[發明專利]一種甲醇與輕烴耦合裂解裝置及方法

有效

• 申請號: 202010528318.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111606771B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 孫世源;孟凡東;閆鴻飛;張亞西;武立憲;張瑞風;楊鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;C07C4/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 覃蛟

本發明公開了一種甲醇與輕烴耦合裂解裝置及方法，屬于石油化工技術領域。該裝置包括提升管反應器和流化床反應器，提升管反應器的一端設有輕烴進料口和催化劑進口，另一端與流化床反應器連通，流化床反應器與提升管反應器連通的一端設有甲醇進料口。上述裝置使用提升管和流化床相結合的串聯反應器，能實現輕烴裂化反應與甲醇裂化反應的耦合，確保了輕烴裂解所需的氣固接觸時間，提高了低碳烯烴的單程收率。采用上述裝置，將輕烴與第一催化劑于提升管反應器內接觸并發生裂解反應，生成的低碳烯烴與反應后的第一催化劑進入流化床反應器與甲醇接觸并反應，兩種反應共用一種催化劑和一個反應器，實現能量和反應的耦合，達到多產低碳烯烴的目的。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，具體而言，涉及一種甲醇與輕烴耦合裂解裝置及方法。

背景技術

乙烯、丙烯等低碳烯烴是石油化工行業的重要原料。低碳烯烴的生產技術包括蒸汽裂解、催化裂化、丙烷脫氫、甲醇制烯烴、烯烴歧化和輕烴催化裂解等技術。目前，低碳烯烴的生產主要采用蒸汽裂解工藝，其原料通常為直餾石腦油、加氫裂化石腦油、加氫輕蠟油和來自重整裝置的拔頭油。經過幾十年的發展，蒸氣裂解已經成為一項極為成熟的技術，但是仍在存在以下問題：反應能耗高，低碳烯烴產率較低。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一包括提供一種甲醇與輕烴耦合裂解裝置，能實現輕烴裂化反應與甲醇裂化反應的耦合，提高低碳烯烴的單程收率。

本發明的目的之二包括提供一種甲醇與輕烴耦合裂解方法，將輕烴催化裂解反應與甲醇轉化反應共同使用一種催化劑和一個反應器，實現能量和反應的耦合，達到多產低碳烯烴的目的。

本發明是這樣實現的：

第一方面，本申請提供一種甲醇與輕烴耦合裂解裝置，包括提升管反應器和流化床反應器。

提升管反應器的一端設有輕烴進料口和催化劑進口，提升管反應器的另一端與流化床反應器連通，流化床反應器與提升管反應器連通的一端設有甲醇進料口。

在可選的實施方式中，流化床反應器的直徑與提升管反應器直徑之比為1.2-5:1。

在可選的實施方式中，甲醇與輕烴耦合裂解裝置還包括沉降器以及再生器。

流化床反應器的遠離提升管反應器的一端與沉降器的入料口連通，沉降器的出料口與再生器連通。

在可選的實施方式中，沉降器的上部設有分離段，分離段內設有與流化床反應器連通的沉降器旋風分離器，分離段的頂部設有集氣室以及與集氣室連通的產品物流出口。

在可選的實施方式中，沉降器的下部設有汽提段，汽提段的兩端分別與沉降器旋風分離器以及再生器連通。

在可選的實施方式中，沉降器還設有料腿，汽提段和再生器通過料腿連通。

在可選的實施方式中，甲醇與輕烴耦合裂解裝置還包括再生催化劑斜管換熱器、第一再生斜管和第二再生斜管，再生器設有再生催化劑第一出口，第一再生斜管的兩端分別與再生催化劑第一出口和再生催化劑斜管換熱器的入口連通，第二再生斜管的兩端分別與再生催化劑斜管換熱器的出口和提升管反應器連通。

在可選的實施方式中，第一再生斜管與再生催化劑第一出口的連接處高于第二再生斜管與提升管反應器的連接處。

在可選的實施方式中，甲醇與輕烴耦合裂解裝置還包括脫氣罐、第三再生斜管和第四再生斜管，再生器設有再生催化劑第二出口，脫氣罐的底部和頂部分別設有催化劑出口和氣體出口，第三再生斜管的兩端分別與再生催化劑第二出口和脫氣罐的入口連通，第四再生斜管的兩端分別與脫氣罐的催化劑出口和流化床反應器連通，脫氣罐的氣體出口與再生器連通。

在可選的實施方式中，第三再生斜管與再生催化劑第二出口的連接處高于第四再生斜管與流化床反應器的連接處。