[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)乙烯的提升管反應(yīng)裝置及烴油轉(zhuǎn)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110328781.3
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN103074101A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許昀;田輝平;劉宇鍵;趙留周;周治;任飛
• 申請（專利權(quán)）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(xué)研究院
• 主分類號: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;C07C11/04;C07C4/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于烴油轉(zhuǎn)化的包括提升管的催化裂解裝置及方法，更進一步說涉及一種生產(chǎn)乙烯的烴油轉(zhuǎn)化裝置及烴油轉(zhuǎn)化方法。

背景技術(shù)

乙烯和丙烯是重要的化工原料。目前市場95％以上的乙烯、丙烯由石腦油蒸汽裂解和重油催化制取低碳烯烴技術(shù)提供。重油催化裂化制取低碳烯烴技術(shù)，能耗低，原料要求低，產(chǎn)品分布調(diào)節(jié)靈活，在滿足未來市場不斷增長的需求上具有更大的發(fā)展前景。

提升管反應(yīng)器具有單位容積處理量大、氣固接觸效率高等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有提升管催化裂化過程中，預(yù)熱后的烴油直接進入提升管內(nèi)，與提升管內(nèi)的來自再生器的高溫催化劑接觸、汽化并進行反應(yīng)，反應(yīng)后的油氣和催化劑離開提升管進行氣固分離，催化劑經(jīng)汽、再生后循環(huán)使用，油氣進入產(chǎn)品分離系統(tǒng)分離，可得到乙烯、丙烯、汽油、柴油等產(chǎn)品。但催化裂化是一個復(fù)雜的平行連串反應(yīng)過程，反應(yīng)過程中會發(fā)生裂化、環(huán)化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、烷基化、縮合等多種反應(yīng)，不同的反應(yīng)條件其產(chǎn)物組成不同，所生成的產(chǎn)物可能進一步轉(zhuǎn)化甚至轉(zhuǎn)化成焦炭、甲烷、H₂等產(chǎn)物使目的產(chǎn)物收率降低，為此，研究者開發(fā)了許多提升管技術(shù)比如中止劑技術(shù)、兩段提升管技術(shù)(CN1118539C)、串聯(lián)提升管技術(shù)MIP(CN1237477A)、雙提升管技術(shù)(CN1069054A)技術(shù)等以達到不同的生產(chǎn)目的。CN1237477A將催化裂化反應(yīng)器分成兩個反應(yīng)區(qū)，并開發(fā)出了相應(yīng)的提升管反應(yīng)器，其第一反應(yīng)區(qū)提升管以生成烯烴的裂化反應(yīng)為主，生成富含烯烴的中間產(chǎn)物再進入擴徑的第二反應(yīng)區(qū)進行二次反應(yīng)，第二反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)主要包括異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移和適度的裂化，達到降低汽油烯烴并增產(chǎn)低碳烯烴的目的。然而現(xiàn)有提升管反應(yīng)器乙烯產(chǎn)率不高，如果采用提高溫度的方式提高乙烯產(chǎn)率，會帶來干氣和焦炭產(chǎn)率大幅度升高，并且可能導(dǎo)致丙烯產(chǎn)率降低。

近年來催化裂化原料逐漸變重變劣，為了提高重油轉(zhuǎn)化的低碳烯烴特別是乙烯的產(chǎn)率，研究者開發(fā)了一些用于重油裂解的催化劑。例如，CN1031029A公開了一種層柱粘土分子篩裂化催化劑。制備該催化劑所用的鈉型層狀粘土是用氯化鈉水溶液與天然鈣型土交換，經(jīng)過濾、淋洗而制得的；或是用強酸性的苯乙烯系鈉型陽離子交換樹脂與天然鈣型土在水中混合攪拌交換8小時，靜置過夜，取上層懸浮的顆粒直徑小于2微米的粘土制成的。雖然用鈣型層狀粘土制備該催化劑的輕油微反初活性為46％，但經(jīng)800℃水蒸汽減活處理4小時后的催化裂化輕油微反活性只有28％，不能滿足工業(yè)對催化劑穩(wěn)定性的要求。

CN1031489A公開了一種含有層柱粘土分子篩的復(fù)合載體或催化劑的制備方法，是將該復(fù)合載體或催化劑的各組分原料：蒙托石類或規(guī)則間層礦物結(jié)構(gòu)的層狀粘土、沸石分子篩、耐高溫氧化物、粘土按所需比例混合成型，然后與交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應(yīng)，并經(jīng)老化、焙燒等步驟制成所需載體或催化劑。但該催化劑用于重油裂化乙烯產(chǎn)率不高

CN1211470A指出，催化熱裂解制乙烯催化劑需要增加伯正碳離子生成和直接裂化，抑制異構(gòu)。該方法采用堿土金屬鈣、鎂等改性分子篩增加擇形反應(yīng)性能。但催化劑活性偏低，用于重油裂化乙烯產(chǎn)率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提供一種用于烴油轉(zhuǎn)化的包括提升管反應(yīng)器的催化裂解裝置。本發(fā)明要解決的另外技術(shù)問題是提供一種烴油轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯的方法，該方法使用本發(fā)明提供的催化裂解裝置轉(zhuǎn)化烴油生產(chǎn)低碳烯烴，具有較高的乙烯產(chǎn)率，并且重油裂化能力強。

本發(fā)明提供一種包括提升管反應(yīng)器的催化裂解裝置，包括：提升管、位于提升管內(nèi)的套管、沉降器、汽提器和再生器，所述的提升管包括再生催化劑入口、預(yù)提升介質(zhì)入口和油劑出口，提升管油劑出口與氣固分離器連通和/或與沉降器連通，沉降器與汽提器連通，汽提器通過待生催化劑輸送管線與再生器連通，再生器通過再生催化劑輸送線與提升管連通，套管設(shè)置有烴油入口和油氣出口，套管的油氣出口與提升管連通，提升管催化劑入口位置低于套管油氣出口位置。

本發(fā)明還進一步提供一種利用上述裝置進行烴油轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯的方法，包括：將烴油原料引入處于提升管內(nèi)的套管中，然后從套管的油氣出口進入提升管；將催化劑引入提升管的底部，然后在預(yù)提升介質(zhì)的作用下向上流動，并與從套管的油氣出口流出的油氣物流接觸，沿著提升管流動并進行反應(yīng)，然后從提升管的油劑出口流出，進行氣固分離，分離后的油氣引入后續(xù)的產(chǎn)品分離系統(tǒng)，分離后的積炭催化劑引入汽提器汽提后引入再生器再生，再生后的催化劑通過再生催化劑輸送管引入提升管循環(huán)使用；其中裂解催化劑從套管外部流過套管。