[發明專利]一種C4烴催化裂解和重油催化裂化的組合工藝及裝置

無效

• 申請號: 201010188774.3
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN102268286A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 常劍;孟凡東;王龍延;閆鴻飛;王文柯;陳曼橋;張亞西;武立憲;陳章淼;樊麥躍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: C10G55/00
• 分類號: C10G55/00;C10G55/08
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于石油烴的催化轉化領域，具體地說，是涉及重油催化裂化過程和C₄烴催化裂解過程的組合工藝技術，特別是涉及一種雙反應雙催化劑再生系統高效組合流化催化反應工藝及裝置。

背景技術

丙烯是重要的石油化工基礎原料之一。近年來，世界范圍內對丙烯的需求量日益增加，丙烯的來源主要有：乙烯廠蒸汽裂解的副產物(約占68％)，催化裂化副產物(約占29％)，丙烷脫氫等(3％)。蒸汽裂解的主要原料為石腦油，存在原料短缺的問題；而流化催化裂化裝置副產的丙烯常規收率只有3％～6％，因此，傳統的乙烯聯產和煉廠回收丙烯的方法已經難以滿足其日益增長的需求。

另一方面，我國C₄烴類資源比較豐富。但目前對C₄烴類的利用率還比較低，除部分作為化工原料外，大部分當作工業和民用燃料。隨著我國乙烯生產和原油加工能力的不斷提高，蒸汽裂解裝置和催化裂化裝置將副產大量的C₄烴；加之我國“西氣東輸”計劃的順利實施，作為燃料使用的液化氣(主要組分是C₄烴類)將嚴重貶值，這將給石化企業帶來巨大的沖擊及挑戰。

近幾年發展起來C₄烴類催化裂解制丙烯工藝為充分利用C₄資源和增產丙烯提供了一條有效的途徑。C₄烴類催化裂解制丙烯反應主要利用具有獨特擇形性和酸性的ZSM-5分子篩催化劑，將C₄烴類高選擇性地轉化為丙烯。目前國內外開發的C₄烴類催化裂解生產丙烯工藝有固定床工藝和流化床工藝，固定床工藝代表性的技術有Lurgi公司的Propylur技術、UOP公司的OCP技術，旭化成公司的Omega工藝；流化床工藝的技術有KBR公司的Superflex技術和Exxon/Mobil公司的MOI技術。

固定床工藝中，反應過程和催化劑再生過程在同一反應器中輪流間歇進行，而且為了給反應過程和催化劑再生過程提供熱量，反應器內需要設立加熱裝置，因此，固定床工藝存在反應設備結構復雜和生產連續性差的缺點。

相對于固定床工藝，流化床工藝具有原料處理量大、氣固接觸充分、反應再生可連續進行等優點，從而備受關注。研究表明，流化床C₄烴類催化裂解反應過程的反應溫度大都在450～650℃，且為吸熱過程，由于過程生焦量較低(1.5～2.0％左右)，難以維持相應的反應溫度和再生燒焦所需要的再生溫度，這些工藝過程單獨運行時，均需采取補熱措施。

另一方面，常規重油催化裂化過程由于原料摻渣量越來越大，生焦量高達8～10％。對于常規催化裂化裝置，在反應溫度、反應熱以及再生溫度等操作參數確定的情況下，維持過程熱量平衡操作的生焦量為6％左右，因此，常規催化裂化過程的熱量是過剩的。如果將C₄烴類催化裂解增產丙烯工藝與常規重油催化裂化過程有效耦合，利用重油催化裂化過程的過剩熱量作為C₄烴類催化裂解工藝過程的熱量來源，同時與催化裂化裝置共用一些大型公用工程設施，可大大提高C₄烴類催化裂解增產丙烯工藝的競爭優勢。

CN1624078A公開了一種雙催化劑系統耦合再生工藝方法，在副再生器中利用高溫的催化裂化再生催化劑加熱新型工藝過程的專用催化劑并使其再生；CN1626623A公開了一種雙反應再生系統多效耦合流化催化反應工藝方法，將催化裂化再生器的高溫煙氣引入副再生器加熱新型工藝過程的專用催化劑并使其再生；但CN1624078A和CN1626623A技術均需設立用于專用催化劑再生的副再生器，造成設備投資增加，而且占地面積大。CN1935349A公開了一種氣固流態化耦合設備及利用該設備進行大差異顆粒多級混合、換熱、反應、分級的耦合方法，但設備較為復雜。USP7491315公開了一種雙提升管反應器C₄裂解和重油裂化的工藝方法，但USP7491315技術由于C₄裂解和重油裂化采用同一種催化劑，乙丙烯的選擇性較低。

發明內容