[发明专利]流化床烃类转化方法和装置

说明书

本发明涉及可在同一反应区中从重质烃类进料出发实施催化裂化的转化方法和装置以及同时生产（链）烯烃，特别是通过轻质烃类进料的温和的蒸汽裂化生产含有2-4个碳原子的（链）烯烃。

人们知道，烃类裂化方法为石油工业和石油化学工业所普遍采用，这些方法在于提高温度以将烃类分子分裂成较小分子。有热裂化和催化裂化这两种类型的裂化法，使仅发挥温度影响或者是使催化剂的活性部位起作用。

在一种典型蒸汽裂化（即水蒸气热裂化）装置中，烃类进料是在管式炉中逐渐地加热的，以及热裂化反应（为一种总的吸热的反应），主要是发生在接受最大热通量的管子部分。这些管子的温度取决于待裂化烃类（通常是乙烷或者是液化石油气（GPL）或是汽油，或是石脑油，或是粗柴油）的性质，不管进料的性质如何，其温度总是很高的且超过700℃，由于转化方法的运行条件和使用加热附加能量的炉子的功能复杂性，此温度仍然局限于850℃的最大温度范围。

在一种经典型流化床催化裂化（英文叫做流化催化裂化过程或称为FCC法）装置中，烃类进料一般由粗柴油或者诸如蒸馏残渣油的较重质进料所组成，且与在进料水蒸气中保持悬浮状态的催化剂接触。在通过裂化而达到所需的分子量范围和相应的沸点（Poids    d'e'bullition）的降低之后，催化剂与所获得的产品分离，经汽提，通过所形成焦炭的燃烧而再生，然后它再与待裂化进料接触。该催化裂化反应通常发生在温度范围包括在450℃-550℃之间。此反应是为了使裂化装置处于热平衡而不使用外加能量的加热而实施的。换句话说，在反应过程中，通过积焦燃烧而再生的热催化剂的供给是能够符合反应区的不同热要求，即，特别是：

-液体进料的预热;

-液体进料的蒸发;

-牵涉的反应所需求的供热，此反应总的来说是吸热的。

于是，水蒸气裂解法和催化裂化法可在并非没有差别的反应条件下处理不同性质的烃类进料。

本发明涉及的方法和装置主要是在上升和下降的稀释流化相类型的同一反应区中，一方面可实现轻质烃类进料（可包括饱和轻气体或者从汽油到粗柴油馏分）的水蒸气热裂化反应，另一方面，可实现重质烃类进料的催化裂化反应，重质烃类进料主要部分的沸程是处于500℃以上的。

事实上，人们知道重质进料的催化裂化（参阅属于申请人的欧洲专利208    609）需要温度超过或等于烃类的蒸发温度，以便可进行随后的气相反应。当此蒸发温度显著地超过就本义而言裂化反应所需要的温度时，就有可能在受控接触一段时间之后，通过将沸点较低的流体加入悬浮体中，把催化剂粒子的悬浮体和烃类的温度恢复到更适应于催化裂化反应的水平，此流体包括诸如再循环轻油或LCO，（英文叫做Light    Cycle    Oil轻循环油）和再循环重油或HCO（英文叫做Heavy    Cycle    Oil重循环油）。

人们还知道，鉴于诸如沥青烯、树脂或聚芳烃等化合物含量，这些重质进料在反应条件下具有提供大量焦炭的趋势，焦炭的数量往往超过为了满足装置平衡所需的数量很多。

本发明力求做到利用重质烃类进料的这一特性以产生焦炭，当焦炭燃烧时，不仅将为蒸发重质进料所需能量供给于催化剂，并且还将补充能量供给于催化剂，从而在反应区的上游部分建立所需条件以实现较轻质烃类的温和的蒸汽裂化，此较轻质烃类包括特别是乙烷、丙烷、丁烷、轻汽油、石脑油和粗柴油。

因此，本发明涉及有流化相催化剂粒子存在时，主要在上升或下降通量的管式反应区中的石油烃类的转化方法，此方法包括在反应区的上游部分至少一种轻质烃类馏分的至少一个蒸汽裂化（阶）段以及在所述反应区下游部分至少一种重质烃类馏分的催化裂化（阶）段，一个不能再用的催化剂粒子的冲击分离（阶）段，至少一个催化剂粒子上积焦的燃烧区中的催化剂的再生（阶）段以及供给于反应区的再生催化剂粒子的循环（阶）段，此方法的特征在于：

-蒸汽裂化是通过在流化床中的催化剂粒子和所述轻质烃类和一定量水蒸气接触而实现的，水蒸气的量至少为轻质烃类量的20%，较佳的包括在30%-50%（重量）之间。所述接触导致的温度包括在650-850°之间，较佳的包括在700-800℃之间。

-重质烃类的催化裂化是通过将来自反应区的上游部分的流出物喷射入催化剂悬浮体中而实现的，从而使混合物的温度先是超过进料的蒸发温度，且包括在500-650℃之间，接着在最接近于重质进料的喷射下游，按反应区的输出条件，通过雾化一种可完全蒸发的烃馏分而使温度回复到包括在475°-550℃之间。