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多产低碳烯烃的方法以及用于多产低碳烯烃的系统

多产低碳烯烃的方法以及用于多产低碳烯烃的系统

IPC分类号 : C10G69/00,C10G45/04,C10G45/06,C10G45/08,C10G45/46,C10G45/48,C10G45/50,C10G47/20,C10G11/05

申请号
CN201710536598.X
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2017-07-04
  • 公开号: 109207199B
  • 公开日: 2019-01-15
  • 主分类号: C10G69/00
  • 专利权人: 中国石油化工股份有限公司 ; 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院

专利摘要

本发明涉及蜡油利用领域,公开了一种多产低碳烯烃的方法以及用于多产低碳烯烃的系统,该方法包括:将蜡油原料引入固定床加氢裂化反应区中进行加氢裂化反应,将加氢裂化反应流出物进行分离,将加氢蜡油馏分依次引入第一反应器和第二反应器中进行催化裂解反应,并且将第一轻石脑油引入催化裂解反应区的第三反应器中进行催化裂解反应;将催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离,将循环油循环回固定床加氢裂化反应区。本发明将固定床蜡油加氢工艺与催化裂解工艺有机结合,能够显著提高组合工艺中丙烯、乙烯等高价值产品收率。

权利要求

1.一种多产低碳烯烃的方法,该方法包括:

(1)将蜡油原料引入固定床加氢裂化反应区中进行加氢裂化反应,得到加氢裂化反应流出物;

(2)将所述加氢裂化反应流出物进行分离,得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

(3)将所述加氢蜡油馏分依次引入催化裂解反应区的第一反应器和第二反应器中进行催化裂解反应,并且将所述第一轻石脑油引入催化裂解反应区的第三反应器中进行催化裂解反应;

(4)将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离,得到低碳烯烃、第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆;

(5)将所述第二轻石脑油送至所述催化裂解反应区的第三反应器中,以及将所述循环油送至所述固定床加氢裂化反应区中。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述固定床加氢裂化反应区中依次装填加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂,以体积计,加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的装填比例为2:8~8:2。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述的加氢精制催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素,所述载体选自氧化铝、氧化铝-氧化硅和氧化钛中的至少一种,所述活性金属元素选自镍、钴、钼和钨中的至少一种;所述的加氢裂化催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素,所述载体含有分子筛和选自氧化铝、氧化铝-氧化硅和氧化钛中的至少一种,所述活性金属元素选自镍、钴、钼和钨中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,在加氢精制催化剂中,以加氢精制催化剂的总重量计,以氧化物计的镍和/或钴的含量为1~30重量%,以氧化物计的钼和/或钨的含量为5~35重量%;

在加氢裂化催化剂中,以加氢裂化催化剂的总重量计,分子筛含量为3~40重量%,以氧化物计的镍和/或钴的含量为1~30%,以氧化物计的钼和/或钨的含量为5~40重量%。

5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述固定床加氢裂化反应区的反应条件包括:反应压力为6~30MPa,反应温度为320~490℃,液时体积空速为0.1~5.0h-1,氢油体积比为200~2000。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述固定床加氢裂化反应区的反应条件包括:反应压力为13~17MPa,反应温度为350~410℃,液时体积空速为0.5~2.0h-1,氢油体积比为400~1200。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,控制所述固定床加氢裂化反应区的反应条件,使得所述固定床加氢裂化反应流出物中的第一轻石脑油的收率为5~12%。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(3)中,将所述加氢蜡油馏分依次引入催化裂解反应区的第一反应器和第二反应器中进行裂解反应的步骤包括:先将所述加氢蜡油馏分引入催化裂解反应区的含有催化裂解催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应,然后将所述第一反应器中获得的油气以及反应后的催化裂解催化剂引入所述第二反应器中进行催化裂解反应。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述第一反应器中的反应条件包括:反应温度为500~650℃,重时空速为0.1~750h-1,反应压力为0.10~1.0MPa,催化裂解催化剂与所述第一反应器中油料的重量比为2~100:1。

10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一反应器中的反应条件包括:反应温度为540~600℃,重时空速为1~500h-1,反应压力为0.10~1.0MPa,催化裂解催化剂与所述第一反应器中油料的重量比为5~50:1。

11.根据权利要求1或8所述的方法,其中,第二反应器的反应温度比第一反应器的温度高10~100℃;

以及第二反应器与第一反应器的重时空速之比为1:1.1~750。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,第二反应器的反应温度比第一反应器的温度高高20~60℃;

以及第二反应器与第一反应器的重时空速之比为1:1.1~300。

13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第三反应器的反应条件包括:反应温度为600~750℃,重时空速为0.1~100h-1,反应压力为0.1~1.0MPa,催化裂解催化剂与所述第三反应器中油料的重量比4~100:1。

14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第三反应器的反应条件包括:反应温度为600~700℃,重时空速为0.5~75h-1,反应压力为0.1~1.0MPa,催化裂解催化剂与所述第三反应器中油料的重量比5~80:1。

15.根据权利要求1或13所述的方法,其中,第三反应器的反应温度比第二反应器的温度高30~100℃。

16.根据权利要求15所述的方法,其中,第三反应器的反应温度比第二反应器的温度高40~80℃。

17.根据权利要求1所述的方法,其中,所述催化裂解反应区中的催化裂解催化剂中含有沸石、无机氧化物以及任选含有粘土,以所述催化裂解催化剂的总重量计,所述沸石的含量为10~50重量%,无机氧化物的含量为5~90重量%,粘土的含量为0~70重量%。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述催化裂解催化剂中的活性组分选自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、具有MFI结构的沸石中的至少一种。

19.根据权利要求1所述的方法,其中,所述蜡油原料为常压蜡油、减压蜡油、脱沥青油中的至少一种。

20.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一轻石脑油和所述第二轻石脑油的馏程范围为65~135℃。

21.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一重石脑油和所述第二重石脑油的馏程范围为130~175℃,循环油的馏程范围为175~450℃。

22.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一反应器和所述第三反应器为提升管反应器;所述第二反应器为流化床反应器。

23.一种用于多产低碳烯烃的系统,该系统包括:

固定床加氢裂化反应区,用于将蜡油原料进行加氢裂化反应;

第一分离区,将所述固定床加氢裂化反应区的反应流出物在所述第一分离区中进行分离,得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

催化裂解反应区,所述催化裂解反应区包括第一反应器、第二反应器和第三反应器,来自所述第一分离区的加氢蜡油馏分通过加氢蜡油馏分管线引入至所述第一反应器中进行催化裂解反应,并且所述第一反应器中的物料通过第一反应器管线引入至所述第二反应器中进行催化裂解反应,以及来自所述第一分离区的第一轻石脑油通过第一轻石脑油管线引入所述第三反应器中进行催化裂解反应;

第二分离区,来自所述第二反应器和所述第三反应器的催化裂解产物通过催化裂解产物管线引入至所述第二分离区中进行分离,得到低碳烯烃、第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆,并且分别通过第二轻石脑油管线和循环油管线将所述第二分离区获得的第二轻石脑油和循环油分别循环至所述第三反应器和所述固定床加氢裂化反应区。

24.根据权利要求23所述的系统,其中,所述第一分离区中含有第一重石脑油管线和柴油馏分管线,所述第一重石脑油和所述柴油馏分分别通过所述第一重石脑油管线和所述柴油馏分管线引出至系统外。

25.根据权利要求23或24所述的系统,其中,所述第二分离区中含有第二重石脑油管线和催化裂解油浆管线,所述第二分离区获得的所述第二重石脑油和催化裂解油浆分别通过所述第二重石脑油管线和所述催化裂解油浆管线引出至系统外。

说明书

技术领域

本发明涉及烃油加工领域,具体地,涉及一种固定床加氢裂化和催化裂解组合工艺多产低碳烯烃的方法和用于多产低碳烯烃的系统。

背景技术

传统的石油化工业以蒸汽裂解制乙烯为基础。在我国,蒸汽裂解主要原料是石脑油,然而近年来,石油价格不断高涨以及页岩气开采技术的不断成熟,以页岩气作为原料的蒸汽裂解装置在北美的广泛应用不断压榨着以石脑油为乙烯裂解原料工艺的经济性。相对乙烯产品市场,丙烯受页岩气革命的冲击较小,市场对丙烯的缺口依然较大。因此,在原油价格相对低迷期,开发多产丙烯的工艺技术,在未来将有广泛的应用前景。

目前,炼油化工企业生产丙烯的主要装置之一是催化裂解装置。催化裂解装置的主要原料包括蜡油和蜡油,其中蜡油原料经加氢处理后,丙烯在催化裂解单元的产率可达到20%甚至30%以上。然而,以蜡油为原料的催化裂解装置丙烯产率较低。因此,通过选择合适的工艺路线,提高蜡油催化裂解丙烯收率有较大的增长空间。

CN101045884A公布了一种渣油和重馏分油生产清洁柴油和低碳烯烃的方法,该方法中,渣油与任选的催化裂解油浆进入溶剂脱沥青单元,所得的脱沥青油与任选的重馏分油进入加氢单元,在氢气的存在下进行加氢裂化反应,分离反应产物得到轻、重石脑油馏分、柴油馏分和加氢尾油;加氢尾油进入催化裂解单元,进行催化裂解反应,分离产物得到低碳烯烃、汽油馏分、柴油馏分和油浆。全部的催化裂解柴油馏分循环回催化裂解反应器,全部或部分的催化裂解油浆返回溶剂脱沥青单元。该方法将渣油溶剂脱沥青、加氢裂化、催化裂解有机组合,提高了重油的利用率,多产了部分低碳烯烃,但是对加氢裂化单元及催化裂解单元的轻石脑油没有在催化裂解单元进一步裂化,因此低碳烯烃产率提高幅度有限。

CN101063047A公开了一种提高丙烯产率的重质原料加氢处理—催化裂解的方法,重馏分油和任选的来自催化裂解单元的轻循环油可以共同在一个反应区中,也可以分别在两个装填不同加氢催化剂的加氢反应区中进行反应,其反应流出物经冷却、分离和分馏后,所得的重质液相馏分去催化裂解单元,分离器催化裂解反应产物得到最终产品。本发明提供的方法通过加氢处理的方法提高了催化裂解单元蜡油原料的性质,但加氢处理工艺对蜡油原料性质改善幅度有限,因此催化裂解单元丙烯产率提高幅度有限,且对轻石脑油馏分没有进行回炼,进一步降低了低碳烯烃的产率。

CN102453543A公开了一种渣油固定床加氢处理和催化裂化组合工艺方法,该方法以蜡油为原料,经固定床加氢处理后生成的轻组分直接进入催化裂化提升管反应器,重组分进入催化裂化分馏塔,与催化裂化反应流出物一同进行分馏,分离出干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分、回炼油和油浆,其中,回炼油作为提升管反应器第二级进料,油浆作为延迟焦化进料组成。该方法显著提高了催化裂化单元汽柴油产率,降低了回炼油和油浆产率,但丙烯产率提高幅度有限。

发明内容

本发明的目的是提高低碳烯烃,特别是丙烯、乙烯等高价值产品的收率。

为了实现上述目的,第一方面,本发明提供一种多产低碳烯烃的方法,该方法包括:

(1)将蜡油原料引入固定床加氢裂化反应区中进行加氢裂化反应,得到加氢裂化反应流出物;

(2)将所述加氢裂化反应流出物进行分离,得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

(3)将所述加氢蜡油馏分依次引入催化裂解反应区的第一反应器和第二反应器中进行催化裂解反应,并且将所述第一轻石脑油引入催化裂解反应区的第三反应器中进行催化裂解反应;

(4)将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离,得到低碳烯烃、第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆;

(5)将所述第二轻石脑油送至所述催化裂解反应区的第三反应器中,以及将所述循环油送至所述固定床加氢裂化反应区中。

第二方面,本发明提供一种用于多产低碳烯烃的系统,该系统包括:

固定床加氢裂化反应区,用于将蜡油原料进行加氢裂化反应;

第一分离区,将所述固定床加氢裂化反应区的反应流出物在所述第一分离区中进行分离,得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

催化裂解反应区,所述催化裂解反应区包括第一反应器、第二反应器和第三反应器,来自所述第一分离区的加氢蜡油馏分通过加氢蜡油馏分管线引入至所述第一反应器中进行催化裂解反应,并且所述第一反应器中的物料通过第一反应器管线引入至所述第二反应器中进行催化裂解反应,以及来自所述第一分离区的第一轻石脑油通过第一轻石脑油管线引入所述第三反应器中进行催化裂解反应;

第二分离区,来自所述第二反应器和所述第三反应器的催化裂解产物通过催化裂解产物管线引入至所述第二分离区中进行分离,得到低碳烯烃、第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆,并且通过第二轻石脑油管线将所述第二分离区获得的第二轻石脑油循环至所述第三反应器,以及通过循环油管线将所述第二分离区获得的循环油循环回所述固定床加氢裂化反应区。

在本发明的方法中,固定床加氢裂化工艺的流程包括:蜡油原料和催化裂解单元的循环油混合后与氢气混合进入固定床加氢裂化反应区,与加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂接触发生加氢反应,加氢反应流出物进行气液分离,液相分馏出的第一轻石脑油进催化裂解单元的第三反应器,加氢蜡油馏分进入催化裂解单元的第一反应器。

本发明根据固定床蜡油加氢裂化产品的性质特点,将固定床蜡油加氢工艺与催化裂解工艺有机结合,能够显著提高组合工艺中丙烯、乙烯等高价值产品收率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明的用于多产低碳烯烃的方法的工艺流程图。

图2是本发明的对比例1中用于多产低碳烯烃的方法的工艺流程图。

附图1标记说明

1、蜡油原料2、催化裂解循环油

3、固定床加氢裂化反应区4、加氢裂化反应流出物

5、高压分离器6、循环氢压缩机

7、补充新氢8、混合氢

9、加氢裂化分馏塔10、干气液化气

11、第一轻石脑油 12、第一重石脑油

13、柴油馏分 14、加氢蜡油馏分

15、第一和第二轻石脑油混合油 16、第一反应器

17、第二反应器 18、第三反应器

19、沉降器 20、旋风分离器

21、再生器 22、催化裂解分离单元

23、低碳烯烃 24、第二轻石脑油

25、第二重石脑油 26、催化裂解油浆

附图2标记说明

1、蜡油原料2、催化裂解循环油

3、固定床加氢裂化反应区4、加氢裂化反应流出物

5、高压分离器6、循环氢压缩机

7、补充新氢8、混合氢

9、加氢裂化分馏塔10、干气液化气

11、第一轻石脑油 12、第一重石脑油

13、柴油馏分 14、蜡油馏分

15、第一反应器 16、第二反应器

17、旋风分离器 18、催化剂再生单元

19、催化裂解分离单元 20、低碳烯烃

21、第二轻石脑油 22、第二重石脑油

23、催化裂解油浆

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面,本发明提供了一种多产低碳烯烃的方法,该方法包括:

(1)将蜡油原料引入固定床加氢裂化反应区中进行加氢裂化反应,得到加氢裂化反应流出物;

(2)将所述加氢裂化反应流出物进行分离,得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

(3)将所述加氢蜡油馏分依次引入催化裂解反应区的第一反应器和第二反应器中进行催化裂解反应,并且将所述第一轻石脑油引入催化裂解反应区的第三反应器中进行催化裂解反应;

(4)将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离,得到低碳烯烃、第二轻石脑油、第二重石脑油和循环油;

(5)将所述第二轻石脑油循环至所述催化裂解反应区的第三反应器中,以及将所述循环油循环回所述固定床加氢裂化反应区中。

本发明中,固定床加氢裂化反应区中进行的反应还包括加氢脱硫、加氢脱氮、芳烃加氢饱和、加氢脱金属等反应。

优选地,所述固定床加氢裂化反应区中依次装填加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂,以体积计,加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的装填比例为2:8~8:2。

优选地,所述的加氢精制催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素,所述载体选自氧化铝、氧化铝-氧化硅和氧化钛中的至少一种,所述活性金属元素选自镍、钴、钼和钨中的至少一种;优选地,在加氢精制催化剂中,以加氢精制催化剂的总重量计,以氧化物计的镍和/或钴的含量为1~30重量%,以氧化物计的钼和/或钨的含量为5~35重量%;

优选地,所述的加氢裂化催化剂中含有载体和负载在所述载体上的活性金属元素,所述载体含有分子筛和选自氧化铝、氧化铝-氧化硅和氧化钛中的至少一种,所述活性金属元素选自镍、钴、钼和钨中的至少一种;优选地,在加氢裂化催化剂中,以加氢裂化催化剂的总重量计,分子筛含量为3~40重量%,以氧化物计的镍和/或钴的含量为1~30%,以氧化物计的钼和/或钨的含量为5~40重量%。

所述固定床加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的形状可以呈挤出物或球形,堆密度为0.4~1.3g/cm3,催化剂平均颗粒直径(球形直径或条形直径)为0.08~1.2mm,比表面积为100~300m2/g。

优选地,所述固定床加氢裂化反应区的反应条件包括:反应压力为6~30MPa,反应温度为320~490℃,液时体积空速为0.1~5.0h-1,氢油体积比为200~2000。更优选地,所述固定床加氢裂化反应区的反应条件包括:反应压力为13~15MPa,反应温度为350~410℃,液时体积空速为0.5~2.0h-1,氢油体积比为400~1200。

更加优选地,控制所述固定床加氢裂化反应区的反应条件,使得所述加氢裂化反应流出物中的第一轻石脑油的收率为5~12%。

所述加氢裂化反应流出物进行分离能够得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分,以及得到干气和液化气。其中,第一轻石脑油进入催化裂解反应区的第三反应器中进行催化裂解反应,第一重石脑油作为重整原料,柴油馏分作为产品出装置,加氢蜡油馏分依次引入催化裂解反应区的第一反应器和第二反应器中进行催化裂解反应。

优选地,在步骤(3)中,将所述加氢蜡油馏分依次引入催化裂解反应区的第一反应器和第二反应器中进行裂解反应的步骤包括:先将所述加氢蜡油馏分引入催化裂解反应区的含有催化裂解催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应,然后将所述第一反应器中获得的油气以及反应后的催化裂解催化剂引入所述第二反应器中进行催化裂解反应。

优选地,将进入第一反应器的原料进行预热,所述预热的温度为250~450℃。以及优选地,将进入第三反应器的原料进行预热,所述预热的温度为100~250℃。

优选地,所述第一反应器中的反应条件包括:反应温度为500~650℃,重时空速为0.1~750h-1,反应压力为0.10~1.0MPa(绝压),催化裂解催化剂与所述第一反应器中油料的重量比为2~100:1。更优选地,所述第一反应器中的反应条件包括:反应温度为540~600℃,重时空速为1~500h-1,反应压力为0.10~1.0MPa(绝压),催化裂解催化剂与所述第一反应器中油料的重量比为5~50:1。

在没有特别说明的情况下,本发明的所述压力均为表压;若有特别说明则为特别说明表示的压力。

优选地,所述第二反应器的反应温度比所述第一反应器的温度高10~100℃;更优选地,所述第二反应器的反应温度比所述第一反应器的温度高20~60℃。

优选地,在所述第二反应器中,催化裂解催化剂与所述第二反应器中油料的重量比为5~50:1。

优选地,所述第二反应器与所述第一反应器的重时空速之比为1:1.1~750;更优选所述第二反应器与所述第一反应器的重时空速之比为1:1.1~300。

优选地,所述第三反应器的反应条件包括:反应温度为600~750℃,重时空速为0.1~100h-1,反应压力为0.1~1.0MPa(绝压),催化裂解催化剂与所述第三反应器中油料的重量比4~100:1。更优选地,所述第三反应器的反应条件包括:反应温度为600~700℃,重时空速为0.5~75h-1,反应压力为0.1~1.0MPa(绝压),催化裂解催化剂与所述第三反应器中油料的重量比5~80:1。

优选地,所述第三反应器的反应温度高于所述第二反应器的反应温度。更优选地,所述第三反应器的反应温度比所述第二反应器的反应温度高30~100℃,特别优选高40~80℃。控制所述第三反应器的反应温度高于所述第二反应器的反应温度,特别是高30~100℃,优选高40~80℃时,能使得由本发明的方法获得的低碳烯烃的收率更高。

本发明中,将第三反应器反应后获得的物料(包括油气和待生催化剂)引入至分离设备中进行分离,优选地,将分离后得到的待生催化剂引入所述第二反应器中进行反应。

本发明中,将第二反应器反应后获得的物料(包括油气和待生催化剂)引入至分离设备中进行分离,并且将其分离后得到的待生催化剂引入至催化剂再生单元中进行再生,再生后获得的再生催化剂循环回所述第一反应器和所述第三反应器中。

将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离的方法可以包括分别将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离,或者将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物混合后一起进行分离。本发明中,所述催化裂解产物是不包括催化剂的,仅表示进行催化裂解反应后获得的油气。

本发明中,将所述催化裂解反应区的第二反应器和第三反应器中获得的催化裂解产物进行分离,得到低碳烯烃、第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆,其中,第二轻石脑油送至所述催化裂解反应区的第三反应器中,以及所述第二重石脑油能够出装置作为芳烃抽提原料。

本发明的低碳烯烃包括乙烯和丙烯。

优选地,所述催化裂解反应区中的催化裂解催化剂中含有沸石、无机氧化物以及任选含有粘土,以所述催化裂解催化剂的总重量计,所述沸石的含量为10~50重量%,无机氧化物的含量为5~90重量%,粘土的含量为0~70重量%。所述任选含有粘土表示,所述催化裂解催化剂中可以含有粘土,也可以不含有粘土,因此,当不含有粘土时,粘土的含量为0重量%,当含有粘土时,所述粘土的含量为大于0至小于等于70重量%。

优选地,所述催化裂解催化剂中的活性组分选自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、具有MFI结构的沸石中的至少一种。

优选地,所述蜡油原料为常压蜡油、减压蜡油、脱沥青油中的至少一种。

优选地,所述加氢蜡油馏分的馏程为300~580℃。

优选地,所述第一轻石脑油和所述第二轻石脑油相同或不同,馏程范围为65~135℃。

优选地,所述第一重石脑油和所述第二重石脑油的馏程范围为130~175℃,循环油的馏程范围为175~450℃。

优选地,所述第一反应器和所述第三反应器为提升管反应器;所述第二反应器为流化床反应器。

在所述第一反应器中,优选起提升作用的雾化蒸汽量为占该反应器进料量的5~50重量%,优选为10~25重量%。

在本发明中,可以将待进入固定床加氢裂化反应区和催化裂解反应区的物料进行预热,所述预热的温度可以为不高于待进入的固定床加氢裂化反应区和催化裂解反应区中发生的反应的温度。

第二方面,本发明提供了一种用于多产低碳烯烃的系统,该系统包括:

固定床加氢裂化反应区,用于将蜡油原料进行加氢裂化反应;

第一分离区,将所述固定床加氢裂化反应区的反应流出物在所述第一分离区中进行分离,得到第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

催化裂解反应区,所述催化裂解反应区包括第一反应器、第二反应器和第三反应器,来自所述第一分离区的加氢蜡油馏分通过加氢蜡油馏分管线引入至所述第一反应器中进行催化裂解反应,并且所述第一反应器中的物料通过第一反应器管线引入至所述第二反应器中进行催化裂解反应,以及来自所述第一分离区的第一轻石脑油通过第一轻石脑油管线引入所述第三反应器中进行催化裂解反应;

第二分离区,来自所述第二反应器和所述第三反应器的催化裂解产物通过催化裂解产物管线引入至所述第二分离区中进行分离,得到第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆,并且分别通过第二轻石脑油管线和循环油管线将所述第二分离区获得的第二轻石脑油和循环油分别循环至所述第三反应器和所述的固定床加氢裂化反应区。

优选地,所述固定床加氢裂化反应区中含有固定床加氢裂化反应器。

优选地,所述第一分离区中含有第一重石脑油管线和柴油馏分管线,所述第一重石脑油和所述柴油馏分分别通过所述第一重石脑油管线和所述柴油馏分管线引出至系统外。

优选地,所述第二分离区中含有第二重石脑油管线和催化裂解油浆管线,所述第二分离区获得的第二重石脑油和催化裂解油浆分别通过所述第二重石脑油管线和所述催化裂解油浆管线引出至系统外。

根据一种优选的具体实施方式,本发明的用于多产低碳烯烃的方法采用图1所示的工艺流程进行,具体地:

将蜡油原料1、循环油2(来自催化裂解分离单元22)与循环氢8一起引入至固定床加氢裂化反应区3中,蜡油原料1、循环油2在固定床加氢裂化反应区3的固定床加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应,得到加氢裂化反应流出物4;

将所述加氢裂化反应流出物4经管线引入至高压分离器5中进行分离,分离得到的高压分离器顶部的气相产物中的富氢气体经循环氢压缩机6处理后与补充新氢7混合得到混合氢8,该混合氢8用于循环回固定床加氢裂化反应区3中。高压分离器5分离得到的液相产物经管线引入至分馏塔9中分馏,得到干气和液化气10、第一轻石脑油11、第一重石脑油12、柴油馏分13、加氢蜡油馏分14;

将所述加氢蜡油馏分14引入至催化裂解反应区的第一反应器16中,并且来自催化剂再生单元21的一部分再生催化剂经管线进入第一反应器16中参与反应;第一反应器16出口获得的物料(包括油气和催化剂)进入第二反应器17中进行催化裂解反应,并且将来自第三反应器18的待生催化剂引入至第二反应器17中参与催化裂解反应。以及将所述第一轻石脑油11引入至催化裂解反应区的第三反应器18中进行催化裂解反应,并且来自催化剂再生单元21的另一部分再生催化剂引入至该第三反应器18中参与催化裂解反应;然后将第三反应器18出口处获得的物料(包括油气和催化剂)引入至沉降器19中进行分离,分别得到油气和待生催化剂,将分离得到的所述待生催化剂引入至第二反应器17中进行催化裂解反应。并且将第二反应器出口处获得的物料(包括油气和催化剂)以及来自第三反应器18中的油气引入至沉降器20中进行分离,分别得到油气和待生催化剂,分离得到的所述待生催化剂引入至催化剂再生单元21中进行再生,而分离得到的油气引入至进一步的催化裂解分离单元22中进行分离,得到低碳烯烃23、第二轻石脑油24、第二重石脑油25、循环油2和催化裂解油浆26。将所述循环油2循环至所述固定床加氢裂化反应区3中。

需要特别说明的是,通过催化裂解分离单元进行分离后能够分别得到干气、乙烯、丙烯等,本发明在上述优选的具体实施方式中,用低碳烯烃表示所述乙烯、丙烯等。

本发明的上述方法还具有如下具体的优点:

1、在本发明中,采用固定床蜡油加氢裂化工艺,蜡油原料转化率较高,产品之一的第一轻石脑油作为催化裂解单元第三反应器的原料,能生成较多的低碳烯烃产品;

2、催化裂解单元针对不同馏分烃类的裂解性能区别设置不同的反应器和工艺条件,大幅度提高各烃类的裂解性能,特别是第三反应器的设立,相比常规催化裂解反应器,能够将轻石脑油馏分全部转化成小分子烃特别是低碳烯烃类产品。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下在没有特别说明的情况下,使用的各种原料均来自商购。

以下实施例的反应是在催化裂解中型装置和固定床蜡油加氢裂化中式装置中进行的。

以下使用的原料油为中东减压蜡油,其性质见表1。

实施例和对比例中使用的固定床加氢精制催化剂相同,均为条形的以氧化铝为载体的镍-钼催化剂,其中,以固定床加氢精制催化剂的总量为基准,固定床加氢精制催化剂中含有24.5重量%的MoO3、4.50重量%的NiO,以及余量为载体。实施例和对比例中使用的固定床裂化催化剂相同,以固定床加氢裂化催化剂的总量为基准,固定床加氢裂化催化剂中含有26.0重量%的MoO3、4.0重量%的NiO,Y型分子筛含量为28重量%,余量为氧化铝载体。

实施例和对比例中所用的催化裂解催化剂的种类相同,均为MMC-2,该催化剂由中国石化股份有限公司齐鲁分公司生产,催化剂性质见表2。

表1:蜡油原料性质

表2:催化裂解催化剂性质

催化剂MMC-2化学组成,重量%2O3(稀土氧化物相对于催化剂总量)]]>0.56活性金属元素组成/重量%(相对于活性金属氧化物总量)2O3]]>5.82]]>5.22O3]]>5.12O3]]>3.42O3]]>12.22O3]]>54.00物理性质2/g]]>1203/g]]>0.173]]>0.91筛分,重量%0~20μm0.80~40μm10.40~80μm70.80~110μm88.50~149μm97.8>149μm2.2平均粒径,μm64.3

实施例1

本实施例采用图1所示的工艺流程图进行,具体地:

将表1所示性质的蜡油原料引入至固定床加氢裂化反应区中进行加氢裂化反应,得到加氢裂化反应流出物;

将所述加氢裂化反应流出物进行分离,分离得到的高压分离器顶部的气相产物中的富氢气体经循环氢压缩机处理后得到循环氢,所述循环氢与补充氢混合得到混合氢循环回固定床加氢裂化反应区中,分离得到的液相产物引至分馏塔中分馏,得到第一干气和第一液化气(注:该第一液化气中的低碳烯烃含量很少,因此,实施例结果中的低碳烯烃的收率中并不包括该处的第一液化气中的低碳烯烃的含量,下同)、第一轻石脑油、第一重石脑油、柴油馏分和加氢蜡油馏分;

将所述加氢蜡油馏分引入至催化裂解反应区的第一反应器中,并且来自催化剂再生单元的一部分再生催化剂进入第一反应器中参与反应;第一反应器出口获得的物料(包括油气和催化剂)进入第二反应器中进行催化裂解反应,并且将来自第三反应器的待生催化剂引入至第二反应器中参与催化裂解反应。以及将所述第一轻石脑油引入至催化裂解反应区的第三反应器中进行催化裂解反应,并且来自催化剂再生单元的另一部分再生催化剂引入至该第三反应器中参与催化裂解反应;然后将第三反应器出口处获得的物料(包括油气和催化剂)引入至旋风分离器中进行分离,分别得到油气和待生催化剂,将分离得到的所述待生催化剂引入至第二反应器中进行催化裂解反应。并且将第二反应器出口处获得的物料(包括油气和催化剂)以及来自第三反应器中的油气引入至沉降器中进行分离,分别得到油气和待生催化剂,分离得到的所述待生催化剂引入至催化剂再生单元中进行再生,而分离得到的油气引入至进一步的催化裂解分离单元中进行分离,得到低碳烯烃混合气(其中含有包括乙烯和丙烯的低碳烯烃)、第二轻石脑油、第二重石脑油、循环油和催化裂解油浆。将所述第二轻石脑油循环回第一反应器中;以及将所述循环油循环至所述固定床加氢裂化反应区中。

本实施例中固定床加氢裂化反应区的反应条件该产品分布如表3中所示,以及催化裂解反应区的反应条件如表4中所示。本实施例的方法获得的产品分布如表4中所示。

表3:固定床加氢裂化反应区的反应条件

表4:催化裂解反应区的反应条件和产品分布

对比例1

对比例采用蜡油固定床加氢与传统催化裂解组合工艺,对比例1的工艺流程图见图2,与实施例1所不同的是,对比例1中,催化裂解反应区中不设置第三反应器。具体地:

将表1所示性质的蜡油原料1与催化裂解循环油2混合后引入至固定床加氢裂化反应区3中进行加氢裂化反应,得到加氢裂化反应流出物;

将所述加氢裂化反应流出物4引入高压分离器5,分离得到的高压分离器顶部的气相产物中的富氢气体经循环氢压缩机6处理后与补充氢7混合得到混合氢8,所述的混合氢8循环回固定床加氢裂化反应区3中,分离得到的液相产物引入至分馏塔9中分馏,得到干气和液化气10、蜡油加氢裂化第一轻石脑油11、蜡油加氢第一重石脑油12,柴油馏分13、加氢蜡油馏分14;

将所述加氢蜡油馏分14引入至催化裂解反应区的第一反应器15中,并且来自催化剂再生单元18的再生催化剂进入第一反应器15中参与反应;第一反应器15出口获得的物料(包括油气和催化剂)进入第二反应器16中进行催化裂解反应。

然后将第二反应器16出口处获得的物料(包括油气和催化剂)引入至旋风分离器17中进行分离,分别得到油气和待生催化剂,分离得到的所述待生催化剂引入至催化剂再生单元18中进行再生,而分离得到的油气引入至进一步的催化裂解分离单元19中进行分离,得到低碳烯烃20、第二轻石脑油21、第二重石脑油22、循环油2和催化裂解油浆23。将所述循环油2循环至所述固定床加氢裂化反应区3中。

本对比例中固定床加氢裂化反应区的反应条件和产品分布如表3中所示,以及催化裂解反应区的反应条件如表4中所示。本对比例的方法获得的产品分布如表4中所示。

从表4的结果可以看出,本实施例提供的方法丙烯和乙烯收率相比对比例,分别提高5.3个百分点和1.4个百分点。

实施例2-3

实施例2-3采用与实施例1相同的工艺流程进行,所不同的是,实施例2-3的固定床加氢裂化反应区的反应条件和产品分布如表3中所示,以及催化裂解反应区的反应条件如表4中所示。实施例2-3的方法获得的产品分布如表4中所示。

实施例4

本实施例采用与实施例1相似的方法进行,所不同的是,本实施例的催化裂解反应区的第三反应器中的反应温度比第二反应器中的反应温度高30℃,具体地,本实施例的固定床加氢裂化反应区的反应条件和产品分布如表3中所示,以及催化裂解反应区的反应条件如表4中所示。本实施例的方法获得的产品分布如表4中所示。

从本发明的上述结果可以看出:本发明的方法根据固定床蜡油加氢裂化产品的性质特点,将固定床蜡油加氢工艺与催化裂解工艺有机结合,能够显著提高组合工艺中丙烯、乙烯等高价值产品收率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

多产低碳烯烃的方法以及用于多产低碳烯烃的系统专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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