[發明專利]一種石油烴類的轉化方法

有效

• 申請號: 200610113673.3
• 申請日: 2006-10-12
• 公開（公告）號: CN101161786A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 許友好;龔劍洪;魏曉麗;馬建國;龍軍;張久順
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G11/05
• 分類號: C10G11/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 徐舒;龐立志

技術領域

本發明屬于在不存在氫的情況下烴油的催化裂化方法，更具體地說，是屬于石油烴類和催化劑接觸并轉化的方法。

背景技術

流化催化裂化是通過石油烴類和催化劑在流化床或提升管反應器中相互接觸來實現的。隨著裂化反應的進行，生成大量的焦炭沉積在催化劑上形成待生催化劑，待生催化劑循環至再生器，在高溫下和空氣接觸燃燒，燒焦后形成再生催化劑，再生催化劑再返回反應器，繼續重新和新鮮原料油反應。催化劑的流化循環可以通過各種氣體介質來實現。

盡管流化催化裂化工藝較為成熟，但人們仍然致力尋求新技術以提高產品質量、收率和選擇性。目前頗為引人關注的主要是兩個方面：一是待生催化劑上吸附產品的回收；二是催化裂化原料油和再生催化劑的混合。從待生催化劑上回收產物可直接提高產物的收率，而催化裂化原料油和催化劑的優化混合則可提高產物的收率和選擇性。

回收待生催化劑上的吸附產品的方法就是更完全地汽提待生催化劑上的輕烴產物。完全汽提的常規方法就是提高汽提器中的待生催化劑的溫度。而待生催化劑的溫度提高可以采用間接換熱的方法，也可以在汽提器中將待生催化劑和高溫的再生催化劑相混合。US?3,821,103和US?2,451,619公開的就是后一種方法。更完全汽提待生催化劑既可以提高烴類產物的回收，還可以改善流化催化裂化裝置的熱平衡，因為未汽提完的烴在再生器中燃燒會生成大量的余熱從而影響熱平衡。

通過改變現有裝置的設備來實現原料油和催化劑充分混合的方法很多。US?5,017,343就是一個典型裝置，其主要通過改善原料油的分散來提高原料油和催化劑的混合。US?4,960,503則通過在提升管反應器中增加多個噴嘴來改善原料油和催化劑的混合。盡管這些方法改善了原料油在再生催化劑中的分布，但當少量原料油和大量催化劑相接觸時，就會導致瞬間的分布不均，從而導致非選擇性裂化加重，干氣產率生成過多。為了降低原料油和催化劑混合時局部溫度分布不均，US?4,960,503采用了將原料油和熱催化劑間接換熱的方法，但此方法又容易導致換熱器生焦。

目前，由于催化裂化原料油日趨變重，從而焦炭產率也大幅度增加，這就使得再生器的溫度控制變得更加復雜。一方面，原料油較好的裂化一般要求催化劑上焦炭含量＜0.1重％，最好為＜0.05重％，這就要求提供過量的空氣和較高的再生溫度，但空氣過量和過高的再生溫度又會使生成的CO繼續反應生成CO₂，進一步生成大量余熱，而再生器熱量的移走一方面通過煙道氣的排放，主要還是通過再生催化劑帶走，這就將增加再生器和反應器的溫差，因此為了維持反應器溫度就有必要降低催化劑的循環量，而催化劑循環量減少又會降低烴的轉化率，而為了維持轉化率就必須提高反應器溫度，從而導致產品分布和質量有所變化。當然，可以通過催化劑的冷卻器(將催化劑從再生器的取出經冷卻再返回到再生器)來降低反應器和再生器間催化劑循環量的相互依賴性，但這種方法也受再生溫度和熱平衡限制。

世界各國為了加強環境保護而不斷提高對發動機燃料油規格的要求，清潔燃料的生產已成為當今煉油工業的主題。我國煉油工業多年來逐步形成了以催化裂化為核心的加工模式，FCC汽油是我國汽油池的主要調合組分，由此導致烯烴含量高于清潔汽油標準。如何降低汽油烯烴含量并保持汽油辛烷值是當前FCC技術面臨的嚴峻挑戰之一。但是，由于重質催化原料的輕質化反應和汽油改質反應的理想條件是不相同的，在同一提升管反應內難以兼顧，這就提出了對傳統催化裂化工藝進行技術創新的需求。

CN1078094C采用一種流化催化轉化的提升管反應器，是在現有催化裂化技術的基礎上提供了一種既能適當增加二次反應時間，又能用于兩段進料的新型提升管反應器。該反應器沿垂直方向從下至上依次為互為同軸的預提升段、第一反應區、直徑擴大了的第二反應區，直徑縮小了的出口區，在出口區末端有一水平管。該反應器既可以控制第一反應區和第二反應區的工藝條件不同，又可以使不同性能的原料油進行分段裂化，得到所需目的產品。使用該反應器后汽油組成中烯烴含量可以降至30重％以下。

CN1076751C公開了一種反應器包括兩個反應區，其中下部的第一反應區為一次裂解反應區，反應溫度較高，物料停留時間較短，而上部的第二反應區為二次反應區，該區的反應溫度較低，物料停留時間較長，物料進行烷基化反應和氫轉移反應，減少了汽油組成中烯烴的含量。