[实用新型]一种轻烃催化裂解制烯烃反应系统

说明书

本实用新型关于一种轻烃催化裂解制烯烃反应系统，包括至少三台固定床反应器、通过原料入口阀与各反应器原料入口连接的原料进反应器总管、通过再热介质入口阀与各反应器再热介质入口连接的再热介质进反应器总管、通过吹扫介质入口阀与各反应器吹扫介质入口连接的吹扫介质进反应器总管、通过置换介质入口阀与各反应器置换介质入口连接的置换介质进反应器总管、通过反应器产物出口阀与各反应器产物出口连接的产物出反应器总管以及通过再热介质出口阀与各反应器再热介质出口连接的再热介质出反应器总管；每台反应器进行周期循环操作，每个周期依次经历反应—吹扫—再热‑‑置换操作阶段；在系统运行的任意时刻，至少有一台反应器处于反应过程和至少一台反应器处于再热过程，以实现反应和再热进行的连续性。

技术领域

本实用新型涉及轻烃催化裂解制烯烃反应系统，属于石油化工工艺领域，可用于以C₄组分、C₅组分、C₆烷烃和环烷烃、轻石脑油(拔头油≤80℃)等的一种或多种为原料，通过催化裂解制取含有C₂、C₃和C₄的烯烃。

背景技术

近年来，随着汽油质量要求大幅度提高和乙醇汽油的实施，不但汽油池所需组分发生了变化，也使生产汽油调和组分的原料需求发生了改变，如C4组分(特别是正丁烷)、C5组分或C6烷烃和环烷烃、轻石脑油的需求减少，产量过剩，价格降低。随之而来的是以这些轻烃为原料通过催化裂解、生产高附加值的烯烃产品引起广泛重视，也成为全球石油化工发展的一个重要课题。

目前，国内外轻烃催化裂解制烯烃反应技术可大致分为两类：

一类是针对烯烃(或富含烯烃)原料，催化裂解生产丙烯和乙烯。因转化的主要是原料中的烯烃，烯烃裂解需热量相对较少，一般采用连续操作的固定床反应器，通过高温原料自身降温来提供反应所需的热量。另外，因没有催化剂的再热和再生，为防止催化剂结焦失活，要限制原料中二烯烃含量，一般要＜200ppm。这类技术如UOP公司的OCP工艺(专利号US6303839)和北京化工研究院的催化裂解工艺(专利号CN 1257871C)。

另一类是针对烷烃(或富含烷烃)原料，催化裂解生产丙烯和乙烯。烷烃裂解需热量较多，通过高温原料自身降温不能提供反应所需的全部热量，因而不能采用固定床反应器，目前几乎全部采用流化床反应器，通过大剂油比和催化剂的降温，补充裂解需要的热量，降温后的催化剂经再生器再热后循环使用。流化床反应器当然可以用于裂解烯烃，效果会更好。因催化剂不断地再热和再生，可以消除结焦对催化剂活性的影响，对原料中二烯烃含量要求不高，一般＜2％进口。这类技术如KBR公司的K-COT工艺(专利号US 5026936A)、上海石化研究院的催化裂解工艺(专利号CN102746081A)和Mobil公司的MOI工艺(专利号CN1753974)。

上述连续操作的固定床反应器可以实现低压操作，但仅可用于烯烃催化裂解，并对原料中的二烯烃含量有严格的限制；流化床反应器对原料适应性较强，但不能实现低压操作，影响转化率和选择性。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种新型结构的轻烃催化裂解制烯烃反应系统，其包括至少三台固定床反应器，每台反应器进行周期循环操作，每个周期依次经历反应—吹扫—再热--置换操作阶段，多台反应器循环操作，实现系统连续运行，并达到低压或负压反应，方便、高效地补充反应所需的热量。