[發(fā)明專利]一種下行床反應(yīng)器輕烴催化轉(zhuǎn)化方法及其裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910093273.8
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109609175A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李群柱;李莉
• 申請（專利權(quán)）人: 李群柱
• 主分類號: C10G11/00
• 分類號: C10G11/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

本發(fā)明提供一種下行床反應(yīng)器輕烴催化轉(zhuǎn)化方法及其裝置，其具體工藝過程如下：1）經(jīng)過預(yù)熱（或不預(yù)熱）后輕烴原料與來自再生劑冷卻器的低溫再生劑進入下行床反應(yīng)器入口端，沿反應(yīng)器向下流動發(fā)生催化裂化等反應(yīng)，反應(yīng)油氣與催化劑的混合物下行至反應(yīng)器末端進行快速分離，實現(xiàn)催化劑與油氣的快速分離。主要操作條件如下：反應(yīng)溫度為520～680oC、反應(yīng)壓力為0.11～0.4MPa，接觸時間0.05～2秒，劑油比為6～50。2）分離出的待生劑經(jīng)待生劑汽提器汽提后，進入再生器燒焦再生，再生溫度控制在630?730℃。3)來自再生器的再生劑進入再生劑冷卻器冷卻到200?720℃，至下行床反應(yīng)器循環(huán)使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輕烴類的催化轉(zhuǎn)化方法，特別涉及利用下行床反應(yīng)器增產(chǎn)烯烴的方法。

背景技術(shù)

乙烯和丙烯是重要的石油化工基礎(chǔ)原料，目前全球范圍內(nèi)輕烯烴主要來自蒸汽裂解裝置和催化裂化(裂解)裝置。在蒸汽裂解裝置上通過降低裂解深度雖然可以增產(chǎn)丙烯，但會造成原料轉(zhuǎn)化率和輕烯烴總收率(乙烯丙烯+丁二烯)的下降。

US6106697公開了一種以蠟油或渣油為原料、采用兩級反應(yīng)器進行催化裂化反應(yīng)選擇性生產(chǎn)C₂-C₄烯烴的方法。蠟油或渣油原料在第一級反應(yīng)器中，在常規(guī)催化裂化條件下與大孔沸石催化劑接觸進行催化裂化反應(yīng)生成包括汽油餾分在內(nèi)的不同沸程產(chǎn)物；第一反應(yīng)器生成的汽油餾分在第二反應(yīng)器中，與中孔沸石催化劑接觸進行進一步反應(yīng)生成C₂-C₄烯烴。

CN1403540A公開了一種制取乙烯和丙烯的催化轉(zhuǎn)化方法。該方法將預(yù)熱后的烴油原料A注入稀相反應(yīng)區(qū)，與含有五元環(huán)高硅沸石的催化劑接觸、反應(yīng)，反應(yīng)物流進入密相反應(yīng)區(qū)，并與注入其中的烴油原料B接觸、反應(yīng)。當(dāng)使用減壓瓦斯油為原料時，其乙烯產(chǎn)率為16.05重％，丙烯產(chǎn)率為20.76重％，丁烯產(chǎn)率為11.21重％。

從上述現(xiàn)有技術(shù)來看，催化裂解反應(yīng)器普遍采用雙提升管、提升管+床層反應(yīng)器形式。但鑒于提升管反應(yīng)器本身特點和缺陷，如催化劑返混嚴(yán)重、軸徑向催化劑密度分布的不均勻性等原因，其在多產(chǎn)低碳烯烴方面受到了一定限制。

CN1162514C提出了一種氣固并流下行與上行耦合的催化裂化反應(yīng)裝置，采用了先下行后上行的反應(yīng)工藝，并通過在下行反應(yīng)段出口處設(shè)置或不設(shè)置氣固快速分離器的兩種結(jié)構(gòu)形式，提高汽油和液化氣的收率，降低干氣與焦炭的生成量；或進行選擇性氫轉(zhuǎn)移和異構(gòu)化反應(yīng)，提高汽油中異構(gòu)烴和芳香烴的含量，降低烯烴含量。

從目前的實施狀況和發(fā)表的數(shù)據(jù)來看，采用雙提升管反應(yīng)器形式的工藝技術(shù)，丙烯的最高產(chǎn)率為18m％左右，而采用下行管、提升管+床層反應(yīng)器丙烯產(chǎn)率約為24m％左右。

提升管反應(yīng)器和下行床反應(yīng)器各有自己的優(yōu)勢。提升管反應(yīng)器具有催化劑濃度高，氣固接觸面積較大，氣固接觸效率高等優(yōu)點，但是由于氣固并流逆重力場流動，提升管內(nèi)軸徑向流動的不均勻，催化劑滑落返混較大，停留時間分布不均勻。下行床反應(yīng)器為氣固并流順重力場流動，徑向流動更加均勻，催化劑無軸向返混，顆粒濃度及速度的徑向分布較上行式的提升管有明顯改善，特別適合超短接觸(反應(yīng))時間(與提升管相比通常要縮短1-3倍)、超大劑油比(與提升管相比通常要增大1-3倍)的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，如渣油的深度催化轉(zhuǎn)化、催化熱裂解、汽油催化裂解制烯烴等，能充分利用催化劑的初始活性，提高輕油收率，降低干氣與焦炭的生成。

在提升管催化裂化反應(yīng)過程中，預(yù)熱后的原料與來自再生器的高溫再生催化劑接觸、汽化并進行反應(yīng)，反應(yīng)時間大約在2～3秒。研究表明，提升管出口處的催化劑活性只有初始活性的1/3左右，反應(yīng)進行1秒鐘左右，催化劑的活性下降50％左右。由于提升管反應(yīng)過程中生成的焦炭沉積在催化劑表面及活性中心上，使催化劑的活性急劇下降，催化作用大為減弱，熱裂化反應(yīng)增多，產(chǎn)生較多干氣和焦炭。