[发明专利]一种甲醇与轻烃耦合裂解装置及方法

说明书

本发明公开了一种甲醇与轻烃耦合裂解装置及方法，属于石油化工技术领域。该装置包括提升管反应器和流化床反应器，提升管反应器的一端设有轻烃进料口和催化剂进口，另一端与流化床反应器连通，流化床反应器与提升管反应器连通的一端设有甲醇进料口。上述装置使用提升管和流化床相结合的串联反应器，能实现轻烃裂化反应与甲醇裂化反应的耦合，确保了轻烃裂解所需的气固接触时间，提高了低碳烯烃的单程收率。采用上述装置，将轻烃与第一催化剂于提升管反应器内接触并发生裂解反应，生成的低碳烯烃与反应后的第一催化剂进入流化床反应器与甲醇接触并反应，两种反应共用一种催化剂和一个反应器，实现能量和反应的耦合，达到多产低碳烯烃的目的。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种甲醇与轻烃耦合裂解装置及方法。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是石油化工行业的重要原料。低碳烯烃的生产技术包括蒸汽裂解、催化裂化、丙烷脱氢、甲醇制烯烃、烯烃歧化和轻烃催化裂解等技术。目前，低碳烯烃的生产主要采用蒸汽裂解工艺，其原料通常为直馏石脑油、加氢裂化石脑油、加氢轻蜡油和来自重整装置的拔头油。经过几十年的发展，蒸气裂解已经成为一项极为成熟的技术，但是仍在存在以下问题：反应能耗高，低碳烯烃产率较低。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种甲醇与轻烃耦合裂解装置，能实现轻烃裂化反应与甲醇裂化反应的耦合，提高低碳烯烃的单程收率。

本发明的目的之二包括提供一种甲醇与轻烃耦合裂解方法，将轻烃催化裂解反应与甲醇转化反应共同使用一种催化剂和一个反应器，实现能量和反应的耦合，达到多产低碳烯烃的目的。

本发明是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种甲醇与轻烃耦合裂解装置，包括提升管反应器和流化床反应器。

提升管反应器的一端设有轻烃进料口和催化剂进口，提升管反应器的另一端与流化床反应器连通，流化床反应器与提升管反应器连通的一端设有甲醇进料口。

在可选的实施方式中，流化床反应器的直径与提升管反应器直径之比为1.2-5:1。

在可选的实施方式中，甲醇与轻烃耦合裂解装置还包括沉降器以及再生器。

流化床反应器的远离提升管反应器的一端与沉降器的入料口连通，沉降器的出料口与再生器连通。

在可选的实施方式中，沉降器的上部设有分离段，分离段内设有与流化床反应器连通的沉降器旋风分离器，分离段的顶部设有集气室以及与集气室连通的产品物流出口。

在可选的实施方式中，沉降器的下部设有汽提段，汽提段的两端分别与沉降器旋风分离器以及再生器连通。

在可选的实施方式中，沉降器还设有料腿，汽提段和再生器通过料腿连通。

在可选的实施方式中，甲醇与轻烃耦合裂解装置还包括再生催化剂斜管换热器、第一再生斜管和第二再生斜管，再生器设有再生催化剂第一出口，第一再生斜管的两端分别与再生催化剂第一出口和再生催化剂斜管换热器的入口连通，第二再生斜管的两端分别与再生催化剂斜管换热器的出口和提升管反应器连通。

在可选的实施方式中，第一再生斜管与再生催化剂第一出口的连接处高于第二再生斜管与提升管反应器的连接处。

在可选的实施方式中，甲醇与轻烃耦合裂解装置还包括脱气罐、第三再生斜管和第四再生斜管，再生器设有再生催化剂第二出口，脱气罐的底部和顶部分别设有催化剂出口和气体出口，第三再生斜管的两端分别与再生催化剂第二出口和脱气罐的入口连通，第四再生斜管的两端分别与脱气罐的催化剂出口和流化床反应器连通，脱气罐的气体出口与再生器连通。

在可选的实施方式中，第三再生斜管与再生催化剂第二出口的连接处高于第四再生斜管与流化床反应器的连接处。