[发明专利]使用径向流移动床反应器系统催化裂化石脑油的方法

说明书

公开了一种催化裂化液态烃的方法。所述方法包括使用一个或多个径向流移动床反应器。所述方法可包括将主要包含C₅和C₆烃的液态烃料流与水或干燥气体混合以形成进料混合物，和使进料混合物流入所述一个或多个径向流移动床反应器，流入的方式使得进料混合物径向向内或径向向外流动通过移动催化剂床从而在反应条件下接触催化剂颗粒以产生包含轻质烯烃(C₂至C₄烯烃)的烃料流。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月10日提交的美国临时专利申请号62/504,273的优先权的权益，通过整体引用将其并入本文。

技术领域

本发明大体涉及轻质烯烃的生产。更具体地，本发明涉及催化裂化液态烃以形成轻质烯烃。

背景技术

蒸馏原油以生产产物如丁烷(或更轻质的烃)、直馏汽油、石脑油、煤油、轻质瓦斯油、重质瓦斯油和直馏渣油是简单地将原油分离成其不同的组分。因此，在设定的加工条件下，由特定类型的原油生产的产物的相对比例将大致保持恒定。然而，基于市场需求，能够以其他产物为代价来增加一种或多种产物的比例可能是更经济的。例如，当对汽油的需求高时，生产比重质瓦斯油更多的汽油可能更经济。因此，已经开发了将一种类型的蒸馏产物转化为另一种的方法。一种这样的方法是催化裂化，其中使较长和较重质的烃分子在高的温度和压力下与催化剂接触以将其分裂成较轻质和较短的烃分子。

一种类型的催化裂化方法包括将具有＜350℃的终点(end point)的链烷烃转化成轻质烯烃(例如C₂和C₃烃)。然而，从工艺配置和催化剂设计两个立场来看，以高选择性和高收率进行此转化提出了挑战。将具有＜350℃的终点的链烷烃转化成轻质烯烃需要高温(高于600℃)和相对短的停留时间以克服反应的吸热性并防止轻质烯烃的低聚。另外，在这样的高温下，催化剂失活是有问题的；具体地，在此工艺中的催化剂比一些其它催化方法更频繁地失活。催化剂失活是由焦炭形成和至少部分由高温引起的催化剂结构损坏引起的。

由KBR和SK合作联合开发了一种将石脑油进料转化为轻质烯烃的工业化工艺。所述技术被称为高级催化烯烃(ACO^TM)并且基于其中催化剂在反应器与再生器之间循环的流化催化裂化工艺。当催化剂迅速失活时，此方法是最适用的。当使用链烷烃进料时，此方法遭受热失衡。焦炭的量不足以维持能量平衡。此外，此方法需要高的催化剂/油比率以具有可接受的收率，并且由于催化剂活性的迅速损失而需要连续的催化剂补充。在ACO^TM方法中，由于此方法的停留时间短，与固定床方法相比，单程收率相对低。

发明内容

已经发现了一种解决与烃催化裂化形成轻质烯烃有关的前述问题的方法。所发现方法的实施方案包括使用一个或多个反应阶段，其中所述一个或多个反应阶段包括一个或多个具有连续催化剂再生的径向流移动床反应器。根据本发明的实施方案，催化剂通过重力从反应器的顶部向反应器的底部缓慢移动，然后将失活的催化剂取出并送至再生器以烧除焦炭。

本发明的实施方案包括一种催化裂化液态烃的方法。所述方法可包括将催化剂颗粒添加到径向流移动床反应器的催化剂入口位置和使催化剂颗粒靠重力通过径向流移动床反应器移动到径向流移动床反应器的出口位置。所述催化剂颗粒在径向流移动床反应器中形成移动催化剂床。所述方法可进一步包括将主要包括C₅和C₆烃的液态烃料流与水或干燥气体混合以形成进料混合物，和使进料混合物流入径向流移动床反应器中，流入的方式使得进料混合物径向向内或径向向外流动通过移动催化剂床从而在反应条件下接触催化剂颗粒以产生包含轻质烯烃(C₂至C₄烯烃)的烃料流。所述方法可进一步包括使包含轻质烯烃的烃料流流出径向流移动床反应器。

以下包括在本说明书中使用的各种术语和短语的定义。