[实用新型]一种石油烃催化裂解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油烃催化裂解装置。

背景技术

乙烯、丙烯作为石油化工的重要基础有机原料，在石油化学工业中起着举足轻重的作用，在烃类裂解制乙烯和丙烯的生产技术中，管式炉热裂解法在世界乙烯和丙烯生产中占主导地位，约98%以上的乙烯和约67%的丙烯来自于管式炉裂解技术。随着丙烯衍生物需求量的增加，通过热裂解法联产得到的丙烯产率已不能满足国内外市场上对丙烯日益增长的需求，近10年来，世界丙烯需求的增长率一直高于乙烯。预计在今后20年间，世界丙烯需求的增长率将超过乙烯的一倍，因此，提高丙烯/乙烯产率已成为急待解决的问题。此外，蒸汽裂解技术存在着能耗和设备投资过高、裂解原料选择范围较窄，环境污染较严重等问题。近年来，催化工作者将更多的注意力转向其它生产低碳烯烃的新技术研究，其中包括催化裂解制低碳烯烃技术。

催化裂解是深度催化裂化技术，工艺核心仍是反应-再生系统。典型的反应再生系统的主要装置包括提升管反应器、沉降器和再生器。在炼油厂流化催化裂化提升管反应顶端出口处均安装有气固快速分离装置，以实现油气与催化剂的分离。分离后的油气在直径较大的沉降器内上升，一般约20秒后才得以进入沉降器上部的旋风分离器（简称顶旋），在顶旋内进一步分离油气夹带的催化剂颗粒，之后进入集气室，再经油气管线引出。分离的催化剂落入沉降器的下部床层，这些分离出来的催化剂粘附和夹带着一定量的油气，油气需要在沉降器下部床层的汽提器中用蒸汽汽提出来，汽提出来的这部分油气需要约60秒以上的时间上升到沉降器上部顶旋的入口。由于这部分油气在沉降器大空间内的停留时间较长，而使催化裂化反应后的油气在沉降器内的总平均停留时间可能长达20-30秒，油气的返混率高，易于发生高温二次过裂化反应，使低碳烯烃收率降低。沉降器大空间的存在很难实现油气和催化剂的快速分离和油气的快速引出，因此，减小沉降器内的不必要空间，乃至取消沉降器，开发无沉降器的催化裂化工艺装置对催化裂化装置增产低碳烯烃至关重要。

催化裂解工艺的裂解反应热较大，裂解反应所需热量较常规催化裂化或其它催化转化方法要多，自身裂解反应生成的焦炭燃烧释放的热量往往不能满足反应-再生系统热平衡需求，尤其是轻质石油烃含氢量较高，反应过程中生焦量较少，更是不可避免地遇到反应供热不足的难题。

CN1319643A公开了一种重质石油烃高温催化接触裂解生产低碳烯烃的装置，该装置包括反应器、再生器和补热提升器，反应器采用提升管反应器，包括提升管、提升管反应器出口快速分离设施、反应器沉降段和反应汽提器，再生器为烧焦管再生器，包括烧焦管、烧焦管出口快分、再生器沉降段、再生剂汽提器、一组单级外旋风分离器，补热提升器设于烧焦管下部，与烧焦管成为一体结构，反应器与再生器和补热提升管之间由待生催化剂斜管和再生催化剂斜管相连接。

US200400669681A1和US7153479B2提出了一种轻质烃裂化过程中向反应系统补充热量的方法，采用一种带有中央井的催化剂再生器，在再生器底有设置中央井，中央井与待生立管之间形成环形空间，将燃料油和流化气注入环形空间，再随待生催化剂经过催化剂分配器进入催化剂密相床与含氧气体接触再生。

CN102039107A提出了一种提升管反应-再生装置，旨在解决现有轻油/轻烃催化裂解过程中采用提升管反应器进行循环反应再生时，难以实现高温反应的问题，该装置采用沉降器、汽提器和提升管反应器相互并列的技术方案：提升管反应器的下部在再生器的外部，中部的主反应区设在再生器内部，上部出口与沉降器内的气固快速分离器相连。

CN201694999U公开了一种轻油提升管催化裂化装置。该装置主要特征在于：轻油提升管反应器底部一端通过待生斜管与沉降器下降相连，另一端与再生斜管相连，解决了不同质地的轻油催化裂化的反应温度需要灵活调节的问题，提高了剂油比，相应地提高了低碳烯烃产率。

WO9957230公开了一种两段流化催化裂化生产C2-C4烯烃的方法。粗柴油或渣油在一个反应系统中转化为石脑油馏分产率，该石脑油馏分产物在另一个反应系统中转化为低碳烯烃，两个反应系统采用不同的催化剂。

US5009769公开了一种烃类裂化方法，该方法采用双提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入一个提升管反应器中，在剂油比5-10、停留时间为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另一个提升管反应器，在剂油比3-12、停留时间为1-5秒的条件下裂化，两个提升管反应器末端进入同一个沉降器中，并共用后续分馏系统。