[发明专利]一种催化剂分区综合催化裂化方法及装置

说明书

本发明提供了一种催化剂分区综合催化裂化方法及装置。所述装置包括主反应器(3)、副反应器(11)、再生器(14)以及A催化剂储罐(21)和B催化剂储罐(24)，A催化剂储罐(21)和B催化剂储罐(24)各自的内部上方分别设置A催化剂初旋分离器(20)和B催化剂初旋分离器(23)，再生器(14)通过管路与A催化剂储罐(21)内的A催化剂初旋分离器(20)连接，A催化剂初旋分离器(20)顶部通过管路与B催化剂储罐(24)内的B催化剂初旋分离器(23)连接、A催化剂储罐(21)底部通过管路与主反应器(3)连接，B催化剂初旋分离器(23)顶部通过管路与再生器(14)连接。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体的说，本发明涉及一种催化剂分区综合催化裂化方法及装置。

背景技术

催化裂化工艺是炼油技术中的核心工艺，不仅是重油加工的主要手段，生产轻质油组分的主要来源，而且在提供轻质烯烃和石油化工一体化技术方面，具有不可取代的地位。

催化裂化是典型平行顺序反应，有一次反应及二次反应，其中，一次反应主要是重组分的裂化反应，生成轻烃及烯烃产物，二次反应主要是轻烃裂化及烯烃的进一步反应，如汽、柴油馏分的继续裂化及烯烃的氢转移反应、异构化反应、烷基化反应等。研究发现，催化裂化中一次反应和二次反应所需的工艺条件及催化剂性质存在较大的差别。热力学结果表明大分子重油裂化只需较低的活化能，而较小分子(汽油)裂化需要较高的活化能，因此重油的一次裂化需要较低的温度，而一次裂化产品如汽油的二次裂化应在较高的温度下进行，同时，二次反应需要较长的反应时间。为了兼顾一次反应和二次反应对反应温度和反应时间的不同需求，已经开发了催化裂化分区控制工艺技术，通过设置不同反应区，控制不同反应区的温度及反应时间，以满足一次反应及二次反应的不同热力学特性。如DCC-plus工艺。DCC-plus工艺采用提升管反应器+流化床反应器的形式，使用提升管反应器与流化床反应器串联，实现一次反应和二次反应对反应时间的不同需求，此外，该工艺通过向流化床反应器内部补充热的再生催化剂的技术实现分区控制，改变了流化床反应器的催化剂活性分布及反应温度，同时可以在保持流化床反应器温度一定的情况下，降低提升管反应器的温度和剂油比，以满足重质原料的一次裂解反应和轻质原料的二次裂解反应对催化剂活性和反应条件的各自要求。结果表明，提升管反应器与流化床反应器串联使用及补充再生催化剂至流化床反应器，可改变油气在不同反应区的停留时间，增加重油的裂化、提高低碳烯烃的产率和改善汽油性质，降低提升管出口温度和提升管入口油剂混合温度，可明显降低干气和焦炭产率。

CN201610917106.7公开了一种生产低碳烯烃和轻芳烃的催化裂化方法，重质原料在第一反应器(提升管反应器Ⅰ)与第一部分催化裂解催化剂接触进行反应，富含饱和烃的轻质原料和富含烯烃的轻质原料在第二反应器(提升管反应器Ⅱ)和第三反应器(流化床反应器)与第二部分催化裂解催化剂接触进行反应，以增产低碳烯烃和轻芳烃。该方法设置了三个反应器，相当于三个反应区，实现了原料的分区裂化转化，但是使用的是同一种催化剂，虽然第一反应器和第二反应器都使用的是再生后的催化剂，但是没有针对原料转化性质差异匹配不同催化剂，没有实现催化剂的分区，不能使原料、催化剂及工艺条件三者高度匹配。CN98101765.7公开了一种同时制取低碳烯烃和高芳烃汽油的方法，使重质石油烃和水蒸气在一个由提升管和密相流化床组成的复合反应器的下部即提升管下部与含沸石催化剂接触，使轻质石油烃进入复合反应器的上部即密相流化床底部与来自提升管的含沸石催化剂接触。该方法设置了两个反应区，实现了原料的分区裂化转化，但使用的是一种催化剂，且第二反应区(密相流化床)的催化剂为来自第一反应区(提升管反应器)的催化剂，没有实现催化剂的分区，催化剂活性、催化剂与原料转化性能之间不能高度匹配。