[发明专利]在流化催化裂化器中转化含氧化合物的方法

说明书

本文提供了双提升管流化催化裂化方法，用于在常规FCC单元中由含氧化合物进料如甲醇进料生产轻质烯烃。在某些方面，所述方法包括在包含第一催化剂的第一提升管中在第一提升管条件下裂化烃进料，以形成富含烯烃、轻质瓦斯油、汽油或其组合的第一流出物；在包含第二催化剂的第二提升管中在第二提升管条件下裂化烃含氧化合物进料，以形成富含烯烃的第二流出物；在共用反应器中从所述第一流出物和第二流出物中回收所述第一催化剂和第二催化剂；使用来自所述烃含氧化合物进料的放热裂化的热量，在再生器中再生所回收的第一催化剂和第二催化剂；以及将所述再生的第一催化剂和第二催化剂再循环到所述第一提升管和第二提升管。

技术领域

本发明涉及在流化催化裂化单元中转化含氧化合物的方法和装置。

背景技术

地球已探明天然气储量的40％至60％或者太少或者太遥远以致于无法经济地投放到市场。这种储量被称为“搁浅的”。天然气转化为含氧化合物如甲醇是一种成熟且广泛使用的技术。然后可以将含氧化合物转化为烯烃，例如乙烯和丙烯。用于将甲醇转化为汽油或轻质烯烃的商业工厂已在新西兰和中国运营。然而，甲醇转化过程目前需要大量资本投资并与巨型天然气储量相关联。

由于围绕甲醇制烯烃(MTO)转化的经济挑战，搁浅气体通常不是经济上可行的候选者。然而，能够使用预先存在的炼油厂设备执行MTO将是有利的。许多炼油厂中存在的流化催化裂化(FCC)单元在类似于MTO所需的条件下运行。FCC单元通常用于将真空瓦斯油和重质瓦斯油升级为烯烃、轻质瓦斯油和汽油。Pan等人考虑在四个不同的点将甲醇加入到FCC单元中以产生烯烃，所述四个不同的点即在提升管底部加入瓦斯油之前、共同加入瓦斯油和甲醇、在提升管顶部加入甲醇、以及在汽提塔和分离区中加入甲醇。参见Shuyu Pan等,Feeding Methanol in an FCCUnit,26PETRO.SCI.&TECH.(石油科学与技术)170(2008)。

这种方法的问题是烯烃生产没有最大化。通过使用单个提升管，烯烃生产受到常规FCC反应工艺最佳的反应条件的限制。除了用于瓦斯油的提升管之外，本文提出在FCC单元内使用专用MTO提升管。双提升管配置将能使在MTO提升管中从含氧化合物进料来优化烯烃生产。

发明内容

本文提供了双提升管流化催化裂化方法，其用于在常规FCC单元中由含氧化合物进料如甲醇进料生产轻质烯烃。在某些方面，所述方法包括在包含第一催化剂的第一提升管中在第一提升管条件下裂化烃进料，以形成富含烯烃、轻质瓦斯油、汽油或其组合物的第一流出物；在包含第二催化剂的第二提升管中在第二提升管条件下裂化烃含氧化合物进料，以形成富含烯烃的第二流出物；在共用反应器中从所述第一流出物和第二流出物中回收所述第一催化剂和第二催化剂；使用来自所述烃含氧化合物进料的放热裂化的热量，在再生器中再生所回收的第一催化剂和第二催化剂；以及将所述再生的第一催化剂和第二催化剂再循环到所述第一提升管和第二提升管。

在一个方面，第二提升管条件包括约5至130，例如约10的催化剂活性α。在另一方面，第二提升管条件包括约1-150h^-1，例如约10-100h^-1或约20-85h^-1的重时空速(WHSV)。在又一方面，第二提升管条件包括约538-760℃的温度。第二提升管条件还可包括上述催化剂活性、WHSV和温度的组合。

在某些方面，第一催化剂和第二催化剂可以相同或不同。当第一催化剂和第二催化剂不同时，第一催化剂可以是USY催化剂并且第二催化剂是ZSM-5、ZSM-11、ZSM-48或其组合物。在另一方面，第一催化剂和第二催化剂的密度不同，使得它们在再生器中形成第一催化剂层和第二催化剂层；其中将再生的第一催化剂和第二催化剂再循环到第一提升管和第二提升管还包括定位第一提升管立管以使再生的第一催化剂从第一催化剂层再循环到第一提升管；以及定位第二提升管立管以使再生的第二催化剂从第二催化剂层再循环到第二提升管。在另一方面，当第一催化剂和第二催化剂不同时，第一催化剂和第二催化剂通过共用反应器内的挡板保持彼此分开。