[发明专利]蜡油催化裂解制备低碳烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜡油催化裂解制备低碳烯烃的方法，尤其提供一种通过汽油、C₄烃回炼并结合再生补热实现催化裂解增产低碳烯烃的方法。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本有机化工原料，然而低我国碳烯烃的产量却远远不能满足需求，2009年的自给率仅为43%。增产低碳烯烃不仅关乎国民经济可持续发展，而且也蕴藏着巨大的经济效益和社会效益，具有重要的现实意义和长远的战略意义。

目前，全世界95%以上的乙烯和大约66%的丙烯采用管式炉蒸汽热裂解工艺生产。但是蒸汽裂解工艺反应需要高温，对设备的要求高，能耗大，而且副产物（氢气、甲烷、焦炭）收率高，丙烯收率较低。苛刻的反应条件使炉管更容易结焦而缩短了烧焦周期，并且由于渗碳而使炉管容易损坏，因此很难再通过提高蒸汽热裂解反应的苛刻度来提高乙烯、丙烯收率。我国蒸汽热裂解装置的原料主要是石脑油，原料过于单一，而目前我国原油劣质化和重质化的趋势日益严重，再加上国内市场对汽油的需求量也很大，所以势必会导致蒸汽热裂解装置因原料紧缺，生产成本增加，因此急需开发利用催化裂解增产低碳烯烃的工艺技术。

目前，利用催化裂解工艺生产低碳烯烃的技术路线已成为潮流。催化裂解是指在催化剂存在下进行的烃类裂解反应，可以降低反应温度，提高产品收率和选择性，同时具有原料适应范围广、产品分布易于调整和能耗低等特点。目前，国内外业内人士从提高催化裂化反应苛刻度等方面相继开发了一系列增产低碳烯烃的成套技术，例如以提升管为反应器的DCC工艺、CPP工艺、HCC工艺等以及以双提升管为反应器的MAXOFINTM工艺、PetroFCC工艺等。这些研究结果和专利技术大都是通过优化反应-再生装备及催化剂达到增产的目的，虽然都取得了较好的效果。这些技术大多采用石蜡基的重质原料，但存在着焦炭、干气产率高，及低碳烯烃收率偏低等不足。

蜡油、汽油等轻质馏分的氢含量高，含有大量的饱和份，残炭值低于2.0wt%，这些都是在催化裂解反应条件下易于转化为低碳烯烃的组分，因此，此类馏分可以称为“催化裂解优质原料”。KBR公司的Superflex工艺采用炼油厂或乙烯装置的混合C₄或C₅、轻质裂化汽油及费托合成等工艺的低碳烯烃为原料实现多产低碳烯烃；MGD、TMP等技术通过汽油回炼的方式增产低碳烯烃。

与传统催化裂化工艺比较，蜡油等轻质原料催化裂解多产低碳烯烃工艺存在焦炭产率低、过程能量需求大的特点，从而导致反应生焦无法满足过程能量需求的问题。因此，需通过加热或补热方式实现催化裂解过程的能量平衡。中国专利申请号200610076192.X及200510017540.1公布了一种利用廉价的煤做热量来源实现催化裂解过程补热的方法。该方法中，煤燃烧生成的灰分导致催化剂的稀释与毒化，从而降低低碳烯烃选择性。中国专利申请号00124665.8公布了一种将油浆注入汽提段进而再生器中燃烧补热的方法，该方法会导致油浆重组分汽提后在沉降器中冷凝生焦，影响转置的长周期稳定运行。中国专利申请号200910082942.8公布了一种将石油烃原料通过氢燃烧加热区与氢燃烧催化剂接触燃烧补热的方式。该方法会导致原料氢利用率的降低，增加焦炭产率。US6558531公布了一种将燃料油一段或多段注入提升管区域，同时含氧组分多段注入该提升管区域燃烧补热的方法，该方法必然后导致部分低碳烯烃的消耗，同时影响装置的安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种蜡油催化裂解制备低碳烯烃的方法。结合汽油、C₄烃回炼及再生补热技术实现蜡油催化裂解生产低碳烯烃，提高乙烯、丙烯收率，尤其是提高丙烯收率。

本发明所述的蜡油催化裂解制备低碳烯烃的方法，该方法包括：

采用催化裂解单反应器或催化裂解双反应器完成蜡油与回炼组分的催化裂解反应；单反应器催化裂解时，回炼汽油与C₄烃类一起从催化裂解反应器扩径段的底部进入扩径段，蜡油从高于扩径段底部的位置进入反应器扩径段；回炼的催化裂解汽油馏分可以是粗汽油全馏分、粗汽油轻馏分（终馏点≤80℃）或者是粗汽油重馏分（初馏点>80℃），这些馏分是在分馏塔塔顶建立二级冷凝系统来获取的。双反应器催化裂解时，回炼汽油进入汽油催化裂解反应器，C₄烃类进入蜡油催化裂解反应器。