[发明专利]一种原油催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法及装置

说明书

本发明属于原油类催化转化技术领域，特别涉及一种原油催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，通过原油分离和催化裂解一体设计，实现原油直接流化催化裂解生成低碳烯烃，同时实现原油不同组分选择性催化裂解，该方法将原油带压双组分精确切割，并且分离组分可调可控，实现“全组分”直接催化裂解制化学品，提高催化裂解效率，使原油中不同组分按需要的条件进行独立的选择性催化裂解，同时使原油分离直接与催化裂解联合设计成一套装置，联合运行,简化和缩短流程，降低投资和能耗；原油回流方案使原油组分分离既提高分离效果，又不需要侧线换热系统，投资少、能耗低但分离效果良好，且可以较大幅度调整分离组分比例。

技术领域

本发明属于原油类催化转化技术领域，特别涉及一种原油催化转化制低碳烯烃和芳烃的方法，本发明同时提供了上述方法对应的装置。

背景技术

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是化学工业的最基本原料,现有催化转化技术是在生产汽油、柴油的同时副产低碳烯烃，远不能满足当前市场对有机化工原料的需求。芳烃是产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料,其衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产物和精细化学品，随着石油化工及纺织工业的不断发展，世界上对芳烃的需求量也不断增长。国内外多以天然气或轻质石油馏分为原料，采用乙烯联合装置中蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃，由生产乙烯的同时副产大量其他烯烃和芳烃等基础原料。虽然蒸汽裂解技术经过几十年的发展，技术不断完善，但仍具有能耗高、生产成本高、CO2排放量大和产物结构不易调节等技术局限，传统的蒸汽裂解生产乙烯和丙烯的技术正面临严峻的考验。利用催化转化方法制低碳烯烃，同时副产丙烯、丁烯等低碳烯烃以及芳烃等化工原料是解决资源短缺、低成本生产化工产物的新方向，已成为当今重要的研究课题和热点问题。

原油先常压或常减压分离成不同的组分，不同组分再分别处理是炼油厂通用的路线，已有技术都是围绕如何对分馏的组分进行加工方案。在催化转化制低碳烯烃，并副产丙烯、丁烯等低碳烯烃方面，主要有一下几种思路：

1、不同组分分别在不同的反应器内进行催化反应。如CN109575982A提供一种原油催化裂解制低碳烯烃和芳烃的方法，原油经脱盐、脱水后，进加热炉加热，然后进蒸馏塔，将原油分成轻高沸点组分，切割点在150～300℃之间；塔顶出来的低沸点组分和塔底出来的高沸点组分在两个反应器内在水蒸汽气氛下与高温催化剂接触反应。

沙特阿拉伯公司在CN104903427中发明了原油轻重组分分别在不同的下行反应器催化裂解制化学品的方法。

2、反应器内分层进料反应。如CN1898362提供了一种生产低碳烯烃和芳烃的方法,原料与催化裂解催化剂接触，反应根据原料性质至少分两层进料,除目的产物外来自分馏塔的不同液态反应产物从不同位置返回反应器再次转化。CN1215041A提供了一种多种进料烃类直接转化制烯烃方法制低碳烯烃、丙烯、芳烃等，反应器上设置多组进料口，使性质不同的烃类从不同的进料口进入装置，并在各部相同的工艺条件下进行裂解反应。CN104560154A提供给了一种多产低碳烯烃和轻芳烃的烃类催化转化方法，该方法包括：将重质烃类原料与裂化催化剂在反应区接触进行催化裂化反应，然后分离得到第一积碳催化剂和第一反应产物；将轻质烃原料从第二反应器的上游注入，将中质烃类原料从第二反应器中部注入，进行催化裂化反应；将所述第二反应器中产生的反应混合物引入第三反应器继续进行反应，然后分离得到第二积碳催化剂和第二反应产物。其中所述裂化催化剂为含有改性β沸石的裂化催化剂，所述改性β沸石为琳和过渡金属M改性的β沸石。