[发明专利]重油催化转化反应器和重油催化裂解制丙烯的方法

说明书

重油催化转化反应器和重油催化裂解制丙烯的方法，该反应器由反应区、气固分离区和汽提区组成，其中，第一反应区位于第二反应区之下并开口于第二反应区底部，第三反应区与第一反应区和第二反应区并联设置，第三反应区开口于第二反应区内，汽提区位于第二反应区之下并且顶部与第二反应区连通，第二反应区顶部开口于气固分离区内，所述的气固分离区下部为催化剂收集区，其底部经催化剂收集管与所述的汽提区连通；所述的第二反应区、气固分离区的内径大于所述的第一反应区的内径。采用上述反应器用于重油催化裂解制丙烯。本发明提供的重油催化转化反应器、装置和方法进行催化裂解的焦炭和干气产率低，丙烯产率高，能耗低。

技术领域

本发明涉及重质油加工的石油炼制领域，具体涉及一种催化转化反应器及重质油催化裂解方法。

背景技术

丙烯是一种应用广泛的基本有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、异丙苯、丙烯腈、丙烯酸等。目前丙烯主要来源于石化厂的乙烯裂解装置、炼油厂的催化裂化装置、丙烷脱氢、甲醇制烯烃等工艺。石脑油蒸汽裂解贡献的丙烯量最大，其次是重油催化裂解，丙烷脱氢为新兴产业收到原料限制。目前，国内丙烯生产难以面临市场需求，需要进口。另外，随着电动汽车的发展，市场对车用汽油和车用柴油的寻求的增长变得缓慢，解决重质油转化为化工原料成为炼厂转型过程面临的挑战，因此开发重质油生产化学品原料——丙烯的技术已成为石化生产技术中的一个重要发展方向。

重质油催化裂解制烯烃为重质油大分子转化为小分子、反应体积增加的过程，其机理为重油转化为中间产物、中间产物再转化为丙烯，同时伴随副产物生成。为提高丙烯收率，采用多反应区或反应器强化重油转化丙烯，如将反应副产物——轻质烃C4—C8烃产物进行回炼。重油转化需要反应器能够满足重油催化反应的需求，如重油原料进入反应器应高效接触气化，重油尽可能高效转化为中间产物，中间产物更多地转化为丙烯，另外，丙烯产物存在二次反应，也需要反应器能够满足反应结束后尽快分离产物。当前催化裂解反应器主要为提升管、提升管+床层的反应器结构型式，反应器主体为类似等径筒体结构，难以满足重油转化丙烯过程因体积膨胀造成气速增高造成的催化剂密度降低，进而导致催化活性降低；床层反应空速也不容易控制；反应结束后进行气固分离之前，油气夹带的催化剂会加速丙烯的二次转化机会。

US9468897B2提出了一种流化催化裂化增产轻烯烃的方法和装置，采用两个反应器和分离系统，原料进入第一反应器进行催化裂化反应，反应产物进入分离系统进行分离，将得到的C4、C5烯烃进入第二反应器进行催化转化生成C2C3烯烃。

CN102337154B提出一种生产丙烯和轻芳烃的催化转化方法。烃类原料与催化裂化催化剂在复合反应器中接触在催化裂化条件下反应，分离反应产物和待生催化剂，分离出的待生催化剂经汽提、烧焦再生后循环使用，分离出的反应产物经分馏得到低碳烯烃、富含轻芳烃汽油等产品，并进一步分离得到轻芳烃；所述的复合反应器包括提升管反应器与流化床反应器，提升管反应器的出口连通流化床反应器的下部，汽提器位于流化床反应器的下方，汽提器上部与流化床反应器的底部连通，而且流化床反应器的出口与沉降器内的气固分离设备的入口通过输送通路连通，沉降器的催化剂出口连通流化床反应器下部。

CN109833834A提出了一种石油烃催化裂解反应方法和反应器。原料油催化裂解经过一个上下分区的多级反应器内完成。反应器自下而上设有第一反应段、催化剂分流器、催化剂补充和取热段、第二反应段和沉降器；第二反应段设有第二反应区；在第一反应段的第一反应区周围设置第一催化剂汽提段；催化剂分流器设置在所述第一反应区出口，并位于所述第一催化剂汽提段的催化剂汽提区的顶部；第一催化剂汽提区与催化剂补充和取热段的催化剂取热区之间设置有隔板，隔板上设置第一反应区物流输送管；所述第一反应区物流输送管出口位于催化剂取热区顶部第二反应区入口处或入口下方；在第一反应区物流输送管周围的催化剂取热区内竖直设置有催化剂取热管；第一反应段设有第一反应段催化剂入口，在催化剂补充和取热段设有第二反应区催化剂入口。