[發明專利]在流化催化裂化器中轉化含氧化合物的方法

在審

• 申請號: 201780076686.4
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN110072973A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·J·麥卡錫;拉斯托姆·M·比利莫里阿;布蘭登·J·奧尼爾;阿希什·B·穆哈德什瓦爾;阿姆麗塔·伽蘭
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚研究工程公司
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;C10G3/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;穆德駿

本文提供了雙提升管流化催化裂化方法，用于在常規FCC單元中由含氧化合物進料如甲醇進料生產輕質烯烴。在某些方面，所述方法包括在包含第一催化劑的第一提升管中在第一提升管條件下裂化烴進料，以形成富含烯烴、輕質瓦斯油、汽油或其組合的第一流出物；在包含第二催化劑的第二提升管中在第二提升管條件下裂化烴含氧化合物進料，以形成富含烯烴的第二流出物；在共用反應器中從所述第一流出物和第二流出物中回收所述第一催化劑和第二催化劑；使用來自所述烴含氧化合物進料的放熱裂化的熱量，在再生器中再生所回收的第一催化劑和第二催化劑；以及將所述再生的第一催化劑和第二催化劑再循環到所述第一提升管和第二提升管。

技術領域

本發明涉及在流化催化裂化單元中轉化含氧化合物的方法和裝置。

背景技術

地球已探明天然氣儲量的40％至60％或者太少或者太遙遠以致于無法經濟地投放到市場。這種儲量被稱為“擱淺的”。天然氣轉化為含氧化合物如甲醇是一種成熟且廣泛使用的技術。然后可以將含氧化合物轉化為烯烴，例如乙烯和丙烯。用于將甲醇轉化為汽油或輕質烯烴的商業工廠已在新西蘭和中國運營。然而，甲醇轉化過程目前需要大量資本投資并與巨型天然氣儲量相關聯。

由于圍繞甲醇制烯烴(MTO)轉化的經濟挑戰，擱淺氣體通常不是經濟上可行的候選者。然而，能夠使用預先存在的煉油廠設備執行MTO將是有利的。許多煉油廠中存在的流化催化裂化(FCC)單元在類似于MTO所需的條件下運行。FCC單元通常用于將真空瓦斯油和重質瓦斯油升級為烯烴、輕質瓦斯油和汽油。Pan等人考慮在四個不同的點將甲醇加入到FCC單元中以產生烯烴，所述四個不同的點即在提升管底部加入瓦斯油之前、共同加入瓦斯油和甲醇、在提升管頂部加入甲醇、以及在汽提塔和分離區中加入甲醇。參見Shuyu Pan等,Feeding Methanol in an FCCUnit,26PETRO.SCI.&TECH.(石油科學與技術)170(2008)。

這種方法的問題是烯烴生產沒有最大化。通過使用單個提升管，烯烴生產受到常規FCC反應工藝最佳的反應條件的限制。除了用于瓦斯油的提升管之外，本文提出在FCC單元內使用專用MTO提升管。雙提升管配置將能使在MTO提升管中從含氧化合物進料來優化烯烴生產。

發明內容

本文提供了雙提升管流化催化裂化方法，其用于在常規FCC單元中由含氧化合物進料如甲醇進料生產輕質烯烴。在某些方面，所述方法包括在包含第一催化劑的第一提升管中在第一提升管條件下裂化烴進料，以形成富含烯烴、輕質瓦斯油、汽油或其組合物的第一流出物；在包含第二催化劑的第二提升管中在第二提升管條件下裂化烴含氧化合物進料，以形成富含烯烴的第二流出物；在共用反應器中從所述第一流出物和第二流出物中回收所述第一催化劑和第二催化劑；使用來自所述烴含氧化合物進料的放熱裂化的熱量，在再生器中再生所回收的第一催化劑和第二催化劑；以及將所述再生的第一催化劑和第二催化劑再循環到所述第一提升管和第二提升管。

在一個方面，第二提升管條件包括約5至130，例如約10的催化劑活性α。在另一方面，第二提升管條件包括約1-150h^-1，例如約10-100h^-1或約20-85h^-1的重時空速(WHSV)。在又一方面，第二提升管條件包括約538-760℃的溫度。第二提升管條件還可包括上述催化劑活性、WHSV和溫度的組合。

在某些方面，第一催化劑和第二催化劑可以相同或不同。當第一催化劑和第二催化劑不同時，第一催化劑可以是USY催化劑并且第二催化劑是ZSM-5、ZSM-11、ZSM-48或其組合物。在另一方面，第一催化劑和第二催化劑的密度不同，使得它們在再生器中形成第一催化劑層和第二催化劑層；其中將再生的第一催化劑和第二催化劑再循環到第一提升管和第二提升管還包括定位第一提升管立管以使再生的第一催化劑從第一催化劑層再循環到第一提升管；以及定位第二提升管立管以使再生的第二催化劑從第二催化劑層再循環到第二提升管。在另一方面，當第一催化劑和第二催化劑不同時，第一催化劑和第二催化劑通過共用反應器內的擋板保持彼此分開。