[发明专利]一种油脂或者脂肪酸催化裂解制低碳烯烃的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备低碳烯烃工艺，具体地说涉及一种用动、植物油脂催化裂解制低碳烯烃的方法。

本发明还涉及用于上述方法的装置。

背景技术

动、植物油脂催化裂解制低碳烯烃反应是强吸热反应，如何提供充足的反应热是能否工业化实施该方法的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油脂或者脂肪酸催化裂解制低碳烯烃的方法。

本发明的又一目的在于提供一种用于上述方法的装置。

为实现上述目的，本发明提供的油脂或脂肪酸催化裂解制低碳烯烃的方法，由反应过程和分离过程组成；具体为：

在循环流化床反应流程中，预热至200-400℃的油脂或脂肪酸原料与高温水蒸汽按照水/油重量比为0-1/1，喷入反应器内与从反应器上部流下来的高温催化剂混合，加热至400-700℃进行反应，物料与催化剂接触时间为0.5-5秒；催化剂/油重量比为5-25/1。反应产物气体流动上升至顶部，进入旋风分离器与催化剂分离后在进入分离系统；催化剂从反应器上部开始下行至反应器底部，完成一次反应并失活后，用气体提升至汽提器，汽提出残留反应产物后，进入烧焦罐，于550-750℃烧焦再生，再生后的活性催化剂从反应器顶部进入，再次进行反应。如果汽提罐设在反应器底部，与反应器成为一体就把催化剂直接气提至烧焦罐。

分离出液体后的气体产物经过初步压缩干燥后，在温度高于CO₂的临界温度304.06K的条件下，进一步压缩，使液化气成为液体从塔底流出，进入C₃、C₄分离净化系统，而CO₂和干气以气体形式从塔顶流出；然后在低于CO₂的临界温度304.06K的条件下压缩，使CO₂成为液体从塔底流出；脱出CO₂后的干气冷冻压缩，把C₂组分与H₂、CH₄和CO分离开；或

分离出液体后的气体产物经过初步压缩干燥后，在温度低于CO₂的临界温度304.06K的条件下，进一步压缩，使CO₂和液化气成为液体从塔底流出，而干气以气体形式从塔顶流出；脱出残余CO₂和酸性气体后的干气冷冻压缩后，把C₂组分与H₂、CH₄和CO分离开。然后在高于CO₂的临界温度304.06K的条件下，使CO₂成为气体从塔顶流出；从塔底流出的液化气进入C₃、C₄分离净化系统。

所述的方法，其中，催化剂/油重量比为5-25/1。

所述的方法，其中，原料与催化剂接触时间为0.5-5秒。

所述的方法，其中，反应温度为550-660℃。

所述的方法，其中，烧焦再生的温度不超过680℃。

所述的方法，其中，水蒸汽在反应器底部加入，水/油重量比为0-1/1。

本发明提供的用于上述方法的装置，为一种催化剂下行，反应物和产物上行的单流化床层或多流化床层反应器，其中，反应器外设壳层，内设管道，高温加热介质在其中流动，对反应物和催化剂加热，提供部分反应热。

所述的装置，其中，高温加热介质为熔盐或/和高温气体。

所述的装置，其中，反应器下部串接一个密相流化床反应器。

所述的装置，其中，下部的密相流化床反应器利用从上面反应器流下的高温催化剂提供反应热。

本发明除能够进行油脂原料催化裂解制低碳烯烃外，还可以进行C₄、C₅等轻烃催化裂解制乙烯和丙烯反应。分离工艺过程的特征在于通过控制气体的温度高于或者低于CO₂的临界温度，实现不同的分离方式，并且只对干气进行深冷分离，可以减少设备投资和降低能耗。

附图说明

图1为本发明采用的可加热催化剂下行式流化床反应器的结构示意图。

图2为本发明采用的可加热催化剂下行式流化床反应器与密相流化床反应器串连构成的反应器。

图3为包含图1所示的反应器的循环流化床反应系统示意图，系统主要由反应器，汽提罐(器)和烧焦罐(器)三部分构成，其中汽提罐也可以设在反应器底部，与反应器成为一体。