一种轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化方法和系统与流程

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化方法和系统。

背景技术：

1、轻烃是石油化工生产过程中重要的中间产物，主要分布于油田气、炼厂干气、炼厂液化气、石脑油等产品中，其中碳原子数为4至12的馏分主要用于民用或工业燃料，以及用于生产汽油调和组分，少部分用于生产乙烯、丙烯和轻芳烃等化工原料。催化裂化技术作为炼厂的重要二次加工手段，应用于轻烃转化生产乙烯和丙烯。

2、例如，cn104152174a公开了一种石脑油催化裂解方法，该方法包括在催化裂解条件下，在促进剂组分的存在下，将石脑油原料与催化裂化催化剂接触进行反应，从而提高石脑油催化裂解转化率和低碳烯烃产率。

3、又例如，cn103509595a公开了一种轻质燃油催化转化方法，轻质燃油原料进入催化裂解装置的提升管反应器中与催化剂接触反应，反应完成后反应油气和待生催化剂分离,进一步分离得到乙烯、丙烯、c2-c3烷烃、c4烃馏分及其他产物；待生催化剂烧焦再生后循环使用；所述催化裂解装置包括再生器(2)、提升管反应器(1)、提升管反应器(1)出口外的封闭罩(3)和旋风分离器(5)；所述提升管反应器出口经封闭罩(3)顶部的出口与旋风分离器(5)的入口连通,旋风分离器(5)的下部料腿连通封闭罩(3)；所述封闭罩(3)下部经待生斜管(9)连通再生器(2)。所述待生斜管(9)的管路中设置燃料入口，例如燃料油气喷嘴，将燃料油和/或燃料气喷入待生催化剂斜管9中，与待生催化剂充分混合后进入再生器2中。

4、然而，已有的轻质燃油催化转化方法生产乙烯和丙烯的产率仍然需要进一步提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于进一步提高轻烃催化转化生产乙烯和丙烯的产率。

2、为了实现上述目的，本发明提供了轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化方法，该催化转化方法包括如下步骤：s1、将轻烃原料与含有第一催化剂和第二催化剂的混合催化剂在提升管反应器中接触，进行催化转化反应，得到的第一油剂混合物；所述第一催化剂的分子筛含量小于所述第二催化剂的分子筛含量；s2、将所述第一油剂混合物导入催化剂分离装置进行分离，得到第一待生剂和第二油剂混合物；s3、将所述第二油剂混合物进行气固分离，得到反应油气和第二待生剂；s4、将所述第一待生剂进行第一汽提和第一再生，得到第一再生剂；将所述第二待生剂进行第二汽提和第二再生，得到第二再生剂；所述第一再生剂的温度高于所述第二再生剂的温度；将所述第一再生剂与所述第二再生剂混合后得到的混合再生剂返回步骤s1作为混合催化剂参与所述催化转化反应。

3、本发明还提供了一种轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化系统，该催化转化系统包括提升管反应器、沉降器和再生单元；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第一沉降区和第二沉降区；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；所述第一沉降区的下部还连接有第一汽提器，所述第二沉降区的外部还连接有第二汽提器；所述再生单元包括催化剂混合器和并列设置的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剂输送连接；所述第一再生区与所述催化剂混合器之间具有第一再生剂输送连接；所述第二再生区与所述催化剂混合器之间具有第二再生剂输送连接；所述催化剂混合器与所述提升管反应器之间具有混合再生剂输送连接。

4、通过上述技术方案，本发明使用分子筛含量较低且温度较高的第一再生剂向分子筛含量较高且温度较低的第二再生剂传递热量，减少了再生时的局部高温对分子筛的破坏，同时提高了混合再生剂的温度和催化活性，由此进一步提高了轻烃催化转化生产乙烯和丙烯的产率，并且还能提高催化剂的寿命。

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：

1.一种轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化方法，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，所述第一催化剂的粒径和密度均大于所述第二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80～100质量％的热载体和0～20质量％的裂解催化剂；所述第二催化剂含有0～20质量％的热载体和80～100质量％的裂解催化剂；

4.根据权利要求3所述的催化转化方法，其中，所述裂解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；

5.根据权利要3或4所述的催化转化方法，其中，所述热载体选自sio2、mgo、cao、bao和mno2中的一种或多种的混合物，所述热载体的粒径范围为60～250μm，优选80～200μm，颗粒密度为1500～2200kg/m3，优选1800～2000kg/m3。

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分别设置于第一再生器和第二再生器中；所述第一再生区中进行不完全再生；所述第二再生区中进行完全再生且通入有来自所述第一再生区的不完全再生烟气；所述第二再生区中通入的燃料的量为所述第一再生区中通入的燃料的量的0-30％，优选仅在所述第一再生区中通入燃料，且在所述第二再生区中不通入燃料。

7.根据权利要求6所述的催化转化方法，其中，所述第一再生区的再生温度为700～770℃，优选720～750℃，催化剂密度为50～400kg/m3，优选100～300kg/m3，主风停留时间为0.5～20s，优选2～10s；

8.根据权利要求1所述的催化转化方法，其中，所述提升管反应器的反应温度为640～720℃，优选为660～700℃，剂油比为5～30，优选为10～20，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，所述轻烃原料含有c4～c12的混合烃；优选地，所述轻烃原料为c4馏分、轻汽油馏分、直馏石脑油、裂解石脑油、焦化石脑油、加氢裂化石脑油中的一种或多种的混合物。

10.一种轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化系统，其特征在于，该催化转化系统包括提升管反应器、沉降器和再生单元；

技术总结本发明提供了一种轻烃生产乙烯和丙烯的催化转化方法，包括：S1、将轻烃原料与含有第一催化剂和第二催化剂的混合催化剂在提升管反应器中接触，得到的第一油剂混合物；S2、将所述第一油剂混合物导入催化剂分离装置进行分离，得到第一待生剂和第二油剂混合物；S3、将所述第二油剂混合物进行气固分离，得到反应油气和第二待生剂；S4、将所述第一待生剂进行第一汽提和第一再生，得到第一再生剂；将所述第二待生剂进行第二汽提和第二再生，得到第二再生剂；将所述第一再生剂与所述第二再生剂混合后返回步骤S1。本发明还提供了一种催化转化系统。通过上述技术方案，本发明提高了轻烃催化转化生产乙烯和丙烯的产率。技术研发人员：袁起民,马文明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