[发明专利]一种多产丙烯的催化转化方法

说明书

本发明涉及石油烃类催化转化技术领域，具体涉及一种多产丙烯的流化催化转化方法，催化原料油和轻烃分别在原料油反应器和轻烃反应器内反应；轻烃反应过程由低温的轻烃反应后的催化剂或待生剂气化和高温的催化裂化反应构成，轻烃反应器需要的热量和再生剂在中部的催化裂化反应区提供，轻烃反应后的催化剂或待生剂用来使轻烃气化，气化后的轻烃进入催化裂化反应区与来自再生器的催化剂接触实现轻烃的催化裂化反应，轻烃催化裂化反应在流化床或循环流化床内进行。本发明方法能实现轻烃的低温待生剂气化和预反应，实现轻烃在催化裂化反应区的独立高温裂化反应，提高丙烯选择性，显著降低了干气和焦炭等副产品的收率。

技术领域

本发明属于石油烃类催化转化技术领域，特别涉及一种多产丙烯的催化转化方法，能提高丙烯产率。

背景技术

丙烯是最重要的石油化工原料之一。70％的丙烯是石油烃经管式炉裂解法生产的，另外30％的丙烯由催化裂化工艺过程提供。借鉴常规重油催化裂化反应-再生系统的操作、设计经验，国内外研究人员开发了一系列重油催化裂化生产丙烯的工艺技术。

KBR与Mobil Technology公司共同开发了以重质油为原料生产丙烯的Maxofin技术。该技术采用双提升管反应器，第一根提升管中裂化常规的FCC原料，反应生成的石脑油进第二根提升管裂化增产丙烯，两个提升管共用一个沉降器和再生器。

UOP公司开发了以碳四以上低碳烯烃为原料生产丙烯的RxPro技术，该技术同样采用双提升管反应器结构，第一提升管反应器用于重质原料的裂化，第二提升管反应器用于回炼第一反应器生成的C4组分和石脑油，两个反应产物分别进入单独的分馏系统；

中国石油大学(华东)在两段提升管催化裂化技术基础上开发了TMP技术。该技术以重质油为原料，利用两段提升管催化裂化工艺分段反应、催化剂接力和大剂油比的工艺特点，针对不同性质的反应物料进行进料方式的优化组合，控制不同物料适宜的反应条件，以达到提高丙烯产率的目的；

中国石化石油化工科学研究院(石科院)开发了以重油为原料、丙烯为目的产品的DCC技术。该技术的反应器为提升管加流化床串联式反应器，石科院在DCC工艺基础上开发了采用新型组合式反应器体系的增强型催化裂解技术(DCC-PLUS)，该技术与DCC工艺相同之处为均采用提升管反应器加流化床反应器的形式，不同之处在于DCC-PLUS工艺将再生器来的另外一股再生催化剂引入流化床反应器。无论DCC还是DCC-PLUS都将一个反应器分为两个串联的裂化反应区，即提升管和流化床都进行催化裂化反应，提升管部分进行原料油裂化反应，流化床部分使提升管反应区的中间产物产品进一步进行增产丙烯的二次裂化反应，原料油反应产物的全馏分，包括油浆、回炼油、柴油和催化剂都进入流化床反应区继续进行流化床内的二次反应，而油浆、回炼油、柴油部分富含芳烃，对丙烯产率贡献很小，过度反应反而造成焦炭和干气产率增加；由于流化床反应区的催化剂为原料油反应的待生剂，流化床反应区小分子催化裂化性能降低，需要进一步提高反应温度提高丙烯收率，进一步降低了丙烯的选择性；DCC和DCC-PLUS都使用再生剂循环，对固定的原料量流化床反应区的空速只能靠反应器内的催化剂藏量控制，为此反应部分自身需要设置催化剂藏量储存、汽提和调节措施，增加了反应器的复杂性；另外DCC和DCC-PLUS流化床裂化反应区的催化剂为原料油反应后的积碳催化剂，为了提高丙烯产率需要进一步提高流化床反应区的反应温度，必然导致催化裂化反应受到限制，热反应增加，大幅度降低丙烯的选择性，导致干气和焦炭产率偏高。再者在已有提升管和流化床串联反应器中提升管底部也就是预提升段在整个反应过程温度最高，提升管反应区是仅次于提升管底部预提升段的高温区；流化床反应区与气固分离器之间全部是稀相空间，并且油气离开流化床时仍然携带大量催化剂，而油气离开流化床到气固分离器的停留时间20秒以上，造成反应不能及时终止，丙烯进一步热裂解，影响产品分布及丙烯选择性。