[发明专利]一种降低汽油烯烃的催化裂化工艺与装置

说明书

技术领域

本发明涉及在不存在氢的情况下，烃油的催化裂化领域，特别涉及一种降低汽油烯烃的催化裂化工艺及装置。

背景技术

目前，常规的单根或多根提升管式催化裂化装置，存在以下几方面的问题：第一，是再生器温度无法实现灵活控制，催化剂的再生温度一般都高于650℃，使提升管反应器中油剂瞬间接触温度较高，过高的油剂接触温度会加剧热裂化反应、降低催化裂化反应的程度，结果是产品分布恶化，干气和焦炭产率上升、总液体收率下降(总液体收率指液化气产率、汽油产率和柴油产率之和)，由于较高的再生催化剂温度，受装置热平衡限制，使重油提升管反应器的剂油比相对较小，一般为5～8(提升管反应器的剂油比为提升管反应器内催化剂的重量循环量与重油提升管反应器进料的重量流量之比)；第二，由于提升管式反应器的长度决定了原料的反应时间(一般在4s左右)。过长的反应时间在提高原料单程转化率的同时也加剧了原料裂化生成物的二次反应，使裂化气产率增加，从而降低了汽、柴油馏分的收率；第三，由于提升管式反应器中的油气线速高于催化剂线速而造成结炭催化剂的滑落而形成返混，由此，在提升管式反应器原料喷嘴上部，结炭滑落的催化剂与雾化原料和初期裂化生成物再次接触，从而恶化了产品分布，降低了催化剂对原料裂化的产品选择性；第四，由于再生器烧焦能力及烧焦效率相对较低，使再生器的尺寸较大和催化剂藏量较高，造成设备投资相对较大。

另外，催化裂化作为石油二次加工的主要手段在我国占有极其重要的地位。由于催化裂化的工艺特点及其原料的日趋变重，催化裂化汽油烯烃含量在40～60v％之间，其硫含量也呈上升趋势。由于我国催化裂化装置总加工量过大，产品结构不合理，其中催化裂化汽油在我国汽油产品中的份额达70％以上，致使成品汽油中的烯烃含量严重超标，远高于我国现在执行的国Ⅲ油品质量要求汽油的烯烃含量不大于35v％的标准。利用传统的加氢精制虽然能够将汽油中的烯烃降到很低，但却大幅度的损失了辛烷值。因此，目前国内各研究机构针对降低汽油烯烃含量开发了各种技术，中石化石油化工科学研究院开发了降低催化汽油烯烃含量的GOR系列催化剂(《石油炼制与化工》2002年7期第5～8页)，这种催化剂通过引入氧化物表面改性的Y型沸石和改性ZRP沸石，具有很高的氢转移活性和较高的异构化活性，可以使FCC汽油烯烃降低10个百分点左右。中石化洛阳石化工程公司炼制研究所开发了降低催化汽油烯烃含量的LAP系列助剂(《炼油设计》2001年9期第23～27页)，这种助剂以多金属氧化物改性的择形沸石为主要活性组分，具有很高的汽油烯烃芳构化活性和较高的烯烃裂化活性，催化剂中加入5％的LAP助剂时，可以使FCC汽油烯烃降低10个百分点左右。在工艺方法上，中石化石油化工科学研究院开发了具有降低汽油烯烃含量功能的MGD工艺(《石油炼制与化工》2002年2期第19～22页)，MGD工艺把常规FCC主提升管反应器分为两段，下段作为汽油改质反应区，上段作为FCC主提升管反应区，利用大剂油比和高活性催化剂改质汽油，该工艺要兼顾主提升管重油催化裂化的反应条件，汽油改质的量有限，降烯烃幅度也不太理想，可使FCC汽油烯烃降低10～12个百分点。

中国专利ZL200510017751.5所涉及再生催化剂降温技术是利用催化裂化双提升管的技术优势，将轻烃提升管反应后保留有高剩余活性(相当于再生剂活性的90％)、低温(500℃左右)的待生剂部分或全部返回重油提升管底部设置的混合器，在混合器中与来自再生器的再生催化剂混合后进入重油提升管与重油接触反应。由于混合器中两股催化剂的热交换作用使混合催化剂的温度有效下降至630℃左右，进入重油提升管与重质原料接触反应，使剂油比得到显著提高，并有效降低了装置的干气、焦炭产率，液体收率提高，产品分布得到改善。催化汽油经过轻烃提升管改质，改质后汽油烯烃含量降至10～25v％，降幅25～50个百分点；汽油辛烷值(RON)提高0.1～2个单位；汽油硫含量降低20～40％。但该技术存在以下几点不足：1.再生器温度无法实现灵活控制，该技术优势仅体现于两根以上提升管的催化裂化装置。2.由于该技术为传统的提升管式催化裂化，仍表现出了反应时间长、干气及焦炭产率相对高、产品分布相对差、再生器烧焦能力低及装置能耗高的不足。3.劣质汽油改质时与再生催化剂接触温度高，且反应时间长导致装置的干气和焦炭产率进一步增加，改质汽油收率降低。