[发明专利]一种催化裂化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种催化裂化方法及装置。

背景技术

丙烯是化学工业的最基本原料之一，现有催化转化技术只是在生产汽油、柴油的同时副产丙烯等低碳烯烃，远不能满足当前市场对丙烯的需求。国内外多以天然气或轻质石油馏分为原料，采用乙烯联合装置中蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃，全球每年由乙烷和其他低碳烷烃经裂解制得的烯烃量约达1.36亿吨；这种生产烯烃的裂解工艺耗能高、污染大。据有关统计，由这种传统制烯烃的高温裂解工艺所产生的氮氧化合物及未燃烧的碳烃排放物，占到全球化工厂排放污染总量的三分之一。随着石油化学工业的快速发展，我国丙烯产量大幅增长。目前，世界上丙烯生产的主要原料为石油烃类，其中石脑油占大部分，还有烷烃、加氢柴油、部分重质油等等，随着世界经济的发展，丙烯的需求呈逐年增加的趋势，因此，业界一直致力于寻找污染更轻、耗能更少生产烯烃的方法。

石油化工科学研究院在CN93119748.1中公开了一种制取低碳烯烃兼产高辛烷值汽油的石油烃催化转化方法，经预热的石油烃在提升管或下行式输送线反应器或流化床反应器内与热的含磷和稀土的五元环高硅沸石催化剂接触，在温度为480-680℃、压力为1.2-4.0×10⁵帕、催化剂与原料油的重量比为4-20∶1、水蒸气与原料油的重量比为0.01-0.5的条件下反应0.1-6秒，产物物流经分离得到低碳烯烃和液体产品，待生催化剂经汽提进入再生器，在含氧气体存在下于600-800℃再生，再生催化剂经汽提后循环使用。该技术即DCC技术，使用专用催化剂，在工程设计上使用在提升管反应器上部加一段催化剂床层的反应系统，该设计能提供比较长的接触时间，确保烃油蒸汽在相对低的反应温度下(约550℃)实现所希望的深度裂解反应。

但DCC技术在工程实施上存在下述需要改进的问题：A提升管部分的待生剂全部进入床层反应区，该区催化剂的性能难以明显改进；B、反应的终止控制较困难；尤其是提高床层反应区的温度后，气体产品多，焦炭收率高，仅沉降器造成的副反应会增加2个百分点的干气，影响经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化裂化方法，该方法能多产丙烯等低碳烯烃，本发明同时提供了实现该方法的装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种催化裂化方法，催化裂化反应在主反应器和次反应器中进行，来自再生器的再生催化剂，在主反应器第一反应区与原料油接触反应，反应混合物向上经分流器分离出催化剂；分离出的催化剂直接流入汽提段，反应油气经分布板向上进入主反应器第二反应区的流化床内；次反应器的待生催化剂或待生催化剂与反应油气的混合物进入主反应器第二反应区，与上述来自第一反应区的反应油气混合，使反应油气继续反应；反应结束后分离油气和催化剂，油气经油气出口管线引出送入后续分馏系统，催化剂则流入汽提段，与第一反应区中经分流器分离出的催化剂一起，汽提后进入再生器再生。

在上述的催化裂化方法中，进一步地，主反应器中反应结束后的油气和催化剂经输送管进入气固旋分器进行快速分离。

在上述的催化裂化方法中，进一步地，主反应器第二反应区为流化床反应区，该区的油气空塔流速为0.1-2.0m/s。

在上述的催化裂化方法中，进一步地，部分次反应器的待生催化剂回流至次反应器底部。

在上述的催化裂化方法中，进一步地，仅次反应器的待生催化剂进入主反应器第二反应区时，次反应器催化裂化反应后的催化剂和反应油气用独立的气固分离系统实现催化剂分离，油气进入独立的分馏系统。

本发明还提供了一种催化裂化装置，包括主反应器和次反应器，主反应器自下而上至少设置有第一反应区和第二反应区，第二反应区为流化床；在第一反应区出口处设置有催化剂分流器；在第一反应区、第二反应区之间设置有分布板；主反应器与沉降器、汽提段上下连体布置，沉降器与汽提段之间设置有催化剂外循环管或内溢流管；沉降器内设置有主反应器出口气固旋分器和油气出口管线；沉降器内设置有次反应器出口气固旋分器，所述次反应器出口气固旋分器的下部料腿出口位于第二反应区内，用于向第二反应区引入次反应器的待生催化剂；次反应器或者与主反应器共用油气出口管线，用于引出两反应器的混合油气，或者在沉降器内设置第二油气出口管线，所述第二油气出口管线与次反应器出口气固旋分器油气出口连通，用于单独引出次反应器的反应油气。

进一步地，在第二反应区与沉降器之间设置隔板和油气输送管，输送管出口与沉降器内的主反应器出口气固旋分器入口连通，以实现油气和催化剂的快速分离。