。
[0037]第二反應(yīng)器32利用兩種不同的催化劑顆粒，包括較輕且較小的Y型沸石或FCC催化劑以及較大且較致密的ZSM-5/ZSM-11形狀選擇性pentacil小孔沸石。例如，Y型沸石或FCC催化劑可具有約20至120微米的范圍的粒徑，而ZSM-5/ZSM-11催化劑可具有約80至約200微米的范圍的粒徑。在第二反應(yīng)器32中的表觀氣速可以使得Y型沸石/FCC催化劑被噴出反應(yīng)器，從而利用單個顆粒的終端速度不同或者最小流化/最小鼓泡速度之間的不同，使得第二反應(yīng)器32優(yōu)先保留ZSM-5型催化劑在床內(nèi)。較小且較輕的Y型沸石/FCC催化劑隨后經(jīng)過出口管線36a從第二反應(yīng)器32被輸送至容納提升管反應(yīng)器旋風分離器和/或反應(yīng)終止系統(tǒng)的共同沉降器(disengager)或密閉容器8。
[0038]可通過分布器36b在出口管線36a中注入諸如重減壓瓦斯油、常壓塔底沉積物、重烴殘渣進料、輕循環(huán)油(LCO)的烴進料和/或蒸汽作為淬滅介質(zhì)?？赏ㄟ^設(shè)置進入密閉容器8的物流溫度控制該淬滅介質(zhì)的流速。來自第二反應(yīng)器32的所有蒸氣(包括那些通過分布器36b進料的蒸氣)通過單階段旋風分離器36c被排入密閉容器8的稀相。優(yōu)選使用烴進料作為淬滅介質(zhì)，因為它的作用有雙重目的，冷卻來自第二反應(yīng)器32的產(chǎn)物，并且還提高中間流出物的產(chǎn)量，例如通過在向分布器36b輸送的過程中重烴淬滅介質(zhì)的裂化。在一些實施方式中，可在逆流流動反應(yīng)器的出口附近引入淬滅介質(zhì)?？赏ㄟ^經(jīng)流動管線36b進料的烴的量變化控制輸送管36a內(nèi)的溫度。
[0039]第一階段反應(yīng)器，提升管反應(yīng)器3，操作在快速流化規(guī)則(例如，在底部區(qū)段為約3至約10m/S的范圍的表觀氣速)和在頂部區(qū)段中操作在氣動輸送規(guī)則(例如，約10至約25m/s的范圍的表觀氣速)下。
[0040]第二反應(yīng)器32在帶有約480kg/m3至約800kg/m3的密度的催化劑床的鼓泡/湍流規(guī)則(例如，以約0.01至約1.0m/s的范圍的表觀氣速)下操作。第二反應(yīng)器32中的WHSV通常在約0.51Γ1至約50h ―1的范圍；蒸氣和催化劑殘留停留時間可從約2至約20秒變化。汽提塔床的高度Hl通常為第二逆流流動反應(yīng)器32的直徑(D2)的I至5倍。可用于C4/石腦油進料反應(yīng)的活性催化劑床的高度H2為D2的2至10倍，其位于汽提塔床32a的上方。催化劑分離區(qū)的高度H3通常為第二逆流流動反應(yīng)區(qū)32的直徑(D2)的I至5倍。從第二反應(yīng)器容器32的底部切線起的C4進料和石腦油進料的位置之差為D2的I至7倍或者Dl的2至7倍。優(yōu)選地，在低于石腦油進料注入的高度注入C4進料。然而，可以互換進料注入位置，并且進料位置可取決于所需的目標產(chǎn)物。根據(jù)產(chǎn)物目標和停留時間需要，第二反應(yīng)器容器的直徑(D2)可為汽提塔床32a的直徑(Dl)的I至3倍。
[0041]再生器17在傳統(tǒng)湍流流動規(guī)則下操作，該規(guī)則具有0.5至1.2m/s的表觀氣速，并具有400kg/m3至600kg/m 3的床密度。
[0042]必要時，可通過一個或多個流動管線42、43引入補充催化劑。例如，可通過流動管線42將補充FCC或Y型沸石催化劑或這兩者的混合物引入至再生器17，并且可通過流動管線43將補充ZSM-5/ZSM-11催化劑引入至第二反應(yīng)器32。
[0043]逆流流動反應(yīng)器可裝備擋板或者例如US專利7，179，427中描述的模塊式網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)化內(nèi)部構(gòu)件。也可使用提高接觸效率和產(chǎn)物選擇性的其它類型的內(nèi)部構(gòu)件。該內(nèi)部構(gòu)件可增加反應(yīng)器上的催化劑分布并且提高進料蒸氣和催化劑的接觸，導致平均反應(yīng)速率提高，提高催化劑的整體活性并且優(yōu)化操作條件以增加輕烯烴的產(chǎn)量。
[0044]本文公開的實施方式使用Y型沸石或者傳統(tǒng)FCC催化劑，使重烴進料的轉(zhuǎn)化率最大化。Y型沸石或FCC催化劑是比在逆流流動反應(yīng)器中使用的提高輕烯烴的產(chǎn)量的ZSM-5或類似的催化劑有更小且更輕的粒徑。ZSM-5或類似的催化劑比在逆流流動反應(yīng)器中維持ZSM-5催化劑床優(yōu)選使用的Y型沸石或FCC催化劑具有更大的粒徑并且更致密。維持第二反應(yīng)器中的蒸氣的表觀氣速使得其允許利用單個顆粒的終速度的不同或者最小流化/最小鼓泡速度之間的不同，而將Y型沸石或FCC催化劑夾帶出逆流流動反應(yīng)器。該概念使兩階段FCC系統(tǒng)可以略去并因此得到簡化和有效的方法。在該方法中使用的催化劑可以是Y型沸石/FCC催化劑和ZSM-5或者其它類似催化劑的組合，例如在US5043522和US5846402中提到的那些。
[0045]本文公開的實施方式的另一優(yōu)勢為整合的雙反應(yīng)器方案克服了在獨立的C4/石腦油催化劑裂化方法中的熱平衡限制。逆流流動反應(yīng)器由于與催化劑再生器的整合而擔當了散熱器(heat sink)的作用，在處理殘余原料的同時使催化劑冷卻器的需求最小化。
[0046]來自逆流流動反應(yīng)器的產(chǎn)物蒸氣被輸送至第一階段反應(yīng)器/脫離容器或者反應(yīng)終止裝置中，這些蒸氣在其中混合并且用來自第一階段的產(chǎn)物和或外部淬滅介質(zhì)(例如LCO或蒸汽)淬滅以使不需要的熱裂化反應(yīng)最小化?；蛘撸媪髁鲃臃磻?yīng)器的產(chǎn)物出口管線還可用于引入額外數(shù)量的重質(zhì)進料或者從第一階段反應(yīng)器(提升管反應(yīng)器)再運送部分進料。這有兩個目的:(I)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，優(yōu)選其將這些重質(zhì)進料分子裂化成中間餾分，以及(2)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。
[0047]在本文公開的一些實施方式中，可用逆流流動反應(yīng)器改裝現(xiàn)有的FCC裝置。例如，適當尺寸的反應(yīng)器可與現(xiàn)有的催化劑再生容器流體連接以提供催化劑進料并且從逆流流動容器返回，而且可與現(xiàn)有的脫離容器流體連接以將烴產(chǎn)物和催化劑分離。在其它實施方式中，可將逆流流動反應(yīng)器加入基層FCC裝置，該裝置旨在在汽油模式、輕烯烴模式或者柴油模式下操作。
[0048]如上所述，將具有適當擋板或內(nèi)部構(gòu)件的逆流流動鼓泡床或湍流床反應(yīng)器與FCC提升管反應(yīng)器和分離系統(tǒng)整合。該逆流流動反應(yīng)器與其它容器流動連通，允許選擇性催化裂化以及整合的烴產(chǎn)物淬滅、分離和催化劑再生。
[0049]這種整合的反應(yīng)器系統(tǒng)具有下列一個或多個優(yōu)點。第一，催化劑和輕烴進料(從C4烯烴至石腦油的進料流)的逆流流動可在反應(yīng)區(qū)上提供最優(yōu)且均勻的溫度曲線和活性催化劑位點(當反應(yīng)物通過反應(yīng)區(qū)向上運動時接觸再生催化劑)的有效性，這提高了平均反應(yīng)速率。由于裂化反應(yīng)的吸熱特性，溫度沿著反應(yīng)器的長度降低，但是熱的再生催化劑抵消了熱輸入。實際上，逆流流動反應(yīng)間接幫助維持沿著反應(yīng)器長度的均勻溫度。反應(yīng)器配置通過提高平均反應(yīng)速率和催化劑活性產(chǎn)生了高產(chǎn)量的輕烯烴。該反應(yīng)器可在顯著更高的反應(yīng)溫度下操作以滿足裂化該較輕進料的高活化能的需求。
[0050]第二，第二反應(yīng)器可裝有擋板或模塊式網(wǎng)格內(nèi)部構(gòu)件。這些擋板/內(nèi)部構(gòu)件可為催化劑與烴進料分子提供緊密接觸，導致氣泡破裂，并且避免由于聚結(jié)導致的氣泡生長，以及避免催化劑或進料的溝流或旁流(bypassing)。反應(yīng)器擋板/內(nèi)部構(gòu)件有助于更好的混合、分布以及烴進料與催化劑的接觸，提高對所需輕烯烴產(chǎn)物的選擇性，同時最小化干氣和焦炭的形成。
[0051]第三，反應(yīng)器設(shè)置為使得反應(yīng)和汽提可在單個容器中進行。汽提在逆流流動反應(yīng)器的底部部分進行。汽提蒸汽向上流入反應(yīng)區(qū)段的上部并且起到稀釋劑的作用從而控制烴的分壓。
[0052]烴進料流向逆流流動反應(yīng)器的分段注入也可幫助維持對各個原料最優(yōu)的所需WHSV。例如，C4烴進料流需要較低的WHSV，而石腦油進料需要相對較高的WHSV。
[0053]來自逆流流動反應(yīng)器的產(chǎn)物蒸氣也有利地被運送至第一(提升管)反應(yīng)器頂部，由于用來自提升管反應(yīng)器的更低溫度的那些產(chǎn)物淬滅，這可降低來自逆流流動反應(yīng)器的產(chǎn)物的溫度。這些裂化的烴產(chǎn)物還可進一步用輕循環(huán)油(LCO)和/或第二階段反應(yīng)器容器內(nèi)的淬滅蒸汽來淬滅。還可使用第一階段提升管終止裝置來快速分離產(chǎn)物蒸氣并且運送它們至產(chǎn)物回收區(qū)段，從而有利地減少不需要的熱裂化反應(yīng)并且提高產(chǎn)物選擇性。
[0054]本文公開的方法還有利地使用兩種類型的催化劑顆粒，例如具有較低密度和較小顆粒的Y型沸石/FCC催化劑以及較大尺寸和較高密度的ZSM-5顆粒。這允許在逆流流動反應(yīng)器的催化劑分離區(qū)中夾帶較輕和較小的顆粒，從而在逆流流動反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)中保留ZSM-5型顆粒。因此較輕的烴進料在ZSM-5型催化劑的存在下進行選擇性催化裂化，從而使輕烯烴的產(chǎn)量最大化。現(xiàn)有技術(shù)中由于為了維持熱平衡點燃再生器中的燃燒油而導致催化劑失活的不利影響也被避免。
[0055]雖然從逆流流動反應(yīng)器產(chǎn)生了較少的焦炭，但是逆流流動反應(yīng)器與FCC裝置整合的反應(yīng)器-再生系統(tǒng)消除了現(xiàn)有技術(shù)中遇到的熱平衡問題。因此，本文公開的實施方式可有利地提供增加在第一階段提升管反應(yīng)器的重質(zhì)進料中的殘渣含量的機會，因為逆流流動反應(yīng)器有助于從再生器去除過多的熱量。逆流流動反應(yīng)器的使用還可免去在處理殘渣時使用催化劑冷卻劑的需要。
[0056]本文公開的實施方式還考慮在回收至逆流流動反應(yīng)器之前從石腦油范圍的產(chǎn)物分離芳烴。同樣，從c3/c4混合物分離之后的C4流可被回收至逆流流動反應(yīng)器。這些步驟可有助于降低逆流流動反應(yīng)器的尺寸并且提高單程轉(zhuǎn)化率。
[0057]如本文所描述的，逆流流動反應(yīng)器可容易地插入在汽油模式、輕烯烴模式或者柴油模式下操作的現(xiàn)有FCC裝置，提供額外的容量、操作靈活性以及整體提高的操作和輕烯烴生產(chǎn)量。與反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)件結(jié)合的逆流流動反應(yīng)器的組合特征大大提高了對所需產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率和選擇性。
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