專利名稱：一種催化裂化方法以及用于該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化裂化方法以及用于該方法的裝置。具體而言，本發(fā)明提供一種催化裂化方法，該方法包括使用三根提升管和催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)，其中第一至三提升管所用的催化劑根據(jù)該催化裂化方法的產(chǎn)物需要進(jìn)行選擇，并分別形成用于第一至三提升管的催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)，從而有效改善催化裂化的產(chǎn)品分布，提高目的產(chǎn)品質(zhì)量。
背景技術(shù)：
迄今為止的現(xiàn)有催化裂化技術(shù)，大都沿用早期的提升管反應(yīng)器及反應(yīng)-再生系統(tǒng)流程，一個(gè)提升管反應(yīng)器和一個(gè)再生器構(gòu)成一個(gè)催化劑循環(huán)系統(tǒng)，其提升管反應(yīng)器長(zhǎng)度大多在30～36米，有的甚至長(zhǎng)達(dá)40多米。生產(chǎn)過程是預(yù)熱的原料油經(jīng)進(jìn)料噴嘴進(jìn)入提升管反應(yīng)器，與來自再生器的高溫催化劑接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)，油氣攜催化劑以10米/秒左右的平均線速沿提升管向上流動(dòng)，邊流動(dòng)邊反應(yīng)，經(jīng)歷大約3秒鐘左右的時(shí)間。反應(yīng)過程中不斷有焦炭生成并沉積在催化劑表面及活性中心上，使催化劑的活性及選擇性急劇下降。為此，結(jié)焦催化劑必須及時(shí)與反應(yīng)油氣分離并進(jìn)入再生器進(jìn)行燒焦再生后再循環(huán)使用，形成催化劑的循環(huán)回路。反應(yīng)油氣則進(jìn)入分離系統(tǒng)分離出所需要的產(chǎn)品(一般包括催化柴油、汽油和液化石油氣三種產(chǎn)品)，原料中經(jīng)過一次反應(yīng)未轉(zhuǎn)化為所需輕質(zhì)產(chǎn)品的部分(通常稱為循環(huán)油)再次進(jìn)入提升管反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。這就是目前催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)的基本過程。
由于重油的特殊性質(zhì)，給催化裂化過程帶來了種種困難。近年來催化裂化技術(shù)的發(fā)展主要圍繞重油催化裂化(RFCC)技術(shù)，而且大多都是在提升管反應(yīng)器之前或之后進(jìn)行局部部件的改造，使之達(dá)到某種理想效果。現(xiàn)有主要的新技術(shù)及其作用如下重油進(jìn)料(噴嘴)的霧化技術(shù)----改善原料與催化劑的接觸狀況，提高輕油收率；提升管末端的氣固快分技術(shù)----使氣固快速分離，減少過裂化反應(yīng)；提升管反應(yīng)終止劑技術(shù)----縮短反應(yīng)時(shí)間，減少不利二次反應(yīng)，提高輕油收率；待生劑高效多段汽提技術(shù)----強(qiáng)化汽提效果，減少焦炭產(chǎn)率、提高輕油收率；兩段高效再生技術(shù)----提高燒焦強(qiáng)度，減少再生催化劑上的含炭量，維持較高的催化劑活性；分段進(jìn)料技術(shù)----期望區(qū)別對(duì)待不同性質(zhì)的原料，優(yōu)化反應(yīng)過程；毫秒催化裂化新技術(shù)----縮短反應(yīng)時(shí)間，減少二次反應(yīng)；下行式提升管技術(shù)----改善油劑接觸反應(yīng)歷程，尚在開發(fā)研究階段。
上述現(xiàn)有催化裂化技術(shù)，除最后兩項(xiàng)涉及提升管反應(yīng)器形式變化外，其余均不改動(dòng)現(xiàn)有提升管反應(yīng)器的總體結(jié)構(gòu)。但目前的常規(guī)提升管催化裂化工藝存在很多弊端(1)提升管過長(zhǎng)，致使油氣在提升管內(nèi)的停留時(shí)間過長(zhǎng)(3秒左右)，而催化劑只能在較短時(shí)間內(nèi)(約1秒之內(nèi))維持其有效活性及選擇性。因此，在常規(guī)提升管后半段，由于催化劑活性及選擇性很低而發(fā)生大量熱反應(yīng)和不利的二次反應(yīng)，不利于改善產(chǎn)品分布和提高轉(zhuǎn)化深度；(2)常規(guī)催化裂化的新鮮原料與循環(huán)油(回?zé)捰秃突責(zé)捰蜐{)同在一根提升管內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，這是非常不利的。因?yàn)檫@兩種油品的氣化特性不同，在催化劑上的吸附能力和反應(yīng)能力是相反的，兩者競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果是都不能得到充分有效的反應(yīng)，從而影響輕質(zhì)產(chǎn)品收率和轉(zhuǎn)化深度的提高(這已被本發(fā)明的發(fā)明人在前期開發(fā)的兩段提升管催化裂化技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)所證明)；(3)常規(guī)催化(尤其重油催化)的汽油餾分中烯烴含量很高，這也是由于當(dāng)大量汽油生成時(shí)，催化劑的活性已經(jīng)很低，汽油中烯烴不可能再進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化所致。
由本發(fā)明的申請(qǐng)人提交的中國(guó)專利ZL00134054.9“兩段提升管催化裂化新技術(shù)”，其包括將來自再生器的高溫催化劑首先進(jìn)入第一提升管下部與原料油接觸，原料油被氣化并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘的時(shí)間后，在提升管的兩段之間分離出已經(jīng)部分結(jié)焦失活的半待生催化劑進(jìn)行再生循環(huán)；在第二提升管提供再生的催化劑，與中間分離器出來的油氣接觸，所述油氣攜帶催化劑向上流動(dòng)并繼續(xù)進(jìn)行催化裂化反應(yīng)。該方法盡管可以改善催化裂化過程的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量，但由于催化裂化新鮮原料、循環(huán)油和催化汽油三股物流的催化裂化反應(yīng)需要不同的反應(yīng)條件，彼此相互制約。此外，重油裂化生產(chǎn)輕質(zhì)油品所需要的催化劑與進(jìn)一步催化裂解汽油生產(chǎn)低碳烯烴所需要的催化劑也是截然不同的。因此，該方法無法在催化裂化工藝中實(shí)現(xiàn)不同的生產(chǎn)目的，以生產(chǎn)輕質(zhì)油品或者提高汽油裂解為乙烯、丙烯的選擇性和提高丙烯的收率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種催化裂化方法，該方法包括1)在第一提升管中將原料油進(jìn)行小于1.5秒的催化裂化，并將所得物流送入第一分離裝置；2)將來自第一分離裝置的所得回?zé)捰瓦M(jìn)行小于1.5秒的催化裂化，并將所得物流送入第一分離裝置；以及，3)將來自第一分離裝置的所得粗汽油和/或任選的柴油進(jìn)行催化反應(yīng)，其中第一至三根提升管中的反應(yīng)條件與所用的催化劑根據(jù)該催化裂化方法的產(chǎn)物需要進(jìn)行選擇，并分別形成用于第一至三根提升管的催化劑的催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)，從而有效改善催化裂化的產(chǎn)品分布，提高目的產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明還提供了一種用于所述方法的催化裂化反應(yīng)裝置，其中包括
包括第一提升管、第一沉降器、催化劑再生器和催化劑輸送管的第一催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)；將第一所得油氣進(jìn)行分離的第一分離裝置，將第一沉降器連接至第一分離裝置的管線，將第一分離裝置的回?zé)捰蜐{物流連接至第二提升管的管線以及將第一分離裝置的粗汽油和/或柴油物流連接至第三提升管的管線；包括第二提升管、第一沉降器、再生器和催化劑輸送管的第二催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)；第一和第二提升管反應(yīng)混合物經(jīng)同一沉降器連接至第一分離裝置，和包括第三提升管、第二沉降器、再生器和催化劑輸送管的第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)，以及將該沉降器中所得油氣進(jìn)行分離的第二分離裝置。
無論使用什么催化劑，第一和第二催化劑循環(huán)系統(tǒng)都共用同一個(gè)沉降器，再生器的使用則根據(jù)不同的工藝要求可共用同一個(gè)再生器，也可分別使用各自的再生器；這樣，三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合，對(duì)步驟1)到3)中的不同物流采用各自適宜的反應(yīng)條件和催化劑，有效地改變催化裂化過程的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是1.徹底打破原有提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式和反應(yīng)再生系統(tǒng)流程，采用三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)組合反應(yīng)器，取代了現(xiàn)有催化裂化技術(shù)領(lǐng)域所采用的單一提升管反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)的物流應(yīng)用與其相適應(yīng)的反應(yīng)條件及催化劑進(jìn)行反應(yīng)。
2.本發(fā)明還包括使用不同性能的催化劑。在第一、第二提升管使用的催化劑，包括市售的各種牌號(hào)催化裂化催化劑；在第三提升管使用的催化劑，包括選自常規(guī)裂化催化劑、多產(chǎn)乙烯丙烯催化劑及助劑、降烯烴催化劑及助劑、脫硫催化劑及助劑中一種或多種。
3.依據(jù)不同的生產(chǎn)目的，本發(fā)明可以采用不同形式的三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)FCC工藝流程實(shí)現(xiàn)，在步驟1)至3)使用相同催化劑的情況下，可只采用一個(gè)再生器，在步驟1)至3)使用不同催化劑的情況下，則可分別采用兩個(gè)或兩個(gè)再生器(其中包括在一個(gè)再生器內(nèi)設(shè)置兩個(gè)相互隔離的再生區(qū))；在每個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中，可以使用一種催化劑或兩種或兩種以上不同性能的催化劑。


附圖1為本發(fā)明的第一種形式的三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)組合的催化裂化裝置流程示意圖，其中三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用同一種催化劑；附圖2為本發(fā)明的第二種形式的三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)組合的催化裂化裝置流程示意圖，其中第一和第二催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用同一種催化劑，第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用另一種催化劑；附圖3為本發(fā)明的第三種形式的三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)組合的催化裂化裝置示意圖，其中第一和第二催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用同一種催化劑，第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用另一種催化劑，并且第三提升管為下行式反應(yīng)器。
其中1---第一提升管，2---第二提升管，3---第三提升管，4---第一沉降器，5---第一再生器，6---第二沉降器，7---催化劑緩沖罐，8---催化劑輸送燒焦管，9---分餾塔，10---閃蒸塔，11---原料油入口，12---預(yù)提升氣，13---空氣+干氣，14---預(yù)提升氣，15---粗汽油回?zé)掃M(jìn)口，16---C4以上烯烴回?zé)挘?7---柴油出裝置，18---富氣去吸收穩(wěn)定及氣分，19---裂化氣去吸收穩(wěn)定及氣分，20---高辛烷值汽油，21---煙氣，22---煙氣，23---回?zé)捰图坝蜐{入口，24---第一沉降器物流至分餾塔管線，26---催化劑緩沖罐具體實(shí)施方式
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明優(yōu)選通過以下三種裝置的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的1.當(dāng)三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用同一種催化劑時(shí)，其中第一提升管1和第二提升管2可共用第一沉降器4，第一、第二和第三提升管可共用第一再生器5；這樣，第一提升管1和第二提升管2的頂部直接設(shè)置在第一沉降器4中，其底部則分別與緩沖罐7相連接，第三提升管3的頂部設(shè)置在第二沉降器6中，其底部與第一再生器5相連接。
2.當(dāng)?shù)谝缓偷诙呋瘎┰偕脱h(huán)系統(tǒng)使用同一種催化劑，第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用另一種催化劑時(shí)，其中第一提升管1和第二提升管2可共用第一沉降器4；第一和第二提升管可共用第一再生器5，但在第一再生器5中設(shè)置隔板分離出獨(dú)立的再生空間供第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用；這樣，第一提升管1和第二提升管2的頂部直接設(shè)置在第一沉降器4中，其底部則分別與緩沖罐7相連接，第三提升管3的頂部設(shè)置在第二沉降器6中，其底部與第一再生器5的獨(dú)立再生空間相連接。
3.當(dāng)?shù)谝缓偷诙呋瘎┰偕脱h(huán)系統(tǒng)使用同一種催化劑，第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用另一種催化劑時(shí)，其中第一提升管1和第二提升管2可共用第一沉降器4，第一和第二提升管可共用第一再生器5；這樣，第一提升管1和第二提升管2的頂部直接設(shè)置在第一沉降器4中，其底部則分別與第一再生器5相連接，第三提升管3為下行式反應(yīng)器，其出口端設(shè)置在第二沉降器6中，其入口端與催化劑緩沖罐26相連接。
根據(jù)不同的產(chǎn)品要求，本發(fā)明優(yōu)選通過以下三種具體實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的第一實(shí)施方案是以重質(zhì)油為原料，目的是多產(chǎn)汽油和柴油，同時(shí)實(shí)現(xiàn)催化汽油的有效改質(zhì)。
新鮮原料在第一提升管1進(jìn)行反應(yīng)，其中使用裂化催化劑、大劑油比、短反應(yīng)時(shí)間。第一提升管的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)管線24進(jìn)入分餾塔9分離，柴油17作為最終產(chǎn)品出裝置；回?zé)捰图坝蜐{23進(jìn)第二提升管2在適宜的條件下反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)管線24也進(jìn)分餾塔9；來自分餾塔9的粗汽油15進(jìn)第三提升管3，其中可使用普通裂化催化劑、降烯烴催化劑、脫硫催化劑或其他多功能催化劑等中的一種或多種進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后油氣經(jīng)管線25進(jìn)閃蒸塔10，將少量縮合產(chǎn)物(輕柴油餾分)分出，得到烯烴含量、硫含量、辛烷值都能滿足要求的清潔汽油20。
第二類實(shí)施方案是以重質(zhì)油為原料，目的是多產(chǎn)低碳烯烴和高辛烷值汽油組分。
控制第一、第二提升管的反應(yīng)條件，提高苛刻度，盡量多產(chǎn)汽油、氣體，少產(chǎn)柴油(必要時(shí)將柴油回?zé)?，來自分餾塔9的粗汽油15進(jìn)第三提升管，其中使用多產(chǎn)乙烯丙烯催化劑在適宜的條件下進(jìn)行反應(yīng)，得到富含乙烯丙烯的氣體和高辛烷值汽油組分。通過調(diào)節(jié)第一提升管和第二提升管的操作條件，本方案還可以實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)柴油和低碳烯烴的生產(chǎn)目的。
實(shí)施例1目的是提高轉(zhuǎn)化深度和輕油收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量。
參照附圖1，其反應(yīng)流程是
來自再生器5的高溫催化劑首先用空氣提升到催化劑緩沖罐7，提升催化劑過程中在輸送管8和緩沖罐7內(nèi)可燒掉催化劑上殘留的少量焦炭。隨后高溫催化劑進(jìn)入第一提升管1下部與新鮮原料油11接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器4將催化劑(稱半待生催化劑)與油氣分離，半待生催化劑經(jīng)沉降器4的汽提段汽提分出攜帶的油氣后返回再生器5內(nèi)進(jìn)行再生，由此形成催化劑的第一再生和循環(huán)系統(tǒng)。第一沉降器4出來的油氣進(jìn)入分餾塔9進(jìn)行產(chǎn)品分離，從分餾塔9底部出來的回?zé)捰图坝蜐{經(jīng)管線23進(jìn)入第二提升管2，與來自緩沖罐7的熱催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器4進(jìn)行油劑分離，所得催化劑經(jīng)汽提后也返回再生器5，由此形成催化劑的第二再生和循環(huán)系統(tǒng)。柴油從分餾塔9抽出作為產(chǎn)品出裝置；來自分餾塔頂?shù)挠蜌饨?jīng)冷凝冷卻分為粗汽油15和催化富氣18，富氣去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，粗汽油15進(jìn)入第三提升管3，與來自再生器5(或再生器外取熱器)的催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1～5秒鐘進(jìn)入第二沉降器6進(jìn)行油劑分離，沉積少量焦炭的催化劑經(jīng)汽提后返回再生器5，由此形成催化劑的第三再生和循環(huán)系統(tǒng)。從第二沉降器頂出來的油氣還含有很少量的柴油組分，這些氣體進(jìn)入閃蒸塔10，從塔底分出柴油組分，塔頂油氣經(jīng)冷凝冷卻分離為高辛烷值、低烯烴含量汽油20和裂解氣，分路進(jìn)入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行后處理。
從反應(yīng)的結(jié)果看，采用附圖1的本發(fā)明的催化裂化反應(yīng)裝置，克服了中國(guó)專利ZL00134054.9所述的兩段提升管工藝中汽油和回?zé)捰图坝蜐{(循環(huán)油)同在第二段提升管反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的弊端。在本發(fā)明的方法中，新鮮原料進(jìn)第一提升管、循環(huán)油進(jìn)第二提升管、粗汽油進(jìn)第三提升管，實(shí)現(xiàn)了不同性質(zhì)的物流采用不同的反應(yīng)條件進(jìn)行分段反應(yīng)的原理。通過控制第三提升管的反應(yīng)條件，使得既能減少汽油裂化損失，又能提高降低汽油烯烴含量的效果，從而獲得較兩段提升管技術(shù)更加理想的產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)比結(jié)果見表1。
表1三根提升管與三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)與兩段提升管催化裂化產(chǎn)品的收率情況比較(多產(chǎn)汽柴油方案)

注兩種工藝使用同種原料和催化劑(催化原料和催化劑為石油大學(xué)勝華教學(xué)實(shí)驗(yàn)廠催化裂化裝置進(jìn)料和ZC-7300平衡催化劑，山東省周村催化劑廠)。
表1中數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明的催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)和兩段提升管相比，輕油收率提高了近2個(gè)百分點(diǎn)，目的產(chǎn)品收率和總液收率均提高了1個(gè)百分點(diǎn)，干氣和焦炭產(chǎn)率進(jìn)一步減少，這主要?dú)w功于第三提升管采用了較為緩和的反應(yīng)條件，減少了汽油裂化損失。此外，也由于第三提升管的緩和操作條件，促進(jìn)了汽油進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移及異構(gòu)化反應(yīng)，進(jìn)一步降低了汽油的烯烴含量。
實(shí)施例2目的是提高轉(zhuǎn)化深度和輕油收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)低碳烯烴。
參照附圖2，由于用于粗汽油改質(zhì)或粗汽油裂解生產(chǎn)低碳烯烴的催化劑與重油裂化催化劑不相同，所以在實(shí)施例2中使用了兩種性質(zhì)不同的催化劑，第一、二催化劑再生循環(huán)系統(tǒng)采用ZC-7300平衡催化劑(山東省周村催化劑廠)，取自石油大學(xué)勝華教學(xué)實(shí)驗(yàn)廠催化裂化裝置，第三再生催化劑循環(huán)系統(tǒng)使用多產(chǎn)低碳烯烴的CRP-1平衡催化劑(山東省周村催化劑廠)，取自濟(jì)南煉油廠重油催化裂化裝置)。其反應(yīng)流程是來自第一再生器5的高溫催化劑首先用空氣提升到催化劑緩沖罐7，在提升催化劑過程中，在輸送管8和緩沖罐7內(nèi)可燒掉催化劑上殘留的少量焦炭，隨后高溫催化劑進(jìn)入第一提升管1下部與新鮮原料油11接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)。經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器4將所得的半待生催化劑與油氣分離，半待生催化劑經(jīng)沉降器的汽提段汽提分出攜帶的油氣后返回第一再生器5內(nèi)進(jìn)行再生，由此形成催化劑的第一再生和循環(huán)系統(tǒng)；第一沉降器4出來的油氣進(jìn)入分餾塔9進(jìn)行產(chǎn)品分離，從分餾塔9底部出來的回?zé)捰图坝蜐{經(jīng)管線23進(jìn)入第二提升管2，與來自緩沖罐7的熱催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器4進(jìn)行油劑分離，所得催化劑經(jīng)汽提后也返回第一再生器5，由此形成催化劑的第二再生和循環(huán)系統(tǒng)；柴油17從分餾塔9抽出作為產(chǎn)品出裝置；來自分餾塔9頂?shù)挠蜌饨?jīng)冷凝冷卻分為粗汽油(5和催化富氣18。富氣去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，粗汽油15進(jìn)入第三提升管3，與來自第一再生器5的由隔板分離出的獨(dú)立再生區(qū)的另一種催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1～5秒鐘進(jìn)入第二沉降器6進(jìn)行油劑分離，沉積少量焦炭的催化劑經(jīng)汽提后返回第一再生器5的獨(dú)立再生區(qū)，由此形成催化劑的第三再生和循環(huán)系統(tǒng)；從第二沉降器6頂出來的油氣還含有少量的柴油組分，這些氣體進(jìn)入閃蒸塔10，從塔底分出柴油組分，塔頂油氣經(jīng)冷凝冷卻分離為高辛烷值、低烯烴含量汽油和裂解氣，分路進(jìn)入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行后處理。
對(duì)比結(jié)果見表2。
表2多產(chǎn)乙烯丙烯方案的產(chǎn)品收率情況比較


表2中列出了兩段提升管、本發(fā)明的催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)乙烯丙烯方案時(shí)的產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)，從表中數(shù)據(jù)看出，采用本發(fā)明的催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)以大慶常壓渣油為原料，乙烯+丙烯產(chǎn)率高達(dá)42％，這是迄今為止任何工藝所無法達(dá)到的。
實(shí)施例3目的是有效多生產(chǎn)低碳烯烴和高辛烷值汽油組分。
參照附圖3，與實(shí)施例2所不同的是，實(shí)施例3中的第三提升管采用了下行式提升管反應(yīng)器，并考慮了C4烯烴回?zé)?，有效提高低碳烯烴產(chǎn)率。其反應(yīng)流程是來自第一再生器5的高溫催化劑進(jìn)入第一提升管1下部與新鮮原料油接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器4將催化劑(稱半待生催化劑)與油氣分離，半待生催化劑經(jīng)沉降器4的汽提段汽提分出攜帶的油氣后返回第一再生器5進(jìn)行再生，由此形成催化劑的第一再生和循環(huán)系統(tǒng)。油氣進(jìn)入分餾塔9進(jìn)行產(chǎn)品分離，從分餾塔9底部出來的回?zé)捰秃陀蜐{經(jīng)管線23進(jìn)入第二提升管2，與來自第一再生器5的再生催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器4進(jìn)行油劑分離，催化劑經(jīng)汽提后也返回第一再生器5，由此形成催化劑的第二再生和循環(huán)系統(tǒng)。柴油17從分餾塔9抽出作為產(chǎn)品出裝置；來自分餾塔9頂?shù)挠蜌饨?jīng)冷凝冷卻分為粗汽油15和催化富氣18。富氣去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，粗汽油進(jìn)入第三段下行提升管3，與來自催化劑緩沖罐26的高溫催化劑(另一種不同性質(zhì)的催化劑，多產(chǎn)低碳烯烴的CRP-1平衡催化劑(山東省周村催化劑廠)，取自濟(jì)南煉油廠重油催化裂化裝置)接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約半秒左右的時(shí)間進(jìn)入第二沉降器6進(jìn)行油劑分離，沉積少量焦炭的催化劑進(jìn)入催化劑輸送及燒焦管8再生后返回催化劑緩沖罐26，由此形成催化劑的第三再生和循環(huán)系統(tǒng)。從第二沉降器6頂出來的油氣含有大量乙烯、丙烯和高辛烷值汽油組分，還含有很少量的柴油組分。這些氣體進(jìn)入閃蒸塔10，從塔10底分出柴油組分，塔頂油氣經(jīng)冷凝冷卻分離為高辛烷值汽油和裂解氣，并進(jìn)入吸收穩(wěn)定和氣體分離系統(tǒng)進(jìn)行后處理。氣體分離系統(tǒng)得到的C4以上烯烴16返回第三提升管3，與來自催化劑緩沖罐26的高溫催化劑接觸反應(yīng)。
在實(shí)施例2和實(shí)施例3中，采用的也是在兩段提升管基礎(chǔ)上增加第三提升管和第二沉降器，構(gòu)成的三根提升管和三個(gè)催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)。控制第一、第二提升管的反應(yīng)條件，提高苛刻度，盡量多產(chǎn)汽油、氣體，少產(chǎn)柴油(必要時(shí)將柴油回?zé)?；汽油進(jìn)第三提升管，使用多產(chǎn)乙烯丙烯催化劑，在適宜的條件下進(jìn)行反應(yīng)，C4餾分回?zé)?，最終得到富含乙烯丙烯的氣體和高辛烷值汽油組分。
發(fā)明效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出的特點(diǎn)1.強(qiáng)化和改善了重油催化裂化反應(yīng)過程可大幅度提高轉(zhuǎn)化深度，在高轉(zhuǎn)化率下獲得最優(yōu)的產(chǎn)品分布，提高輕質(zhì)油品收率；顯著改善催化汽油的質(zhì)量大幅度降低催化汽油中的烯烴含量、增加異構(gòu)烴和芳烴含量，提高催化汽油辛烷值。
2.以重質(zhì)油為原料，采用本發(fā)明的催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)催化裂化工藝、采用新型乙烯丙烯催化劑，獲得40％左右的乙烯丙烯和部分高辛烷值汽油組分。
權(quán)利要求
1.一種催化裂化方法，該方法包括該方法包括1)在第一提升管中將原料油進(jìn)行小于1.5秒的催化裂化，并將所得物流送入第一分離裝置；2)將來自第一分離裝置的所得回?zé)捰瓦M(jìn)行小于1.5秒的催化裂化，并將所得物流送入第一分離裝置；以及，3)將來自第一分離裝置的所得粗汽油和/或任選的柴油進(jìn)行催化反應(yīng)，其中第一至三根提升管中的反應(yīng)條件與所用的催化劑根據(jù)該催化裂化方法的產(chǎn)物需要進(jìn)行選擇，并分別形成用于第一至三根提升管的催化劑的催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1所述的催化裂化方法，其中在第一至第三提升管中分別使用不同的催化劑。
3.權(quán)利要求1所述的催化裂化方法，其中在第一至第三提升管中使用同一種催化劑，所述催化劑為催化裂化催化劑。
4.權(quán)利要求1所述的催化裂化方法，其中在第一和第二提升管中使用相同的催化劑，所述催化劑為催化裂化催化劑，其中在第三提升管中使用另一種催化劑，所述催化劑選自常規(guī)裂化催化劑、多產(chǎn)乙烯丙烯催化劑及助劑、降烯烴催化劑及助劑、脫硫催化劑及助劑中一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化方法，所述方法包括來自再生器(5)的高溫催化劑進(jìn)入第一提升管(1)下部與原料油接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器(4)將結(jié)焦催化劑與油氣分離，結(jié)焦催化劑返回再生器(5)內(nèi)進(jìn)行再生，由此形成催化劑的第一再生和循環(huán)系統(tǒng)；第一沉降器(4)出來的油氣進(jìn)入分餾塔(9)進(jìn)行產(chǎn)品分離，從分餾塔(9)底部出來的回?zé)捰图坝蜐{進(jìn)入第二提升管(2)，與來自緩沖罐(7)的熱催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器(4)進(jìn)行油劑分離，所得催化劑也返回再生器(5)，由此形成催化劑的第二再生和循環(huán)系統(tǒng)；來自分餾塔(9)頂?shù)挠蜌夥蛛x為粗汽油(15)和催化富氣(18)，粗汽油(15)進(jìn)入第三提升管(3)，與來自再生器(5)的催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1～5秒鐘進(jìn)入第二沉降器(6)進(jìn)行油劑分離，所得催化劑經(jīng)汽提后返回再生器(5)，由此形成催化劑的第三再生和循環(huán)系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化方法，所述方法包括來自第一再生器(5)的高溫催化劑進(jìn)入第一提升管(1)下部與原料油接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器(4)將所得的結(jié)焦催化劑與油氣分離，結(jié)焦催化劑返回第一再生器(5)內(nèi)進(jìn)行再生，由此形成催化劑的第一再生和循環(huán)系統(tǒng)；第一沉降器(4)出來的油氣進(jìn)入分餾塔(9)進(jìn)行產(chǎn)品分離，從分餾塔(9)底部出來的回?zé)捰图坝蜐{經(jīng)管線(23)進(jìn)入第二提升管(2)，與來自緩沖罐(7)的熱催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器(4)進(jìn)行油劑分離，所得催化劑經(jīng)汽提后也返回第一再生器(5)，由此形成催化劑的第二再生和循環(huán)系統(tǒng)；來自分餾塔頂?shù)挠蜌夥蛛x為粗汽油(15)和催化富氣(18)，粗汽油(15)進(jìn)入第三提升管(3)，與第一再生器(5)中分離出的獨(dú)立再生區(qū)中的另一種催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1～5秒鐘進(jìn)入第二沉降器(6)進(jìn)行油劑分離，所得催化劑經(jīng)汽提后返回第一再生器(5)的獨(dú)立再生區(qū)，由此形成催化劑的第三再生和循環(huán)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化方法，所述方法包括來自第一再生器(5)的高溫催化劑進(jìn)入第一提升管(1)下部與原料油接觸、氣化并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器(4)，將所得的結(jié)焦催化劑與油氣分離，結(jié)焦催化劑返回第一再生器(5)進(jìn)行再生，由此形成催化劑的第一再生和循環(huán)系統(tǒng)；油氣進(jìn)入分餾塔(9)進(jìn)行產(chǎn)品分離，從分餾塔(9)底部出來的回?zé)捰秃陀蜐{進(jìn)入第二提升管(2)，與來自第一再生器(5)的再生催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約1秒鐘左右的時(shí)間后，進(jìn)入第一沉降器(4)進(jìn)行油劑分離，所得催化劑返回第一再生器(5)，由此形成催化劑的第二再生和循環(huán)系統(tǒng)；來自分餾塔頂?shù)挠蜌饨?jīng)冷凝冷卻分為粗汽油(15)和催化富氣(18)，粗汽油進(jìn)入下行式的第三提升管(3)，與來自催化劑緩沖罐(26)的另一種高溫催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)歷大約半秒左右的時(shí)間進(jìn)入第二沉降器(6)進(jìn)行油劑分離，所得催化劑進(jìn)入催化劑輸送及燒焦管(8)再生后返回催化劑緩沖罐(7)，由此形成催化劑的第三再生和循環(huán)系統(tǒng)；從第二沉降器頂出來的油氣氣體進(jìn)入閃蒸塔(10)，塔頂油氣經(jīng)冷凝冷卻分離為高辛烷值汽油和裂解氣，并進(jìn)入吸收穩(wěn)定和氣體分離系統(tǒng)進(jìn)行后處理；氣體分離系統(tǒng)得到的C4以上烯烴(16)返回第三提升管，與來自催化劑緩沖罐(26)的高溫催化劑接觸反應(yīng)。
8.一種用于權(quán)利要求1所述的方法的催化裂化反應(yīng)裝置，其中包括包括第一提升管、第一沉降器、催化劑再生器和催化劑輸送管的第一催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)；將第一所得油氣進(jìn)行分離的第一分離裝置，將第一沉降器連接至第一分離裝置的管線，將第一分離裝置的回?zé)捰蜐{物流連接至第二提升管的管線以及將第一分離裝置的粗汽油和/或柴油物流連接至第三提升管的管線；包括第二提升管、第一沉降器、催化劑再生器和催化劑輸送管的第二催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)；第一和第二提升管反應(yīng)混合物經(jīng)同一沉降器連接至第一分離裝置，和包括第三提升管、第二沉降器、催化劑再生器和催化劑輸送管的第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)，以及將該沉降器中所得油氣進(jìn)行分離的第二分離裝置。
9.權(quán)利要求8所述的催化裂化反應(yīng)裝置，其中在第一至三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中分別使用不同的催化劑。
10.權(quán)利要求8所述的催化裂化反應(yīng)裝置，其中在第一至三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中使用同一種催化劑，所述催化劑為催化裂化催化劑。
11.權(quán)利要求8所述的催化裂化反應(yīng)裝置，其中在第一和二催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中使用相同的催化劑，所述催化劑為催化裂化催化劑，在第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中使用另一種催化劑，所述催化劑選自常規(guī)裂化催化劑、多產(chǎn)乙烯丙烯催化劑及助劑、降烯烴催化劑及助劑、脫硫催化劑及助劑中一種或多種。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化裂化反應(yīng)裝置，其中當(dāng)?shù)谝恢寥呋瘎┰偕脱h(huán)系統(tǒng)中使用同一種催化劑時(shí)，其第一提升管(1)和第二提升管(2)可共用第一沉降器(4)，其第一、第二和第三提升管可共用第一再生器(5)；這樣，第一提升管(1)和第二提升管(2)的頂部直接設(shè)置在第一沉降器(4)中，其底部則分別與緩沖罐(7)相連接，第三提升管(3)的頂部設(shè)置在第二沉降器(6)中，其底部與第一再生器(5)相連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化裂化反應(yīng)裝置，其中當(dāng)?shù)谝缓投呋瘎┰偕脱h(huán)系統(tǒng)中使用同一種催化劑，第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中使用另一種催化劑時(shí)，第一提升管(1)和第二提升管(2)可共用第一沉降器(4)，第一和第二提升管可共用第一再生器(5)；但在第一再生器(5)中分離出獨(dú)立的再生空間供第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)使用；這樣，第一提升管(1)和第二提升管(2)的頂部直接設(shè)置在第一沉降器(4)中，其底部則分別與緩沖罐(7)相連接，第三提升管(3)的頂部設(shè)置在第二沉降器(6)中，其底部與第一再生器(5)的獨(dú)立再生空間相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化裂化反應(yīng)裝置，當(dāng)?shù)谝缓投呋瘎┰偕脱h(huán)系統(tǒng)中使用同一種催化劑，第三催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)中使用另一種催化劑時(shí)，第一提升管(1)和第二提升管(2)可共用第一沉降器(4)，第一和第二提升管可共用第一再生器(5)；這樣，第一提升管(1)和第二提升管(2)的頂部直接設(shè)置在第一沉降器(4)中，其底部則分別與第一再生器(5)相連接，第三提升管(3)為下行式反應(yīng)器，其出口端設(shè)置在第二沉降器(6)中，其入口端與催化劑緩沖罐(26)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種催化裂化方法以及用于該方法的裝置。具體而言，本發(fā)明提供一種催化裂化方法，該方法包括1)在第一提升管中將原料油進(jìn)行小于1.5秒的催化裂化，并將所得物流送入第一分離裝置；2)將來自第一分離裝置的所得回?zé)捰瓦M(jìn)行小于1.5秒的催化裂化，并將所得物流送入第一分離裝置；以及，3)將來自第一分離裝置的所得粗汽油和/或任選的柴油進(jìn)行催化反應(yīng)，其中第一至三根提升管中的反應(yīng)條件與所用的催化劑根據(jù)該催化裂化方法的產(chǎn)物需要進(jìn)行選擇，并分別形成用于第一至三根提升管的催化劑的催化劑再生和循環(huán)系統(tǒng)，從而有效改善催化裂化的產(chǎn)品分布，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)C10G11/00GK1526794SQ200410007518
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者張建芳, 馬安, 山紅紅, 楊朝合, 鈕根林, 涂永善, 杜峰, 孫昱東, 李春義, 韓忠祥 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司, 石油大學(xué)(華東)