[发明专利]在使用干气稀释剂的循环再生工艺中用于轻质烯烃制备的石脑油催化裂化

说明书

公开了一种通过烃的催化裂化而制备烯烃的方法。该方法可包括催化裂化在进料流中的烃，该进料流包含烃和干气稀释剂。可以在使用固定床反应器组的过程中进行催化裂化，而一个或多于一个其他组的固定床反应器正在再生或在再生后备用。当正在使用的固定床反应器组需要再生时，它将停止运转并且一个或多于一个其他组的固定床反应器投入运转以进行催化裂化工艺。可以使用干气代替蒸汽来降低烃的分压。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月13日提交的美国临时专利申请第62/433618号的优先权，通过引用将其全部内容并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明通常涉及轻质烯烃的制备。更具体地，本发明涉及催化裂化液态烃以形成轻质烯烃。

背景技术

蒸馏原油以制备例如丁烷(或轻质烃)、直馏汽油、石脑油、煤油、轻质瓦斯油、重质瓦斯油、直馏渣油的产品只是简单地将原油分离为其各种成分。因此，在设定的加工条件下，由特定类型的原油制备的产品的相对比例将大致保持恒定。然而，基于市场需求，能够以其他产品为代价来增加一种或多于一种产品的比例可能更经济。例如，当对汽油的需求量高时，制备比重质瓦斯油更多的汽油可能更经济。因此，已经开发了将一种蒸馏产物转化为另一种蒸馏产物的方法。一种这样的方法是催化裂化，其中较长和较重的烃分子在高温和高压下与催化剂接触以将它们分解成更轻和更短的烃分子。

催化裂化通常涉及将减压瓦斯油转化为高辛烷值汽油、轻质燃料和轻质烯烃。通常，液体油流在反应器中在一定温度和压力下与催化剂接触，以使油裂化并产生较轻的产物。当发生裂化反应时，形成焦炭、碳质材料并沉积在催化剂上。由于催化剂上的焦炭沉积，催化剂变得不太有效或失活-即催化剂变成废催化剂。将废催化剂送至再生器，通过燃烧焦炭从催化剂中除去焦炭。然后再生的催化剂返回反应器。

一种类型的催化裂化方法包括将终点350℃的链烷烃转化为轻质烯烃(例如C₂和C₃烃)。然而，从工艺配置和催化剂设计立场提出了以高选择性和高产率进行这种转化的挑战。将终点350℃的链烷烃转化为轻质烯烃需要高温(高于600℃)和相对短的停留时间以克服反应的吸热性并防止轻质烯烃的低聚反应。另外，在如此高的温度下，催化剂失活是有问题的；具体而言，该方法中的催化剂比一些其他催化方法中的催化剂更频繁地失活。催化剂失活是由焦炭形成和至少部分地由高温引起的催化剂的结构损坏导致的。

由KBR和SK合作共同开发了一种将石脑油进料转化为轻质烯烃的商业方法。该技术称为高级催化烯烃(ACO^TM)并且基于流化催化裂化工艺，其中催化剂在反应器和再生器之间循环。当催化剂快速失活时，该方法最适用。当使用链烷烃进料时，该方法经历热不平衡。焦炭量不足以维持能量平衡。此外，该方法需要高的催化剂/油比以获得可接受的产率并且由于催化剂活性的快速损失而需要连续的催化剂补充。在ACO^TM工艺中，与固定床工艺相比，每次通过的产率相对较低，这是由于该工艺的短停留时间。

发明内容

已经发现了一种解决与催化裂化烃以形成轻质烯烃相关的上述问题的方法。该方法的实施方案涉及交替使用至少两组固定床反应器中的一组来催化裂化包含烃和干气的进料混合物中的烃。以这种方式，提供了涉及催化剂循环再生的连续过程，其中由于干气用作使焦炭形成最小化并减少催化剂结构损坏的稀释剂，因而需要最小的催化剂补充。