[发明专利]一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产丙烯和轻芳烃的方法

背景技术

低碳烯烃和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)是基本的化工原料，目前，BTX主要来源于轻烃重整工艺和蒸汽热裂解工艺，低碳烯烃主要来源于天然气、轻质石油烃类蒸汽热裂解和烃油催化裂化。然而由于原油日渐重质化，轻烃原料缺乏日益严重，因此以重油为原料生产低碳烯烃和轻芳烃的技术路线逐渐受到重视。

US5670037公开了一种制取低碳烯烃的烃类催化转化方法，原料为不同沸程的石油馏分、渣油或原油，在流化床或移动床反应器内使用固体酸催化剂进行催化转化反应，温度480-680℃，压力0.12-0.40MPa，反应时间在0.1-6秒，剂油比4-12，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。

US6791002公开了一种用于烃类裂化的提升管反应器系统，通过控制不同组分的裂化反应温度和时间，提高低碳烯烃的产率。

US 2002/0003103A1公开了一种增加丙烯产率的催化裂化工艺。该工艺将至少部分汽油产物引入第二个提升管内重新进行裂化反应，并且所采用的催化剂组合物中除含有大孔USY沸石外，还含有ZSM-5等中孔沸石以及具有裂化性能的无机粘结剂组分。其中的无机粘结剂组分中含磷，其P/A1比为0.1～10。

US5009769中公开的烃类裂化方法采用双提提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入第一根提升管，在剂油比5～10、停留时间1～4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入第二根提升管，在剂油比3～12、停留时间1～5秒的条件下裂化。两根提升管末端进入同一个沉降器中，且共用后续分馏系统。

CN1299403A公开了一种由重质烃原料选择性生产C₂～C₄烯烃的两段催化裂化方法。该方法包括：在常规大孔沸石催化裂化催化剂存在下，在由催化裂化装置组成的第一反应段中将重质原料转化成较低沸点产物。将所生成的较低沸点产物中的石脑油馏分进入由反应区、汽提区、催化剂再生区和分馏区组成的第二反应段中，在500～600℃温度下与含约10～50重％平均孔径小于约0.7纳米的沸石催化剂接触形成裂化产物。

US6538169公开了一种通过将部分待生剂返回至反应器底部，提高剂油比，降低油剂接触温度，同时通过添加ZSM-5助剂提高低碳烯烃产率的方法。

WO03059502公开了一种在具有两个不同直径反应区的提升管反应器中，将重质原料高选择性转化为低碳烯烃的方法。

US7323099公开了一种选择性生产低碳烯烃的两段催化裂化方法。在第一反应区，重质原料在含大孔和中孔分子筛催化剂的催化转化下，生产富含烯烃的汽油组分，第一反应区生成的富含烯烃汽油组分再在第二反应区在含中孔分子筛催化剂的催化转化下，生成低碳烯烃。

以上技术虽然在增加催化裂化丙烯产率方面取得了比较明显的进步，然而其增加催化裂化丙烯选择性和产率的局限性依然较大，并且未涉及提高催化裂化轻芳烃产率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产丙烯和芳烃的催化转化方法，该方法具有较高的丙烯产率和轻芳烃产率。本发明要解决的另外技术问题是提供一种用于上述方法的催化裂化装置。

本发明提供一种烃类催化转化方法，包括以下步骤：

(1)将第一原料与含有改性β沸石的裂化催化剂在第一反应器接触进行催化裂化反应，然后分离积炭催化剂和油气产物，油气产物引入分馏装置分馏，积炭催化剂引入汽提器；所述第一原料为重质烃类和/或油脂；

(2)将第二原料与含有改性的β沸石的裂化催化剂在第二反应器接触进行催化裂化反应；所述第二原料为C4烃馏分和/或轻汽油馏分；

(3)将步骤(2)中第二反应器反应后的催化剂和油气产物引入第三反应器进行反应，反应后的油气产物经沉降器引入分馏装置进行分馏。

本发明还提供一种用于上述方法的催化裂化装置，该催化裂化装置包括两个提升管反应器、气固快分装置、流化床反应器、沉降器和汽提器，其中所述汽提器位于所述流化床反应器的下方，一个提升管反应器的出口和所述流化床反应器的任意位置连通，并与另外一个提升管反应器并列布置，流化床反应器与沉降器的器壁之间设有挡板(或称为流化床反应器的器壁)，该挡板与沉降器的器壁之间形成空隙，该空隙连通沉降器和汽提器，挡板内为流化床反应器的床层。