一种烯烃原料催化转化制取丙烯的方法技术

一种烯烃原料催化转化制取丙烯的方法，将富含C4＝～C8＝烯烃的原料引入催化转化装置的流化床反应器中，与催化裂化催化剂接触进行反应，分离反应产物和待生催化剂，分离出的待生催化剂经汽提、烧焦再生后循环使用，分离出的反应产物分馏得到低碳烯烃、汽油、柴油、重油及其它低分子饱和烃类；所述的催化转化装置包括提升管反应器、流化床反应器、沉降器、汽提器和再生器，其中，汽提器位于流化床反应器的下方，并且汽提器与流化床反应器的底部连通，提升管反应器的出口和流化床反应器下部连通，而且流化床反应器的出口通过稀相管与所述沉降器内的气固分离设备的入口连通，沉降器的催化剂出口与流化床反应器下部连通。本发明专利技术提供的方法低碳烯烃选择性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烃类催化转化，更具体地说，涉及C4 C8烯烃在含中孔小分子烯烃选择性好的催化剂存在下发生催化裂解反应，选择性制取小分子烯烃特别是丙烯的方法。
技术介绍
目前低碳烯烃(乙烯+丙烯)主要来源于蒸汽裂解装置，其余主要来自炼厂(主要是催化裂化装置)副产，此外，可以通过烃类特别是烯烃和含沸石催化剂接触发生裂解反应，制取低碳烯烃。如CN1414068A公开一种由低附加值烯烃与含有选自硅铝比为20 70的ZSM-5型沸石催化剂接触，生产乙烯和丙烯的方法。催化剂所含沸石利用选自II A族金属、稀土金属的金属元素和磷进行改性。CN1413966A公开了一种由碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙烯的方法，催化剂所含沸石为ZSM-5型。该专利技术未提及催化剂的水热稳定性。 CN1304440A公开了一种将石脑油馏分(18°C 220°C)与含有选自硅铝比大于200、孔径小于0. 7nm的中孔沸石催化剂接触，制取丙烯的方法。CN1274342A公开了一种将烯烃原料与含有选自硅铝比为200 5000、孔径0. 5 0. 65nm的沸石催化剂接触，生产乙烯和丙烯的方法，该催化剂中基本不含质子。CN1284109公开了一种将烯烃原料与含有硅铝原子至少约 180的沸石催化剂接触，生产丙烯的方法。CN1406253A、CN1406252A、CN1393448A、CN1380899A、CN1380898A 公开了一种由催化裂化或热裂化石脑油选择性制备C3烯烃的方法，该法所用催化剂含ZSM-5型沸石，沸石硅铝摩尔比低于40。CN1402770A公开了一种由催化裂化或热裂化石脑油选择性制备轻质 (C2 C4)烯烃的方法。US5043522公开了一种利用含ZSM-5型沸石催化剂将烷烃和烯烃混合物转化为小分子烯烃的方法。US6222087公开了一种利用含硅铝比大于300的ZSM-5型沸石催化剂将C4 C7烯烃或烷烃转化为小分子烯烃的方法，沸石利用磷和镓进行改性。上述技术主要通过沸石改性，改变沸石硅铝比等措施，提高产物中丙烯的产率和选择性。但现有技术没有考虑到生成丙烯的转化反应，导致产品中的丙烯选择性偏低。现有技术的催化裂化的提升管反应器内，催化剂的浓度随着气体体积的增加而降低，一般而言，在提升管的后半段催化剂的质量浓度明显降低，同时反应温度也明显下降， 因而富含C4 C8烯烃原料难以充分裂化而生成丙烯等小分子烯烃。另外C4 C8烯烃相对于重油原料更难转化，因此需要更高的反应温度，相应的油剂接触温度也很高，造成干气产率较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种将C4= C8=烯烃高选择性地催化转化为丙烯的方法。本专利技术提供的烃类催化转化方法，包括将富含C4 = C8=烯烃的原料引入催化转化装置的流化床反应器中，与催化裂化催化剂接触进行催化裂解反应，然后分离反应产物和待生催化剂，分离出的待生催化剂经汽提、烧焦再生后循环使用，分离出的反应产物分馏得到低碳烯烃、汽油、柴油、重油及其它低分子饱和烃类；其特征在于所述的催化转化装置包括至少一个提升管反应器、流化床反应器、沉降器、汽提器和再生器，其中，所述的汽提器位于流化床反应器的下方，并且汽提器与流化床反应器的底部连通，提升管反应器的出口和流化床反应器的下部的任意位置连通，而且流化床反应器的出口通过稀相管与所述沉降器内的气固分离设备的入口连通，所述沉降器的催化剂出口与流化床反应器下部连通。本专利技术提供的方法的有益效果为本专利技术提供的方法采用流化床反应器进行C4 = -C8 =烯烃的裂解，催化剂密度高， 油剂接触温度较低，可以高选择性地制取低碳烯烃，特别是丙烯。采用本专利技术提供的方法， 可以使流化床反应器内流出的物料通过稀相管快速进入气固分离设备从而实现反应后的产物与待生催化剂的快速分离，通过减小流化床上方的稀相空间，缩短油气在流化床反应器上方的停留时间，有利于抑制生成丙烯在高温环境下的再转化反应，同时抑制热裂化等二次反应，降低干气产率。附图说明附图为本专利技术提供的烯烃原料催化转化制取丙烯的流程示意图。1-提升管，2-流化床反应器，3-汽提器，4-沉降器，5-再生器，6、7、8、9_分离设备；11-提升管反应器提升介质喷嘴12-流化床反应器进料管；13-待生催化剂管；14-沉降器出料管；15-管线；41-流化床反应器出口稀相管；51-再生器进气管线；52-再生器烟气出口 ；53-再生催化剂管线。具体实施例方式本专利技术提供的方法是这样实施的将富含C4 = C8 =烯烃的原料在催化转化装置的流化床反应器中，与催化裂化催化剂接触进行催化裂解反应，然后将反应产物和待生催化剂从所述反应器中引出后进行分离，分离出的待生催化剂经汽提，再通过烧焦再生后返回反应器内循环使用，分离出的反应产物分馏而得到低碳烯烃、柴油、重油及其它低分子饱和烃类；所述催化转化装置包括至少一个提升管反应器、流化床反应器、沉降器和汽提器和再生器，其中所述汽提器位于所述流化床反应器的下方，并且汽提器与流化床反应器的底部直接连通，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，而且所述流化床反应器的出口与所述沉降器内的气固分离设备的入口通过稀相管连通，沉降器的催化剂出口与流化床反应器下部连通。本专利技术提供的方法中，所述的提升管反应器选自等直径提升管反应器、等线速提升管反应器和变直径提升管反应器中的一种或几种。所述流化床反应器选自散式流化床反应器、鼓泡床反应器、湍动床反应器、快速床反应器、输送床反应器和密相流化床反应器中的一种或几种。本专利技术提供的方法中，优选的方案是所述沉降器、流化床反应器和汽提器同轴，并且沉降器位于所述流化床反应器上方，汽提器位于流化床反应器下方。提升管反应器的出口和所述流化床反应器的下部任意位置连通，所述沉降器的催化剂出口与流化床反应器下部连通。所述的催化转化装置一个优选的方案是包含一个提升管反应器，所述的提升管反应器穿过汽提器内部而开口于所述流化床反应器的下部，提升管反应器和流化床反应器构成复合反应器。本专利技术提供的方法中，所述的催化转化装置中包括催化剂再生器，用于积炭的待生催化剂烧焦再生以恢复活性，并通过至少一条催化剂输送通路向催化裂化反应器提供再生的热催化剂。现有技术的催化裂化提升管反应器内，富含C4= C8=烯烃的原料难以充分裂化而生成丙烯等小分子烯烃，同时干气产率较高。为解决该问题，本专利技术提供的方法中，在提升管反应器之后设置了流化床反应器，并使该流化床反应器的下部与汽提器连通，因而流化床反应器内催化剂的藏量可以通过汽提器的待生催化剂流量控制阀的开度来进行调节。 C4 = C8 =烯烃原料直接喷入流化床反应器，这样既可以降低油剂接触温度，又更好的控制了反应床层的催化剂密度。提升管反应器主要作为再生催化剂的输送线，通过提升介质将热的再生催化裂化催化剂输送到流化床反应器中，提升管反应器内的气体表观流速一般在 6-30m/s，流化床反应器内的气体表观流速一般在3m/s以下，因而和提升管反应器相比，流化床反应器内可以保持较高的催化剂浓度，一般在200kg/m3以上。本专利技术提供的方法中，所述流化床反应器中的操作条件为反应温度为 480-680°C、优选520-650°C，反应区的绝压为0. 15-0. 3MP本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种烯烃原料催化转化制取丙烯的方法，该方法包括：将富含Ｃ４＝～Ｃ８＝烯烃的原料引入催化转化装置的流化床反应器中，与催化裂化催化剂接触进行催化裂解反应，分离反应产物和待生催化剂，分离出的待生催化剂经汽提、烧焦再生后循环使用，分离出的反应产物分馏得到低碳烯烃、汽油、柴油、重油及其它低分子饱和烃类；其特征在于所述的催化转化装置包括至少一个提升管反应器、流化床反应器、沉降器、汽提器和再生器，其中，所述的汽提器位于流化床反应器的下方，并且汽提器与流化床反应器的底部连通，提升管反应器的出口和流化床反应器的下部的任意位置连通，而且流化床反应器的出口通过稀相管与所述沉降器内的气固分离设备的入口连通，沉降器的催化剂出口与流化床反应器下部连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根权，谢朝钢，汪燮卿，
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