[發明專利]一種原油催化轉化制低碳烯烴的方法及其裝置

在審

• 申請號: 202110503133.0
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN115322806A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 李荻;郭江偉;石寶珍
• 申請（專利權）人: 青島京潤石化設計研究院有限公司
• 主分類號: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;C10G11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種原油催化轉化制低碳烯烴的方法，屬于原油催化轉化技術領域。所述原油經加熱爐或換熱器加熱后進入原油分離塔，按沸點分成原油輕組分和沸點更高的原油重組分，原油重組分在提升管反應器內進行催化裂解轉化，原油輕組分在下行反應器內進行催化裂解轉化，實現原油催化裂解制低碳烯烴和丙烯。

技術領域

本發明屬于原油類催化轉化技術領域，特別涉及一種原油催化轉化制低碳烯烴的方法，本發明同時提供了上述方法對應的裝置。

背景技術

以乙烯、丙烯為代表的低碳烯烴是化學工業的最基本原料,現有催化轉化技術是在生產汽油、柴油的同時副產低碳烯烴，遠不能滿足當前市場對有機化工原料的需求。芳烴是產量和規模僅次于乙烯和丙烯的重要有機化工原料,其衍生物廣泛用于生產化纖、塑料和橡膠等化工產物和精細化學品，隨著石油化工及紡織工業的不斷發展，世界上對芳烴的需求量也不斷增長。國內外多以天然氣或輕質石油餾分為原料，采用乙烯聯合裝置中蒸汽裂解工藝生產低碳烯烴，由生產乙烯的同時副產大量其他烯烴和芳烴等基礎原料。雖然蒸汽裂解技術經過幾十年的發展，技術不斷完善，但仍具有能耗高、生產成本高、CO₂排放量大和產物結構不易調節等技術局限，傳統的蒸汽裂解生產乙烯和丙烯的技術正面臨嚴峻的考驗。利用催化轉化方法制低碳烯烴，同時副產丙烯、丁烯等低碳烯烴以及芳烴等化工原料是解決資源短缺、低成本生產化工產物的新方向，已成為當今重要的研究課題和熱點問題。

在催化轉化制低碳烯烴，并副產丙烯、丁烯等低碳烯烴方面，主要有一下幾種思路：

1、反應原料通過蒸餾塔分成輕重不同餾分，分別在不同的反應器內進行催化反應。如CN109575982A提供一種原油催化裂解制低碳烯烴和芳烴的方法，原油經脫鹽、脫水后，進加熱爐加熱，然后進蒸餾塔，將原油分成輕重組分，切割點在150～300℃之間；塔頂出來的輕組分和塔底出來的重組分在兩個反應器內在水蒸汽氣氛下與高溫催化劑接觸反應。

2、反應器內分層進料反應。如CN1898362提供了一種生產低碳烯烴和芳烴的方法,原料與催化裂解催化劑接觸，反應根據原料性質至少分兩層進料,除目的產物外來自分餾塔的不同液態反應產物從不同位置返回反應器再次轉化。CN1215041A提供了一種多種進料烴類直接轉化制烯烴方法制低碳烯烴、丙烯、芳烴等，反應器上設置多組進料口，使性質不同的烴類從不同的進料口進入裝置，并在各部相同的工藝條件下進行裂解反應。CN104560154A提供給了一種多產低碳烯烴和輕芳烴的烴類催化轉化方法，該方法包括：將重質烴類原料與裂化催化劑在提升管反應器接觸進行催化裂化反應，然后分離得到提升管積碳催化劑和提升管反應產物；將輕質烴原料從第二反應器的上游注入，將中質烴類原料從第二反應器中部注入，進行催化裂化反應；將所述第二反應器中產生的反應混合物引入第三反應器繼續進行反應，然后分離得到第二積碳催化劑和第二反應產物。其中所述裂化催化劑為含有改性β沸石的裂化催化劑，所述改性β沸石為磷和過度金屬改性的β沸石。

3、在原料油提升管外，另建反應器使不同餾分再次催化轉化，即采用多反應器形式，提升管反應器進行常規原料油反應，經分餾后某一或幾種餾分如粗汽油進入另建反應器進一步轉化得到目的產物；如CN1388216公開了一種制取丙烯、丁烯及低烯烴含量汽油的催化轉化方法，包括以下步驟：(1)預熱后的烴油(仍然是液體)注入提升管中，與含有五元環高硅沸石和Y型沸石的催化劑接觸并反應，油劑混合物經提升管進入流化床；(2)汽油注入流化床中，與來自提升管的催化劑接觸并反應；(3)分離油劑混合物，反應后的催化劑經汽提、送入再生器中再生，再生后的催化劑返回提升管循環使用。該方法既可增產低碳烯烴又可生產低烯烴含量的高品質汽油。CN1258580C公開了一種催化轉化汽油深度降烯烴增辛烷值的改質方法和系統，是在重油催化轉化裝置的反應-再生系統中增設一個催化改質反應器，對催化轉化汽油餾分進行催化改質反應。所改質的催化轉化汽油餾分可以是粗汽油全餾分、粗汽油輕餾分或粗汽油重餾分，這些餾分是在分餾塔塔頂建立二級冷凝系統來獲取的。