一种催化裂化方法技术

本发明专利技术公开了一种催化裂化方法。采用两个可多点进料的下行管反应器分别进行重油催化裂化和轻烃催化改质；两股反应物流进入一个沉降器分别由不同的旋风分离器进行气固分离；混合待生剂经汽提后进入一个多点进风的提升管再生器与一股再生催化剂混合并进行烧焦再生，生成的半再生催化剂进入一个湍动床再生器进一步烧焦再生；再生催化剂返回两个反应器循环使用；重油反应油气和轻烃反应油气分别由各自专用的分馏塔进行分馏。本发明专利技术可改善催化裂化产品分布，提高轻油收率，降低裂化气和焦炭产率；还可生产低烯烃含量催化汽油和高十六烷值催化柴油；并提高烧焦效率，减缓催化剂水热失活。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于在不存在氢的情况下烃油的催化裂化领域，特别涉及一种催化裂化方法。
技术介绍
目前，石油化工行业催化裂化工艺所使用的装置虽然多种多样，但其反应再生系统的工艺形式却基本一致，绝大多数采用单个提升管反应器(或者单个提升管与快速床相结合的两段式反应器)和湍动床再生器(或者湍动床与快速床相结合的两段式再生器)。催化剂与原料油在提升管底部接触混合后沿提升管上行反应，反应物流自提升管顶部出口进入沉降器进行反应油气与催化剂的分离；分离出的待生催化剂经汽提段一段常规汽提后进入再生器烧焦再生；再生催化剂返回提升管底部循环使用。在上述常规催化裂化装置中，存在以下几方面的缺点：第一，再生催化剂温度一般较高，提升管反应器中油剂接触温度也较高，较高的油剂接触温度使热裂化反应进行的程度较高，而催化裂化反应的程度较低，导致干气和焦炭产率较高、总液体收率较低(总液体收率指液化气产率、汽油产率和柴油产率之和)；由于较高的再生催化剂温度，受装置热平衡限制，使重油提升管反应器的剂油比相对较小，一般为5～8(提升管反应器的剂油比为提升管反应器内催化剂的重量循环量与重油提升管反应器进料的重量流量之比)，从而使单位重量的原料油所接触到的活性中心数较少，这也抑制了催化裂化反应的进行。第二，由于提升管式反应器的长度决定了原料的反应时间较长(一般在4s左右)，较长的反应时间在提高原料单程转化率的同时也加剧了原料裂化生成物的二次反应，使裂化气(干气、液化气产率之和)产率较高，汽、柴油馏分收率较低，同时催化柴油十六烷值较低，不适于作为车用燃料。第三，由于提升管式反应器中催化剂逆重力场向上运动造成结炭催化剂的滑落和返混，在提升管式反应器原料喷嘴上部，滑落的结炭催化剂与雾化原料和一次裂化生成物再次接触反应，从而恶化了产品分布，降低了催化剂对原料裂化的产品选择性。第四，由于湍动床再生器烧焦强度相对较低，使再生器的催化剂藏量较高并且催化剂在再生器停留时间较长导致催化剂水热失活较为严重。第五，催化汽油无法进行单独改质，品质较低。中国专利申请CN1710029A公开了一种催化裂化方法，其主要特征是：采用双提升管催化裂化装置，对催化汽油进行单独改质并利用双提升管催化裂化装置的技术优势，将部分或全部剩余活性较高(相当于再生剂活性的90％)、温度较低(500℃左右)且经过汽提的轻烃提升管待生催化剂返回重油提升管底部设置的催化剂混合器，在催化剂混合器中与来自再生器的再生催化剂混合后一起进入重油提升管与重油接触反应。由于对催化汽油进行单独改质，汽油性质大大改善；同时由于混合器中两股催化剂的热交换作用使混合催化剂的温度较低，实现了油剂“低温接触，大剂油比”操作，从而有效降低装置的干气、焦炭产率，提高总液体收率。但该技术存在以下几点不足：第一，采用轻烃提升管待生催化剂与再生催化剂混合降温的措施导致该技术降低提升管油剂接触温度和提高剂油比的优势仅能体现于具有两根以上提升管的催化裂化装置；第二，由于该技术采用的催化裂化反应器为传统的提升管式反应器，仍表现出由于反应时间较长和催化剂返混导致产品分布相对较差；第三，由于该技术采用传统的湍动床再生器而存在烧焦效率低的不足；第四，由于采用常规的汽提方式，催化剂循环量的提高对汽提效果产生不利影响。中国专利申请CN1210762A公开了一种分子筛催化剂高效再生催化裂化工艺技术，其主要特征是：待生催化剂经一级提升管再生器再生后进入外置旋风分离器组与烟气分离，然后半再生催化剂经料腿进入二级提升管再生器继续进行再生，再生催化剂经二级提升管再生器外置旋风分离器组料腿进入外取热器取热，最后再生催化剂经外取热器底部斜管进入提升管反应器。该技术烧焦时间控制在10秒以内，烧焦强度(单位时间内单位催化剂藏量的烧碳量)是现有技术的10倍左右。并且能有效降低油剂接触温度，提高剂油比。但该技术存在以下几点不足：第一，因采用传统的提升管式反应器无法实现原料短反应时间和克服催化剂返混。第二，工艺过程及操作复杂，工程上难以实施。第三，采用单反应器而无法实现对催化汽油的单独改质。中国专利申请CN2169473A公开了一种催化裂化提升管再生器技术，其主要特征是：在提升管再生器上设有多段空气进气口进行待生催化剂再生。该技术强化了待生催化剂的烧焦再生过程，同时避免了提升管入口处由于大量冷空气引入导致催化剂温度过低而发生焦炭不起燃的现象，其结构简单，操作方便。但尚未涉及反应部分的技术措施。美国专利US5,462,652公开了的一种催化裂化技术，其主要特征是：第一，通过与待生催化剂混合的方法降低再生催化剂的温度；反应沉降器稀相段设置催化剂混合罐，来自再生器的再生催化剂与经汽提的待生催化剂在其中混合换热后向下进入反应沉降器；第二，采用与传统提升管反应器不同的油剂接触方式，催化剂与原料的反应以及待生催化剂的汽提均在反应沉降器中进行，催化剂由设在反应沉降器顶部的混合催化剂室中心开口在重力作用下向下流动，喷嘴的原料喷射方向与催化剂流动方向成90°夹角，原料油与催化剂接触后携带催化剂沿水平方向高速运动并发生反应，之后反应物流进入反应沉降器外挂旋风分离器进行反应油气与催化剂的分离。由于以上特征，该技术实现了油剂“低温接触，大剂油比”操作，同时在一定程度上缩短了反应时间，克服了催化剂的返混，使产品分布得到改善。但该技术也存在以下几点不足：第一，由于采用常规湍动床再生器，其烧焦效率较低。第二，待生催化剂参与反应，降低了混合催化剂的平均活性，也势必对产品分布和产品性质带来不利影响。第三，工艺过程及操作较为复杂。第四，采用单个反应器而无法实现对汽油的单独改质。美国专利US4,514,285公开了一种催化裂化工艺，其主要特征是：第一，采用与传统提升管反应器不同的油剂接触与分离方式，再生催化剂自再生沉降器底部出口向下进入管式反应器，在重力的作用下沿下行管反应器向下流动，沿下行管反应器轴向在不同的水平高度上设置了若干层原料喷嘴，喷嘴的原料喷射方向倾斜向下，不同的原料根据不同的反应需要从不同高度的喷嘴进入下行管反应器与再生催化剂接触混合并沿下行管反应器下行进行反应；反应物流从下行管反应器底部出口进入反应沉降器，大部分催化剂在重力的作用下继续下行直至进入密相段，反应油气则由于流通截面积的迅速扩大而大幅降低了流动线速，夹带着少量的催化剂进入旋风分离器进行进一步分离；第二，采用提升管再生器，待生催化剂经两段汽提后向下进入待生催化剂输送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化方法，其特征在于包括下述步骤：
1)重油原料(35)在重油下行管反应器(23)内与来自湍动床再生器(1)
的再生催化剂接触并反应，重油反应物流进入沉降器(22)进行气固分离，分
离出的重油反应油气进入重油反应油气分馏塔进行分馏，重油待生催化剂进入
步骤3)；
2)轻烃原料(36)在轻烃下行管反应器(11)内与来自湍动床再生器(1)
的再生催化剂接触并反应，轻烃反应物流进入沉降器(22)进行气固分离，分
离出的轻烃反应油气进入轻烃反应油气分馏塔进行分馏，轻烃待生催化剂进入
步骤3)；
3)重油待生催化剂和轻烃待生催化剂混合后进入汽提段(20)进行汽提，
经过汽提的混合待生催化剂进入提升管再生器(2)的底部，与由湍动床再生器
(1)引入的再生催化剂混合后，沿提升管再生器(2)上行进行烧焦再生，之
后再进入湍动床再生器(1)进行烧焦再生，再生后循环使用。
2.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的来自湍
动床再生器(1)的再生催化剂向下经重油反应器催化剂输送管(26)进入重油
下行管反应器(23)，由催化剂分布板(9a)进行整流后再与重油原料(35)接
触。
3.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的来自湍
动床再生器(1)的再生催化剂向下经轻烃反应器催化剂输送管(7)进入轻烃
下行管反应器(11)，由催化剂分布板(9b)进行整流后再与轻烃原料(36)接
触。
4.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的重油原
料(35)经倾斜向下设置的重油原料喷嘴进入重油下行管反应器(23)与来自
湍动床再生器(1)的再生催化剂接触并反应。
5.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的轻烃原
料(36)经倾斜向下设置的轻烃原料喷嘴进入轻烃下行管反应器(11)与来自
湍动床再生器(1)的再生催化剂接触并反应。
6.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的重油原
料(35)为1～5种。
7.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的轻烃原
料(36)为1～5种。
8.依照权利要求6所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的重油原
料(35)，不同种类的可以根据反应需要，从设置在重油下行管反应器(23)轴

\t向不同高度的重油原料喷嘴进入重油下行管反应器(23)。
9.依照权利要求7所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的轻烃原
料(36)，不同种类的可以根据反应需要，从设置在轻烃下行管反应器(11)轴
向不同高度的轻烃原料喷嘴进入轻烃下行管反应器(11)。
10.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的重油反
应物流从重油下行管反应器(23)依次直接进入位于沉降器(22)内的重油反
应器粗旋风分离器(19)和重油反应器一级旋风分离器(18)进行气固分离，
轻烃反应物流从轻烃下行管反应器(11)依次直接进入位于沉降器(22)内的
轻烃反应器粗旋风分离器(14)和轻烃反应器一级旋风分离器(15)进行气固
分离。
11.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的重油待
生催化剂和轻烃待生催化剂分别经各旋风分离器料腿进入汽提段(20)进行混
合，同时用水蒸汽(37)进行汽提。
12.依照权利要求10所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的由重
油反应器粗旋风分离器(19)分离出的重油待生催化剂经设在重油反应器粗旋
风分离器(19)下方的预汽提器预汽提后经料腿进入汽提段(20)，由轻烃反应
器粗旋风分离器(14)分离出的轻烃待生催化剂经设在轻烃反应器粗旋风分离
器(15)下方的预汽提器预汽提后经料腿进入汽提段(20)，由重油反应器一级
旋风分离器(19)分离出的待生催化剂和由轻烃反应器一级旋风分离器(14)
分离出的待生催化剂分别经料腿进入汽提段(20)，上述几股待生催化剂在汽提
段(20)进行混合后用用水蒸汽(37)进行汽提。
13.依照权利要求1所述的一种催化裂化方法，其特征在于：所述的混合待
生催化剂在被汽提过程中产生的汽提物流分为两部分，一部分经重油反应器粗
旋风分离器(14)出口管道与重油反应器一级旋风分离器(15)入口管道衔接
处的管道环隙进入重油反应器一级旋风分离器(18)进行气固分离，另一部分
经轻烃反应器粗旋风分离器(14)出口管道与轻烃反应器一级旋风分离器(15)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曼桥，王文柯，武立宪，张亚西，孟凡东，樊麦跃，陈章淼，黄延召，李秋芝，吴辰捷，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化洛阳工程有限公司，
类型：发明
国别省市：