[发明专利]一种原油催化转化制乙烯和丙烯的方法及装置

说明书

本发明涉及一种原油直接催化转化制乙烯和丙烯的方法。所述原油经过脱盐脱水后先用闪蒸塔按沸点分成原油轻组分和沸点更高的原油重组分，然后采用流化催化方法进行催化转化，实现原油催化制乙烯和丙烯；原油催化转化在设置第一反应再生系统和第二反应再生系统的装置中进行；先在第一反应再生系统内进行高沸点大分子原油重组分催化裂化反应，然后更换催化剂后在第二反应再生系统逐渐升温条件下进一步催化裂化和热裂化制乙烯和丙烯。本发明方法通过直接使用针对性催化剂对原油不同馏分进行选择性催化转化，实现原油催化制乙烯和丙烯，不需设置常减压系统，能提高乙烯、丙烯产率，使经济性大大增加。本发明同时提供了实现上述方法的装置。

技术领域

本发明属于原油类催化转化技术领域，特别涉及一种原油催化转化制乙烯和丙烯的方法。本发明同时提供了实现上述方法的装置。

背景技术

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是化学工业的最基本原料,现有催化转化技术是在生产汽油、柴油的同时副产低碳烯烃，远不能满足当前市场对有机化工原料的需求。芳烃是产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料,其衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产品和精细化学品，随着石油化工及纺织工业的不断发展，世界上对芳烃的需求量也不断增长。国内外多以天然气或轻质石油馏分为原料，采用乙烯联合装置中蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃，由生产乙烯的同时副产大量其他烯烃和芳烃等基础原料。虽然蒸汽裂解技术经过几十年的发展，技术不断完善，但仍具有能耗高、生产成本高、CO₂排放量大和产品结构不易调节等技术局限，传统的蒸汽裂解生产乙烯和丙烯的技术正面临严峻的考验。利用催化转化方法制乙烯，同时副产丙烯、丁烯等低碳烯烃以及芳烃等化工原料是解决资源短缺、低成本生产化工产品的新方向，已成为当今重要的研究课题和热点问题。

在流化催化转化制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃方面，主要有以下几种思路：

1、反应原料通过蒸馏塔分成轻重不同馏分，分别在不同的反应器内进行催化反应。如CN109575982A提供一种原油催化裂解制低碳烯烃和芳烃的方法，原油经脱盐、脱水后，进加热炉加热，然后进蒸馏塔，将原油分成轻重组分，切割点在150～300℃之间；塔顶出来的轻组分和塔底出来的重组分在两个反应器内在水蒸汽气氛下与高温催化剂接触反应。

2、反应器内分层进料反应。如CN1898362提供了一种生产低碳烯烃和芳烃的方法,原料与催化裂解催化剂接触，反应根据原料性质至少分两层进料,除目的产品外，来自分馏塔的不同液态反应产物从不同位置返回反应器再次转化。CN1215041A提供了一种多种进料烃类直接转化制烯烃方法制乙烯、丙烯、芳烃等，反应器上设置多组进料口，使性质不同的烃类从不同的进料口进入装置，并在各部相同的工艺条件下进行裂解反应。CN104560154A提供给了一种多产低碳烯烃和轻芳烃的烃类催化转化方法，该方法包括：将重质烃类原料与裂化催化剂在第一反应器接触进行催化裂化反应，然后分离得到第一积碳催化剂和第一反应产物；将轻质烃原料从第二反应器的上游注入，将中质烃类原料从第二反应器中部注入，进行催化裂化反应；将所述第二反应器中产生的反应混合物引入第三反应器继续进行反应，然后分离得到第二积碳催化剂和第二反应产物。其中所述裂化催化剂为含有改性β沸石的裂化催化剂，所述改性β沸石为磷和过渡金属M改性的β沸石。