[发明专利]一种生产丙烯的催化裂化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产丙烯的催化裂化方法及装置。

背景技术

重油催化裂解是制备乙烯、丙烯和丁烯等小分子烯烃的重要方法，工业上使用的重油催化裂化生产低碳烯烃的方法例如生产丙烯的催化裂解技术(DCC，USP4980053和USP5670037)和生产乙烯的催化热裂解技术(CPP，USP6210562)，该两种方法采用单个提升管反应器或单个提升管反应器组合密相流化床反应器结构配合专用催化剂在较高温度条件下进行反应。使用的催化剂均为含具有MFI结构的中孔沸石(例如ZSM-5)和/或大孔沸石(如Y沸石)等活性组元的单一催化剂体系，在保证一定重油转化基础上追求较高的小分子烯烃产率。但是，由于强化重油转化与提高小分子烯烃所需要的催化活性中心差异较大，因此，其催化剂配方有时很难在单个提升管反应器或单个提升管反应器组合密相流化床的反应器中同时兼顾重油转化反应和多产小分子烯烃反应的要求。此外，目前有些催化裂化装置还通过添加含有ZSM-5沸石的助剂方法来增加多产小分子烯烃产率。虽然该方法具有较好的灵活性，但是该方法除了增加小分子烯烃产率幅度较小外，还存在其它难以克服的缺陷：一是，当添加含有ZSM-5沸石的助剂太少时难以达到多产小分子烯烃要求；二是，当添加含有ZSM-5沸石的助剂较高时，对主催化裂化催化剂又存在明显不利的作用，降低整个催化剂体系综合效果，同时还存在助剂与主催化剂间性能相互匹配的问题。

CN100448954C公开了增产丙烯的催化转化方法。该方法采用两种催化剂混合物参与反应，一种是含Y型沸石的催化剂，另一种为含ZSM-5沸石、过渡金属添加剂及磷添加剂的催化剂。反应装置采用双提升管设计，主要包括主提升管、辅助提升管和公用再生器以及气固分离设备。在主提升管将重质、大分子的烃油原料裂化生成汽油、柴油和液化气等产品；分离出丙烯后的液化气中间产物注入到辅助提升管反应器内与热的两种催化剂混合物接触，先后进行烯烃叠合、叠合产物裂化及烷烃脱氢反应来增产丙烯产物。该方法未涉及解决上述两种催化剂间干扰的副作用，丙烯产率不高；也未涉及汽提器和再生器结构。

CN101314724A公开了一种生物油脂和矿物油组合催化转化方法。该方法采用改性β沸石和具有MFI结构的沸石为必要活性组分的催化剂在提升管与流化床复合反应器中催化转化生物油脂和矿物油用来生产丙烯等小分子烯烃。该方法使用含有多种活性组元的单一催化剂体系，难以同时兼顾重油转化反应和多产小分子烯烃反应两种差异很大的反应，无法解决上述两种沸石间干扰的副作用，也未涉及汽提器和再生器结构。

在催化裂化过程中，待生剂的再生是FCC装置的核心过程之一。在再生过程中，不仅恢复了催化剂的活性和选择性，也为裂化反应过程提供了反应所需的热量。因此，催化裂化装置的再生器型式、结构也存在着多样化，例如，《石油炼制与化工》第32卷第4期的文章“催化裂化的两段再生及在国内的应用”指出了一种单器器内并列两段再生形式，该再生器中采用一隔板将再生器密相段分为两个独立的再生器床层并配有相应的独立主风，再生器稀相段公用，两股烟气在稀相段汇合后排出装置，而待生剂则顺序流过第一、第二两段再生器后完成烧焦再生后流出参与后续的循环反应、再生过程。因此，上述再生器结构也同样只解决单一催化剂体系的再生问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产丙烯的催化裂化方法，该方法具有较高的丙烯产率。

本发明提供一种生产丙烯的催化裂解方法，包括：

(1)使重质原料与以Y型沸石和β沸石为主要活性组元的第一催化裂化催化剂在第一提升管反应器中接触反应，将反应后的油气与第一催化裂化催化剂分离，油气引入产品分离系统，第一催化裂化催化剂于第一汽提器汽提后引入第一再生器再生，再生催化剂引入第一提升管反应器循环使用；第一提升管反应器反应温度为450～650℃，剂油比为1～25，反应时间为0.50～10秒；