一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法技术

一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，包括：在催化裂化条件下使烃原料与第一股再生催化剂在第一反应器中接触反应，然后引入与第一反应器串联的流化床反应器进行反应，反应后，油气引入分馏装置分馏，待生催化剂引入汽提器；其中，流化床反应器中还引入第二股再生催化剂；所述的催化剂中含有改性的β沸石。本发明专利技术提供的方法，具有较高的丙烯和轻芳烃产率，适用于烃类原料催化转化生产丙烯和轻芳烃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在不存在氢的情况下对烃原料进行催化裂化，更进一步说本专利技术涉及一种利用烃原料生产丙烯和轻芳烃的方法。
技术介绍
低碳烯烃和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)是基本的化工原料。目前，BTX 主要来源于轻烃重整工艺和蒸汽热裂解工艺，低碳烯烃主要来源于天然气、轻质石油烃类蒸汽热裂解和烃油催化裂化。随着原油的重质化，轻烃原料缺乏日益严重，以重油为原料通过催化裂化生产低碳烯烃和轻芳烃的技术路线逐渐受到重视。然而，常规的催化裂化工艺低碳烯烃和芳烃的产率不高，其低碳烯烃产率不超过原料油的15%。US5670037公开了一种制取低碳烯烃的烃类催化转化方法，原料为不同沸程的石油馏分、渣油或原油，在流化床或移动床反应器内使用固体酸催化剂进行催化转化反应，温度480-680°C，压力0. 12-0. 40MPa,反应时间在0. 1-6秒，剂油比4_12，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。US6791002公开了一种用于烃类裂化的提升管反应器系统，通过控制不同组分的裂化反应温度和时间，提高低碳烯烃的产率。US 2002/0003103 Al公开了一种增加丙烯产率的催化裂化工艺。该工艺将至少部分汽油产物引入第二个提升管内重新进行裂化反应，并且所采用的催化剂组合物中除含有大孔USY沸石外，还含有ZSM-5等中孔沸石以及具有裂化性能的无机粘结剂组分。其中的无机粘结剂组分中含磷，其P/A1比为0. 1 10。US5009769中公开的烃类裂化方法采用双提提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入第一根提升管，在剂油比5 10、停留时间1 4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入第二根提升管，在剂油比3 12、停留时间1 5秒的条件下裂化。两根提升管末端进入同一个沉降器中，且共用后续分馏系统。CN1299403A公开了一种由重质烃原料选择性生产C2 C4烯烃的两段催化裂化方法。该方法包括在常规大孔沸石催化裂化催化剂存在下，在由催化裂化装置组成的第一反应段中将重质原料转化成较低沸点产物。将所生成的较低沸点产物中的石脑油馏分进入由反应区、汽提区、催化剂再生区和分馏区组成的第二反应段中，在500 600°C温度下与含约10 50重量％平均孔径小于约0. 7纳米的沸石催化剂接触形成裂化产物。US6538169公开了一种通过将部分待生剂返回至反应器底部，提高剂油比，降低油剂接触温度，同时通过添加ZSM-5助剂提高低碳烯烃产率的方法。W003059502公开了一种在具有两个不同直径反应区的提升管反应器中，将重质原料高选择性转化为低碳烯烃的方法。US7323099公开了一种选择性生产低碳烯烃的两段催化裂化方法。在第一反应区， 重质原料在含大孔和中孔分子筛催化剂的催化转化下，生产富含烯烃的汽油组分，第一反应区生成的富含烯烃汽油组分再在第二反应区在含中孔分子筛催化剂的催化转化下，生成低碳烯烃。DCC技术(催化裂解(DCC)新技术的开发与应用，石油化工技术经济，2005年01 期第8页)利用重质烃原料催化裂化生产低碳烯烃，其中，DCC-I型利用提升管加流化床反应器进行烃油的转化，烃原料首先与裂化催化剂在提升管反应器中接触反应，然后引入流化床反应器继续进行反应，以最大量生产丙烯。以上技术虽然在增加催化裂化丙烯产率方面取得了比较明显的进步，其增加催化裂化装置丙烯选择性和产率的局限性依然很大，并且未涉及提高轻芳烃的产率。在本专利技术上下文中，除非有特殊的说明，术语“低碳烯烃”均指C2 C4烯烃、“轻质烯烃”均指C4 C8烯烃、“轻芳烃”均指苯、甲苯、二甲苯。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种将烃类原料转化为丙烯和轻芳烃的催化转化方法。本专利技术提供，包括在催化裂化条件下将烃原料与第一股再生催化剂在第一反应器中接触反应，然后引入与第一反应器串联的流化床反应器(第二反应器)进行反应，流化床反应器反应后的油气引入分馏装置，催化剂引入汽提器，其中流化床反应器中还引入第二股再生催化剂；所述的催化剂中含有改性的β沸石。本专利技术还提供一种用于本专利技术提供的烃类催化转化方法的催化转化装置，包括至少一个提升管反应器、一个流化床反应器、至少两条再生催化剂输送线、沉降器和汽提器， 其中所述汽提器位于所述流化床反应器的下方，并且所述汽提器与所述流化床反应器的底部直接连通，所述提升管反应器的出口和所述流化床反应器的下部的任意位置连通，且所述流化床反应器的油气出口与所述沉降器内的气固分离设备的入口连通，至少一条再生催化剂输送线用于输送第一股再生催化剂，至少一条催化剂输送线用于输送第二股再生催化剂。本专利技术提供的催化转化方法使用由第一反应器和流化床反应器(第二反应器)组成的复合反应器进行反应，烃原料的转化率高，可以通过第二股催化剂提高流化床反应器中催化剂的活性，调节流化床反应器的床层温度。本专利技术催化裂化的工艺灵活度高，可以同时使用多种原料油，原料油适用范围广；本专利技术提供的烃类催化转化方法，能提高原料油向低碳烯烃特别是丙烯的综合转化率，同时联产富含轻芳烃的汽油，具有更高的低碳烯烃特别是丙烯产率，同时具有较高的轻芳烃产率。富含轻芳烃的汽油馏分经过加氢精制后再抽提可得到高纯度的芳烃。与现有的烃类催化转化装置相比，本专利技术提供的催化转化装置，在不存在氢的情况下对原料油进行催化裂化时，可以以低的干气产率、低的能耗获得高的低碳烯烃产率，尤其是高的丙烯产率，同时联产轻芳烃。同时，本专利技术催化转化装置的工艺灵活度，催化剂利用效率高，而且能耗降低，环境负荷也降低。附图说明图1为本专利技术提供的烃类催化转化方法一种实施方式的流程示意图。其中I-提升管反应器，11-向提升管反应器1输送再生催化剂的输送管，12-输送管11上的再生催化剂流量控制阀，13-提升管反应器1的原料油进料喷嘴，14-提升管反应器1的出口的分布器。2-向流化床反应器3输送再生催化剂的催化剂输送管(该催化剂输送管也可以与提升管反应器1连接，用于向提升管反应器1输送催化剂)，21-向流化床反应器3输送再生催化剂的输送管，22-输送管2上的催化剂流量控制阀，23-输送管出口分布器(可采用现有分布器，例如倒L型)。3-流化床反应器，31-流化床反应器底部进料管线。4-沉降器，41- 一级旋风分离器42- 二级旋风分离器5-汽提器，51-汽提器5内的挡板，52-汽提器5的待生催化剂输送管，53-输送管52上的待生催化剂流量控制阀6-再生器其中，提升管反应器1和流化床反应器3构成本实施方式的反应系统(复合反应器)，输送管2用于向反应系统输入第二股催化剂。本示意图为简化流程，但这并不影响本领域普通技术人员对本专利技术的理解。具体实施例方式本专利技术提供的生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法中，在催化裂化条件下将烃原料与催化剂在第一反应器中接触反应，形成包括油气和积炭催化剂的混合物，然后将该混合物引入与第一反应器串联的流化床反应器，优选将所述的包括反应油气和积炭催化剂的混合物引入流化床反应器的底部。在流化床反应器(本文中也称为第二反应器)中，油气与催化剂接触进行裂化反应，并在催化剂上形成积炭，反应后的油气引入沉降器后再引入分馏装置，分馏可得到干气以及C3馏分、C4馏分、汽油、柴油、重油；待生催化剂(离开第二反本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，包括：在催化裂化条件下使烃原料与第一股再生催化剂在第一反应器中接触反应，然后引入与第一反应器串联的流化床反应器进行反应，并且在流化床反应器中引入第二股再生催化剂；流化床反应器反应后的油气引入分馏装置分馏，待生催化剂引入汽提器；所述的催化剂中含有改性的β沸石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根权，谢朝钢，张执刚，陈昀，
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