一种提高催化转化过程丙烯产量的方法技术

一种提高催化转化过程丙烯产量的方法，预热的原料油进入包括两个反应区的反应器内，富含Ｃ４馏分的气态烃注入第一反应区的底部或／和第二反应区的底部，在水蒸汽存在下与热的裂化催化剂接触进行反应，分离反应产物和待生催化剂，反应产物经分馏系统进一步分离为富含丙烯、Ｃ４馏分的气体产物及汽油、柴油等液体产物，待生催化剂经汽提进入再生器，经烧焦后循环使用。该方法可以处理不同工艺技术加工产出的富含Ｃ４的烃馏分，在不影响催化转化工艺原来产品分布的前提下，多产小分子烯烃特别是丙烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于在不存在氢的情况下石油烃的催化转化方法，更具体地 说，是一种丙烯产量的催化转化方法。
技术介绍
乙烯、丙烯和丁烯等小分子烯烃是最基本的有机合成原料。目前世界 上小分子烯烃的生产主要采用蒸汽裂解方法，但蒸汽裂解装置的装置费用很高，不容易建造；另外由于高温裂解炉易结焦，因此蒸汽裂解装置只能 以天然气、石脑油和轻柴油等作为原料，并且还副产一定量的芳烃。由于 我国的原油较重，石脑油等轻油收率较低，蒸汽裂解和催化重整的原料供 需矛盾日益严重。催化裂化是我国重油轻质化的主要的二次加工工艺，由于CN1078094C可以大幅度降低催化裂化装置汽油产品中的烯烃含量，因 而很多催化裂化装置采用了该专利技术。该专利技术的小分子烯烃产率较 低， 一般丙烯重量产率仅3~5%，乙烯产率则更低。因此，提高釆用该 专利技术的催化转化装置的低碳烯烃产率将会带来巨大的经济效益。 下面两篇专利申请涉及到制取低碳烯烃的催化转化方法。 CN1031834A公开了 一种制取低碳烯烃的烃类催化转化方法，以不同 沸程的石油烃馏分如汽油、煤油、柴油、减压瓦斯油，或其混合馏分以及 渣油、原油为原料，在流化床或移动床反应器中使用固体催化剂进行催化 转化反应，可以得到丁烯和丙烯产率为40重％。CN1085885A中公开了一种多产液化气和汽油的方法，采用的原料选 自一次加工馏分油汽油、柴油、减压蜡油、渣油；掺有部分焦化蜡油、脱沥青油或其它二次加工馏分油的一次加工馏分油或其混合物；原油。在 提升管或流化床内与含有稀土五元环高硅沸石、REY和高硅Y三种沸石 的固体酸催化剂接触，反应条件如下反应温度480 550。C、压力130~ 350千帕、重时空速1~150小时"、剂油比为4~15、水蒸汽与原料烃的 重量比为0.05 ~ 0.21:1，反应产物中液化气收率为30~40重％。综上所述，现有技术中尚没有涉及利用C4组分提高釆用CN1078094C 技术的催化转化装置低碳烯烃的工艺过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术CN1078094C的;^4上，提供一种提高催 化转化过程丙烯产量的方法。本专利技术的特点是使用的反应器包括两个反应区，其中下部的第 一反应 区为一次裂解反应区，反应温度较高，物料停留时间较短，而上部的第二 反应区为二次反应区，该区的反应温度较低，物料停留时间较长，物料进 行烷基化反应和氢转移反应，提高汽油组成中异构烷烃的含量。本专利技术提供的技术方案如下预热的原料油进入包括两个反应区的反 应器内，富含C4馏分的气态烃注入第一反应区的底部或/和第二反应区的 底部，在水蒸汽存在下与热的裂化催化剂接触进行反应，分离反应产物和 待生催化剂，反应产物经分馏系统进一步分离为富含丙烯、C4馏分的气 体产物及汽油、柴油等液体产物，待生催化剂经汽提进入再生器，经烧焦 后循环使用。该方法的反应条件如下第一反应区温度为500~700°C，第一反应区 的反应时间为0.5-2.0秒，第二反应区温度为450 550°C，第二反应区的 反应时间为2~30秒，催化剂与原料油的重量比(以下简称剂油比)为 3~15:1，水蒸汽与原料油的重量比(以下简称水油比)为0.03 0.3:1,压 力为常压 450千帕。一种优选的技术方案为气体产物中的C4馏分回炼作为富含C4馏 分的气态烃原料。另一种优选的技术方案为待生催化剂经汽提后， 一部分经催化剂外 循环管ii7v第二反应区，另一部分进入再生器再生。该方法适用的原料油选自不同沸程的石油馏分、渣油、原油中的一种 或几种。具体地说，它们是一次加工馏分油，包括汽油、柴油、减压蜡油、 渣油；两种或两种以上的上述一次加工馏分油的任意比例的混合物；掺有 30重％以下的焦化蜡油和/或脱沥青油的一次加工馏分油；原油。所述富含C4馏分的气态烃是指以C4馏分为主要成分的常温、常压 下以气体形式存在的低分子碳氢化合物，包括C4及其以下的烷烃、烯烃 及炔烃。它可以是来自本装置、催化裂解装置或常顶瓦斯气体的富含C4 馏分的气态烃产品，也可以是其它炼油或化工过程所生产的富含C4馏分 的气态烃。在所述富含C4馏分的气态烃中，主要以C4烷烃和/或烯烃为 主，还含有一定量的C3成分。中，富含C4馏分的气态烃与原料油的重量比为 0.03 — 0.1:1，优选0.05 ~ 0.08:1。当富含C4馏分的气态烃注入第一反应区的底部时，催化剂先与富含 C4馏分的气态烃接触，反应温度为600~700°C，优选620 680'C，反应 时间0.1~10秒，优选0.5~8秒；C4馏分反应物流、催化剂再与原料油 在第一反应区进一步接触、反应。当富含C4馏分的气态烃注入第二反应区的底部时，富含C4馏分的 气态烃与来自第一反应区的催化剂、反应物流接触，反应温度为450 ~ 550'C、反应时间为0.1 ~ 10秒；反应物流、催化剂在第二反应区进一步 接触、反应。该方法适用所有类型的常规催化剂，其活性组分选自含或不含稀土的 Y或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、ZSM-5系列沸石或用 其它方法制得的具有五元环结构的高硅沸石中的一种、两种或三种的催化 剂，以及无定型硅铝催化剂。该方法适用的反应器可以是选自等直径提升管、等线速提升管、流化 床或变径提升管中之一，也可以是由等直径提升管-流化床构成的复合反 应器。本专利技术提供的方法可以在是在等直径提升管、等线速提升管或流化床 反应器中进行的，其中等直径提升管与炼厂常规的催化裂化反应器相同， 等线速提升管中流体的线速基本相同。等直径提升管、等线速提升管或流 化床反应器从下至上依次为预提升段、第一反应区、第二反应区，第一反 应区、第二反应区的高度之比为10~40:卯~60,当使用等直径提升管、等 线速提升管或流化床反应器时，在第二反应区底部注入冷激剂，和/或在 第二反应区内设置取热器，取热器的高度占第二反应区高度的50~90%。 分别控制每个反应区的温度和反应时间。冷激剂是选自粗汽油、汽油、柴 油、分馏塔第一中段循环油或水中的一种或一种以上的任意比例的混合 物。本专利技术提供的方法也可以在由等直径提升管-流化床构成的复合反应 器中进行，下部的等直径提升管为第一反应区，上部的流化床为第二反应 区，分别控制每个反应区的温度和反应时间。在流化床的底部可以设冷激 剂入口，和/或在流化床内设置取热器，取热器的高度占流化床高度的 50~卯％。冷激剂是选自粗汽油、汽油、柴油、分馏塔第一中段循环油或 水中的 一种或 一种以上的任意比例的混合物。6本专利技术的最佳反应器是一种变径提升管反应器，该反应器的结构特征参见本申请人的授权专利CN1078094C。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在以下方面1、 本专利技术采用CN1078094C的反应器进行连续反应-再生循环操作方 式进行催化转化，在不影响原来产品分布的前提下多产小分子烯烃，特别 是丙諦；2、 可以使用任何类型的催化裂化催化剂，如HY、 USY、 REY和REHY等；3、 本专利技术可以处理不同工艺技术加工产出的富含C4的烃馏分；4、 本专利技术对原料中杂质含量无特殊要求，因此不需要对原料油进行 预处理；5、 采用本专利技术时，装置所做的改动极小，固定投资减少很多；6、 C4馏分可以部分或全部代替预提升蒸汽，降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高催化转化过程丙烯产量的方法，预热的原料油进入包括两个反应区的反应器内，在水蒸汽存在下与热的裂化催化剂接触进行反应，分离反应产物和待生催化剂，反应产物经分馏系统进一步分离为富含丙烯、Ｃ４馏分的气体产物，待生催化剂经汽提进入再生器，经烧焦后循环使用，其特征在于富含Ｃ４馏分的气态烃注入第一反应区的底部或／和第二反应区的底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宪龙，许友好，马建国，崔守业，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，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：11[中国|北京]