一种提高催化裂化过程中乙烯和丙烯产率的方法技术

一种提高催化裂化过程中乙烯和丙烯产率的方法，其特征在于该方法还包括沉降器中下落进入汽提段的积炭催化剂的10-50重量％进入流化床反应器，与含氧化合物反应气流接触进行脱水反应，所说含氧化合物反应气流为含氧化合物原料经过换热升温后进入预脱水固定床反应器与预脱水催化剂接触反应得到的，而脱水反应得到脱水反应油气产物与积炭催化剂，脱水反应油气产物从流化床反应器顶部的输送线流出，与沉降器顶部流出的裂化反应油气混合，进入产物分离系统，而积炭催化剂下降，经蒸气汽提后经待生剂循环线也进入再生器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种重油催化裂化集成含氧化合物催化转化增加乙烯和丙烯等低碳烯烃收率的方法。
技术介绍
轻烯烃包括乙烯和丙烯，是生产多种重要化工产品(如环氧乙烷、聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等)的基础原料。随着我国经济的快速发展和人民生活质量的提高，对乙烯和丙烯需求量也迅猛增加，而且年增长率超过世界平均水平。轻烯烃的制备方法很多，国际上普遍采用以石脑油等轻烃原料蒸汽裂解技术生产，全球超过总产量90%的乙烯和约70%的丙烯由石油烃蒸汽裂解制得，余下约28%的丙烯来自石油烃催化裂化工艺。但是自2005年以来，世界原油产量从峰值连续下降，石油价 格持续高位运行，使得轻烯烃的原料供应紧张、生产成本上升。我国原油资源短缺，石油对外依存度高，不仅能源安全受到威胁，而且原油资源不足的问题制约石化工业的发展，因此开发利用可再生和替代原料制取乙烯、丙烯成为发展的趋势。甲醇作为一种替代能源，来源广泛，可由煤、天然气和生物质生产，其总生产能力在世界范围内不断增长，供给持续超过需求。目前，由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃(Methanol to Olefin,简称MT0)技术也已趋于成熟,成为最有希望替代石脑油路线制烯烃的工艺。以甲醇生产轻烯烃(MTO)的技术与上世纪八十年代首先由Mobil公司提出。1995年UOP/Hydro联合开发成功了流化床MTO工艺，采用小孔SAP0-34磷酸硅铝分子筛催化剂，SAP0-34分子筛是由美国UCC公司在二十世纪八十年代初专利技术的磷酸硅铝分子筛(USP4440871)，在甲醇制烯烃反应中表现出高烯烃选择性；该MTO工艺与Total公司的烯烃裂化工艺(OCP)集成后，新MTO工艺的乙烯和丙烯的碳基选择性可达90%以上。中科院大连化物所与洛阳石化工程公司联合开发的DMTO工艺，也采用小孔SAP0-34磷酸硅铝分子筛催化剂，新一代催化剂的乙烯和丙烯的碳基选择性可达90%以上。清华大学开发的FMTP工艺，采用小孔CHA/AEI交生相磷酸硅铝分子筛催化剂，2008年在淮化集团进行了工业示范，年加工甲醇3万吨，可产丙烯I万吨。(化学工业，2009，27 (1-2) 18-22)德国Lurgi公司开发了甲醇制丙烯(MTP)工艺，采用ZSM-5分子筛催化剂(EP0448000)，甲醇部分转化为二甲醚(DME)后进人3台并联的MTP固定床反应器进行反应，反应器是两开一备。正常操作时，单个反应器甲醇转化率达到90%以上，经过产物烯烃循环操作，丙烯选择性得以提高，丙烯的碳基选择性可达71 %以上。(石油化工技术与经济，2008，24 (4) 34)由此可见，甲醇制烯烃技术已经趋于成熟，但是建设大型成套MTO工艺装置投资巨大，甲醇制烯烃项目仍处示范中。目前我国甲醇的生产能力已突破3000万吨，下游产品出路不足致使醇醚行业开工率很低，甲醇行业整体开工率不到50%，二甲醚装置的平均开工率已降至20%左右，企业生产运行困难。而且我国甲醇行业产能分散，集中建设大规模的甲醇转化工艺投资巨大，因此，急需新的技术促进甲醇就近转化，不仅解决甲醇的出路，也可补充低碳烯烃等产品需求。由于流化床MTO技术的反应再生系统与现有重油催化裂化技术有相似性，两种反应工艺条件也有共同之处，研究人员致力将两种工艺技术耦合，可以节省投资。CN86101079A公开了将甲醇作为反应物与石油烃类例如粗柴油一起催化裂化的方法，反应物与细颗粒的ZSM-5催化剂接触，使得放热的甲醇转化反应与吸热的催化裂化反应大致上热量平衡。Microporous and Mesoporous Materials, 1999, (29) 145 157 亦将放热的甲醇脱水反应和吸热的烃类裂化反应耦合，获得了热平衡的反应过程。利用改性ZSM-5沸石为催化剂，在600-680°C反应，取得较高轻烯烃收率的同时降低了单独甲醇脱水反应中甲烷和COx、氢气的产率。 CN1206319A公开了利用不同反应过程耦合降低反应热效应的途径，将放热的有机含氧化合物转化与吸热的石油烃类裂化反应耦合，采用流化床反应器，在含有Si/Al重量比为25-100，孔径为O. 4-0. 7nm的分子筛的固体酸催化剂和高温水蒸气的作用下进行催化裂解制取低碳烯烃的方法。反应条件为温度500-720°C，催化剂与石油烃的重量比5-40 1，有机含氧化合物与石油烃的重量比O. 01-2 1，水蒸气与石油烃的重量比0-1 I。“石油化工，2005，34(12) 1153-1158”研究了甲醇作为催化裂化部分进料反应过程，其中讨论了甲醇加入方式的影响，包括甲醇与原料油同时进料，甲醇注入提升管反应器的上部，甲醇注入汽提段、沉降段以及甲醇先于原料油进料等方式，对于甲醇注入汽提段、沉降段，该研究认为不利于低碳烯烃的生成，并确定了甲醇适宜的加入位置和方式为在提升管反应器底部，且先于原料油进料。化工学报，2006，57 (4) :785_790研究了甲醇作为催化裂化部分原料的反应过程，在新鲜催化裂化催化剂上、反应温度550-600°C的条件下，采用40% (重量)甲醇水溶液单独进料，甲醇转化的烃产率可达26. 3 % -28. I % (重量)，低碳烯烃占烃组成的67. 8% -66. 5% (重量)。石油化工，2009，38 (3) =267-272研究了小型提升管反应器上甲醇与流化催化裂化汽油混炼改质的研究，结果表明甲醇与FCC汽油混炼在改善汽油质量的同时，有利于增产裂化气和提高液体收率。所得甲醇与FCC汽油混炼的适宜条件为反应温度400-420°C、混炼比为5% -10%、剂油比10-12，产物汽油烯烃含量下降50%以上。CNlO110457IA和CNlOl 104576A公开了一种联合烃类催化转化从乙醇生产乙烯的方法，催化裂化工艺保持不变，另分出一部分催化裂化再生催化剂冷却后与乙醇原料接触，所述催化剂含有Y型沸石，所得反应产物流经分离器得到积炭催化剂和目的产物乙烯，积炭催化剂进入再生器进行烧焦再生。该方法乙醇转化率高达99%以上，转化气体产物中乙烯的含量高达95体％以上。US2006/0229481A1公开了在烃类热或催化裂化工艺中加入CxH2x+10CyH2y+l (x和y为1-30)的醚类，醚类在反应中至少部分裂化成烯烃和相应的醇，而且减少烃裂化生焦。该专利技术所使用的催化剂含有四面体结晶氧化物材料，可选自沸石、硅酸盐、磷酸铝分子筛(AlPOs)和磷酸硅铝分子筛(SAPOs)，优选沸石。CN101210190A公开了一种重质石油烃与甲醇共同进料制取低碳烯烃和汽油的方法。该方法在流化催化裂化装置上利用甲醇取代部分重质原料，在含有质量比为I O. 1-1.0的择形分子筛和大孔分子筛的复合分子筛催化剂上，共同炼制出优质汽油产品，同时增产低碳烯烃。所用甲醇占原料油的1.5-50% (重量)，注水量占原料油的5-50%，操作条件为温度480-600°C，压力O. 01-0. 51MPa，重时空速I. 01-20. lh-Ι，剂油比I. 0-20. I。从现有技术可见，甲醇转化与石油烃催化裂化耦合反应受到工艺条件、催化剂活性和选择性限制，甲醇转化率和烯烃选择性均不够高。因此，开发新型催化裂化与甲醇集成加工工艺，提高甲醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高催化裂化过程中乙烯和丙烯产率的方法，在裂化反应条件下将石油烃类原料与进入提升管反应器的蒸气提升的催化剂再生剂接触进行裂化反应，提升管出口得到裂化反应油气与催化剂的混合物，在沉降器中分离得到裂化反应油气和积炭催化剂，其中，反应油气上升经沉降器顶部油气管线进入产物分离系统，积炭催化剂下落进入汽提段，汽提后的积炭催化剂经待生剂循环线进入再生器与进入再生器的主风反应烧焦，所得再生烟气从再生器顶部烟气管线进入烟气能量回收系统，烧焦后的催化剂再生剂经再生剂循环线返回提升管反应器，其特征在于该方法还包括沉降器中下落进入汽提段的积炭催化剂的10？50重量％进入流化床脱水反应器，与含氧化合物反应气流接触进行脱水反应，所说含氧化合物反应气流为含氧化合物原料经过换热升温后进入预脱水固定床反应器与预脱水催化剂接触反应得到的，而脱水反应得到脱水反应油气产物与积炭催化剂分离，脱水反应油气产物从流化床脱水反应器顶部的输送线流出，与沉降器顶部流出的裂化反应油气混合，进入产物分离系统，而积炭催化剂下降，经蒸气汽提后通过待生剂循环线也进入再生器，所说的催化剂以催化剂重量为基准含有1～90％的具有八元环窗口孔道的磷酸硅铝分子筛。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明罡，张同旺，宗保宁，罗一斌，舒兴田，慕旭宏，张占柱，张巍，
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：