[发明专利]利用轻质和混合轻质/重质进料的双提升管流化催化裂化反应器方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及双提升管流化催化裂化(FCC)装置的操作，以从 一种或多种轻质烃原料制备烯烃和/或芳烃(aromatics)。本发明一般地涉 及进行分离和/或混合轻质和/或重质烃原料的方法。

背景技术

该背景是用于精炼厂以将如汽油和蒸馏物的运输燃料的收率最大化 的基础流化催化裂化(FCC)技术的一般讨论。所述流化催化裂化方法使 用的反应器称为提升管，所述提升管基本上是管，在该管中烃进料气体与 小的催化剂颗粒紧密接触以实现将进料转化为更有价值的产物。流化催化 裂化装置通过“裂化”烃而将瓦斯油进料转化为较小的分子。得到的烃气 体和催化剂混合物全都流入提升管，因此得名流化催化裂化。

如当今的精炼厂所采用的，流化催化裂化装置可以将重质进料(例如 真空瓦斯油、拔顶油、常压塔底残油、真空塔底残油等)主要转化为运输 燃料产物(例如汽油、柴油、燃料油和液化石油气)。为了增加流化催化 裂化装置中更有价值的石油化学产品如乙烯和丙烯的收率，精炼厂在高苛 刻度下操作和/或在提升管中使用如轻质裂化石脑油的轻质原料以与重质 进料共同裂化。

裂化反应是吸热的，意思是必须向反应器工艺提供热量来加热原料并 维持反应温度。在与重质进料一起转化的过程中，形成焦炭。焦炭沉积在 催化剂上并最终在再生器中与氧源如空气一起燃烧。焦炭的燃烧是放热过 程，该放热过程可以提供裂化反应所需的热量。从再生燃烧中得到的热量 使催化剂的温度升高，并且热催化剂被再循环与提升管中的进料相接触， 从而维持了系统中总的热平衡。在平衡操作中，不需要外面的热源或燃料 来补充焦炭燃烧的热量。如果存在热不平衡，例如反应中产生太多的焦炭 和过量的热，使用催化剂冷却器或其它缓和的工艺改进是可能的，特别是 对于重质进料或高苛刻度操作。如当今所实践的，流化催化裂化装置主要 裂化瓦斯油和较重的进料。

现有技术教导了一些用于将轻质进料如C4+烯属和链烷物流转化为更 有价值的产物如丙烯的方法。碳数通常小于12的轻质进料的处理，在两 个关键领域方面引起其自身的独一无二的问题，即将丙烯和乙烯收率最大 化和在焦炭量不充足的情况下维持热平衡。这些问题随着较轻质进料与专 门为轻质进料和较高的乙烯和丙烯产量配制的催化剂相接触而变得甚至 更加重要了。

不像重质进料，轻质进料不生成足够的焦炭以在流化催化裂化装置中 维持热平衡。因此，当主要使用轻质进料时，需要热输入外源以使流化催 化裂化装置保持热平衡。一个解决方案是使用输入的燃料油以从提升管反 应器流出物中去除催化剂细物，并且将输入的燃料油燃烧以使流化催化裂 化装置热平衡。

为了将精炼厂或石油化学产品整套设备中的低值进料的利用最大化， 生产者已经将更轻质的进料引入流化催化裂化装置中。更轻质的进料需要 更高的提升管温度来有效地裂化，但是当以小比例引入重质进料物流时， 会导致甚至更多的焦炭产量。发生这是因为虽然来自较轻质进料的焦炭量 显著低于在相同温度下来自重质进料的焦炭量，但是来自重质进料的焦炭 量在更高的操作温度下增加。将丙烯产量最大化的条件通常需要增加焦炭 产量，特别是增加来自重质料的焦炭产量的相对高的温度。轻质进料极少 地生成1％的焦炭，而来自重质进料的焦炭收率会高至10-15％。在丙烯最 大化的条件下来自重质进料的过量的焦炭通常会导致系统热不平衡，除非 使用催化剂冷却器。