烴。根據(jù)本文公開的實施方式的逆流流動反應(yīng)器與傳統(tǒng)FCC提升管反應(yīng)器的整合可克服先前方法的缺點，可大幅度提高整體轉(zhuǎn)化和輕烯烴產(chǎn)量，和/或可提高加工較重原料的能力。
[0018]可通過下列方法促進(jìn)根據(jù)本文公開的實施方式的逆流流動反應(yīng)器與傳統(tǒng)FCC提升管反應(yīng)器整合:(a)使用共同的催化劑再生容器，(b)使用兩種催化劑用于產(chǎn)生輕烯烴，一種用于選擇性裂化來自常壓塔底的較重?zé)N，例如減壓瓦斯油、重減壓瓦斯油、重殘渣，而另一種用于選擇性裂化C4和石腦油范圍的烴，以及(C)使用逆流流動反應(yīng)器，該逆流流動反應(yīng)器將分離兩種催化劑，有利于C4或石腦油進(jìn)料與用于選擇性裂化該進(jìn)料并產(chǎn)生輕烯烴的催化劑接觸。
[0019]第一裂化催化劑可為Y型沸石催化劑、FCC催化劑或其它用于裂化較重?zé)N原料的類似催化劑。第二裂化催化劑可為ZSM-5或ZSM-1l型催化劑或用于裂化C4或石腦油范圍烴并且用于選擇性產(chǎn)生輕烯烴的類似催化劑。為了便于本文公開的雙反應(yīng)器方案的實施，第一裂化催化劑可具有比第二裂化催化劑更小和更輕的第一平均粒徑和密度，使得該催化劑可根據(jù)密度和尺寸(例如，根據(jù)催化劑顆粒的終速度或其它特性)而被分離。
[0020]在催化劑再生容器中，將從提升管反應(yīng)器和逆流流動反應(yīng)器回收的廢催化劑再生。再生之后，可將混合催化劑的第一部分從再生容器進(jìn)料至提升管反應(yīng)器(并流流動反應(yīng)器)?？蓪⒒旌洗呋瘎┑牡诙糠謴脑偕萜鬟M(jìn)料至逆流流動反應(yīng)器。
[0021]在并流流動反應(yīng)器中，將第一烴進(jìn)料與再生催化劑的第一部分接觸，從而裂化至少一部分烴以形成較輕烴。然后可將流出物從提升管反應(yīng)器回收，該流出物包含第一裂化烴產(chǎn)物和廢混合催化劑餾分。
[0022]在逆流流動反應(yīng)器中，再生催化劑的第二部分流入反應(yīng)器容器的上部，即催化劑分離區(qū)，接觸向上流動的烴和蒸汽或者另一汽提介質(zhì)。根據(jù)兩種催化劑的密度和粒徑中的至少一個的差別，維持流化組分的向上流動速度維持在將第一裂化催化劑與第二裂化催化劑分離的速度。用于選擇性裂化輕烴進(jìn)料的較大和密度較高的催化劑向下流動并且形成催化劑顆粒的密相床。向下流動的主要的第二裂化催化劑在逆流流動中與向上流動的第二烴進(jìn)料(前述的C4或石腦油餾分)接觸，裂化所述烴并形成諸如乙烯和丙烯的輕烯烴。催化劑繼續(xù)向下流動通過反應(yīng)區(qū)進(jìn)入更低的汽提區(qū)，其中催化劑與蒸汽或另一汽提介質(zhì)接觸以從第二裂化催化劑汽提出裂化的烴和未反應(yīng)的進(jìn)料組分。將廢第二裂化催化劑從逆流流動反應(yīng)器回收并返回至催化劑再生容器。將汽提介質(zhì)、裂化的烴產(chǎn)物和分離的第一裂化催化劑作為流出物從反應(yīng)器的上部回收。
[0023]來自逆流流動反應(yīng)器出口的第二流出物(裂化的烴產(chǎn)物和分離的第一裂化催化劑)通過在氣動流化規(guī)則下操作的氣動提升管管道輸送至脫離容器。該提升管管道還能夠被用于引入額外數(shù)量的重質(zhì)進(jìn)料或從第一階段反應(yīng)器(提升管反應(yīng)器)再運送部分進(jìn)料。這有兩個目的。第一，在逆流流動反應(yīng)器蒸氣出口管線中的催化劑主要為Y型沸石/傳統(tǒng)FCC催化劑，其被優(yōu)選用于在相對較低的反應(yīng)溫度下將重質(zhì)進(jìn)料分子裂化成中間餾分(柴油)。優(yōu)選較低的反應(yīng)溫度(475°C至520°C)以使中間餾分最大化。第二，這有助于同時冷卻(淬滅)來自逆流流動反應(yīng)器的較輕的烴產(chǎn)物流。該裂化反應(yīng)為吸熱的，這有助于降低流出產(chǎn)物蒸氣的溫度并且減少停留時間。
[0024]將第一流出物(來自提升管反應(yīng)器的裂化的烴和廢混合催化劑)和第二流出物(來自逆流流動反應(yīng)器的裂化的烴和分離的第一裂化催化劑)都進(jìn)料至脫離容器以從第一和第二裂化的烴產(chǎn)物將廢混合催化劑餾分和分離的第一裂化催化劑分離出來。包含輕烯烴、(;烴、石腦油范圍烴和較重?zé)N的裂化的烴產(chǎn)物隨后被分離，以回收所需產(chǎn)物或產(chǎn)物餾分。
[0025]因此，本文公開的方法使逆流流動反應(yīng)器和提升管反應(yīng)器整合，伴隨共同的產(chǎn)物分離和催化劑再生，其中在逆流流動反應(yīng)器中使用的催化劑對于裂化C4和石腦油范圍的烴產(chǎn)生輕烯烴具有高度選擇性。除了其它優(yōu)點外，共同的催化劑再生還提供了熱平衡，而共同的產(chǎn)物分離(脫離容器等)提供了操作的簡化和降低了計件數(shù)。
[0026]現(xiàn)參見圖1，根據(jù)本文公開裂化烴和產(chǎn)生輕烯烴的方法的簡化流程圖被闡明。該方法包括雙反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，用于使來自石油殘渣原料的丙烯和乙烯的產(chǎn)量最大化。第二反應(yīng)器為裝備有擋板或內(nèi)部構(gòu)件的密相流化床反應(yīng)器。來自第一反應(yīng)器產(chǎn)物的C4烯烴和/或輕石腦油或者來自外部來源的類似進(jìn)料流在第二反應(yīng)器中被處理，以增加包括乙烯和丙烯的輕烯烴以及芳烴/高辛烷值汽油的產(chǎn)量。
[0027]通過第一提升管反應(yīng)器3的底部附近的一個或多個進(jìn)料注入器2注入重質(zhì)汽油殘渣進(jìn)料。重質(zhì)汽油進(jìn)料與通過J彎管I引入的熱的再生催化劑接觸。所述催化劑可為諸如Y型沸石類催化劑，其可單獨使用或者與其它催化劑(例如ZSM-5或ZSM-11)組合使用。
[0028]可通過來自再生器17的熱的再生催化劑提供進(jìn)料汽化和/或?qū)⑦M(jìn)料溫度升至所需反應(yīng)器溫度，例如在500°C至約700°C的范圍內(nèi)，以及吸熱熱量(反應(yīng)熱)需要的熱量。在第一提升管反應(yīng)器3中的壓力通常在約I巴至約5巴的范圍。
[0029]裂化反應(yīng)的主要部分完成之后，產(chǎn)物的混合物、未轉(zhuǎn)化的進(jìn)料蒸氣和廢催化劑流入容納在旋風(fēng)分離器密閉容器8中的兩階段旋風(fēng)分離器系統(tǒng)。該兩階段旋風(fēng)分離器系統(tǒng)包括一級旋風(fēng)分離器4，用于從蒸氣中分離廢催化劑。該廢催化劑通過一級旋風(fēng)分離器料腿(dip leg) 5被排入汽提塔9中。來自一級旋風(fēng)分離器4的分離的蒸氣和來自第二反應(yīng)器32的產(chǎn)物蒸氣(通過流動管線36a和單階段旋風(fēng)分離器36c引入的)夾帶的細(xì)微催化劑顆粒在第二階段旋風(fēng)分離器6中被分離。收集的催化劑通過料腿7被排放至汽提塔9中。來自第二階段旋風(fēng)分離器6的蒸氣通過連接至集氣室(plenum)ll的二級旋風(fēng)分離器出口被排出，并且隨后通過反應(yīng)蒸氣管線12b被運送至主分餾器/氣體分餾裝置，用于回收產(chǎn)物，包括所需烯烴。如有必要，利用經(jīng)分布器管線12a引入作為淬滅介質(zhì)的輕循環(huán)油(LCO)或蒸汽將產(chǎn)物蒸氣進(jìn)一步冷卻。
[0030]通過料腿5、7回收的廢催化劑在汽提塔床9中汽提，從而通過逆流接觸經(jīng)蒸汽分布器10引入汽提塔9的底部的蒸汽來去除間質(zhì)蒸氣(陷于催化劑顆粒間的烴蒸氣)。然后廢催化劑通過廢催化劑立管13a和提升管線(lift line) 15被輸送至再生器17。位于廢催化劑立管13a上的廢催化劑滑閥13b用來控制催化劑從汽提塔9流向再生器17。通過分布器14引入一小部分的助燃空氣以幫助廢催化劑平穩(wěn)轉(zhuǎn)移。
[0031]通過密相再生器床24中心的廢催化劑分布器16排出結(jié)焦催化劑或廢催化劑。通過位于再生器床24底部的空氣分布器18引入助燃空氣。然后，沉積在催化劑上的焦炭通過與助燃空氣反應(yīng)在再生器17中燃盡。再生器17可在例如約640°C至約750°C的溫度和約I巴至約5巴的壓力下操作。隨著煙氣被夾帶的催化劑微粒被收集在第一階段旋風(fēng)分離器19和第二階段旋風(fēng)分離器21中，并且分別通過料腿20、22被排入再生器催化劑床中。從第二階段旋風(fēng)分離器21的出口回收的煙氣通過再生器集氣室23被引至煙氣管線24，用于下游廢熱回收和/或能量回收。
[0032]再生催化劑的第一部分通過收回管線25被收回至再生催化劑(RCSP)料斗26中，其與再生器17和再生催化劑立管27流動連通。在RCSP料斗中的催化劑床隨著再生器17床層級別(bed level)而浮動。然后再生催化劑從RCSP料斗26通過再生催化劑立管27轉(zhuǎn)移至提升管反應(yīng)器3，其與J彎管I流動連通?？赏ㄟ^位于再生催化劑立管27上的RCSP滑閥28調(diào)節(jié)從再生器17流向提升管反應(yīng)器3的催化劑。調(diào)節(jié)滑閥28的開口以控制催化劑流動，從而維持提升管反應(yīng)器3中所需的頂部溫度。
[0033]除了提升蒸汽之外，還提供了通過位于Y區(qū)段氣體分布器Ia向J彎管I注入諸如C4烯烴和石腦油或類似的外部流的進(jìn)料流作為提升介質(zhì)，使得再生催化劑能夠從J彎管I平穩(wěn)轉(zhuǎn)移至提升管反應(yīng)器3。J彎管I還可作為密相床反應(yīng)器用于在有利于該反應(yīng)的條件(例如，0.5至501Γ1的WHSV，640°C至750°C的溫度和3至10秒的停留時間)下將C4烯烴和石腦油流裂化成輕烯烴。改變J彎管I直徑(D3)或尺寸以獲得這些條件。例如，J彎管直徑可在典型的再生催化劑立管直徑的I至3倍之間變化。
[0034]再生催化劑的第二部分通過立管30被收回至第二反應(yīng)器32中?；y31可用于根據(jù)蒸氣出口溫度設(shè)置點來控制催化劑從再生器17流向第二反應(yīng)器32。C4烯烴和石腦油流通過一個或多個進(jìn)料分布器34(34a、34b)以液相或氣相形式被注入至催化劑床的底部區(qū)段。第二反應(yīng)器32以逆流方式操作，其中再生催化劑向下流動(從反應(yīng)器床的頂部到底部)，并且進(jìn)料烴流向上流動(從反應(yīng)器床的底部到頂部)。這是一個重要特征，幫助維持沿著第二反應(yīng)器32的長度/高度具有最佳溫度曲線。
[0035]第二反應(yīng)器32可裝備有助于催化劑和進(jìn)料分子緊密接觸和混合的擋板或結(jié)構(gòu)化內(nèi)部構(gòu)件。這些內(nèi)部構(gòu)件還可有助于使溝流、氣泡生長和/或聚結(jié)最小化。第二反應(yīng)器32還可沿著長度在不同區(qū)段被擴大以維持恒定的表觀氣速。
[0036]反應(yīng)完成之后，使用通過分布器35引入的蒸汽作為汽提介質(zhì)，在第二反應(yīng)器32的最底部汽提催化劑以分離夾帶的烴進(jìn)料/產(chǎn)物。經(jīng)過立管37和提升管線40通過廢催化劑分布器41將廢催化劑隨后輸送至再生器17?？赏ㄟ^分布器39引入助燃空氣以使催化劑能夠平穩(wěn)轉(zhuǎn)移至再生器17?；y38可用來控制催化劑從第二反應(yīng)器32流向再生器17。來自反應(yīng)器3、32的廢催化劑隨后在以完全燃燒模式操作的共同的再生器17中再生