[发明专利]按原料类型的多区分区耦合床层控制多级催化裂解的方法

说明书

本发明提供一种按原料类型的多区分区耦合床层控制多级催化裂解的方法，原料包括含C4烃的第一原料、含C5‑C6烃的第二原料以及含C7‑C8烃的第三原料，采用包括第一下行管、第二下行管、提升管的反应装置，方法包括：第一原料进入第一下行管发生第一催化裂解反应；第二原料进入第二下行管发生第二催化裂解反应；第一催化裂解反应的产物、第二催化裂解反应的产物以及第三原料进入提升管发生第三催化裂解反应；对第三催化裂解反应的产物气固分离得到油气产物和待生催化剂；待生催化剂经汽提并再生后返回各催化裂解反应。本发明根据各类烃原料的裂解特点，使不同轻烃原料在不同的条件下利用一个系统被裂解，实现轻烯烃的高收率。

技术领域

本发明涉及一种轻质烃类的催化裂解方法，尤其涉及一种按原料类型的多区分区耦合床层控制多级催化裂解的方法，属于石油加工技术领域。

背景技术

随着技术和产能的提升，炼油和供给能力的过剩趋势已经显现，以我国为例，2018炼油能力达8.4亿吨，加工原油6.1亿吨，生产汽柴煤油合计3.64亿吨，平均开工负荷72.4％，预计2020年将过剩1.1亿吨。同时随着环保要求的进一步严格，以电力、氢能、生物燃料等为代表新能源的发展及汽车燃油效率的提高，汽油的需求增速将会进一步下降，而全球化学品的需求以年均4％增长，高于全球3％的GDP增速。因此，传统的燃料型炼厂转型为化工型炼厂会成为发展趋势和出路之一，特别是如何将汽油进行燃料型产品向燃料-高附加值化学品综合化生产的转型，提升社会效益和经济效益。

依然以我国为例，工业和信息化部为了推动石油化学工业的科学发展和持续进步，于2016年制定并发布了《石化和化学工业发展规划(2016-2020)》，《规划》中指出：2015年-2020年，中国的乙烯消费量由4030万吨增加到4800万吨，需求年均增长率为3.6％，丙烯消费量由3180万吨增加到4000万吨，年均增长率为4.7％，2018年我国乙烯产量1841万吨，进口量258万吨，进口依存度12.3％，丙烯产量3035万吨，进口量28.4万吨，进口依存度8.6％。由此可以看出，国内对乙烯、丙烯等几种低碳烯烃的需求缺口巨大，摆脱烯烃进口的束缚，促进行业整体发展，对于国家的整体战略要求具有重要性意义。

将汽油或轻烃油产品合理的转化为烯烃产品，可同时解决当前我国炼油过剩和烯烃产品紧缺的迫切难题。

目前在技术层面上，轻烯烃主要来自重油馏分裂解工艺，而作为裂解产物的丙烯总体产出量显著低于乙烯总产出量。在未来全球低碳烯烃市场中，丙烯需求增长率大于乙烯，因此，围绕如何高产丙烯的工艺探索受到越来越多的关注，催化裂解工艺也是研究的主要方向。

深度催化裂解工艺(DCC工艺)的研发，是以重质油为原料，利用择形催化反应制取气体烯烃的技术，被认为是实现了炼油工艺向石油化工的延伸，开创了以重油为原料直接制取低碳烯烃的新途径。该工艺针对重油的特性，为了最大量产丙烯，采用提升管+床层的反应器型式，结合苛刻的操作条件和催化剂选择，裂解产物组成中丙烯含量可达到21％，但同时副产物干气和焦炭的产率也偏高。

中国专利文献CN101045667A公开了一种多产低碳烯烃的组合式催化转化方法。该方法中使重油原料在下行管反应器内与再生催化剂和选择的积炭催化剂接触，将裂化产物和待生催化剂分离，裂化产物分离得到低碳烯烃，其余产物中一部分(其余产物部分作为产品引出装置)引入提升管反应器内与再生催化剂接触，将油气和催化剂分离，其中油气经分离得到低碳烯烃。待生催化剂经汽提后进入下行管反应器的预提升段、与下行管反应器相连的汽提器、再生器中的一种或几种设备中，待生催化剂和选择的积炭催化剂经烧焦再生后返回下行管反应器和提升管反应器。该方法的关键是通过将下行管反应器内生成的丙烯及时与催化剂进行分离，达到抑制丙烯的二次反应的目的，同时将未充分裂化的组分再次引入提升管反应器与再生催化剂接触，使其在更苛刻的条件下发生深度裂化反应，达到进一步提高低碳烯烃收率的目的。但将提升管反应后的催化剂引入下行管反应器的催化剂预提升段，与重油原料接触，虽可增加重油原料与催化剂的接触，这种已积炭的催化剂活性较低，催化裂解重油能力不足，因此，简单的将该催化剂引入下行管，通过提高重油裂化的转化率来提升丙烯的收率，作用十分有限。