一种采用双路进剂套管式反应器的催化裂化方法技术

一种采用双路进剂套管式反应器的催化裂化方法包括以下步骤：（１）催化剂经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中，并在预提升介质的作用下向上流动；（２）烃油原料注入该反应器的内管以及内管与外管之间的环形空间中，与催化剂接触、反应，反应物流沿器壁继续向上流动；（３）内管以及内管与外管之间的环形空间中的反应物流在汇合管的入口处汇合，并经汇合管进入气固快速分离设备中，使反应油气与反应后积炭的催化剂相分离；（４）反应油气送入后续分离系统，而反应后的催化剂经汽提、再生后，返回反应器循环使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种采用双路进剂套管式反应器的催化裂化方法
本专利技术属于在不存在氢的情况下石油烃的催化裂化方法，更具体地说，是一种采用双路进剂套管式反应器进行烃油催化裂化的方法。
技术介绍
虽然催化裂化工艺过程已经历了数十年的发展，形成了一套比较完整的技术体系，但炼油工作者仍在进行不懈的研究和探索，希望该工艺过程不仅能够满足日益严格的环保法规的要求，而且能够适应市场需求的变化，为企业创造良好的经济效益。USP5043522和USP5846403都是对常规催化裂化过程的改进。它们使部分催化汽油由原料油进料喷嘴的上游注入提升管反应器，与高温、高活性的再生催化剂接触、反应，以增产丙烯、丁烯等轻烯烃，同时使汽油的辛烷值得到提高。CN1279270A披露了一种同时增产液化气和柴油的方法。该方法也是将催化汽油由原料油进料喷嘴的上游注入提升管反应器，使其先与再生催化剂接触、反应。这部分回炼的催化汽油在高温、大剂油比下充分裂化，生成大量的液化气，同时在催化剂上沉积微量的焦炭，适当降低了催化剂的活性，有利于多产柴油。USP3894933介绍了一种共用一个沉降器的双提升管反应器的催化裂化方法。该方法是使轻循环油注入一根提升管反应器，与再生催化剂接触、反应，并使其转化率小于30％；反应后的催化剂进入另一根提升管，与新鲜原料和重循环油接触、反应。CN1069054A提出了一种灵活多效的烃类催化裂化方法。该方法涉及两根独立的提升管反应器以及与提升管相连的两套沉降分离系统。在第一根提升管反-->应器中，轻质烃类与再生催化剂在600～700℃、剂油比10～40，反应时间为2～20秒的条件下进行反应，并控制催化剂碳含量为0.1～0.4重％；反应后的催化剂进入另一根提升管中，与重质烃类接触，并在常规的催化裂化反应条件下进行反应。综上所述，
技术介绍
所公开的同时加工轻质油和重质油的催化转化方法基本上可分为以下两类：(1)采用单提升管反应器、并将轻质油入口设置在重质油入口的上游；(2)采用双提升管反应器，使不同的提升管处理不同的原料。第一类方法的设备改动小，但轻质油的反应条件基本上相对固定的，难以通过操作参数的优化使产品分布和产品性质得到改善。第二类方法克服了第一类方法的不足，每根提升管的操作条件都是可以单独调节，使不同的原料油在各自适宜的条件下进行反应。但对于第二类方法而言，不管是装置的建设费用还是设备的改造费用都会因此而大幅增加。此外，在实际工业生产过程中，由于流程的复杂化，会使装置的操作难度增加许多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种采用双路进剂套管式反应器的催化裂化方法，该方法可为不同性质的烃油原料营造适宜的反应条件，并使催化裂化过程的产品分布和产品性质得到改善。本专利技术提供的方法包括以下步骤：(1)催化剂经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中，并在预提升介质的作用下向上流动；(2)烃油原料注入该反应器的内管以及内管与外管之间的环形空间中，与催化剂接触、反应，反应物流沿器壁继续向上流动；(3)内管以及内管与外管之间的环形空间中的反应物流在汇合管的入口处汇-->合，并经汇合管进入气固快速分离设备中，使反应油气与反应后积炭的催化剂相分离；(4)反应油气送入后续分离系统，而反应后的催化剂经汽提、再生后，返回反应器循环使用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在以下方面：本专利技术提供的方法设备简单、操作灵活。不仅重质油和轻质油可在同一个反应器中进行反应，而且可根据原料的物化性质、质量流量灵活调整反应条件，从而为改善产品分布、提高产品品质创造了有利条件。本专利技术提供的方法可实现多种生产方案的灵活调整，例如，汽油方案、柴油方案、液化气方案等。炼油企业采用该方法可根据市场需求的变化，及时调整产品结构，获得更加显著的经济效益。此外，利用本专利技术提供的方法还可以提高产品质量，减轻石油产品对环境所造成的污染。通过试验证明：该方法可降低汽油烯烃含量、提高汽油辛烷值；降低柴油凝点，改善柴油对流动改性剂的感受性，提高柴油安定性；同时，该方法对降低汽、柴油中硫、氮等杂质的含量具有一定的效果。附图说明图1是本专利技术所述的双路进剂套管式催化裂化反应器的结构示意图。图2～图4是本专利技术提供方法的原则流程图。具体实施方式本专利技术所述的套管式反应器的结构如图1所示。该反应器主要包括以下构件：催化剂入口管21和22、内管5、外管6、汇合管8、预提升分布环1和3以及进料喷嘴2和4；其中，内管5与外管6同轴，且内管管心横截面积与内外管环隙横截面积的比值为1∶0.1～10；催化剂入口管21与内管5的下端相-->连，内管长度占该反应器总长度的10～70％；外管6下端至内管5下端的距离占该反应器总长度的2～20％，催化剂入口管22与外管6的下端相连；汇合管8的一端与外管6上端相连，而另一端与气固分离设备9相连，汇合管8与内管5的管心横截面积之比为1∶0.2～0.8；预提升分布环1和3分别位于内管和内、外管之间的环形空间的底部；进料喷嘴2和4分别位于内管和外管的下部。该反应器已申请技术专利，申请号为01264042.5。在本专利技术提供的方法中，经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中的催化剂可以是相同的，也可以是不同的。具体地说，进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中的催化剂可以是来自再生器的高温再生剂，也可以是再生剂与待生剂和/或半再生剂的混合物；或者可以使再生催化剂进入套管式反应器的内管，而半再生催化剂、待生催化剂或它们的混合物进入内管与外管之间的环形反应空间，反之亦然。总之，进入双路催化剂入口管的催化剂可以根据装置情况、原料性质、目的产品的要求等因素综合考虑、灵活调整。此外，进入套管式反应器的催化剂还可以经催化剂冷却器降温，也可以利用催化刘混合罐使再生剂与待生剂和/或半再生剂充分混合后，再经催化剂入口管进入套管式反应器。本专利技术使用的催化剂可以是适用于催化裂化过程的任何催化剂，其活性组分可以选自含或不含稀土和/或磷的Y型或HY型沸石、含或不含稀土和/或磷的超稳Y型沸石、ZSM-5系列沸石或具有五元环结构的高硅沸石、β沸石、镁碱沸石中的一种、两种或三种，也可以是无定型硅铝催化剂。在本专利技术提供的方法中，套管式反应器的底部、内管底部以及内管与外管之间的环形反应空间的底部均设有预提升介质。预提升介质采用蒸汽、干气或它们的混合物均可。内管气体表观线速为0.3～6.0m/s，内、外管之间的环形空间的气体表观线速为0.2～8.0m/s。注入内管及内管与外管之间的环形空间的烃油原料选自：一次加工汽油馏-->分、二次加工汽油馏分、一次加工柴油馏分、二次加工柴油馏分、直馏蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、加氢精制油、加氢裂化尾油、减压蜡油、减压渣油或常压渣油中的一种或一种以上的混合物。注入内管的烃油原料优选：直馏蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、加氢精制油、加氢裂化尾油、减压蜡油、减压渣油或常压渣油中的一种或一种以上的混合物。注入内管与外管之间的环形空间的烃油原料优选：一次加工汽油馏分、二次加工汽油馏分、一次加工柴油馏分、二次加工柴油馏分中的一种或一种以上的混合物。烃油原料在内管的反应条件如下：反应温度460～580℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双路进剂套管式反应器的催化裂化方法，其特征在于该方法包括以下步骤： （１）催化剂经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中，并在预提升介质的作用下向上流动； （２）烃油原料注入该反应器的内管以及内管与外管之间的环形空间中，与催化剂接触、反应，反应物流沿器壁继续向上流动； （３）内管以及内管与外管之间的环形空间中的反应物流在汇合管的入口处汇合，并经汇合管进入气固快速分离设备中，使反应油气与反应后积炭的催化剂相分离； （４）反应油气送入后续分离系统，而反应后的催化剂经汽提、再生后，返回反应器循环使用。

【技术特征摘要】
1、一种采用双路进剂套管式反应器的催化裂化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)催化剂经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中，并在预提升介质的作用下向上流动；(2)烃油原料注入该反应器的内管以及内管与外管之间的环形空间中，与催化剂接触、反应，反应物流沿器壁继续向上流动；(3)内管以及内管与外管之间的环形空间中的反应物流在汇合管的入口处汇合，并经汇合管进入气固快速分离设备中，使反应油气与反应后积炭的催化剂相分离；(4)反应油气送入后续分离系统，而反应后的催化剂经汽提、再生后，返回反应器循环使用。2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的反应器主要包括以下构件：催化剂入口管(21)和(22)、内管(5)、外管(6)、汇合管(8)、预提升分布环(1)和(3)以及进料喷嘴(2)和(4)；其中，内管(5)与外管(6)同轴，且内管管心横截面积与内外管环隙横截面积的比值为1∶0.1～1 0；催化剂入口管(21)与内管(5)的下端相连，内管长度占该反应器总长度的10～70％；外管(6)下端至内管(5)下端的距离占该反应器总长度的2～20％，催化剂入口管(22)与外管(6)的下端相连；汇合管(8)的一端与外管(6)上端相连，而另一端与气固分离设备(9)相连，汇合管(8)与内管(5)的管心横截面积之比为1∶0.2～0.8；预提升分布环(1)和(3)分别位于内管和内、外管之间的环形空间的底部；进料喷嘴(2)和(4)分别位于内管和外管的下部。3、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中的催化剂可以是相同的，也可以是不同的。4、按照权利要求3的方法，其特征在于所述的经双路催化剂入口管分别进入套管式反应器的内管和内管与外管之间的环形反应空间中的催化剂选自：再生剂、半再生剂、待生剂或它们中任意两者或三者的混合物。5、按照权利要求3或4的方法，其特征在于所述的经双路催化剂入口管中的任意一路进入套管式反应器的催化剂经催化剂冷却器降温。6、按照权利要求1的方法，其特征在于所述催化剂的活性组分选自含或不含稀土和/或磷的Y型或HY型沸石、含或不含稀土和/或磷的超稳Y型沸石、ZSM-5系列沸石或具有五元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞驰，钟孝湘，张久顺，许克家，常学良，张执刚，侯栓弟，
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：11[中国|北京]