[发明专利]一种催化裂化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种石油烃类原料催化裂化方法及装置。

背景技术

催化裂化装置是最主要的汽油生产装置，世界绝大部分车用汽油来自催化裂化装置，常规催化裂化采用提升管反应器。

现有提升管反应器的直径是均匀的，随着催化反应的进行，更多小分子生成，分子膨胀使提升管内垂直向上的流速急剧增加，不利于能改善产品质量分布的烯烃二次反应的进行，解决这一问题的理想方法是在均匀直径的提升管反应区的中上部进行扩径，使烯烃有更长时间参加二次反应。

CN99105903.4公开了一种用于流化催化转化的提升管反应器，沿垂直方向从下至上依次为互为同轴的预提升段、第一反应区、直径扩大了的第二反应区、直径缩小了的出口区，在出口区末端连有一段水平管。该技术中，下部的第一反应区为一次裂解反应区，反应温度较高，物料停留时间较短，而上部的第二反应区的反应温度降低，物料停留时间较长，物料进行烷基化反应和氢转移反应，提高汽油组成中异构烷烃的含量；CN01102240.X公开了一种生产低烯烃汽油和多产柴油的催化转化方法，将原料油和热的再生催化剂在反应器的第一反应区接触发生大分子裂化反应，生成的油气和带炭催化剂上行至第二反应区进行裂化反应、氢转移反应和异构化反应；工程设计上第二反应区比第一反应区要粗，其作用是降低油气和催化剂的流速和反应温度。

上述技术即石油化工科学研究院开发的MIP工艺，工业装置运行结果表明，该工艺技术能显著降低汽油中的烯烃含量，产品液收增加，焦炭选择性变强，干气和油浆产率下降。

但是，由于提升管第二反应区的直径扩大，第二反应区流体速度急剧减小，需要向第二反应区补充部分催化剂以调节、维持需要的空速。为解决上述问题，在现有设计上，石油化工科学研究院在MIP工艺的工程实施上采用从沉降器向第二反应区补入待生催化剂，其具体装置设计在《石油炼制与化工》2003年第34卷第11期第1-6页的“多产异构烷烃的催化裂化工艺的工业应用”一文中有详细介绍：采用MIP工艺对高桥石化分公司炼油厂1.4Mt/a催化裂化装置进行改造，提升管整体更换，提升管下部作为第一反应区，在提升管中部增加了一个扩径段作为第二反应区；其中沉降器整体抬高2m，在沉降器汽提段上锥段设置溢流斗，溢流斗在沉降器壁上设有抽出口，通过循环待生管线和第二反应区底部连通，从而将沉降器内的部分待生催化剂引入第二反应区。

这样就解决了第二反应区维持空速的问题，但现有MIP第二反应区为待生催化剂，补充的催化剂也是待生剂，活性已经很低，催化作用已经很有限；所以尽管石科院要求补充催化剂（常要求限制空速15~20），设计也有补剂措施，但很多装置操作中基本不补剂；空速也远高于开发方要求的值，反应温度也不能降低很多，结果会导致生焦增加，汽油改质存在的放热反应也受到抑制。

发明内容

在上述催化裂化方法的基础上，本发明的目的在于提供一种石油烃类原料催化裂化方法及装置，以实现优化催化裂化过程生产低烯烃高辛烷值清洁汽油的目标。

本发明采用的技术方案如下：

一种催化裂化方法，一部分再生催化剂进入反应器，与反应原料油在第一反应区接触发生裂化反应，生成的油气和催化剂反应物流在第一反应区出口分离出一部分催化剂，剩余催化剂和油气一起上行，与另一部分降温后的再生催化剂接触混合，在第二反应区进行汽油改质反应，反应结束后分离反应产物，待生催化剂进行汽提、再生，其特征在于：

⑴反应部分由第一反应区、第二反应区、催化剂分流区、催化剂补充混合区、待生催化剂汽提区、沉降器组成； 

⑵再生催化剂分两路进入反应部分，第一路再生催化剂进入第一反应区原料油进入口下方的预提升段，与反应原料接触反应，反应完成后在催化剂分流区分离出部分催化剂，未被分流的催化剂和第一反应区生成的反应油气一起向上进入催化剂补充混合区；第二路再生催化剂降温后进入催化剂补充混合区，与来自第一反应区的油气和催化剂物流混合后，进入第二反应区进行改质反应；

⑶第二反应区的物流在沉降器内实现油气和催化剂的分离，油气经油气管线进入分馏塔系统，第一反应区和第二反应区的待生催化剂经蒸汽汽提后，自催化剂立管进入再生器回复活性。

进一步地，第一路再生催化剂为直接来自再生器的再生催化剂或经过降温后的再生催化剂；第二路再生催化剂为经再生催化剂温控器调节降温后的再生催化剂。

进一步地，反应部分两个反应区的待生催化剂共用一个汽提区或分别设置汽提区；汽提后的催化剂经立管进入再生器再生。