一種輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化方法
【專(zhuān)利摘要】一種輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化方法,輕質(zhì)烴油原料進(jìn)入催化裂解裝置的提升管反應(yīng)器底部,與再生催化劑接觸反應(yīng)同時(shí)向上流動(dòng),提升管反應(yīng)器出口的反應(yīng)油氣和催化劑氣固分離,分離出的反應(yīng)油氣引出裝置進(jìn)一步分離;分離出的待生催化劑再生后循環(huán)使用;所述催化裂解裝置包括再生器(2)、貫穿再生器(2)的提升管反應(yīng)器(1)、待生立管(9)和旋風(fēng)分離器;所述提升管反應(yīng)器(1)出口連通旋風(fēng)分離器入口,所述旋風(fēng)分離器的催化劑出口連通待生立管(9),所述待生立管(9)設(shè)置于再生器(2)內(nèi)部,待生立管(9)底部開(kāi)口于再生器(2)內(nèi)。本發(fā)明提供的方法縮減了反應(yīng)再生系統(tǒng)的散熱總表面積,減少了反應(yīng)器的散熱能耗,解決了輕質(zhì)石油烴裂解生焦不足帶來(lái)的熱量不足問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不存在氫的情況下烴油的催化轉(zhuǎn)化方法,更具體地說(shuō),涉及一種輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)低碳烯烴的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料之一,通過(guò)乙烯聚合、與苯的烷基化以及與水、氧、鹵素的加成反應(yīng),可以得到一系列極有價(jià)值的衍生物。世界乙烯工業(yè)繼續(xù)保持著穩(wěn)步發(fā)展的態(tài)勢(shì)。目前,世界上約98%的乙烯來(lái)自于管式爐蒸汽裂解技術(shù),在乙烯生產(chǎn)原料中,石腦油占46%,乙燒占 34%。
[0003]丙烯是最重要的烯烴之一,用量?jī)H次于乙烯。丙烯最大用量的衍生物是聚丙烯,占全球丙烯用量的61%。2005年,全球大約62%丙烯來(lái)自蒸汽裂解制乙烯的聯(lián)產(chǎn),34%丙烯來(lái)自煉廠(chǎng)催化裂化裝置副產(chǎn),還有4%丙烯來(lái)自丙烷脫氫和乙烯-丁烯易位反應(yīng)。
[0004]目前,蒸汽裂解技術(shù)已日臻完善,并且是大量消耗能源的過(guò)程,又受使用而高溫材質(zhì)的局限,進(jìn)一步改進(jìn)的潛力已很小。烴類(lèi)蒸汽裂解生產(chǎn)的乙烯和丙烯的產(chǎn)量很大,微小收率的提高以及微小的原料和能源的節(jié)省都將帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為了提高裂解過(guò)程烯烴的選擇性,降低裂解反應(yīng)溫度,進(jìn)一步增加乙烯和丙烯的收率,通過(guò)提高原料的多樣性,開(kāi)發(fā)了多種新的乙烯生產(chǎn)技術(shù),如催化裂解制低碳烯烴技術(shù)、甲烷氧化偶聯(lián)技術(shù)、乙烷氧化脫氫技術(shù)、天然氣經(jīng)甲醇或二甲醚制烯烴技術(shù)等,其中催化裂解制烯烴技術(shù)與蒸汽裂解技術(shù)相比,具有能降低裂解溫度,提高乙烯和丙烯收率和裂解反應(yīng)選擇性、節(jié)省能量的優(yōu)點(diǎn),從而成為極具吸引力的技術(shù)。
[0005]CN1566272A公開(kāi)一種利用輕質(zhì)石油餾分催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯和丙烯的方法,是將富含烯烴的輕質(zhì)石油餾分在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)與熱的五元環(huán)高硅沸石催化劑接觸、并在催化轉(zhuǎn)化條件下反應(yīng);分離反應(yīng)產(chǎn)物和待生催化劑;反應(yīng)產(chǎn)物由主反應(yīng)區(qū)引出后進(jìn)一步分離為富含乙烯、丙烯的C4以下餾分和C4及C4以上餾分;待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器,在含氧氣體存在下燒焦再生;熱的再生催化劑先進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi),與來(lái)自主反應(yīng)區(qū)的上述C4及C4以上餾分接觸、反應(yīng),所生成的油劑混合物返回主反應(yīng)區(qū)循環(huán)使用。
[0006]CN1958731A公開(kāi)了一種催化熱裂解制取低碳烯烴方法。該發(fā)明將包含石腦油、輕柴油和加氫尾油的石油烴裂解原料,通過(guò)上下串聯(lián)的兩個(gè)裝填不同催化劑a和b的催化劑床層,進(jìn)行催化裂解反應(yīng),得到低碳數(shù)烯烴。優(yōu)選采用雙反應(yīng)器、雙催化劑床層工藝,將兩段固定床反應(yīng)器串聯(lián);或者采用單反應(yīng)器、雙催化劑床層工藝,在同一固定床反應(yīng)器中裝填兩個(gè)催化劑床層。該發(fā)明的方法可以提高原料的轉(zhuǎn)化率,并且提高反應(yīng)的選擇性,增加目的產(chǎn)物(乙烯和丙烯)的收率 。
[0007]CN101228104A提出一種提高烴原料催化裂化反應(yīng)中輕質(zhì)烯烴的產(chǎn)率的方法。在該方法中,使用了一種有效的輕質(zhì)烯烴的分離工藝結(jié)構(gòu)和循環(huán)方法,通過(guò)循環(huán)附加值低的乙烯和丙烯蒸汽裂解單元,以最經(jīng)濟(jì)的方式循環(huán)C4~C5餾分,以及靈活地控制C6+餾分循環(huán)至催化裂化裝置的進(jìn)料位置,可以有效地提高乙烯和丙烯產(chǎn)率。以石腦油為原料,其中鏈烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)85.5%,在反應(yīng)溫度675°C,HXSM-5催化劑,單程乙烯和丙烯產(chǎn)率分別為20.71%和22.06%,若將C2~C3烷烴以及C4~C5餾分循環(huán),通過(guò)加和計(jì)算,可得乙烯和丙烯產(chǎn)率分別為34.7%和24.6%。
[0008]CN101279881A公開(kāi)了一種催化裂解石腦油生產(chǎn)乙烯和丙烯的方法,該發(fā)明通過(guò)采用以C4~ClO烴組成的石腦油為原料,原料烴汽化后,先與惰性氣體混合,其中惰性氣體與石腦油的摩爾比大于O~5.0: I,在反應(yīng)溫度為580~750°C,反應(yīng)壓力(以表壓計(jì))大于O~0.5MPa,重量空速0.5~3h-1,水/石腦油重量比O~5: I的條件下,原料混合氣與催化劑接觸反應(yīng)生成乙烯和丙烯,其中所用催化劑選自ZSM-5/絲光沸石共生分子篩、ZSM-5/β沸石共生分子篩或ZSM-5/Y沸石共生分子篩中至少一種的技術(shù)方案,主要解決石腦油催化裂解制乙烯丙烯反應(yīng)中催化劑因結(jié)焦導(dǎo)致的壽命較短、須耗用大量水蒸氣的問(wèn)題。
[0009]CN102040438A公開(kāi)了一種提升管反應(yīng)-再生裝置,旨在解決現(xiàn)有輕烴、輕油催化裂解過(guò)程中,采用提升管反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)再生時(shí),難以實(shí)現(xiàn)高溫反應(yīng)的問(wèn)題。該發(fā)明采用了提升管反應(yīng)器的主反應(yīng)區(qū)位于再生器內(nèi)部且沉降器、汽提段和提升管反應(yīng)器位于同一軸線(xiàn)上的技術(shù)方案,以混合C4和FCC輕汽油為原料,在反應(yīng)溫度630°C,ZSM-5催化劑,停留時(shí)間3.7秒,劑油質(zhì)量比22條件下,乙烯和丙烯產(chǎn)率分別為11.34%和33.40%。
[0010]CN102295510A提出一種石腦油催化轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的方法,該發(fā)明是在常規(guī)催化裂化技術(shù)基礎(chǔ),采用了提升管反應(yīng)器串聯(lián)床層反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)型式,將經(jīng)汽提后的積炭催化劑一部分返回石腦油轉(zhuǎn)化反應(yīng)器上段,一部分進(jìn)入再生器再生,再生后的催化劑進(jìn)入石腦油轉(zhuǎn)化反應(yīng)器下段;采用串聯(lián)的床層反應(yīng)器保證了石腦油裂解反應(yīng)所需的氣固接觸時(shí)間,積炭催化劑返回提升管上段催化轉(zhuǎn)化回?zé)挼腃4以上混合烴,進(jìn)一步提高了低碳烯烴收率。石腦油中飽和烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)93.5%,采用ZSM-5催化劑,在反應(yīng)溫度675°C,水油質(zhì)量比10:1,低碳烯烴總收率約為43.52% 。
[0011]由于催化裂解工藝的裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高,反應(yīng)溫度高,裂化反應(yīng)熱大,在反應(yīng)方面需要的熱量較常規(guī)催化裂化或其它催化轉(zhuǎn)化方法要多,自身裂化生成的焦炭往往不能滿(mǎn)足反應(yīng)-再生系統(tǒng)自身熱平衡的需求。上述現(xiàn)有技術(shù)提出了通過(guò)催化裂化反應(yīng)過(guò)程將石油烴轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的方法和催化劑,但未能解決輕質(zhì)烴油裂化過(guò)程中反應(yīng)熱不足的問(wèn)題。此外,現(xiàn)有技術(shù)均在是傳統(tǒng)催化裂化工藝技術(shù)發(fā)展而來(lái),典型催化裂化反應(yīng)-再生系統(tǒng)的主要裝置包括提升管反應(yīng)器、沉降器和再生器。離開(kāi)提升管反應(yīng)器的油劑混合物經(jīng)初步分離后進(jìn)入沉降器,沉降器大空間的存在很難實(shí)現(xiàn)油氣和催化劑的快速分離和油氣的快速引出,導(dǎo)致生成的低碳烯烴發(fā)生二次反應(yīng),減少了低碳烯烴產(chǎn)率,因此,減小催化裂化裝置沉降器內(nèi)的不必要空間,乃至取消沉降器,開(kāi)發(fā)無(wú)沉降器的催化裂化工藝技術(shù)對(duì)催化裂化增產(chǎn)低碳烯烴至關(guān)重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)省能耗、選擇性好的輕質(zhì)烴油催化裂化生產(chǎn)低碳烯烴,即乙烯和丙烯的方法。
[0013]一種輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化方法,包括:輕質(zhì)烴油原料進(jìn)入催化裂解裝置的提升管反應(yīng)器底部,與再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂解反應(yīng)同時(shí)向上流動(dòng),提升管反應(yīng)器出口的反應(yīng)油氣和催化劑氣固分離,分離出的反應(yīng)油氣引出裝置,進(jìn)一步分離得到乙烯、丙烯、C2~C3烷烴、C4烴餾分及其他產(chǎn)物;分離出的待生催化劑進(jìn)入再生器中燒焦再生循環(huán)使用;其特征在于,所述催化裂解裝置包括再生器2、貫穿再生器2的提升管反應(yīng)器1、待生立管9和旋風(fēng)分離器;所述提升管反應(yīng)器I出口連通旋風(fēng)分離器入口,所述旋風(fēng)分離器的催化劑出口連通待生立管9,所述待生立管9設(shè)置于再生器2內(nèi)部,待生立管9底部開(kāi)口于再生器2內(nèi)。
[0014]本發(fā)明提供的方法中,所述旋風(fēng)分離器的氣相出口經(jīng)集氣管7連通大油氣收集管線(xiàn)24 ;所述提升管反應(yīng)器I的底部伸出再生器2外,使得提升管反應(yīng)器底部的烴油原料入口和催化劑入口位于再生器2之外。
[0015]優(yōu)選地,所述待生立管9的出口外部設(shè)置待生立管套筒25,所述待生立管9的至少一部分伸入所述待生立管套筒25內(nèi);所述待生立管9的出口處設(shè)置待生塞閥10,待生塞閥10閥頭與待生立管9正中對(duì)齊。
[0016]優(yōu)選地,所述待生立管套筒25的上端開(kāi)口設(shè)置傾斜向下的導(dǎo)向板26。
[0017]優(yōu)選地,所述待生立管套筒25底部設(shè)置燃料入口,經(jīng)燃料入口噴入燃料和分散介質(zhì),含或不含含氧氣體。燃料油(或燃料氣)與待生催化劑充分混合后進(jìn)入再生器2中。
[0018]優(yōu)選地,所述旋風(fēng)分離器為粗旋風(fēng)分離器4和單級(jí)或多級(jí)旋風(fēng)分離器5串聯(lián)的結(jié)構(gòu),所述提升管反應(yīng)器I出口端連接粗旋風(fēng)分離器4,粗旋風(fēng)分離器的氣相出口連通二級(jí)旋風(fēng)分離器5入口。
[0019]所述再生器2的再生催化劑出口通過(guò)再生斜管16與提升管反應(yīng)器I底部相連通。優(yōu)選地,所述催化裂解裝置還包括再生催化劑脫氣罐15,來(lái)自再生器的再生催化劑進(jìn)入脫氣罐,脫氣后的再生催化劑返回提升管反應(yīng)器底部循環(huán)使用,脫氣罐上部的含氧氣體返回再生器中。所述再生催化劑脫氣罐15包括再生催化劑入口、再生催化劑出口和氣體出口,所述脫氣罐15的再生催化劑入口通過(guò)斜管14與再生器2的再生催化劑出口相連通,所述脫氣罐15的再生催化劑出口通過(guò)待生催化劑斜管16與提升管反應(yīng)器I相連通,所述脫氣罐4的氣體出口通過(guò)管線(xiàn)13與再生器2相連通。
[0020]優(yōu)選地,所述的脫氣罐底部引入汽提介質(zhì),進(jìn)一步脫除脫氣罐中的再生催化劑所吸附的煙氣。
[0021]優(yōu)選地,所述的汽提介質(zhì)為輕烴和/或水蒸氣,引入脫氣罐中汽提介質(zhì)的量為輕質(zhì)烴油總量的3-10重%。
[0022]優(yōu)選地,所述提升管反應(yīng)器1、再生器2和待生立管9軸線(xiàn)平行。
[0023]本發(fā)明提供的方法中,所述的提升管反應(yīng)器的操作條件為:反應(yīng)溫度為500~750°C、優(yōu)選540~720°C、更優(yōu)選560~700°C,反應(yīng)時(shí)間為I~10秒、優(yōu)選2~6秒、更優(yōu)選2~4秒,表觀壓力為0.05~L OMPa,劑油比為I~100、優(yōu)選10~50、更優(yōu)選20~40。
[0024]所述的再生器的操作條件為:再生溫度為550~750°C,流化床氣體表觀線(xiàn)速為0.8~3.0米/秒,催化劑平均停留時(shí)間為0.6~2.0分鐘。
[0025]優(yōu)選地,將反應(yīng)產(chǎn)物中所述的C4烴餾分返回提升管反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng)。
[0026]優(yōu)選地,所述的返回提升管反應(yīng)器的C4烴餾分在所述的輕質(zhì)烴油原料進(jìn)料位置之后引入反應(yīng)器。
[0027]本發(fā)明提供的方法中,以催化劑的總重量計(jì),所述催化劑含有:沸石I~60重%、無(wú)機(jī)氧化物5~99重%和粘土 O~70重%,其中沸石選自中孔沸石和任選的大孔沸石,中孔沸石占沸石總重量的50~100重%,大孔沸石占沸石總重量的O~50重%。
[0028]優(yōu)選地,所述的中孔沸石占沸石總重量的70~100重%,大孔沸石占沸石總重量的
O~30重%。
[0029]本發(fā)明提供的方法中,所述的輕質(zhì)烴油原料為餾程為25_204°C的烴餾分。
[0030]本發(fā)明提供的輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)方法的有益效果為:
[0031]本發(fā)明提供的方法采用了提升管反應(yīng)器置于催化劑再生器內(nèi)并貫穿再生器的結(jié)構(gòu),同時(shí),提升管反應(yīng)器出口不設(shè)置沉降器和汽提器。減小了裝置散熱總表面積,減少了催化裂化裝置的散熱能耗;內(nèi)置的提升管反應(yīng)器還可從再生器獲得熱量,解決了輕質(zhì)石油烴裂化生焦不足而帶來(lái)的熱平衡問(wèn)題,反應(yīng)油氣直接經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離,快速導(dǎo)出油氣,避免了由于催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的非選擇性反應(yīng),提高了低碳烯烴產(chǎn)率,其中乙烯產(chǎn)率可達(dá)27.64重%,丙烯產(chǎn)率達(dá)27.97重%。
[0032]在優(yōu)選方案中在待生立管管路上設(shè)置燃料入口,在使用過(guò)程中,待生催化劑在進(jìn)入再生器前與燃料油充分混合,不僅為反應(yīng)帶來(lái)了更多的熱量,同時(shí)也避免了燃料油直接噴入催化劑密相床層而帶來(lái)的局部熱點(diǎn)問(wèn)題,減輕了高溫對(duì)催化劑的損害。
[0033]綜上所述,采用本發(fā)明提供的石油烴催化裂解裝置的煉廠(chǎng)可以從輕質(zhì)石油烴最大限度生產(chǎn)乙烯、丙烯,從而實(shí)現(xiàn)煉廠(chǎng)概念的技術(shù)突破,從傳統(tǒng)的燃料型和燃料-潤(rùn)滑油型煉廠(chǎng)生產(chǎn)模式向化工型轉(zhuǎn)變,使煉廠(chǎng)從單一的煉油向化工原料生產(chǎn)發(fā)展和延伸,既解決了石化原料短缺的問(wèn)題,又提高了煉廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0034]附圖為本發(fā)明提供的輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)低碳烯烴的方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式的流程示意圖。
[0035]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0036]1-提升管反應(yīng)器;2_再生器;
[0037]4-(提升管反應(yīng)器I出口端)粗旋風(fēng)分離器;
[0038]5-旋風(fēng)分離器;6_導(dǎo)氣管;
[0039]7-(連通旋風(fēng)分離器2的氣體出口與大油氣管線(xiàn)24)集氣管;
[0040]8-旋風(fēng)分離器的下部料腿;9_待生立管
[0041]10-待生塞閥;11_再生器旋風(fēng)分離器;
[0042]12-(與旋風(fēng)分離器11氣體出口連通)煙氣管道;
[0043]13-(連通脫氣罐15氣體出口與再生器2)管線(xiàn);
[0044]14-(連通所述再生器2的催化劑出口與脫氣罐15)管線(xiàn);
[0045]15-脫氣罐;
[0046]16-(連通再生器2與提升管反應(yīng)器I)再生催化劑斜管;
`[0047]17-再生滑閥;
[0048]18-(再生器2 )主風(fēng)入口管線(xiàn);
[0049]19-空氣分配器;
[0050]20-為提升管反應(yīng)器I輸送原料的管線(xiàn);[0051]21-為提升管反應(yīng)器I輸送霧化蒸汽并輸送原料的管線(xiàn);
[0052]22-為提升管反應(yīng)器I輸送預(yù)提升介質(zhì)的管線(xiàn);
[0053]24-大油氣管線(xiàn);25_待生立管套筒;
[0054]26-(待生立管套筒)導(dǎo)向板;27_輸送空氣的管線(xiàn);
[0055]28-輸送燃料分散介質(zhì)的管線(xiàn);29_輸送燃料的管線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】[0056]以下具體說(shuō)明本發(fā)明提供的方法的【具體實(shí)施方式】,但本發(fā)明并不因此而受到任何限制:以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
[0057]在本發(fā)明中,在未作相反說(shuō)明的情況下,使用的方位詞如“上、下”通常是指再生器2高度方向的上部、下部,“內(nèi)、外”通常是指再生器2的內(nèi)部或外部。
[0058]富含中孔沸石的再生催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器的預(yù)提升段,在預(yù)提升介質(zhì)的作用下向上流動(dòng),輕質(zhì)烴油原料經(jīng)預(yù)熱后,與霧化蒸汽一起注入提升管反應(yīng)器下部,與再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂解反應(yīng)同時(shí)向上流動(dòng);反應(yīng)后物流經(jīng)提升管反應(yīng)器出口進(jìn)入粗旋風(fēng)分離器4中,經(jīng)粗旋風(fēng)分離器4頂部的導(dǎo)氣管6進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器5,分離出的反應(yīng)油氣引出裝置,與輕質(zhì)原料油換熱后進(jìn)一步分離得到乙烯、丙烯、C2~C3烷烴、C4烴餾分、汽油餾分和柴油餾分;分離出的帶炭的待生催化劑直接進(jìn)入待生立管9內(nèi),再進(jìn)入再生器中燒焦再生,恢復(fù)活性的再生催化劑返回提升管反應(yīng)器中循環(huán)使用。
[0059]所述的催化裂解裝置包括再生器2,貫穿再生器的提升管反應(yīng)器1、旋風(fēng)分離器;所述旋風(fēng)分離器的氣體出口與集氣管7連通;所述提升管反應(yīng)器I從再生器2的底部伸入再生器2內(nèi),提升管反應(yīng)器出口經(jīng)粗旋風(fēng)分離器4與待生立管9連通。
[0060]優(yōu)選情況下,所述裝置還包括設(shè)置在再生器2內(nèi)部的待生立管套筒25,所述待生立管套筒25優(yōu)選為從所述再生器2的底部向上延伸的導(dǎo)管(或稱(chēng)為套筒),其中,所述導(dǎo)管可以為各種形狀的管,如圓管或方管。所述旋風(fēng)分離器5的待生立管9的至少一部分伸入所述待生立管套筒25內(nèi)(使所述待生立管9的催化劑出口處于所述待生立管套筒25內(nèi))。[0061 ] 所述待生立管套筒25與待生立管9之間圍成的環(huán)柱形空間,待生催化劑從待生立管9的催化劑出口下來(lái),沿著環(huán)柱形空間折返向上,再沿待生立管套筒25出口的外緣(優(yōu)選經(jīng)過(guò)導(dǎo)向板26)離開(kāi)并分配到再生器2內(nèi)催化劑密相床中上部。所述再生器2的再生催化劑出口位置低于待生立管套筒25的出口。主風(fēng)則由底部進(jìn)入再生器2的催化劑床層,再生后的催化劑再由再生器2底部的再生催化劑出口引出,再生器內(nèi)待生催化劑上進(jìn)下出,從上到下與主風(fēng)逆流接觸。對(duì)于提高燒焦強(qiáng)度非常有利。
[0062]其中,所述再生器2的催化劑出口位置低于待生立管套筒25的出口是為了能夠有效控制經(jīng)過(guò)待生立管套筒25進(jìn)入再生器2內(nèi)的待生催化劑的料位。優(yōu)選情況下,所述待生立管套筒25的出口位于催化劑密相床中上部。其中,所述中上部?jī)?yōu)選指1/2以上的高度。優(yōu)選情況下,所述待生立管9的催化劑出口位于空氣分配器19之上。
[0063]所述待生立管9的出口處設(shè)置待生塞閥10,待生塞閥10閥頭與待生立管9正中對(duì)齊。用于調(diào)整待生立管內(nèi)的待生催化劑的料位。
[0064]所述待生立管套筒25底部設(shè)置來(lái)自管線(xiàn)27的含氧氣體的噴嘴,以及來(lái)自管線(xiàn)28的高溫分散介質(zhì)和來(lái)自管線(xiàn)29的燃料油的混合物流的噴嘴。待生立管套筒25內(nèi),與注入的含氧氣體、高溫分散介質(zhì)和燃料充分混合,接觸燃燒后,再進(jìn)入再生器內(nèi)。
[0065]優(yōu)選情況下,在所述待生立管套筒25的上端,更優(yōu)選為待生立管套筒25的頂部邊緣還設(shè)置傾斜向下的導(dǎo)向板26,所述導(dǎo)向板26的傾斜角度和長(zhǎng)度沒(méi)有特別限定,只要該導(dǎo)向板26能夠用于引導(dǎo)待生催化劑的移動(dòng),即用于使從待生立管套筒25中出來(lái)的待生催化劑落在導(dǎo)向板26上,然后通過(guò)導(dǎo)向板26流動(dòng)到催化劑床層的其它位置,以使待生催化劑在再生器2的床層中進(jìn)行分布即可。此外,所述導(dǎo)向板26優(yōu)選不與再生器2的內(nèi)壁接觸。
[0066]優(yōu)選情況下,所述再生器2的再生催化劑出口通過(guò)再生催化劑斜管16與提升管反應(yīng)器I相連通,以將再生后的催化劑返回提升管反應(yīng)器I中。
[0067]本發(fā)明提供的方法中,優(yōu)選情況下,所述二級(jí)旋風(fēng)分離器5的下部料腿8的至少一部分伸入所述待生立管9內(nèi)(使所述料腿8的催化劑出口處于所述待生立管9內(nèi)),使從旋風(fēng)分離器分離下來(lái)的催化劑返回待生立管9。
[0068]本發(fā)明提供的方法中,所述提升管反應(yīng)器I貫穿再生器2,優(yōu)選從提升管的催化劑進(jìn)口以后的2/3部分均處于再生器2內(nèi),以盡量減少散熱。所述提升管反應(yīng)器可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)的催化裂化提升管反應(yīng)器,例如,所述提升管可以選自等直徑提升管反應(yīng)器、等線(xiàn)速提升管反應(yīng)器以及各種變直徑提升管反應(yīng)器中的一種或多種,優(yōu)選等直徑提升管。優(yōu)選情況下,所述提升管反應(yīng)器I自下而上依次包括預(yù)提升段以及至少一個(gè)反應(yīng)區(qū),為了使原料油能夠充分反應(yīng),并根據(jù)不同的目的產(chǎn)物品質(zhì)需求,所述反應(yīng)區(qū)可以為2-8個(gè),優(yōu)選為2-3個(gè)。
[0069]本發(fā)明提供的方法 中,所述提升管反應(yīng)器I的物料出口端連接粗旋風(fēng)分離器4,以實(shí)現(xiàn)氣固快速分離;所述粗旋風(fēng)分離器物料出口與待生立管9相通;不設(shè)置沉降區(qū),來(lái)自提升管反應(yīng)器I的反應(yīng)區(qū)的催化劑和反應(yīng)油氣的混合物直接引入粗旋風(fēng)分離器4中進(jìn)行分離,催化劑和反應(yīng)油氣可以得到更快速的分離,從而減少烴類(lèi)二次裂化反應(yīng),提高低碳烯烴產(chǎn)率,分離后的催化劑落入待生立管9,未分離完全的反應(yīng)油氣和催化劑進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器5中繼續(xù)氣固分離。
[0070]所述旋風(fēng)分離器5可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的常規(guī)的用于氣固分離的旋風(fēng)分離設(shè)備。所述旋風(fēng)分離器上部的氣體出口與集氣管7連通,旋風(fēng)分離器下部料腿8與待生立管9連通。其中所述的旋風(fēng)分離器5可以為單級(jí)也可以為多級(jí),通常多級(jí)旋風(fēng)分離器中的每級(jí)旋風(fēng)分離器之間為串聯(lián),此外,每級(jí)旋風(fēng)分離器均可根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選為并聯(lián)的旋風(fēng)分離器。當(dāng)所述旋風(fēng)分離器5為單級(jí)的時(shí)候,粗旋4物料出口與單級(jí)旋風(fēng)分離器的物料進(jìn)口相連通,單級(jí)旋風(fēng)分離器上部的氣體出口與集氣管7相連通,單級(jí)旋風(fēng)分離器的催化劑出口與待生立管9連通。
[0071]所述再生器2可以是常規(guī)的用于烴油裂化裝置的再生器。所述需要再生器2再生的待生催化劑來(lái)自待生立管9,經(jīng)待生塞閥10控制進(jìn)入再生器2。所述再生器2的催化劑出口通過(guò)管線(xiàn)16與提升管反應(yīng)器I相連通,以將通過(guò)再生器2再生后的催化劑經(jīng)再生滑閥17返回提升管反應(yīng)器I中進(jìn)行再利用。
[0072]優(yōu)選情況下,為了脫除再生后的催化劑中夾帶的煙氣,以防止將再生催化劑返回提升管反應(yīng)器I中后將煙氣帶入,而影響吸收穩(wěn)定系統(tǒng)、氣壓機(jī),增加不必要的能量消耗,所述裝置還包括再生催化劑脫氣罐15,所述再生催化劑脫氣罐15包括氣體出口、再生催化劑入口和再生催化劑出口,所述脫氣罐15的再生催化劑入口通過(guò)斜管14與再生器2的再生催化劑出口相連通,所述脫氣罐15的再生催化劑出口通過(guò)管線(xiàn)16與提升管反應(yīng)器I相連通,所述脫氣罐15的氣體出口通過(guò)管線(xiàn)13與再生器2相連通。更優(yōu)選情況下,為了更加便于將再生后的催化劑從再生器2的出口引入,所述再生器2的出口位于再生器的底部。
[0073]此外,在所述再生器2中,主風(fēng)入口管線(xiàn)18從再生器2底部輸入催化劑再生所需要的含氧氣體(如空氣),更優(yōu)選,如圖1所示,所需含氧氣體(如空氣)通過(guò)主風(fēng)入口管線(xiàn)18進(jìn)入空氣分配器19中,經(jīng)過(guò)分布后均勻地進(jìn)入再生器2內(nèi)。
[0074]本發(fā)明提供的方法中,所述的催化裂解裝置還可以包括集氣管7,所述集氣管7用于收集通過(guò)所述旋風(fēng)分離器5分離的油氣,所述集氣管7通常位于再生器2的頂部,與旋風(fēng)分離器5的氣體出口相連通。所述烴油裂化裝置還可以包括與集氣管7相連通的大油氣管線(xiàn)24,用于輸送收集的油氣,所述集氣管7通過(guò)大油氣管線(xiàn)24與油氣的后續(xù)冷凝冷卻分離系統(tǒng)相連通。
[0075]優(yōu)選情況下,所述裝置還包括設(shè)置在再生器2內(nèi)的用于分離煙氣的旋風(fēng)分離器11,并通過(guò)旋風(fēng)分離器頂部的煙氣管道12排出煙氣。為了便于排出煙氣,所述旋風(fēng)分離器11優(yōu)選設(shè)置在再生器2的上部。
[0076]本發(fā)明提供的方法中,所述的提升管反應(yīng)器的操作條件為:反應(yīng)溫度為500~750 V、優(yōu)選540~720 V、更優(yōu)選560~700 V,反應(yīng)時(shí)間為I~10秒、優(yōu)選2~6秒、更優(yōu)選2~4秒,表觀壓力為0.05~LOMPa,劑油比為I~100、優(yōu)選10~50、更優(yōu)選20~40,水蒸汽與原料油的重量比為0.05~1.0。
[0077]本發(fā)明提供的方法中,所述的輕質(zhì)烴油原料為餾程為25_204°C的烴餾分。可以選自催化裂解汽油、催化裂化汽油、直餾石腦油、焦化汽油、熱裂解汽油、熱裂化汽油和加氫汽油中的一種或幾種。
[0078]本發(fā)明提供的方法中,輕質(zhì)烴油原料引入提升管反應(yīng)器中,可以在一個(gè)進(jìn)料位置將全部所述輕質(zhì)烴油原料油引入反應(yīng)器內(nèi),或在至少兩個(gè)不同的進(jìn)料位置將所述輕質(zhì)烴油原料按照相同或不同的比例弓丨入反應(yīng)器內(nèi)。
[0079]本發(fā)明提供的方法中,所述經(jīng)旋風(fēng)分離器分離的反應(yīng)油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng),進(jìn)一步分離得到乙烯、丙烯、C2~C3烷烴、C4烴餾分、汽油餾分和柴油餾分。將干氣和液化氣經(jīng)氣體分離設(shè)備進(jìn)一步分離得到乙烯、丙烯、C2~C3烷烴、C4烴餾分,從反應(yīng)產(chǎn)物中分離乙烯和丙烯等方法與本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)方法相似,本發(fā)明對(duì)此沒(méi)有限制。
[0080]優(yōu)選將分離出的C4烴餾分引入提升管反應(yīng)器中進(jìn)行回?zé)挕F渲?,輕質(zhì)烴油原料與C4烴餾分可以在相同的位置或不同的進(jìn)料位置引入反應(yīng)器內(nèi)。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述的返回提升管反應(yīng)器的C4烴餾分在所述的輕質(zhì)烴油原料進(jìn)料位置之后引入反應(yīng)器。
[0081]本發(fā)明提供的方法中,再生器的底部引入含氧氣體,所述的含氧氣體(例如空氣)引入再生器,待生催化劑與氧氣接觸燒焦再生,催化劑燒焦再生后生成的煙氣在再生器上部氣固分離,例如經(jīng)旋風(fēng)分離器氣固分離后,分離出的再生煙氣排出再生器。
[0082]本發(fā)明提供的方法中,優(yōu)選的方案是在脫氣罐底部引入汽提介質(zhì),進(jìn)一步脫除脫氣罐中的再生催化劑所吸附的煙氣。所述的汽提介質(zhì)可以是輕烴、水蒸氣或氮?dú)猓瑑?yōu)選煉油廠(chǎng)干氣或水蒸氣。更優(yōu)選的方案中,引入脫氣罐底部的汽提介質(zhì)為輕烴,例如采用煉油廠(chǎng)的干氣。用量為輕質(zhì)烴油總量的3-10重%。[0083]本發(fā)明提供的方法中,優(yōu)選向催化劑再生器中噴入燃料以補(bǔ)充能量,所述的燃料為氣體燃料和/液體燃料,優(yōu)選為流化催化裂化或流化催化裂解過(guò)程的原料油或柴油餾分或其它液體燃料。
[0084]本發(fā)明提供的方法中,進(jìn)入提升管反應(yīng)器底部的所述預(yù)提升介質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種預(yù)提升介質(zhì),如水蒸氣、煉油廠(chǎng)干氣、輕質(zhì)烷烴、輕質(zhì)烯烴中的一種或幾種。預(yù)提升介質(zhì)的作用是使催化劑加速上升,在提升管反應(yīng)器底部形成密度均勻的催化劑活塞流。預(yù)提升介質(zhì)的用量為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知,一般來(lái)說(shuō),預(yù)提升介質(zhì)的用量占烴油總量的1~30重%,優(yōu)選2~15重%。
[0085]本發(fā)明提供的方法中,以催化劑的總重量計(jì),所述催化劑含有:沸石I~60重%、無(wú)機(jī)氧化物5~99重%和粘土 O~70重%,其中沸石作為活性組分,選自中孔沸石和任選的大孔沸石,中孔沸石占沸石總重量的50~100重%,優(yōu)選70~100重%,大孔沸石占沸石總重量的0~50重%,優(yōu)選O~30重%。
[0086]所述的中孔沸石選自具有MFI結(jié)構(gòu)的沸石,例如ZSM-5沸石和/或ZRP沸石,也可對(duì)上述中孔沸石用磷等非金屬元素和/或鐵、鈷、鎳等過(guò)渡金屬元素進(jìn)行改性,有關(guān)ZRP更為詳盡的描述參見(jiàn)US5232675,有關(guān)ZSM-5更為詳盡的描述參見(jiàn)US3702886。所述的大孔沸石選自稀土 Y (REY)、稀土氫Y (REHY)、不同方法得到的超穩(wěn)Y沸石中的一種或幾種。所述的無(wú)機(jī)氧化物作為粘接劑,選自二氧化硅(3102)和/或三氧化二鋁(Al2O3)。所述的粘土作為基質(zhì)(即載體),選自聞嶺土和/或多水聞嶺土。
[0087]本發(fā)明提供的輕質(zhì)烴油原料催化裂化生產(chǎn)低碳烯烴的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0088]采用新型的輕烴催化裂解裝置,取消了傳統(tǒng)催化裂化裝置的沉降器和汽提段,減少了油氣的二次反應(yīng),提高了低碳烯烴產(chǎn)率;另外,使提升管反應(yīng)器置于再生器內(nèi),減少了熱損失,并能夠?yàn)榱鸦磻?yīng)提供更多熱量,為石油烴,尤其是輕質(zhì)石油烴裂解制低碳烯烴反應(yīng)過(guò)程提供更多熱量。
[0089]優(yōu)選的方案中,在待生立管套筒內(nèi)補(bǔ)充燃料和含氧氣體,可以靈活調(diào)節(jié)再生器的溫度,為整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)補(bǔ)充熱量。再生催化劑脫氣罐底部注入置換介質(zhì),既可以進(jìn)一步置換催化劑攜帶的煙氣,又可以作為補(bǔ)充燃料加熱催化劑,為裝置提供更多的熱量。
[0090]采用本發(fā)明提供的方法,煉廠(chǎng)可以從石油烴最大限度生產(chǎn)乙烯和丙烯,從而實(shí)現(xiàn)煉廠(chǎng)概念的技術(shù)突破,從傳統(tǒng)的燃料型和燃料-潤(rùn)滑油型煉廠(chǎng)生產(chǎn)模式向化工型轉(zhuǎn)變,使煉廠(chǎng)從單一的煉油向化工原料及高附加值下游產(chǎn)品生產(chǎn)發(fā)展和延伸,既解決了石化原料短缺的問(wèn)題,又提高了煉廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0091]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所提供的方法,但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。
[0092]附圖為本發(fā)明提供的輕質(zhì)烴油原料生產(chǎn)低碳烯烴的催化轉(zhuǎn)化方法的流程示意圖。如附圖所示:下面參照附圖具體說(shuō)明本發(fā)明提供的方法的工藝流程:如附圖所示,預(yù)提升介質(zhì)經(jīng)管線(xiàn)22由提升管反應(yīng)器I底部進(jìn)入,來(lái)自管線(xiàn)16的再生催化劑在預(yù)提升介質(zhì)的提升作用下沿提升管反應(yīng)器1的預(yù)提升段向上加速運(yùn)動(dòng),原料油經(jīng)管線(xiàn)20與來(lái)自管線(xiàn)21的霧化蒸汽經(jīng)噴嘴注入提升管反應(yīng)器1內(nèi),與提升管反應(yīng)器1內(nèi)的催化劑混合,原料油在熱的催化劑上發(fā)生裂化反應(yīng),并向上加速運(yùn)動(dòng)。生成的反應(yīng)產(chǎn)物油氣和積炭的待生催化劑混合物從提升管反應(yīng)器I出口端的粗旋風(fēng)分離器4分離后,催化劑落入待生立管9中,而反應(yīng)油氣經(jīng)導(dǎo)氣管6進(jìn)入旋風(fēng)分離器5內(nèi),實(shí)現(xiàn)待生催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物油氣的分離,反應(yīng)產(chǎn)物油氣經(jīng)所述旋風(fēng)分離器5上部的氣體出口進(jìn)入集氣管7,經(jīng)分離后的待生催化劑經(jīng)旋風(fēng)分離器5下部的料腿8進(jìn)入待生立管9 ;從粗旋分離出來(lái)的催化劑落入待生立管9,經(jīng)待生塞閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入待生立管套筒25與待生立管9之間的環(huán)形空間,與從待生立管套筒25底部經(jīng)空氣管線(xiàn)27、煙氣管線(xiàn)28和燃料油(或氣)管線(xiàn)29注入的空氣、煙氣和燃料油(或氣)接觸燃燒后,沿環(huán)形空間折返向上進(jìn)入再生器2內(nèi);主風(fēng)經(jīng)管線(xiàn)18經(jīng)空氣分配器19進(jìn)入再生器2,燒去位于再生器2底部的密相床層中待生催化劑上的焦炭,使失活的待生催化劑再生,煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器11的上部氣體管道12進(jìn)入后續(xù)能量回收系統(tǒng)。再生后的催化劑經(jīng)與再生器2催化劑出口連通的管線(xiàn)14進(jìn)入脫氣罐15,脫氣后的再生催化劑經(jīng)管線(xiàn)16循環(huán)到提升管反應(yīng)器I的底部,可以通過(guò)再生滑閥控制催化劑循環(huán)量,氣體經(jīng)管線(xiàn)13返回再生器2內(nèi),集氣管7中的反應(yīng)產(chǎn)物油氣經(jīng)過(guò)大油氣管線(xiàn)24進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)。其中,所述預(yù)提升介質(zhì)可以為干氣、水蒸氣或它們的混合物。
[0093]下面的實(shí)施例將對(duì)本方法予以進(jìn)一步的說(shuō)明,但并不因此而限制本發(fā)明。
[0094]實(shí)施例中所用的原料為直餾石腦油,其性質(zhì)如表1所示。
[0095]實(shí)施例中所用的催化裂解催化劑制備方法簡(jiǎn)述如下:
[0096]I)將20gNH4Cl溶于1000g水中,向此溶液中加入100g (干基)晶化產(chǎn)品ZRP-1沸石(齊魯石化公司催化劑廠(chǎng)生產(chǎn),Si02/Al203=30,稀土含量RE2O3 = 2.0重%),在90°C交換
0.5h后,過(guò)濾得濾餅;加入4.0gH3PO4 (濃度85%)與4.5gFe (NO3) 3溶于90g水中,與濾餅混合浸潰烘干;接著在550°C溫度下焙燒處理2小時(shí)得到含磷和鐵的MFI結(jié)構(gòu)中孔沸石,其元素分析化學(xué)組成為
[0097]0.1Na20.5.1Al2O3.2.4P205.1.5Fe203.3.8RE2O3.88.1SiO2。
[0098]2)用250kg脫陽(yáng)離子水將75.4kg多水高嶺土(蘇州瓷土公司工業(yè)產(chǎn)品,固含量71.6重%)打漿,再加入54.8kg擬薄水鋁石(山東鋁廠(chǎng)工業(yè)產(chǎn)品,固含量63重%),用鹽酸將其PH調(diào)至2~4,攪拌均勻,在60~70°C下靜置老化I小時(shí),保持PH為2~4,將溫度降至60°C以下,加入41.5kg鋁溶膠(齊魯石化公司催化劑廠(chǎng)產(chǎn)品,Al2O3含量為21.7重%),攪拌40分鐘,得到混合漿液。
[0099]3)將步驟I)制備的含磷和鐵的MFI結(jié)構(gòu)中孔沸石(干基為22.5kg)以及DASY沸石(齊魯石化公司催化劑廠(chǎng)工業(yè)產(chǎn)品,晶胞常數(shù)為2.445~2.448nm,干基為2.0kg)加入到步驟2)得到的混合漿液中,攪拌均勻,噴霧干燥成型,用磷酸二氫銨溶液(磷含量為I重%)洗滌,洗去游離Na+,干燥即得催化裂解催化劑樣品,該催化劑的組成為18重%含磷和鐵的MFI結(jié)構(gòu)中孔沸石、2重%DASY沸石、28重%擬薄水鋁石、7重%鋁溶膠和余量高嶺土。
[0100]實(shí)施例1
[0101]該實(shí)施例1按照附圖的流程進(jìn)行試驗(yàn),以直餾石腦油為原料,在提升管反應(yīng)器的中型裝置上進(jìn)行試驗(yàn),預(yù)熱的原料油進(jìn)入提升管底部,在反應(yīng)溫度675°C、反應(yīng)時(shí)間2.0秒,催化裂解催化劑與原料油的重量比25,水蒸汽與原料油的重量比為0.5條件下進(jìn)行裂化反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物和水蒸氣以及待生催化劑從反應(yīng)器出口進(jìn)入粗旋風(fēng)分離器,分離出的氣相再經(jīng)二級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步分離,反應(yīng)油氣經(jīng)集氣室引入分離系統(tǒng)按餾程進(jìn)行切割,從而得到干氣、丙烯、碳四和汽油餾分,待生催化劑在重力作用下進(jìn)入到再生器,與空氣接觸進(jìn)行再生。再生后的催化劑進(jìn)入脫氣罐,以除去再生催化劑吸附和攜帶的非烴氣體雜質(zhì)。汽提后的再生催化劑再返回到提升管反應(yīng)中循環(huán)使用。操作條件和產(chǎn)品分布列于表2。
[0102]從表2可以看出,乙烯產(chǎn)率可達(dá)21.67重%,丙烯產(chǎn)率可達(dá)24.07重%,丙烯/乙烯比約為1.11。
[0103]實(shí)施例2
[0104]試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)方法和原料同實(shí)施例1,所不同的是,反應(yīng)油氣經(jīng)集氣室引入分離系統(tǒng)按餾程進(jìn)行切割,從而得到干氣、丙烯、碳四和汽油餾分,其中碳四返回進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)一步裂化為乙烯和丙烯。待生催化劑在重力作用下進(jìn)入再生器,與空氣接觸進(jìn)行再生。再生后的催化劑進(jìn)入脫氣罐,以除去再生催化劑吸附和攜帶的非烴氣體雜質(zhì)。汽提后的再生催化劑再返回到提升管反應(yīng)中循環(huán)使用。操作條件和產(chǎn)品分布列于表2。
[0105]從表2可以看出,乙烯產(chǎn)率可達(dá)23.39重%,丙烯產(chǎn)率可達(dá)24.71重%,丙烯/乙烯比約為1.06。
[0106]實(shí)施例3
[0107]試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)方法和原料同實(shí)施例1,所不同的是,反應(yīng)油氣經(jīng)集氣室引入分離系統(tǒng)按餾程進(jìn)行切割,從而得到干氣、丙烯、碳四和汽油餾分,其中碳四返回進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)一步裂化為乙烯和丙烯。C2~C3烷烴進(jìn)入蒸汽裂解裝置,在830°C條件下,與水蒸汽接觸反應(yīng),分離得到目的產(chǎn)物乙烯和丙烯。待生催化劑在重力作用下進(jìn)入到再生器,與空氣接觸進(jìn)行再生。再生后的催化劑進(jìn)入脫氣罐,以除去再生催化劑吸附和攜帶的非烴氣體雜質(zhì)。汽提后的再生催化劑再返回到提升管反應(yīng)中循環(huán)使用。操作條件和產(chǎn)品分布列于表2。
[0108]從表2可以看出,乙烯產(chǎn)率可達(dá)27.50重%,丙烯產(chǎn)率可達(dá)27.83重%,丙烯/乙烯比約為1.01。
[0109]表1
[0110]
【權(quán)利要求】
1.一種輕質(zhì)烴油催化轉(zhuǎn)化方法,包括:輕質(zhì)烴油原料進(jìn)入催化裂解裝置的提升管反應(yīng)器底部,與再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂解反應(yīng)同時(shí)向上流動(dòng),提升管反應(yīng)器出口的反應(yīng)油氣和催化劑氣固分離,分離出的反應(yīng)油氣引出裝置,進(jìn)一步分離得到乙烯、丙烯、C2~03烷烴、C4烴餾分及其他產(chǎn)物;分離出的待生催化劑進(jìn)入再生器中燒焦再生循環(huán)使用;其特征在于,所述催化裂解裝置包括再生器(2)、貫穿再生器(2)的提升管反應(yīng)器(I)、待生立管(9)和旋風(fēng)分離器;所述提升管反應(yīng)器(I)出口連通旋風(fēng)分離器入口,所述旋風(fēng)分離器的催化劑出口連通待生立管(9),所述待生立管(9)設(shè)置于再生器(2)內(nèi)部,待生立管(9)底部開(kāi)口于再生器(2)內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1的方法,其特征在于,所述待生立管(9)的出口外部設(shè)置待生立管套筒(25),所述待生立管(9)的至少一部分伸入所述待生立管套筒(25)內(nèi);所述待生立管(9)的出口處設(shè)置待生塞閥(10),待生塞閥(10)閥頭與待生立管(9)正中對(duì)齊。
3.按照權(quán)利要求2的方法,其特征在于,所述待生立管套筒(25)的上端開(kāi)口設(shè)置傾斜向下的導(dǎo)向板(26)。
4.按照權(quán)利要求3的方法,其特征在于,所述待生立管套筒(25)底部設(shè)置燃料入口,經(jīng)燃料入口噴入燃料和分散介質(zhì),含或不含含氧氣體。
5.按照權(quán)利要求1的方法,其特征在于,所述旋風(fēng)分離器為至少兩級(jí)旋風(fēng)分離器串聯(lián)的結(jié)構(gòu),所述提升管反應(yīng)器(I)出口端連接粗旋風(fēng)分離器(4),粗旋風(fēng)分離器的氣相出口連通二級(jí)旋風(fēng)分離器(5)入口。
6.按照權(quán)利要求1的方法,其特征在于,所述催化裂解裝置還包括再生催化劑脫氣罐(15),來(lái)自再生器(2)的再生催化劑進(jìn)入脫氣罐(15),脫氣后的再生催化劑返回提升管反應(yīng)器(I)底部循環(huán)使用,脫氣罐(15 )上部的含氧氣體返回再生器(2 )中。
7.按照權(quán)利要求6的方法,`其特征在于,所述的脫氣罐底部引入汽提介質(zhì),進(jìn)一步脫除脫氣罐中的再生催化劑所吸附的煙氣。
8.按照權(quán)利要求7的方法,其特征在于,所述的汽提介質(zhì)為輕烴和/或水蒸氣,引入脫氣罐中汽提介質(zhì)的量為輕質(zhì)烴油總量的3-10重%。
9.按照權(quán)利要求1的方法,其特征在于,所述提升管反應(yīng)器(I)、再生器(2)和待生立管(9)軸線(xiàn)平行。
10.按照權(quán)利要求1-9的任一種方法,其特征在于,所述提升管反應(yīng)器的操作條件為:反應(yīng)溫度為500~750°C,反應(yīng)時(shí)間為I~10秒,表觀壓力為0.05~1.0MPa,催化劑與原料油的重量比為I~100,水蒸汽與原料油的重量比為0.05~1.0。
11.按照權(quán)利要求10的方法,其特征在于,所述的提升管反應(yīng)器的操作條件為:反應(yīng)溫度為540~720°C,反應(yīng)時(shí)間為2~6秒,劑油比為10~50。
12.按照權(quán)利要求11的方法,其特征在于,所述的提升管反應(yīng)器的操作條件為:反應(yīng)溫度為560~700°C,反應(yīng)時(shí)間為2~4秒,劑油比為20~40。
13.按照權(quán)利要求1-9的任一種方法,其特征在于,所述的再生器的操作條件為:再生溫度為550~750°C,流化床氣體表觀線(xiàn)速為0.8~3.0米/秒,催化劑平均停留時(shí)間為0.6~2.0分鐘。
14.按照權(quán)利要求1-9中的任一種方法,其特征在于,將反應(yīng)產(chǎn)物中所述的C4烴餾分返回提升管反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng)。
15.按照權(quán)利要求14的方法,其特征在于,所述的返回提升管反應(yīng)器的C4烴餾分在所述的輕質(zhì)烴油原料進(jìn)料位置之后引入反應(yīng)器。
16.按照權(quán)利要求1-9中的任一種方法,其特征在于,以催化劑的總重量計(jì),所述催化劑含有:沸石I~60重%、無(wú)機(jī)氧化物5~99重%和粘土 O~70重%,其中沸石選自中孔沸石和任選的大孔沸石,中孔沸石占沸石總重量的50~100重%,大孔沸石占沸石總重量的O~50重%。
17.按照權(quán)利要求16的方法,其特征在于,所述的中孔沸石占沸石總重量的70~100重%,大孔沸石占沸石總重量的O~30重%。
18.按照權(quán)利要求1-9中的任一種方法,其特征在于,所述的輕質(zhì)烴油原料為餾程為25-204 °C的烴餾分。`
【文檔編號(hào)】C07C4/06GK103509594SQ201210216137
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】魏曉麗, 毛安國(guó), 張久順, 袁起民, 白風(fēng)宇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院