專利名稱：單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方 法及裝置。
背景技術(shù)：
流化催化轉(zhuǎn)化是石化領(lǐng)域重要的二次加工工藝，現(xiàn)有石油烴類原料流化催化轉(zhuǎn)化 裝置大都采用提升管反應(yīng)器。提升管反應(yīng)器具有減少反應(yīng)物流返混、提高目的產(chǎn)品選擇性的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著 缺點(diǎn)正是因?yàn)榻咏盎钊鳌?，且催化劑藏量少，在有溫度效?yīng)(吸熱或放熱)的反應(yīng)過程 中，必然造成較大的溫差，影響對反應(yīng)溫度的控制，增加副產(chǎn)品。為改進(jìn)提升管反應(yīng)過程中溫差較大的矛盾，提升管出口溫度及沿提升管各段的混 合溫度都應(yīng)能各自獨(dú)立的調(diào)節(jié)，較早應(yīng)用的是混合后溫度控制技術(shù)(MTC)?；旌虾鬁囟瓤刂?是通過采用注入液相物流，如回?zé)捰驮谛迈r原料噴射區(qū)的下游進(jìn)行循環(huán)來實(shí)現(xiàn)的，這樣提 升管就劃分為二個區(qū)域上游區(qū)(下方)具有混合溫度高的特點(diǎn)，下游區(qū)反應(yīng)在較常規(guī)的和 較溫和的條件下進(jìn)行，此時(shí)提升管出口溫度是由控制通過再生滑閥的熱再生催化劑循環(huán)量 來維持的。顯然目前技術(shù)的另一個不足是反應(yīng)由提升管出口溫度控制，參與反應(yīng)的催化劑量 由提升管出口溫度決定，不能調(diào)節(jié)，反應(yīng)的劑油比也不能調(diào)節(jié)。目前技術(shù)的另一個缺點(diǎn)是提升管內(nèi)催化劑藏量及各反應(yīng)區(qū)的劑油比基本相同， 不能調(diào)節(jié)改變。近些年來，催化轉(zhuǎn)化技術(shù)取得了很大進(jìn)步，200510017986. 4公開了一種低溫大劑 油比催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)方法及反應(yīng)器，采用催化劑在反應(yīng)器中自回流的方法降低與反應(yīng)原料接 觸的催化劑溫度，抑制熱裂化反應(yīng)，提高產(chǎn)品收率；200610113673. 3公開了一種石油烴類 的轉(zhuǎn)化方法，熱的再生催化劑經(jīng)冷卻返回到反應(yīng)器底部，與預(yù)熱的原料油接觸分別在第一 反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)反應(yīng)，反應(yīng)混合后物中氣固分離后的待生催化劑經(jīng)汽提后輸送到再生 器進(jìn)行燒焦再生后循環(huán)使用或部分直接進(jìn)入反應(yīng)器底部的混合后器，該方法通過降低油劑 接觸溫度，改善原料油和催化劑的接觸狀態(tài)，從而提高目的反應(yīng)物的收率、選擇性和改善目 的產(chǎn)物的性質(zhì)。研究表明，提升管不同區(qū)域完成不同的反應(yīng)需要不同的條件，催化劑和反應(yīng)原料 的接觸區(qū)的溫度對反應(yīng)過程有重要影響；增加反應(yīng)催化劑對催化轉(zhuǎn)化有好處，就整個反應(yīng) 過程而言，當(dāng)催化劑的整體活性及選擇性提高時(shí)，催化作用增強(qiáng)，催化反應(yīng)所占比例增大， 熱反應(yīng)得到有效控制，對提高產(chǎn)品收率、降低副產(chǎn)品是有利的。如何能既利用提升管反應(yīng)器 的產(chǎn)品選擇性，又實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)區(qū)的溫度控制，仍是需要各科研院所不斷研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法及裝置，可以在降低反應(yīng)干氣、改善產(chǎn)品分布的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對提升管油劑接觸反應(yīng)段、后反應(yīng)段溫度或劑油 比的調(diào)節(jié)與控制，使催化轉(zhuǎn)化具有足夠的靈活性，以適應(yīng)原料油質(zhì)量或市場對產(chǎn)品需求的變化。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法，使比再生催化劑溫度低的催化劑進(jìn)入提升 管反應(yīng)器預(yù)提升段，經(jīng)預(yù)提升氣體輸送進(jìn)入油劑接觸反應(yīng)段與原料接觸進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化反 應(yīng)；使降溫再生催化劑或者回流待生催化劑自進(jìn)料噴嘴上方進(jìn)入提升管反應(yīng)器參與催化轉(zhuǎn) 化反應(yīng)。比再生催化劑溫度低的催化劑為降溫再生催化劑、降溫再生催化劑和再生催化劑 的混合物、降溫再生催化劑和回流待生催化劑的混合物或者再生催化劑和回流待生催化劑 的混合物。通過調(diào)節(jié)提升管不同部位不同催化劑進(jìn)料量調(diào)整該部位溫度或/和劑油比。實(shí)現(xiàn)單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法的裝置，包括自下而上分為預(yù)提升段、 油劑接觸反應(yīng)段和后反應(yīng)段的提升管反應(yīng)器和催化劑再生器，提升管反應(yīng)器出口接沉降 器，沉降器底部一側(cè)通過連接管與再生器底部連通，沉降器底部另一側(cè)或者提升管反應(yīng)器 后反應(yīng)段與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段之間通過催化劑回流管連通，再生器通過一路再生立管 與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通、通過二路再生立管經(jīng)催化劑降溫器與提升管反應(yīng)器油劑接 觸反應(yīng)段連通。實(shí)現(xiàn)單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法的裝置，包括自下而上分為預(yù)提升段、 油劑接觸反應(yīng)段和后反應(yīng)段的提升管反應(yīng)器和催化劑再生器，提升管反應(yīng)器出口接沉降 器，沉降器底部一側(cè)通過連接管與再生器底部連通，沉降器底部另一側(cè)或者提升管反應(yīng)器 后反應(yīng)段與提升管反應(yīng)器油劑接觸反應(yīng)段之間通過催化劑回流管連通，再生器通過一路再 生立管與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通、通過二路再生立管經(jīng)催化劑降溫器與提升管反應(yīng)器 預(yù)提升段連通。實(shí)現(xiàn)單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法的裝置，包括自下而上分為預(yù)提升段、 油劑接觸反應(yīng)段和后反應(yīng)段的提升管反應(yīng)器和催化劑再生器，提升管反應(yīng)器出口接沉降 器，沉降器底部一側(cè)通過連接管與再生器底部連通，沉降器底部另一側(cè)或者提升管反應(yīng)器 后反應(yīng)段與提升管反應(yīng)器油劑接觸反應(yīng)段之間通過催化劑回流管連通，再生器通過再生立 管經(jīng)催化劑降溫器與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通。采用本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化方法，至少具有以下有益結(jié)果1、本發(fā)明在預(yù)提升段通過使用降溫再生催化劑、降溫再生催化劑和再生催化劑的 混合物、降溫再生催化劑和回流待生催化劑的混合物或者再生催化劑和回流待生催化劑的 混合物，可通過對低溫催化劑循環(huán)量的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對預(yù)提升段溫度的控制。2、本發(fā)明在反應(yīng)器中部引入低溫催化劑，使整個反應(yīng)過程中的劑油比(C/0)分成 兩個區(qū)，即油劑接觸反應(yīng)段和增加劑油比的后反應(yīng)段，通過對兩區(qū)催化劑循環(huán)量的調(diào)節(jié)可 以控制各區(qū)的反應(yīng)程度從而實(shí)現(xiàn)對總轉(zhuǎn)化反應(yīng)的控制。3、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)器中至少兩個區(qū)域的溫度控制，反應(yīng)器出口溫度不再同常 規(guī)催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)由控制通過再生滑閥的熱再生催化劑循環(huán)量來維持的局面，而是由控制進(jìn) 入后反應(yīng)段的低溫催化劑循環(huán)量來調(diào)節(jié)，而油劑接觸反應(yīng)段溫度由控制通過再生立管段的4再生催化劑循環(huán)量來調(diào)節(jié)。在油劑接觸反應(yīng)段改善油劑接觸情況以減少熱裂化反應(yīng)，在后 反應(yīng)段增加劑油比調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度以進(jìn)一步改善催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對整個催化反應(yīng)的 控制；最大限度地降低整個反應(yīng)過程中的干氣產(chǎn)率，使得液收增加，經(jīng)濟(jì)性大大提高。4、本發(fā)明可從整體上實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)器預(yù)提升段、油劑接觸反應(yīng)段、后反應(yīng)段三個區(qū) 域的同時(shí)控制，通過對參與催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的催化劑溫度、活性及進(jìn)入反應(yīng)器不同位置的靈 活調(diào)節(jié)，可滿足工業(yè)應(yīng)用的不同需要，如為滿足國內(nèi)外對石油液化氣和低碳烯烴(以丙烯 為主)需求量的日益增長，可采用再生催化劑與待生催化劑混合后由反應(yīng)器底部進(jìn)入與原 料油接觸，在較高溫度、高活性下催化轉(zhuǎn)化；若多產(chǎn)芳烴，可采用反應(yīng)器中部擴(kuò)徑即芳構(gòu)化 反應(yīng)段、待生催化劑回流入進(jìn)料噴嘴上方，芳構(gòu)化反應(yīng)段劑油比3-20等，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中沿提升管反應(yīng)器自下而上催化劑循環(huán)量分布示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中沿提升管反應(yīng)器自下而上催化劑循環(huán)量分布示意圖。圖中編號說明1提升管反應(yīng)器；2沉降器；3汽提段；4再生器；5進(jìn)料噴嘴；6待生 立管；7、7'再生立管；8催化劑回流管；9催化劑降溫器；I再生立管段；II預(yù)提升段；III 油劑接觸反應(yīng)段；IV后反應(yīng)段；h提升管高度；C催化劑循環(huán)量。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于此實(shí)施例1 見圖1。經(jīng)催化劑回流管8回流的來自汽提段3的待生催化劑與由再生 立管7'進(jìn)入的一部分熱再生催化劑在提升管反應(yīng)器1底部預(yù)提升段II混合后，向上與經(jīng) 進(jìn)料噴嘴5進(jìn)入的霧化原料油接觸參與催化反應(yīng)；反應(yīng)混合物向上與由再生立管7進(jìn)入的 另一部分經(jīng)催化劑降溫器9降溫形成的降溫再生催化劑接觸繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)物流在沉 降器2中分離，待生催化劑在汽提段3汽提，一部分經(jīng)回流管8進(jìn)入反應(yīng)器1底部的預(yù)提升 段II，另一部分經(jīng)待生立管6進(jìn)入再生器4再生。本實(shí)施例中，沿提升管反應(yīng)器自下而上催化劑循環(huán)量分布如圖2所示，回流催化 劑的引入使得預(yù)提升段II的催化劑循環(huán)量比再生立管段I的催化劑循環(huán)量有大幅增加；充 分混合后的預(yù)提升段II的催化劑向上進(jìn)入油劑接觸段III，與原料接觸進(jìn)行原料的汽化、 轉(zhuǎn)化反應(yīng)，此反應(yīng)段催化劑循環(huán)量保持不變；反應(yīng)物流向上進(jìn)入后反應(yīng)段IV，引入降溫再 生催化劑不僅改進(jìn)了后反應(yīng)段的劑油比而且可維持希望的提升管出口溫度，使整個提升管 反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)都處于可調(diào)節(jié)水平。實(shí)施例2 見圖3。由再生立管7進(jìn)入的一部分熱再生催化劑經(jīng)催化劑降溫器9形 成降溫再生催化劑，與由再生立管7'進(jìn)入的另一部分熱再生催化劑在提升管反應(yīng)器1底 部的預(yù)提升段II混合后，向上與經(jīng)進(jìn)料噴嘴5進(jìn)入的霧化原料油接觸參與催化反應(yīng)；反應(yīng) 混合物向上與經(jīng)催化劑回流管8回流的來自后反應(yīng)段III的待生催化劑接觸繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)物流沿后反應(yīng)段III上行，一部分待生催化劑經(jīng)回流管8回流進(jìn)入后反應(yīng)段參與反 應(yīng)，其余反應(yīng)混合物向上進(jìn)入沉降器2、汽提段3中經(jīng)分離、汽提后，經(jīng)待生立管6進(jìn)入再生 器4再生。實(shí)施例3 見圖4。由再生立管7進(jìn)入的經(jīng)催化劑降溫器9降溫形成的降溫再生 催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器1底部，向上與經(jīng)進(jìn)料噴嘴5進(jìn)入的霧化原料油接觸參與催化反 應(yīng)；反應(yīng)混合物向上與經(jīng)催化劑回流管8回流的來自汽提段3的待生催化劑接觸繼續(xù)進(jìn)行 反應(yīng)；反應(yīng)物流在沉降器2中分離，待生催化劑在汽提段3汽提，一部分經(jīng)回流管8進(jìn)入提 升管反應(yīng)器1后反應(yīng)段，另一部分經(jīng)待生立管6進(jìn)入再生器4再生。本實(shí)施例中，沿提升管反應(yīng)器自下而上催化劑循環(huán)量分布如圖5所示，預(yù)提升段 II的降溫再生催化劑向上進(jìn)入油劑接觸段III，與原料接觸進(jìn)行原料的汽化、轉(zhuǎn)化反應(yīng)，此 反應(yīng)段催化劑循環(huán)量保持不變；反應(yīng)物流向上進(jìn)入后反應(yīng)段IV，引入回流待生催化劑改進(jìn) 了后反應(yīng)段的劑油比，使提升管反應(yīng)器后反應(yīng)段的反應(yīng)處于可調(diào)節(jié)水平。
權(quán)利要求
1.單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法，其特征在于使比再生催化劑溫度低的催化 劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器預(yù)提升段，經(jīng)預(yù)提升氣體輸送進(jìn)入油劑接觸反應(yīng)段與原料接觸進(jìn)行催 化轉(zhuǎn)化反應(yīng)；使降溫再生催化劑或者回流待生催化劑自進(jìn)料噴嘴上方進(jìn)入提升管反應(yīng)器參 與催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化轉(zhuǎn)化方法，其特征在于比再生催化劑溫度低的催化劑 為降溫再生催化劑、降溫再生催化劑和再生催化劑的混合物、降溫再生催化劑和回流待生 催化劑的混合物或者再生催化劑和回流待生催化劑的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化轉(zhuǎn)化方法，其特征在于通過調(diào)節(jié)提升管不同部位不同 催化劑進(jìn)料量調(diào)整該部位溫度或/和劑油比。
4.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法的裝置，其特征在于 包括自下而上分為預(yù)提升段、油劑接觸反應(yīng)段和后反應(yīng)段的提升管反應(yīng)器和催化劑再生 器，提升管反應(yīng)器出口接沉降器，沉降器底部一側(cè)通過連接管與再生器底部連通，沉降器底 部另一側(cè)或者提升管反應(yīng)器后反應(yīng)段與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段之間通過催化劑回流管連 通，再生器通過一路再生立管與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通、通過二路再生立管經(jīng)催化劑 降溫器與提升管反應(yīng)器油劑接觸反應(yīng)段連通。
5.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法的裝置，其特征在于 包括自下而上分為預(yù)提升段、油劑接觸反應(yīng)段和后反應(yīng)段的提升管反應(yīng)器和催化劑再生 器，提升管反應(yīng)器出口接沉降器，沉降器底部一側(cè)通過連接管與再生器底部連通，沉降器底 部另一側(cè)或者提升管反應(yīng)器后反應(yīng)段與提升管反應(yīng)器油劑接觸反應(yīng)段之間通過催化劑回 流管連通，再生器通過一路再生立管與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通、通過二路再生立管經(jīng) 催化劑降溫器與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通。
6.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法的裝置，其特征在于 包括自下而上分為預(yù)提升段、油劑接觸反應(yīng)段和后反應(yīng)段的提升管反應(yīng)器和催化劑再生 器，提升管反應(yīng)器出口接沉降器，沉降器底部一側(cè)通過連接管與再生器底部連通，沉降器底 部另一側(cè)或者提升管反應(yīng)器后反應(yīng)段與提升管反應(yīng)器油劑接觸反應(yīng)段之間通過催化劑回 流管連通，再生器通過再生立管經(jīng)催化劑降溫器與提升管反應(yīng)器預(yù)提升段連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單提升管石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化方法及裝置，使比再生催化劑溫度低的催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器預(yù)提升段，經(jīng)預(yù)提升氣體輸送進(jìn)入油劑接觸反應(yīng)段與原料接觸進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)；使降溫再生催化劑或者回流待生催化劑自原料噴嘴上方進(jìn)入提升管反應(yīng)器參與催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)。本發(fā)明可以在降低反應(yīng)干氣、改善產(chǎn)品分布的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對提升管油劑接觸反應(yīng)段、后反應(yīng)段溫度或劑油比的調(diào)節(jié)與控制，使催化轉(zhuǎn)化具有足夠的靈活性，以適應(yīng)原料油質(zhì)量或市場對產(chǎn)品需求的變化。
文檔編號B01J8/16GK102051198SQ20091006636
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者石寶珍 申請人:青島京潤石化設(shè)計(jì)研究院有限公司