脑油、柴油、汽油馏分，或其中的多种；
[0020]当反应原料有独立的C5及以下碳数烃类时，C5及以下碳数的烃类优先在其他反应原料入口下方进入反应器；或当使用多种不同原料时，实沸点低的馏分在下方进入反应器。
[0021]上述的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，通过催化剂输送管从催化剂汽提器引部分待生催化剂返回反应器的提升管裂解区。
[0022]进一步地，通过催化剂输送管返回的催化剂从连通再生器的催化剂入口管上方返回反应器，以该催化剂返回口为界，下方为第一提升管裂解区，上方为第二提升管裂解区；反应原料先在来自再生器的催化剂环境下进行催化裂解，然后再在包括通过催化剂输送管补充的待生催化剂环境下进行催化裂解；
[0023]或者，催化剂输送管返回的催化剂从连通再生器的催化剂入口管下方返回反应器，以该催化剂返回口为界，下方为第一提升管裂解区，上方为第二提升管裂解区；反应原料先在来自催化剂输送管返回的微积碳待生催化剂环境下进行催化裂解，然后再在包括通过连通再生器的催化剂入口管补充进入的来自再生器的催化剂环境下进行催化裂解。
[0024]上述的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，所述产物输送管，设置降温物流入口，降温物流为液体烃类或水，温度低于300℃。
[0025]上述的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，在所述提升管裂解区和流化床或快速流化床裂解反应区之间设置分布板，提升管裂解区内的物流，包括催化剂、反应产物、蒸汽通过该分布板的孔道进入流化床或快速流化床裂解反应区。具体实施时，催化
剂通道在分布板下方。分布板气体过孔流速不大于40m/s。
[0026]本专利技术同时提供了一种烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的反应器，反应器自下而上包括催化剂提升段，提升管裂解区，流化床或快速流化床裂解反应区和产物输送管；反应器底部或催化剂提升段设置催化剂入口管，催化剂入口管设有催化剂阀门或滑阀；提升管裂解区下部设有反应原料入口；
[0027]在所述提升管裂解区和流化床或快速流化床裂解反应区之间设置分布板，提升管裂解区内的物流，包括催化剂、反应产物、蒸汽通过该分布板的孔道进入流化床或快速流化床裂解反应区。
[0028]上述的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的反应器，所述反应器与配套的反应沉降器、催化剂汽提器同轴布置，所述流化床或快速流化床裂解反应区区壳体下方与汽提器壳体连接，在分布本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，其特征在于，具体过程为：(1)来自再生器的催化剂从下方进入反应器，反应原料气相或液相进入反应器，当反应原料为液体时，用蒸汽雾化后进入反应器，反应原料先在提升管或催化剂气力输送条件的提升管裂解区进行催化裂解；提升管或气力输送裂解产物、催化剂、蒸汽一起向上进入流化床或快速流化床裂解反应区进行催化裂解；然后反应物流从产物输送管进入气固分离器，分离出催化剂后的气体反应产物从沉降器送出，流化床或快速流化床裂解反应区或提升管裂解区的反应温度通过催化剂阀门或滑阀控制催化剂的进入量控制；当反应原料为液体时，反应原料从连通再生器的催化剂入口管上方进入反应器；当反应原料为气相时，反应原料在催化剂入口管上方或下方进入反应器；(2)沉降器气固分离器分离出的催化剂进入催化剂汽提器，或者进入流化床或快速流化床裂解反应区区壳体和沉降器壳体或催化剂汽提器壳体之间的空间，然后从催化剂通道进入催化剂汽提器，催化剂在催化剂汽提器内被蒸汽汽提后从待生催化剂输送管和再生器待生剂入口管进入再生器，完成再生后返回反应器，循环使用；(3)汽提器内的气体向上流出汽提器，进入流化床或快速流化床裂解反应区，然后与反应产物一起从产物输送管进入气固分离器。2.如权利要求1所述的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，其特征在于：通过催化剂输送管从催化剂汽提器引部分待生催化剂返回反应器的提升管裂解区。3.如权利要求2所述的烃类反应原料催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，其特征在于：通过催化剂输送管返回的催化剂从连通再生器的催化剂入口管上方返回反应器，以该催化剂返回口为界，下方为第一提升管裂解区，上方为第二提升管裂解区；反应原料先在来自再生器的催化剂环境下进行催化裂解，然后再在包括通过催化剂输送管补充的待生催化剂环境下进行催化裂解；或者，催化剂输送管返回的催化剂从连通再生器的催化剂入口管下方返回反应器，以该催化剂返回口为界，下方为第一提升管裂解区，上方为第二提升管裂解区；反应原料先在来自催化剂输送管返回的微积碳待生催化剂环境下进行催化裂解，然后再在包括通过连通再生器的催化剂入口管补充进入的来自再生器的催化剂环境下进...
【专利技术属性】
技术研发人员：李荻，郭江伟，石宝珍，
申请(专利权)人：青岛京润石化设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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