[发明专利]催化裂解的工艺和系统

说明书

本发明涉及催化裂化领域，公开了一种催化裂解的工艺和系统。所述工艺包括：在下行管反应器中，重质原料与催化裂化催化剂接触反应，得到第一反应产物和待生催化剂；将第一反应产物和待生催化剂送入流化床反应器上部的沉降段进行气固分离，分离得到的待生催化剂进入流化床反应器中；在提升管反应器中，轻质原料与催化裂化催化剂接触反应，得到第二反应产物和待生催化剂；将第二反应产物和待生催化剂送入流化床反应器中，与催化裂化催化剂接触反应，得到第三反应产物和待生催化剂；对来自流化床反应器的待生催化剂进行再生。本发明提供的工艺和系统能够在提高低碳烯烃和柴油产率的同时改善柴油质量，增加低碳烯烃与干气产率的比值，优化产物分布。

技术领域

本发明涉及一种催化裂解的工艺和系统。

背景技术

乙烯、丙烯和丁烯等小分子烯烃是最基本的有机合成原料。目前世界范围内小分子烯烃主要的生产工艺为蒸汽裂解工艺，但是高温裂解炉易结焦，所以该工艺基本上以轻质油为原料，例如天然气、石脑油、轻质柴油，也可以加氢裂化尾油为原料。目前我国原油重质化、劣质化的趋势越发明显，石脑油等轻质油收率变低，蒸汽裂解工艺与催化重整工艺的原料供需矛盾日益严重。自二十世纪八十年代中期以来，中国石化股份有限公司石油化工科学研究院就开始从事以重油为原料制取低碳烯烃的催化裂解家族技术的研究，并成功地开发出了最大量生产丙烯的催化裂解(DCC，USP4980053和USP5670037)技术和最大量生产乙烯的催化热裂解(CPP，USP6210562)技术。迄今为止，此两种技术主要是用单个提升管反应器或单个提升管反应器组合密相流化床的反应器结构，提高低碳烯烃产率的同时干气和焦炭产率也偏高。

近年来，采用多个反应器进行重油裂解多产低碳烯烃的技术受到较大的关注，这些技术都是为不同的原料选择不同的反应器，包括上行式反应器、下行式反应器和流化床反应器，甚至选择不同的催化剂，保证各种原料在更适合自身特性的反应环境下进行反应。

例如，CN101074392A公开了一种利用两段催化裂解生产丙烯和高品质汽柴油的方法，该方法主要是利用两段提升管催化裂化技术，采用富含择形沸石的催化剂，以重质石油烃类或富含碳氢化合物的各种动植物油类为原料，针对不同性质的反应物料进行进料方式的优化组合，控制不同物料适宜的反应条件，以达到提高丙烯收率、兼顾轻油收率和质量、抑制干气和焦炭生成的目的。其具体提出第一段提升管进料为新鲜重质原料油，其下部或底部可以进轻质烃类原料；第二段提升管进料为高烯烃含量的汽油和循环油，可以分层进料或混合进料，其下部或底部可以进其他轻质烃类原料。

又如，CN101045667A提出了一种提高低碳烯烃产率的催化转化方法，该方法将烃油原料经原料喷嘴注入下行式反应器内，与再生催化剂和任选的积炭催化剂接触，将裂化产物和待生催化剂分离，裂化产物分离后得到低碳烯烃，其余产物至少一部分引入提升管反应器内与再生剂接触反应，将油气与待生催化剂分离。该方法通过生成的低碳烯烃与待生剂及时分离，力图有效地抑制低碳烯烃的二次反应，提高低碳烯烃的产率。但是，仅凭下行式反应器和提升管反应器难以满足重油和轻质烃类的转化率，也无法实现低碳烯烃产率的最大化，而且从该其公开的实施例中可以看出，低碳烯烃与干气产率比值在3以下，原料无法得到充分利用，低价值产物高。

再如，CN101210191A提出了一种下行式反应器和提升管反应器串联的催化裂化方法。该方法包括将预热后的原料油进入下行式反应器与来自再生器的高温再生催化剂接触，汽化并进行裂解反应，从下行式反应器出口出来的油气进入提升管反应器继续反应，从提升管反应器入口引入另一股再生催化剂，从提升管反应器出口出来的油气与催化剂进入沉降分离器分离。根据目标产品的不同，在提升管反应器可以采用与下行式反应器不同的催化剂，可以提高汽油收率，改善产品质量。但是，采用下行式反应器和提升管反应器串联的催化裂化方法不可避免的会使得重油干扰轻油的反应，使得轻烃没有进一步转化，而轻烯烃可能会发生进一步反应，因此导致低碳烯烃产率降低。