一种原油生产低碳烯烃和轻芳烃的催化转化方法和系统与流程

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种原油生产低碳烯烃和轻芳烃的催化转化方法和系统。

背景技术：

1、原油是多种碳氢化合物的复杂混合物。目前，炼油厂主要将原油转化成汽油、煤油和柴油等燃料，同时副产乙烯、丙烯和btx(苯、甲苯和二甲苯简称btx)。车用燃料需求量的年增长率近年来逐渐下降，汽油、煤油和柴油等燃料面临产能过剩的趋势。而乙烯、丙烯和btx等石油化工产品具有非常广泛的用途，且近年来需求量逐渐增大。因此出现了降低汽油、煤油和柴油等燃料产率，同时提高乙烯、丙烯和btx等石油化工产品产率的石油炼制方法。

2、例如，cn106029610a公开了一种将原油转化成石油化学产品的集成方法和设施。该方法中所述集成方法包括原油蒸馏、加氢裂化、芳构化和烯烃合成，该方法中所述设施包括原油蒸馏单元、加氢裂化单元、芳构化单元和烯烃合成单元。。

3、然而，需要进一步提高原油制备乙烯、丙烯和轻芳烃的产率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于进一步提高原油制备乙烯、丙烯和轻芳烃的产率。

2、为了实现上述目的，本发明提供了原油生产低碳烯烃和轻芳烃的催化转化方法，该催化转化方法包括如下步骤：s1、将原油进行闪蒸，得到轻馏分油和重馏分油；将所述轻馏分油与第一催化剂在下行床反应器中接触，进行第一催化转化反应，并对得到的第一油剂混合物进行第一气固分离，得到第一反应油气和第一半再生剂；s2、将第二催化剂和所述第一半再生剂分别从底部和中部引入提升管反应器；并且将所述重馏分油从底部引入所述提升管反应器中与所述第二催化剂和所述第一半再生剂依次接触，进行第二催化转化反应，得到第二油剂混合物；s3、将所述第二油剂混合物导入催化剂分离装置进行分离，得到第二待生催化剂和第三油剂混合物；s4、将所述第三油剂混合物再进行气固分离，得到第三反应油气和第一待生催化剂；s5、将所述第一待生催化剂进行第一汽提和第一再生后返回步骤s1作为第一催化剂参与所述第一催化转化反应，并且将所述第二待生催化剂进行第二汽提和第二再生后返回步骤s2作为第二催化剂参与所述第二催化转化反应。

3、本发明还提供了一种原油生产低碳烯烃和轻芳烃的催化转化系统，该催化转化系统包括原油闪蒸罐、下行式反应器、提升管反应器、沉降器和再生器；所述原油闪蒸罐的顶部出料口与所述下行式反应器上端的油气入口连通，所述原油闪蒸罐的底部出料口与所述提升管反应器的下部油气入口连通；所述下行式反应器的下端设置有第一气固分离器，所述第一气固分离器的固体出口与所述提升管反应器的中部的第一半再生剂入口连通；所述沉降器中设置有沉降器隔板和催化剂分离器，所述沉降器隔板将所述沉降器分隔为上部第一沉降区和下部的第二沉降区；所述催化剂分离器的物料入口与所述提升管反应器的上端连通，所述催化剂分离器还具有开设在所述第一沉降区中的第一物料出口和开设在所述第二沉降区中的第二物料出口；所述第一沉降区的外部还连接有第一汽提器，所述第二沉降区的下部还连接有第二汽提器；所述再生器中设置有再生器隔板，所述再生器隔板将所述再生器分隔为第一再生区和第二再生区；所述第一汽提器与所述第一再生区之间具有第一待生催化剂输送连接；所述第二汽提器与所述第二再生区之间具有第二待生催化剂输送连接；所述第一再生区与所述下行式反应器之间具有第一再生催化剂输送连接；所述第二再生区与所述提升管反应器之间具有第二再生催化剂输送连接；所述第二沉降区的下部设置有第二汽提器，所述第一待生催化剂输送连接中设置有第一汽提器。

4、通过上述技术方案，本发明将原油进行闪蒸分离，得到的轻馏分油与轻油催化剂的第一催化剂进行反应，重馏分油与富含重油催化剂的第二催化剂以及第一半再生剂依次反应，不仅实现了轻馏分油和重馏分油的分区转化，而且有利于重馏分油一次裂化反应与二次裂化反应的接力进行，提高低碳烯烃和轻芳烃的产率。

5、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种原油生产低碳烯烃和轻芳烃的催化转化方法，其特征在于，该催化转化方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述第二催化剂的粒径和密度均大于所述第一催化剂的粒径和密度。

3.根据权利要求1或2所述的催化转化方法，其中，所述第一催化剂含有60～100质量％的轻油催化剂和0～40质量％的重油催化剂；所述第二催化剂含有0～40质量％的轻油催化剂和60～100质量％的重油催化剂；

4.根据权利要求3所述的催化转化方法，其中，所述重油催化剂包含未改性的y型分子筛或改性的y型分子筛、粘土和粘结剂；

5.根据权利要3或4所述的催化转化方法，其中，所述轻油催化剂包含未改性的zsm-5分子筛或改性的zsm-5分子筛、粘土和粘结剂；

6.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述第一再生和所述第二再生分别在再生器的第一再生区和第二再生区中进行；所述第一再生区与第二再生区并联布置，所述第一再生区和所述第二再生区均采用完全再生。

7.根据权利要求6所述的催化转化方法，其中，所述第一再生区和所述第二再生区的再生条件各自独立地包括：再生温度为670～730℃，优选690～710℃，催化剂分布密度为30～350kg/m3，优选80～250kg/m3，主风停留时间为0.5～15s，优选2～10s。

8.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述下行式反应器的反应温度为620～700℃，优选为640～680℃，剂油比为10～50，优选为20～30，反应时间为0.1～5秒，优选为0.5～3秒；

9.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述轻馏分油和所述重馏分油的温度切割点为250～400℃之间的任意温度，优选为280～350℃之间的任意温度；

10.一种原油生产低碳烯烃和轻芳烃的系统，其特征在于，该催化转化系统包括原油闪蒸罐、下行式反应器、提升管反应器、沉降器和再生器；

技术总结本发明提供了一种原油生产低碳烯烃和轻芳烃的催化转化方法，包括：S1、原油进行闪蒸，得到轻馏分油和重馏分油；将所述轻馏分油与第一催化剂在下行床反应器中接触，得到第一半再生剂；S2、将第二催化剂和所述第一半再生剂分别从底部和中部引入提升管反应器；并且将所述重馏分油从底部引入所述提升管反应器中与所述第二催化剂和所述第一半再生剂依次接触，进行第二催化转化反应，得到第二油剂混合物；S3、将所述第二油剂混合物导入催化剂分离装置进行分离；S4、将第三油剂混合物再进行气固分离。本发明还提供了一种催化转化系统。通过上述技术方案，本发明提高了原油生产低碳烯烃和轻芳烃的产率。技术研发人员：马文明,袁起民受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11