[发明专利]一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法和装置

说明书

本发明公开了一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法，包括：将预热后的重质原料送入第一反应器中与重油催化剂接触并反应，得到第一反应油气和第一待生剂；将轻质原料送入第二反应器中与轻油催化剂接触反应得到第二反应油气和第二待生剂；将第二反应油气与重质原料进行换热得到预热后的重质原料；将第一待生剂引入第一再生器进行再生，得到第一再生剂和第一再生烟气；将部分或全部第一再生烟气引入第二再生器，将第一再生剂返回至第一反应器；将第二待生剂引入第二再生器进行再生，得到第二再生剂和第二再生烟气，将第二再生剂返回至第二反应器。该方法能够实现重质原料和轻质原料反应再生的分区控制，提高乙烯、丙烯和轻芳烃的产率。

技术领域

本申请涉及石油加工领域，具体地，涉及一种生产乙烯、丙烯和轻芳烃的催化转化方法和装置。

背景技术

近年来，随着化工行业的不断发展，乙烯、丙烯等低碳烯烃和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)的需求量呈现快速增长的趋势。目前生产低碳烯烃的方法主要有蒸汽裂解技术、催化裂化技术、丙烷脱氢制丙烯技术和煤制甲醇再制烯烃技术等。BTX主要来源于轻烃重整工艺和蒸汽热裂解工艺。随着蒸汽裂解采用新的轻质原料，产品分布将会出现变化，如采用乙烷作为蒸汽裂解原料，与以石脑油为原料相比，产物中乙烯比例明显提高，而低碳烯烃和轻芳烃的产率将会降低。而催化裂化工艺可以处理重质原料油，并且可以产生较多的低碳烯烃和轻芳烃，是蒸汽裂解技术的一条有效补充措施。然而，常规的催化裂化工艺低碳烯烃和轻芳烃的产率不高，其中低碳烯烃产率不超过原料油的15％，很难满足市场的需求，因此开发能够处理重质原料油且多产低碳烯烃和轻芳烃的催化裂化技术是非常有必要的。

中国专利文献CN1031834A公开了一种生产低碳烯烃的催化转化方法。该方法以不同沸程的石油馏分、渣油或原油为原料，以含有Y沸石和五元环高硅沸石的混合物为催化剂，采用流化床或移动床为反应器，反应条件为：温度500-650℃，压力0.15-0.30MPa，重时空速0.2-20小时^-1，剂油比2-12，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。与常规的催化裂化和蒸气裂解相比，本方法能够得到更多的丙烯和丁烯。

中国专利文献CN1566267A公开了一种制取乙烯和丙烯的石油烃催化热裂解方法。该方法将经过预热的石油烃原料送入提升管反应器内，与热的含五元环高硅沸石的催化剂接触，并在催化热裂解条件下进行反应。其中，所述五元环高硅沸石含有磷和过渡金属。该方法能够提高轻烯烃，特别是乙烯和丙烯的产率。

中国专利文献CN104560149A公开了一种生产丁烯的催化转化方法。该方法共设置了4个反应器，除了采用双提升管加流化床的反应器构型之外，还在沉降器的外部设置了一个流化床反应器，用于裂化中汽油馏分，而反应产物进入提升管反应器继续发生裂化反应，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。该方法以含有Y沸石和β沸石的混合物为催化剂，可以获得较高的丙烯和丁烯产率。

中国专利文献CN102206509A公开了一种生产丙烯和轻芳烃的烃类催化转化方法。该方法采用双提升管和流化床反应器的组合反应器形式，其中重质烃类与含有改性β沸石的裂化催化剂在第一反应器接触反应，C4烃和/或轻汽油馏分与含有改性β沸石的裂化催化剂在第二反应器接触反应后引入第三反应器继续反应，第三反应器为流化床反应器，为汽油馏分的二次裂化反应创造了条件，从而提高丙烯和轻芳烃的产率。

中国专利文献CN102690680A公开了一种生产丙烯催化转化方法及装置。该方法使重质原料与以Y型沸石为主要活性组元的催化剂在第一提升管反应器中接触反应，使轻质烃与以孔径小于0.7nm择型沸石为主要活性组元的催化剂在第二提升管反应器中接触反应。该装置采用双提升管反应器与流化床形成的组合反应器构型，汽提器中用隔板隔为两个独立的汽提区。该方法可以在一个反应装置中实现两种不同催化剂进行反应再生，结构简单。