一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法技术

本发明专利技术涉及重质烃类原料的催化裂化领域，具体公开了一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，该方法包括：(1)将重质烃类原料与第一裂化催化剂在第一反应器中接触反应，然后分离得到第一积炭催化剂和第一反应产物；(2)将终馏点不超过90℃的轻裂解汽油与第二裂化催化剂在第二反应器中接触反应；(3)将所述第二反应器反应后得到的反应混合物不经分离直接引入第三反应器中与馏程为200-390℃的加氢改质裂解轻油接触反应，然后分离得到第二积炭催化剂和第二反应产物，其中，所述加氢改质裂解轻油由裂解轻油进行加氢处理制得。根据本发明专利技术所述的方法可以获得较高的丁烯产率和轻芳烃产率。

Hydrocarbon catalytic conversion method for producing butene and light aromatic hydrocarbon

The invention relates to the field of catalytic cracking of heavy hydrocarbon feedstock, particularly discloses a prolific hydrocarbon catalytic butene and light aromatic hydrocarbon conversion method, the method includes: (1) the heavy hydrocarbon feedstock and the first cracking catalyst in the first reactor contact reaction, then separated to the first coke and the first reaction product; (2) and second light pyrolysis gasoline cracking catalyst will end point of not more than 90 DEG C contact reaction in the second reactor; (3) the reaction mixture obtained by the second reactor after reaction directly without separation into a third reactor and distillation range of 200-390 DEG C hydrogenation cracking naphtha contact reaction then isolated second coke and second reaction products, wherein the hydrogenation cracking naphtha hydrotreating prepared by pyrolysis naphtha. According to the method of the invention, the higher yield and light aromatics yield can be obtained.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法。
技术介绍
丁烯和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)是基本的化工原料，目前丁烯主要来源于MTO、丁烷、LPG、凝析油、石脑油、加氢裂化尾油及粗柴油等蒸汽热裂解和烃油催化裂化，BTX主要来源于轻烃重整工艺和蒸汽热裂解工艺。随着蒸汽裂解采用新的轻质原料，产品分布将会出现变化，如采用乙烷作为蒸汽裂解原料，与以石脑油为原料相比，产物中乙烯比例明显提高，而丁烯和轻芳烃的产率将会降低。在这样的背景下，利用重质烃油催化转化生产丁烯和轻芳烃，将是蒸汽热裂解制乙烯的一条有效补充措施。US5009769中公开的烃类裂化方法采用双提提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入第一根提升管，在剂油比5-10、停留时间1-4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入第二根提升管，在剂油比3-12、停留时间1-5秒的条件下裂化。两根提升管末端进入同一个沉降器中，且共用后续分馏系统。CN1299403A公开了一种由重质烃原料选择性生产C2-C4烯烃的两段催化裂化方法。该方法包括：在常规大孔沸石催化裂化催化剂存在下，在由催化裂化装置组成的第一反应段中将重质原料转化成较低沸点产物。将所生成的较低沸点产物中的石脑油馏分进入由反应区、汽提区、催化剂再生区和分馏区组成的第二反应段中，在500-600℃温度下与含约10-50重量％平均孔径小于约0.7纳米的沸石催化剂接触形成裂化产物。US7323099公开了一种选择性生产低碳烯烃的两段催化裂化方法。在第一反应区，重质原料在含大孔和中孔分子筛催化剂的催化转化下，生产富含烯烃的汽油组分，第一反应区生成的富含烯烃汽油组分再在第二反应区在含中孔分子筛催化剂的催化转化下，生成低碳烯烃。CN101362961A公开了一种制取芳烃和低碳烯烃的催化转化方法，馏程为160-260℃的原料与催化裂解催化剂接触，在温度450-750℃、重时空速0.1-800h-1、反应压力0.10-1.0MPa、催化裂解催化剂与原料的重量比1-150、水蒸汽与原料的重量比为0.05-1.0的条件下，在流化床反应器内进行裂化反应，分离待生催化剂和反应油气，待生催化剂经再生后返回反应器，分离反应油气经分离得到目的产物低碳烯烃和芳烃。该方法乙烯、丙烯产率和选择性大幅增加，汽油的收率和汽油中芳烃的产率均很高，仅有少量重油生成，并且焦炭产率较低。以上技术虽然在增加催化裂化丙烯产率方面取得了比较明显的进步，然而其增加催化裂化丁烯产率的局限性依然很大，并且未涉及如何提高轻芳烃的产率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的由重质烃类原料催化裂化制低碳烯烃和轻芳烃的工艺过程中存在的丁烯和/或轻芳烃产率不高的缺陷，提供一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，该方法包括以下步骤：(1)将重质烃类原料与第一裂化催化剂在第一反应器中接触反应，然后分离得到第一积炭催化剂和第一反应产物；(2)将终馏点不超过90℃的轻裂解汽油与第二裂化催化剂在第二反应器中接触反应；(3)将所述第二反应器反应后得到的反应混合物不经分离直接引入第三反应器中与馏程为200-390℃的加氢改质裂解轻油接触反应，然后分离得到第二积炭催化剂和第二反应产物，其中，所述加氢改质裂解轻油由裂解轻油进行加氢处理制得；(4)将所述第一反应产物和所述第二反应产物进行分馏，将所述第一积炭催化剂和所述第二积炭催化剂进行汽提和再生，并将得到的再生催化剂引入所述第一反应器和所述第二反应器中循环利用；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沸石为磷和过渡金属M改性的β沸石。在本专利技术提供的所述方法中，在第二反应器中引入轻裂解汽油进行反应，一方面可以使裂化催化剂少量积炭，覆盖部分强酸性中心，另一方面向上的反应物流中含有大量正碳离子。这两个方面可以用来优化加氢改质裂解轻油(特别是富含环烷烃的加氢裂解轻油)的反应，由于裂化催化剂上的强酸性中心被覆盖，同时反应物流中含有大量正碳离子，这样既可以抑制加氢改质裂解轻油的氢转移反应，还可以快速引发加氢改质裂解轻油发生正碳离子裂化反应，生成丁烯和轻芳烃。因此，本专利技术提供的所述方法能够获得较高的丁烯和轻芳烃产率。而且，本专利技术中使用的含有改性β沸石的裂化催化剂有助于增产丁烯和轻芳烃。另外，在本专利技术中，在不同的反应器中，可以使用不同的烃类原料，并对不同烃类的反应进行分区调控，使得本专利技术的方法的工艺灵活度相对较高。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是实施本专利技术所述的方法的催化裂化装置的一种实施方式的结构示意图。附图标记说明1第一反应器11向第一反应器输送再生的裂化催化剂的输送管12输送管11上的再生催化剂流量控制阀13第一反应器的原料油进料喷嘴2第二反应器21向第二反应器输送再生的裂化催化剂的输送管22输送管21上的再生催化剂流量控制阀23第二反应器的轻裂解汽油进料喷嘴24第二反应器的出口分布器3第三反应器31第三反应器底部加氢裂解轻油喷嘴32第三反应器上部冷却介质喷嘴4汽提器41向汽提器6输送待生催化剂的输送管42输送管41的流量控制阀5沉降器51第一反应器的快速分离器52单级旋风分离器53第三反应器的粗旋54单级旋风分离器6汽提器61汽提器6的挡板62汽提器6的待生催化剂输送管63输送管62上的待生催化剂流量控制阀7再生器具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中，除非有特殊的说明，术语“低碳烯烃”均指C2-C4烯烃，“轻芳烃”均指苯、甲苯和二甲苯。本专利技术提供的所述多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法包括：(1)将重质烃类原料与第一裂化催化剂在第一反应器中接触反应，然后分离得到第一积炭催化剂和第一反应产物；(2)将终馏点不超过90℃的轻裂解汽油与第二裂化催化剂在第二反应器中接触反应；(3)将所述第二反应器反应后得到的反应混合物不经分离直接引入第三反应器中与馏程为200-390℃的加氢改质裂解轻油接触反应，然后分离得到第二积炭催化剂和第二反应产物，其中，所述加氢改质裂解轻油由裂解轻油进行加氢处理制得；(4)将所述第一反应产物和所述第二反应产物进行分馏，将所述第一积炭催化剂和所述第二积炭催化剂进行汽提和再生，并将得到的再生催化剂引入所述第一反应器和所述第二反应器中循环利用；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沸石为磷和过渡金属M改性的β沸石。在步骤(1)中，所述第一反应器可以是提升管反应器、流化床反应器、下行式输送线反应器或者由多个上述反应器经过串联和/或并联组成的复合反应器，其中，每个反应器可以根据需要分成两个或两个以上的反应区。优选情况下，所述第一反应器为提升管反应器。所述提升管反应器可以为等直径提升管反应器、等线速提升管反应器和变直径提升管反应器中的一种或多种。在步骤(1)中，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，该方法包括以下步骤：(1)将重质烃类原料与第一裂化催化剂在第一反应器中接触反应，然后分离得到第一积炭催化剂和第一反应产物；(2)将终馏点不超过90℃的轻裂解汽油与第二裂化催化剂在第二反应器中接触反应；(3)将所述第二反应器反应后得到的反应混合物不经分离直接引入第三反应器中与馏程为200‑390℃的加氢改质裂解轻油接触反应，然后分离得到第二积炭催化剂和第二反应产物，其中，所述加氢改质裂解轻油由裂解轻油进行加氢处理制得；(4)将所述第一反应产物和所述第二反应产物进行分馏，将所述第一积炭催化剂和所述第二积炭催化剂进行汽提和再生，并将得到的再生催化剂引入所述第一反应器和所述第二反应器中循环利用；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沸石为磷和过渡金属M改性的β沸石。

【技术特征摘要】
1.一种多产丁烯和轻芳烃的烃类催化转化方法，该方法包括以下步骤：(1)将重质烃类原料与第一裂化催化剂在第一反应器中接触反应，然后分离得到第一积炭催化剂和第一反应产物；(2)将终馏点不超过90℃的轻裂解汽油与第二裂化催化剂在第二反应器中接触反应；(3)将所述第二反应器反应后得到的反应混合物不经分离直接引入第三反应器中与馏程为200-390℃的加氢改质裂解轻油接触反应，然后分离得到第二积炭催化剂和第二反应产物，其中，所述加氢改质裂解轻油由裂解轻油进行加氢处理制得；(4)将所述第一反应产物和所述第二反应产物进行分馏，将所述第一积炭催化剂和所述第二积炭催化剂进行汽提和再生，并将得到的再生催化剂引入所述第一反应器和所述第二反应器中循环利用；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沸石为磷和过渡金属M改性的β沸石。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一反应器为提升管反应器，所述第一反应器的反应条件包括：温度为450-540℃，剂油重量比为4-15：1，油气停留时间为0.1-5s。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第二反应器为提升管反应器，所述第二反应器的反应条件包括：温度为540-620℃，剂油重量比为15-100：1，油气停留时间为0.1-3s。4.根据权利要求3所述的方法，其中，作为所述第二反应器的提升管反应器从下到上包括预提升段和提升管，并且在所述预提升管的上方且在所
\t述提升管的底部设置有加料喷嘴，所述轻裂解汽油通过该加料喷嘴喷入所述提升管中。5.根据权利要求1、3和4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述轻裂解汽油的终馏点不超过75℃，优选馏程为35-75℃；优选地，所述轻汽油馏分中的烯烃含量为30-100重量％，优选为45-100重量％。6.根据权利要求1和3-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述轻裂解汽油在注入所述第二反应器之前经过选择性加氢处理；优选地，所述选择性加氢处理的过程包括：将所述轻裂解汽油在温度为20-90℃、绝压为0.2-1MPa、氢气和烯烃的摩尔比为1-5：1的条件下，在含镍催化剂的存在下进行选择性加氢反应。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根权，谢朝钢，成晓洁，杨超，沙有鑫，孙益群，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11