[发明专利]带有即时催化剂分离的料液接触方法和装置

说明书

有多种使用流化固体技术的连续的循环工艺，其中含有碳氢化合物成分的至少部分液相流在接触区与流化固体相接触，含碳的或其它缠绕材料沉积在固体上。该固体在循环过程中被运送到另一个区域，在该区域，缠绕物在一再生部被分离，或者更具体地说，多数情况下沉积的碳在一含氧介质中至少部分地通过氧化被分离。从分离部出来的固体随后被收回并全部或部分地重新引入到接触区中。

该工艺中的一个重要的方法是流体催化裂化(FCC)方法，用于将相对高沸点的碳氢化合物转化为较轻的碳氢化合物。碳氢化合物料液在一个或多个反应区中在适合碳氢化合物转化的条件下与保持在流体状态的颗粒裂化催化剂相接触。

在FCC型方法中对不断加重的料液进行处理，及这种料液增加焦炭产品和产生不期望的产品的趋势，已经导致料液与催化剂接触的新的方法出现。最近，在很短接触时间内接触FCC催化剂的方法具有特别的重要性。在US-A-4,985,136专利文献中，FCC料液在短于1秒的接触时间内与催化剂的下降幕帘相接触，随后快速分离。这种超短接触时间系统提高了对汽油的选择性，同时通过使用事先在相对较短时间内与料液接触的高活性催化剂而降低了焦炭和干燥气体的产量。该发明具体涉及具有高活性的沸石催化剂。用于完成这种料液接触的结构在US-A-2935466,US-A-4435272,US-A-4944845,US5296131和US-A-5462652中已经公开。

在上述参考专利中用于短时间接触结构所期望的喷射类型受到特别关注。料液可通过相同的料液喷射流阵列或通过一与具有相匹配的点阵的催化剂流均匀接触的延伸的喷嘴形成一射流。料液喷射设置成将料液射成垂直于喷射流方向下降的窄的催化剂带。

除了料液与催化剂均匀接触之外，短的接触时间同样需要催化剂与碳氢化合物之间良好的分离。上述已有技术一般将催化剂和气体混合物导向一与一下游分离装置相通的管路。因此，碳氢化合物与催化剂的接触在它流向分离装置和处于分离装置中时还要持续一段时间。

本发明在一种结构中进一步限制了催化剂与碳氢化合物之间的接触时间，该结构用于在超短时间内使相对较重的碳氢化合物料液与流化的催化剂颗粒接触。

本发明通过将催化剂流和接触的气体在稀释催化剂相的条件下沿基本水平方向射入分离区中，以及通过将裂化的气体从稀释相区上部迅速回收而将料液从催化剂流中快速分离。水平稀释相喷射入分离区及上部气体抽出开始将催化剂从碳氢化合物气体中进行即时的重力分离。通过这种方法，催化剂与碳氢化合物之间接触的一个重要部分在催化剂流射入分离容器后立即停止。料液与催化剂流之间的接触可以在催化剂流射入分离容器的大致同一位置或接近该位置进行。通过这种方式可以控制超短接触时间，从接近于零的最短时间到更长时间。与已有技术不同，当催化剂和碳氢化合物混合物一起垂直或水平移动到分离状态时，需要保持接触。

因此，在一个实施例中，本发明是一种碳氢化合物料液的流化催化裂化方法。该方法将催化剂颗粒和碳氢化合物沿一基本水平方向从一个喷射点射入一分离区。一收集区对喷射点下面的下降的催化剂颗粒进行收集。在分离区中喷射点和收集区之间的至少为5英寸的距离为催化剂和碳氢化合物气体的连续分离提供了一个沉降区。该方法从分离区的上部收集上升的气体和加气的催化剂颗粒，并将它们传送到一惯性分离区。该惯性分离区将加气催化剂从上升的气体中分离出来以提供一分离的气流和分离的催化剂。该方法从分离区的下部和分离的气流中回收出碳氢化合物。

一般地，一注含碳氢化合物的料液-以基本横向的方向-注入喷射点上游的催化剂颗粒流动层中和分离区的周边或分离区之外。在本发明一特别有用的形式中使用了一立管，作为分配器喷嘴结构的位置，完成含碳氢化合物的气流与颗粒材料的下降层之间的接触。含碳氢化合物的射流射入催化剂颗粒流动层中一般是发生在限定的管路中，但靠近管路向分离区的出口。在本发明的实践中，立管中分配器的位置一般将使流体和固体混合物在适当的高度从分配器直接排放到分离容器中。立管分配器结构可紧密固定在多数立管与分离容器的连接处附近。