[發明專利]催化裂解的工藝和系統

有效

• 申請號: 201910020511.2
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN111423904B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 沙有鑫;朱根權;楊超;成曉潔;馬文明
• 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: C10G51/00
• 分類號: C10G51/00;C10G55/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發明涉及催化裂解領域，公開了一種催化裂解的工藝和系統。所述工藝包括：在第一下行管反應器，重質原料與催化裂解催化劑接觸反應，得到第一反應產物和待生催化劑；將第一反應產物和待生催化劑送入流化床反應器上部的沉降段進行氣固分離，分離得到的待生催化劑進入流化床反應器中；在第二下行管反應器，輕質原料與催化裂解催化劑接觸反應，得到第二反應產物和待生催化劑；將第二反應產物和待生催化劑送入流化床反應器中，與催化裂解催化劑接觸反應，得到第三反應產物和待生催化劑；對來自流化床反應器的待生催化劑進行再生。本發明提供的工藝和系統能夠在提高低碳烯烴和柴油產率的同時改善柴油質量，增加低碳烯烴與干氣產率的比值，優化產物分布。

技術領域

本發明涉及一種催化裂解的工藝和系統。

背景技術

乙烯、丙烯和丁烯等小分子烯烴是最基本的有機合成原料。目前世界范圍內小分子烯烴主要的生產工藝為蒸汽裂解工藝，但是高溫裂解爐易結焦，所以該工藝基本上以輕質油為原料，例如天然氣、石腦油、輕質柴油，也可以加氫裂化尾油為原料。目前我國原油重質化、劣質化的趨勢越發明顯，石腦油等輕質油收率變低，蒸汽裂解工藝與催化重整工藝的原料供需矛盾日益嚴重。自二十世紀八十年代中期以來，中國石化股份有限公司石油化工科學研究院就開始從事以重油為原料制取低碳烯烴的催化裂解家族技術的研究，并成功地開發出了最大量生產丙烯的催化裂解(DCC，USP4980053和USP5670037)技術和最大量生產乙烯的催化熱裂解(CPP，USP6210562)技術。迄今為止，此兩種技術主要是用單個提升管反應器或單個提升管反應器組合密相流化床的反應器結構，提高低碳烯烴產率的同時干氣和焦炭產率也偏高。

近年來，采用多個反應器進行重油裂解多產低碳烯烴的技術受到較大的關注，這些技術都是為不同的原料選擇不同的反應器，包括上行式反應器、下行式反應器和流化床反應器，甚至選擇不同的催化劑，保證各種原料在更適合自身特性的反應環境下進行反應。

例如，CN101074392A公開了一種利用兩段催化裂解生產丙烯和高品質汽柴油的方法，該方法主要是利用兩段提升管催化裂解技術，采用富含擇形沸石的催化劑，以重質石油烴類或富含碳氫化合物的各種動植物油類為原料，針對不同性質的反應物料進行進料方式的優化組合，控制不同物料適宜的反應條件，以達到提高丙烯收率、兼顧輕油收率和質量、抑制干氣和焦炭生成的目的。其具體提出第一段提升管進料為新鮮重質原料油，其下部或底部可以進輕質烴類原料；第二段提升管進料為高烯烴含量的汽油和循環油，可以分層進料或混合進料，其下部或底部可以進其他輕質烴類原料。

又如，CN101045667A提出了一種提高低碳烯烴產率的催化轉化方法，該方法將烴油原料經原料噴嘴注入下行式反應器內，與再生催化劑和任選的積炭催化劑接觸，將裂化產物和待生催化劑分離，裂化產物分離后得到低碳烯烴，其余產物至少一部分引入提升管反應器內與再生劑接觸反應，將油氣與待生催化劑分離。該方法通過生成的低碳烯烴與待生劑及時分離，力圖有效地抑制低碳烯烴的二次反應，提高低碳烯烴的產率。但是，僅憑下行式反應器和提升管反應器難以滿足重油和輕質烴類的轉化率，也無法實現低碳烯烴產率的最大化，而且從該其公開的實施例中可以看出，低碳烯烴與干氣產率比值在3以下，原料無法得到充分利用，低價值產物高。

再如，CN101210191A提出了一種下行式反應器和提升管反應器串聯的催化裂解方法。該方法包括將預熱后的原料油進入下行式反應器與來自再生器的高溫再生催化劑接觸，汽化并進行裂解反應，從下行式反應器出口出來的油氣進入提升管反應器繼續反應，從提升管反應器入口引入另一股再生催化劑，從提升管反應器出口出來的油氣與催化劑進入沉降分離器分離。根據目標產品的不同，在提升管反應器可以采用與下行式反應器不同的催化劑，可以提高汽油收率，改善產品質量。但是，采用下行式反應器和提升管反應器串聯的催化裂解方法不可避免的會使得重油干擾輕油的反應，使得輕烴沒有進一步轉化，而輕烯烴可能會發生進一步反應，因此導致低碳烯烴產率降低。