專利名稱：流化床烴類轉(zhuǎn)化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可在同一反應(yīng)區(qū)中從重質(zhì)烴類進(jìn)料出發(fā)實施催化裂化以及同時生產(chǎn)(鏈)烯烴的方法和裝置，特別是通過輕質(zhì)烴類進(jìn)料的溫和的蒸汽裂化生產(chǎn)含有2-4個碳原子的(鏈)烯烴。
人們知道，烴類裂化方法為石油工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)所普遍采用，這些方法在于提高溫度以將烴類分子分裂成較小分子。有熱裂化和催化裂化這兩種類型的裂化法，使僅發(fā)揮溫度影響或者是使催化劑的活性部位起作用。
在一經(jīng)典型蒸汽裂化(即在水蒸氣中熱裂化)裝置中，烴類進(jìn)料是在管式爐中逐漸地加熱的，以及熱裂化反應(yīng)(為一種總的吸熱的反應(yīng))，主要是發(fā)生在接受最大熱通量的管子部分。這些管子的溫度取決于待裂化烴類(通常是乙烷或者是液化石油氣(GPL)或是汽油，或是石腦油，或是粗柴油)的性質(zhì)，不管進(jìn)料的性質(zhì)如何，其溫度總是很高的且超過700℃，由于轉(zhuǎn)化方法的運行條件和使用加熱附加能量的爐子的功能復(fù)雜性，此溫度仍然局限于850℃的最大溫度范圍。
在一種經(jīng)典型流化床催化裂化(英文叫做流化催化裂化或稱為FCC法)裝置中，烴類進(jìn)料一般由粗柴油或者諸如蒸餾殘渣油的較重質(zhì)進(jìn)料所組成，且與在進(jìn)料水蒸氣中保持懸浮狀態(tài)的催化劑接觸。在通過裂化而達(dá)到所需的分子量范圍和相應(yīng)的沸點(Poidsd′e′bullition)的降低之后，催化劑與所獲得的產(chǎn)品分離，汽提通過所形成焦炭的燃燒而再生，然后它再與待裂化進(jìn)料接觸。該催化裂化反應(yīng)通常發(fā)生在溫度范圍包括在450℃-550℃之間。此反應(yīng)是為了使裂化裝置處于熱平衡而不使用外加能量于加熱而實施的。換句話說，在反應(yīng)過程中，通過積焦燃燒而再生的催化劑的供給是能夠符合反應(yīng)區(qū)的不同熱要求，即，特別是-液體進(jìn)料的預(yù)熱;
-液體進(jìn)料的蒸發(fā);
-牽涉的反應(yīng)所需求的供熱，此反應(yīng)總的來說是吸熱的。
于是，水蒸氣裂解法和催化裂化法可在并非沒有差別的反應(yīng)條件下處理不同性質(zhì)的烴類進(jìn)料。
本發(fā)明的內(nèi)容是關(guān)于主要是上升和下降類型的稀釋流化相在同一反應(yīng)區(qū)中，一方面可實現(xiàn)輕質(zhì)烴類進(jìn)料(可包括飽和輕氣體或者從汽油到粗柴油餾分)的水蒸氣熱裂化反應(yīng)，另一方面，可實現(xiàn)重質(zhì)烴類進(jìn)料的催化裂化反應(yīng)，重質(zhì)烴類進(jìn)料主要部分的沸程是處于500℃以上的。
事實上，人們知道重質(zhì)進(jìn)料的催化裂化(參閱屬于申請人的歐洲專利208609)需要溫度超過或等于烴類的蒸發(fā)溫度，以便可進(jìn)行隨后的氣相反應(yīng)。當(dāng)此蒸發(fā)溫度顯著地超過就本義而言裂化反應(yīng)所需要的溫度時，就有可能在受控接觸一段時間之后，通過將沸點較低的流體加入懸浮體中，把催化劑粒子的懸浮體和烴類的溫度恢復(fù)到更適應(yīng)于催化裂化反應(yīng)的水平，此流體包括諸如再循環(huán)輕油或LCO，(英文叫做LightCycleOil輕循環(huán)油)和再循環(huán)重油或HCO(英文叫做HeavyCycleOil重循環(huán)油)。
人們還知道，鑒于諸如瀝青烯、樹脂或聚芳烴等化合物含量，這些重質(zhì)進(jìn)料在反應(yīng)條件下具有提供大量焦炭的趨勢，焦炭的數(shù)量往往超過為了滿足裝置平衡所需的數(shù)量很多。
本發(fā)明力求做到利用重復(fù)烴類的這一特性以產(chǎn)生焦炭，當(dāng)焦炭燃燒時，不僅將重質(zhì)進(jìn)料蒸發(fā)所需能量供給于催化劑，并且還將補(bǔ)充能量供給于催化劑，從而在反應(yīng)區(qū)的上游部分建立所需條件以實現(xiàn)較輕質(zhì)烴類的溫和的蒸汽裂化，此較輕質(zhì)烴類包括特別是乙烷、丙烷、丁烷、輕汽油、石腦油和粗柴油。
因此，本發(fā)明涉及有流化相催化劑粒子存在時，主要在上升或下降通量的管式反應(yīng)區(qū)中的石油烴類的轉(zhuǎn)化方法，此方法包括在反應(yīng)區(qū)的上游部分至少一種輕質(zhì)烴類餾分的至少一個蒸汽裂化(階)段以及在所述反應(yīng)區(qū)下游部分至少一種重質(zhì)烴類餾分的催化裂化(階)段，一個不能再用的催化劑粒子的沖擊分離(階)段，在至少一個燃燒催化劑粒子上積焦的燃燒區(qū)中此催化劑的再生(階)段以及供給于反應(yīng)區(qū)的再生催化劑粒子的循環(huán)(階)段，此方法的特征在于-蒸汽裂化是通過在催化劑粒子的流化床中，使所述輕質(zhì)烴類和一定量水蒸氣接觸而實現(xiàn)的，水蒸氣的量至少為輕質(zhì)烴類量的20%，較佳的包括在30%-50%(重量)之間。所述接觸導(dǎo)致的溫度包括在650-850°之間，較佳的包括在700-800℃之間。
-重質(zhì)烴類的催化裂化是通過將來自反應(yīng)區(qū)的上游部分的流出物噴射入催化劑懸浮體中而實現(xiàn)的，從而使混合物的溫度先是超過進(jìn)料的蒸發(fā)溫度，且包括在500-650℃之間，接著在最接近于重質(zhì)進(jìn)料的噴射下游，通過霧化在反應(yīng)區(qū)的出口條件下，完全可蒸發(fā)的烴餾分而使溫度回復(fù)到包括在475°-550℃之間。
用于蒸汽裂化的輕質(zhì)烴類可按照待蒸汽裂化的烴類性質(zhì)借助于一個或幾個噴射管路引入反應(yīng)器中。尤其是，根據(jù)本發(fā)明方法，特別有利的運用方式，將可以噴射的各種餾分一個接著一個地從上游到下游通過餾分沸點的不斷增加的順序而注入所述反應(yīng)區(qū)中，最輕的餾分被注入最熱的區(qū)中。例如，有可能將乙烷加入反應(yīng)器的最上游部分，也就是說，在噴射區(qū)中的再生催化劑是最熱的，鑒于催化劑和乙烷的接觸，將汽油加入溫度低的且最接近于下游的區(qū)中，但是，此溫度仍然是保持足夠的以進(jìn)行汽油的熱裂化。接著同樣有可能且根據(jù)同一原理加入石腦油餾分，然后加入粗柴油餾分。
因此，水蒸氣裂解區(qū)還可細(xì)分成與用于蒸汽裂化的飽和的輕烴餾分一樣多的運行苛刻度逐漸減少的區(qū)。
這里，噴射入反應(yīng)區(qū)上游部分的水蒸氣量與流化床裂化的通常條件相比要大得多。然而此水蒸氣量仍然是顯著地低于傳統(tǒng)蒸汽裂化法中實際的量，特別是，這里所述的方法適應(yīng)于一定量焦炭的可能形成而不存在問題。事實上，水蒸氣量一般與待通過蒸汽裂化而轉(zhuǎn)化的烴類量相比是包括在20-60%之間，較佳的包括在30-50%之間。由此可知，特別是由于供避免或者至少可將(鏈)烯烴或二烯屬烴的聚合作用減少到最低程度使用的較大量的水蒸氣噴射入反應(yīng)區(qū)中，而為蒸汽裂化保持流化相所希望的溫度，需要供熱就更加重要了，按照本發(fā)明，該供熱可通過反應(yīng)區(qū)下游部分的烴類重質(zhì)進(jìn)料的催化裂化而獲得。
部分地與設(shè)備的冶金學(xué)、部分地與按照本發(fā)明方法的運用所要求的溫度下催化劑穩(wěn)定性問題相關(guān)的技術(shù)上困難，較佳地導(dǎo)致應(yīng)用配有兩個不同燃燒室功能的催化劑再生裝置，因此，可提供所需量的高溫下的催化劑粒子(對此，參閱由申請人提交的歐洲專利No.189517)。
根據(jù)本發(fā)明方法的第一項優(yōu)點是與如下事實相聯(lián)系的，即在反應(yīng)器上游部分的蒸汽裂化反應(yīng)，要求供給大量熱，這主要是由于此反應(yīng)的強(qiáng)烈的吸熱性(比催化裂化反應(yīng)的吸熱性強(qiáng)5-10倍)。在反應(yīng)器上游部分的此大量熱的吸收作用起到熱井一樣的作用，這可表現(xiàn)為如在所有催化裂化裝置中那樣催化劑循環(huán)流量的增加。由此可知，催化裂化反應(yīng)將在催化劑量與待裂化進(jìn)料量的比(主般稱作C/O比)遠(yuǎn)比以往技術(shù)高得多的情況下實現(xiàn)(對此，可參閱歐洲專利No.208609，其結(jié)果是，與待裂化重質(zhì)進(jìn)料的量相比，顯著地改善了汽油和粗柴油的收率。尤其是，C/O比在反應(yīng)區(qū)的下游部分有利地是包括在4和12之間。
根據(jù)本發(fā)明方法的第二項優(yōu)點，在于此方法能將低身價的輕餾分(諸如乙烷或某些汽油餾分)，且在比傳統(tǒng)的蒸汽裂化更高的選擇性條件下轉(zhuǎn)化成乙烯、丙烯和丁烯。例如，根據(jù)本發(fā)明特別有利的運用方式，裂化裝置包括反應(yīng)流出物的分餾裝置，可選擇性地且按已知方法將上述的烴類和輕氣體以及含有2、3或4個碳原子的烴類進(jìn)行分餾。特別是有可能將乙烷從其它氣體流出物中分離出來，并使其再循環(huán)，可能與來自其它裝置的餾分在反應(yīng)區(qū)最熱部分中結(jié)合，也就是說，在流油或粗柴油噴射區(qū)的上游，在那里引入再生的熱催化劑。
根據(jù)此構(gòu)型，溫和的蒸汽裂化將是通過在水蒸氣存在下，噴射至少兩種不同的餾分在至少有兩個苛刻度逐漸下降的區(qū)的反應(yīng)器上游部分實現(xiàn)。此兩種不同的餾分，一種主要是含有乙烷，但可能還含有丙烷和丁烷的餾分，另一種含有輕質(zhì)油的餾分，可能含有石腦油或粗柴油。
根據(jù)本發(fā)明方法的特別有利的運用方式，丙烯的產(chǎn)量還可以通過反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的含有2個碳原子的烴類的合理再利用而得以顯著地提高。為此，使用來自熟知類型的分餾區(qū)的乙烷和乙烯混合物，以及將此混合物送入乙烯三聚(作用)反應(yīng)器中或乙烯低聚(作用)反應(yīng)器中，例如由以往技術(shù)所述類型的反應(yīng)器(為此，參閱歐洲專利12685，24971，215609或美國專利4605807)以便在流出物分餾之后進(jìn)行回收-一方面，乙烷不再起反應(yīng)，它將按照本發(fā)明被再循環(huán)至在反應(yīng)區(qū)的上游部分的入口，-另一方面，由所述低聚作用導(dǎo)致的輕質(zhì)汽油，它們作為輕質(zhì)汽油的一部分與在發(fā)揮最低苛刻度功能的蒸汽裂化區(qū)中其它汽油一起進(jìn)行再循環(huán)，以便增加丙烯和丁烯的產(chǎn)量，如果這是所探求的目標(biāo)。
由本發(fā)明引出的另一補(bǔ)充優(yōu)點，在于在反應(yīng)器上游部分通過蒸汽裂化必然產(chǎn)生的氫易于在反應(yīng)器的下游部分的反應(yīng)條件下起作用，因此改善成高身價產(chǎn)品轉(zhuǎn)化裝置流出物的收率。
因此，根據(jù)本發(fā)明可使用的待蒸汽裂化的烴類餾分包括飽和的輕氣體，諸如乙烷、丙烷，或丁烷，或較重質(zhì)的飽和的或非飽和的烴類，諸如輕汽油、石腦油或粗柴油，甚至是某些沸點較高，但是具有大量鏈烷的餾分，諸如石蠟或含油蠟。這些烴類餾分可來自或者不同的煉油設(shè)備，諸如常壓蒸餾裝置、減粘裂化裝置、加氫裂化裝置、油品生產(chǎn)裝置或烯烴低聚(作用)裝置，或者是轉(zhuǎn)化裝置本身的流出物。
噴射于溫和的蒸汽裂化區(qū)下游的主要進(jìn)料可以是催化裂化裝置類型的進(jìn)料，但與前述已知的相對比，也有可能使用較重質(zhì)的進(jìn)料。
作為按照本發(fā)明易于處理的進(jìn)料，人們可列舉諸如真空粗柴油，以及較重質(zhì)的含烴油品，諸如原油、或許是攏頭原油，以及常壓渣油或真空渣油。有必要時這些進(jìn)料可接受預(yù)處理，諸如加氫精制。特別是這些進(jìn)料可含有富瀝青烯餾分，且具有等于或超過10%的康拉孫殘?zhí)亢?。這些進(jìn)料也可以通過常用的較輕餾分進(jìn)行稀釋或不加以稀釋，可包括已經(jīng)受裂化作用的且被再循環(huán)的烴類餾分，諸如裂化粗柴油，L.C.O(輕循環(huán)油)或H.C.O.(重循環(huán)油)。最終，這些進(jìn)料一般可在包括100-400℃之間的溫度范圍內(nèi)加以預(yù)熱。
所有這些高沸點烴類進(jìn)料，由于來自反應(yīng)區(qū)上游部分大量高溫催化劑的存在，可很容易地通過在反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行適當(dāng)?shù)撵F化作用而加以蒸發(fā)。最重的化合物，特別是在進(jìn)料中含有的瀝青烯，那時易于承受瞬時熱裂化而且是很有選擇性的，導(dǎo)致位于下游的反應(yīng)區(qū)中易于被催化裂化的較輕產(chǎn)物的形成。
為此，在反應(yīng)區(qū)上游部分中烴類噴射是借助于性能良好的霧化器，諸如文丘里型管式霧化器而實施的，以便盡可能提供最小直徑的液體小滴，一般小于100微米，較可取的是50微米。事實上，此霧化的細(xì)度可使形成的小滴當(dāng)與高溫催化劑流接觸時以似瞬時的方式蒸發(fā)。
進(jìn)料和催化劑粒子的混合物溫度可與為獲得進(jìn)料所有成分完全蒸發(fā)所需的溫度一樣高，而與位于更下游區(qū)的催化裂化的最終溫度則仍然不相關(guān)聯(lián)的，這是由于另一種烴類餾分(例如重循環(huán)油或輕循環(huán)油的液體餾分)在主要剩余進(jìn)料的下游的噴射之故，這后一餾分(LCO)按溫度和數(shù)量進(jìn)行噴射，如在反應(yīng)區(qū)中的另一部分的支配溫度是可以調(diào)節(jié)的，以便使催化裂化在最佳條件下實施。為此目的，裝置將含有調(diào)節(jié)循環(huán)中供給流量的設(shè)施，以便例如保持反應(yīng)的最終溫度使其與適匹于待裂化進(jìn)料、裂化條件以及所探求的運行類型的規(guī)定溫度值相等(例如汽油運行最終溫度500-530℃，或粗柴油運行，最終溫度480-510℃)。因此，蒸發(fā)的待裂化進(jìn)料和催化劑的混合物溫度可保持在進(jìn)料的露點以上，且使裂化溫度適應(yīng)于裂化流出物所需的選擇性。
因此，本發(fā)明還涉及石油餾分的流化催化相的轉(zhuǎn)化裝置，此裝置包括一反應(yīng)區(qū)，在高溫下使石油餾分與催化劑粒子在一主要是上行或下行通量的管式反應(yīng)器中進(jìn)行接觸，所述催化劑粒子和裂化餾分的沖擊分離設(shè)施，催化劑粒子的汽提設(shè)施，通過沉積在催化劑粒子上焦炭燃燒的催化劑粒子再生設(shè)施，再生催化劑粒子再循環(huán)至所述反應(yīng)器進(jìn)料口的設(shè)施，所述裝置的特征在于它含有至少把一種輕質(zhì)烴類餾分(例如，飽和的輕氣體，汽油或粗柴油噴射入管式反應(yīng)器上游部分的裝置，在有水蒸氣存在下，水蒸氣量與烴類量比較至少為20%(重量)，較佳的為包括在30-50%(重量)，以便所得在稀釋流化床中的混合物溫度保持在包括650-850℃之間，以及其特征在于在管式反應(yīng)器的下游部分，含有一較重質(zhì)烴類餾分的第一霧化設(shè)施，它是在這樣的條件下霧化的，即混合物溫度超過所述烴類的蒸發(fā)溫度且包括在500-650℃之間，以及在最接近于所述較重質(zhì)烴類噴射區(qū)下游布置了第二霧化設(shè)施，以便在反應(yīng)區(qū)的出口條件下噴射可以完全蒸發(fā)的烴類餾分。
尤其是此轉(zhuǎn)化流出物的溫度通過重質(zhì)進(jìn)料噴射區(qū)下游的霧化規(guī)定量的輕循環(huán)油(LCO)或重循環(huán)油(HCO)而使其保持恒定在475和550℃之間。此霧化作用，如同待催化裂化重質(zhì)進(jìn)料的霧化，將借助于已知類型的噴射器實施，從而可在一個或幾個噴射器的出口獲得至少有80%直徑低于100微米的小滴。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明方法的許多變體可被運用，為此，引入于下游部分的重質(zhì)烴類進(jìn)料的流量與引入于上游部分的較輕質(zhì)烴類進(jìn)料(特別是正烷和汽油)的流量之間的比例可在值得注意的百分比率中予以變動，例如包括在0.20-1.50之間的重量比。
為運用符合于本發(fā)明的方法，人們可使用所有具有催化裂化能力的催化劑類型。一種特別有利的類型是具有多孔結(jié)構(gòu)的催化劑種類，在多孔型結(jié)構(gòu)中，分子可與在孔隙中存在的活性點接觸;在這種類型的催化劑中，特別是人們可發(fā)現(xiàn)硅酸鹽，或硅鋁酸鹽，尤其是可在市場上購到的包含沸石的催化劑帶有含多種多樣金屬氧化物的載體以及所述氧化物的混合物的載體，特別是硅石、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋇，以及這些物質(zhì)的混合物以及所述氧化物與粘土橋接或非橋接的混合物。催化劑的組成自然地可含有一種或幾種有助于方法的一個或另一個階段的助劑，因此，特別是催化劑可含有在再生過程中有助于焦炭燃燒的助劑。
本發(fā)明將在下述描述中作更詳細(xì)說明，參閱僅有的一張附圖，它具體說明具有上升柱或立管和兩個燃燒室的整套流化床轉(zhuǎn)化裝置的應(yīng)用，特別是適宜于易于達(dá)到高溫的催化劑的完全再生。
圖中所示的上行流化相轉(zhuǎn)化裝置主要含有柱1，叫做進(jìn)料提升管或立管。此裝置通過管路2向其底部供給呈顆粒狀的再生催化劑粒子，催化劑粒子的量是通過閥3而調(diào)節(jié)的。再生粒子是通過擴(kuò)散器5將來自管路4的蒸汽或氣體噴射到立管的底部而被流化的。
于是，特別是含有乙烷的輕質(zhì)飽和氣體是借助于擴(kuò)散器7被引入上升柱，通過管路6向擴(kuò)散器7供給由管路10提供的補(bǔ)充水蒸氣。支配(燃燒)室這這部分的溫度超過750℃，較佳的是800℃，從而可將這些飽和的輕氣體蒸汽熱裂化。在此第一蒸汽裂化區(qū)的下游，通過由管路9供給的擴(kuò)散器8而噴射的汽油或粗柴油餾分，又轉(zhuǎn)過來，可在較低的溫度水平下(約為150-750℃范圍)下被裂化。此外，補(bǔ)充(水)蒸汽可通過管路10而提供。
比粗柴油更重質(zhì)的烴類進(jìn)料那時是通過由管路12供給的一個或幾個噴射器11而引入于反應(yīng)器中，其量是這樣的，以便支配柱1的這部分的溫度超過或等于所述進(jìn)料的蒸發(fā)溫度。因此，就適宜于將混合物溫度恢復(fù)到最有利于催化裂化的量值，也就是說475-550℃的范圍，這是借助于管路13供料于噴射器14以霧化諸如輕稀釋的(LCO)或重稀釋的(HCO)烴類。
柱1的頂部開向與柱同心的室(容器)15，而在室中，一方面進(jìn)行裂化進(jìn)料的分離，另一方面，對不能再用的催化劑粒子進(jìn)行汽提。旋風(fēng)或非旋風(fēng)的沖擊式分離系統(tǒng)是位于室15中，而烴類流化物是通過配裝在室15頂部的排出管路16而排放的，而不能再用的催化劑粒子重新向室15的底部下降，在室15的底部由管路17供給汽提氣體(一般為水蒸氣)于勻稱地布置在室15底部的幾個擴(kuò)散器18。經(jīng)過汽提的催化劑粒子通過管路19而排向再生器。管路19上配有一調(diào)節(jié)閥20。
本文圖中所示的再生器，包含在有氧存在下燃燒沉積于催化劑粒子上的焦炭的第一燃燒區(qū)21。如此焦炭主要是借助于空氣而燃燒的，且通過一根管路22(它供料于擴(kuò)散器23)而噴射到再生器柵上。燃燒氣體在旋風(fēng)分離器34中與催化劑粒子分離，而此燃燒氣體則通過一根管路25從旋風(fēng)分離器中排出，而，部分再生的催化劑粒子則通過中央管道27轉(zhuǎn)移到第二燃燒區(qū)26，中央管道27通過管路28供給以空氣。第二燃燒區(qū)26的底部也可通過由管道30供料的擴(kuò)散器29而供給以空氣。此再生催化劑粒子是側(cè)向地排放入一個緩沖室31內(nèi)且通過管路2再循環(huán)到提升管1的進(jìn)料口。在室26頂部排放的燃燒氣體是在位于室外的旋風(fēng)分離器32內(nèi)加以處理的，以及從旋風(fēng)分離器的底部開始，催化劑粒子通過管道33返回室26中，而燃燒氣體則通過管道34排出。
另一方面，反應(yīng)流出物是通過管路16離開汽提區(qū)被送入簡略地表示的分餾裝置35中，可分離-通過管路36，分離輕氣體或干氣(特別是氫、甲烷、乙烷、乙烯、NH3、C3-C5的烴類、H2S的化合物)，接著，這些氣體可以在另一分餾裝置37中加以處理，可按已知方法通過管路38分離乙烷和乙基，而C3-C5的烴類則通過管路39而排出;
-通過管路40分離汽油餾分，其沸騰范圍一般是由C5餾分一直擴(kuò)展到160-220℃。
-通過管路41，分離粗柴油餾分，通常也稱為LCO(輕循環(huán)油)，其沸點范圍一般從160-220℃(初餾分)一直擴(kuò)展到320-380℃(尾分餾)。
-通過管路42，分離重稀釋餾分，通常也稱為HCO(重循環(huán)油)，身價較低(低粘度燃料油基)，其沸騰范圍一般包括在320-380℃(初餾分)和480-500℃之間(尾餾分)。
-最后，通過管路43，分離蒸餾殘渣油餾分，它包含有最重的和最難裂化且數(shù)量方面或多或少有一些重要的催化劑碎屑的產(chǎn)物;此殘渣油具有的沸點一般是超過400℃(但也可包括所有沸點超過320-380℃的蒸餾殘渣油)，通常是稱為“催化淤漿”。根據(jù)運用本發(fā)明的特別有利的一種方式，將來自管路38的乙烷和乙烯送入低聚反應(yīng)器44中。接著，一分餾裝置45通過管路46排出不起反應(yīng)的乙烷和乙烯，而烯屬輕質(zhì)汽油(其沸點一般是包括在30-100℃之間)是通過管路47而提取的。于是管路46可將回收的乙烷通過管路6送入反應(yīng)器的上游部分，而輕汽油，則或是通過提高其身價處理或是通過在管道9中的再循環(huán)而予以蒸汽裂化，這是為了使丙烯產(chǎn)量達(dá)到最高程度。
最后，來自分餾區(qū)35的重循環(huán)油(HCO)部分是通過管42再循環(huán)流入管路13中以調(diào)節(jié)柱1下游的反應(yīng)溫度。此調(diào)節(jié)是通過閥48實行的，其流量是例如按測得溫度而調(diào)節(jié)的(借助于較好地位于反應(yīng)器出口的一個探頭測溫)。
同樣，閥49和50可調(diào)節(jié)通過管路9和6引入于反應(yīng)區(qū)上游部分的輕質(zhì)烴類量，此量隨著在此部分中測得的溫度而變化，以便使此溫度保持在650-850℃之間，可確保符合于本發(fā)明的蒸汽裂化。
實施例下述的試驗是在按

圖1所示類型具有兩個再生區(qū)上升流化相的同一裝置中實行的，從汽油餾分(直餾餾分)和進(jìn)料A出發(fā)，進(jìn)料A為勝利型原油的常壓渣油。
這些進(jìn)料具有下述特性汽油進(jìn)料A-比重(15℃)0.6750.955-餾出體積%(50℃)20-餾出體積%(70℃)70-餾出體積%(100℃)99--餾出重量%(450℃)-20餾出重量%(550℃)-45蒸出重量%(650℃)-70-石蠟/環(huán)烷/芳烴(重量%)77/17/6--H2(重量%) 13.4 12.1
-S(重量%)-1.0-N總量(重量%)-0.6-C(重量%)-8.1-Ni+V(ppm)-40我們使用市售的催化劑，它包括超穩(wěn)定化的沸石和一種能勝任裂化最重質(zhì)烴類分子的基質(zhì)。在試驗條件下依次將乙烷和汽油噴射進(jìn)反應(yīng)區(qū)的上游部分，接著，依次地將進(jìn)料A和一定數(shù)量的重循環(huán)油(HCO)噴射入下游部分，此試驗的條件如下所示立管上游區(qū)乙烷的噴射-再生催化劑溫度(℃)800-再生催化劑流量(t/h)720-320℃的蒸汽流量(t/h)40-乙烷流量(t/h)5-混合物溫度(℃)785汽油的噴射-320℃的蒸汽溫度(℃)1-150℃的汽油流量(t/h)20-混合物溫度(℃)725立管的下游區(qū)進(jìn)料的噴射-320℃的蒸汽流量(t/h)2.5-380℃的進(jìn)料A流量(t/h)100混合物溫度(℃)575重循環(huán)油(HCO)的噴射-200℃的重循環(huán)油流量(t/h)25
-320℃的蒸汽流量(t/h)0.5-混合物溫度(℃)530-反應(yīng)的終止溫度(℃)525回收轉(zhuǎn)化反應(yīng)流出物后，我們分析這些流出物的性質(zhì)。分析結(jié)果(與待轉(zhuǎn)化烴類總量相比的重量%，即與乙烷、汽油、常壓渣油相比的重量%)表明與傳統(tǒng)類型的方法比較，本發(fā)明分析結(jié)果是優(yōu)良的，其結(jié)果如下重量%H2S+NH30.7H20.4C12.8C23.1C2(烯屬的)6.8C31.0C3(烯屬的)6.1C42.6C4(烯屬的)6.6餾分(C5-220℃)39.3餾分(220-360℃)18.5餾分(360℃)4.4焦炭7.權(quán)利要求
1.石油烴類的轉(zhuǎn)化方法，主要是在上行或下行通量的管式反應(yīng)區(qū)中，有流化相催化劑粒子的存在下，此方法包括在反應(yīng)區(qū)的上游部分，至少有一種輕質(zhì)烴類餾分的至少一個蒸汽裂化(階)段，以及在所述反應(yīng)區(qū)的下游，至少有一種重質(zhì)烴類餾分的一個催化裂化(階)段，一個不能再用的催化劑粒子的沖擊分離(階)段，至少在一個燃燒區(qū)中燃燒催化劑粒子上積焦的一個催化劑再生(階)段，以及供應(yīng)再生催化劑粒子于反應(yīng)器的一個再循環(huán)(階)段。此方法的特征在于-蒸汽裂化是在催化劑粒子流化床中通過、使所述輕質(zhì)烴類和一定量的水蒸氣接觸而實現(xiàn)的，水蒸氣量至少等于20%(重量)，較好的是30-50%(重量)的輕質(zhì)烴類的量，由所述接觸導(dǎo)致的溫度包括在650-850℃之間，較佳地是包括在700-800℃之間；-重質(zhì)烴類的催化裂化是通過把來自反應(yīng)區(qū)上游的流出物噴射于催化劑懸浮體中而實現(xiàn)的，以便使混合物的溫度首先超過進(jìn)料的蒸發(fā)溫度，且包括在500-650℃之間，然后，在最接近于重質(zhì)烴類噴射的下游，通過霧化在反應(yīng)區(qū)出口的條件下完全可蒸發(fā)的一種烴類餾分而使溫度恢復(fù)到包括在475-550℃之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于待蒸汽裂化的輕質(zhì)烴類餾分包括飽和的輕氣體、汽油、石腦油和/或粗柴油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述輕質(zhì)烴類噴射到至少為2個區(qū)內(nèi)，且從所述的反應(yīng)區(qū)從上游到下游，通過沸點的遞增順序，最輕的餾分被引入最熱的區(qū)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于待催化裂化的重質(zhì)烴類餾分含有常壓渣油型或真空渣油型進(jìn)料，這些進(jìn)料按重量計至少有20%具有超過550℃的沸點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征在于最接近于重質(zhì)進(jìn)料噴射下游的霧化烴類大部分是由HCO(重循環(huán)油)或LCO(輕循環(huán)油)的再循環(huán)而組成的，重循環(huán)油和輕循環(huán)油來自反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的流出物蒸餾的分餾。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的方法，其特征在于噴射在反應(yīng)區(qū)下游部分的烴類是按小滴形狀而霧化的，其中至少有80%具有小于100微米的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的方法，其特征在于催化劑粒子是在兩個不同燃燒室中，通過燃燒沉積在催化劑粒子上焦炭而再生的，每一個燃燒室都具有其氣體流出物的合適的排放設(shè)施。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的方法，其特征在于在反應(yīng)器下游部分，催化劑量與待裂化進(jìn)料量之比是包括在4.0和12.0之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一的方法，其特征在于來自反應(yīng)作用流出物分餾的乙烯被送入低聚反應(yīng)器中，低聚反應(yīng)器的流出物在反應(yīng)器上游部分再循環(huán)。
10.石油餾分的流化催化相轉(zhuǎn)化裝置，此裝置包括一高溫反應(yīng)區(qū)，石油餾分與催化劑粒子在主要是上行或下行通量的管形反應(yīng)器(1)中于高溫下進(jìn)行接觸，所述粒子和裂化餾分的沖擊分離設(shè)施，催化劑粒子的汽提設(shè)施(18)，利用燃燒催化劑粒子上積焦的催化劑粒子再生設(shè)施(21，26)，以及供給于所述反應(yīng)器的再生粒子的再循環(huán)設(shè)施(2)，所述裝置其特征在于它含有噴射設(shè)施(7，8)以將至少為一種輕質(zhì)烴類餾分(諸如飽和的輕氣體，汽油或粗柴油)注入管式反應(yīng)器的上游部分，而且是在有水蒸氣存在下，水蒸氣量與烴類量相比至少等于后者的20%(重量)，較佳的包括在后者的30-50%(重量)之間，以便使形成的混合物在稀釋流化床中保持溫度在650-850℃之間，以及其特征在于在管式反應(yīng)器的下游部分含有第一霧化設(shè)施(11)，霧化至少一種較重的烴類餾分，且在這樣的條件下，即混合物的溫度超過所述烴類的蒸發(fā)溫度，且包括在500-650℃之間，以及第二霧化設(shè)施(14)是布置在最接近于所述較重質(zhì)烴類噴射區(qū)的下游，以便噴射在反應(yīng)區(qū)出口的條件下完全可霧化的烴類餾分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于所述第一噴射設(shè)施(11)是這樣的，即將所述重質(zhì)烴霧化成小滴的液體狀態(tài)，其中至少80%具有小于100微米的直徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11之一的裝置，其特征在于在反應(yīng)器的上游部分包含有設(shè)施(7，8)以便依次地噴射乙烷，再噴射汽油。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12之一的裝置，其特征在于所述第二噴射設(shè)施(14)是受供LCO(輕循環(huán)油)或HCO(重循環(huán)油)的，以及其特征在于第二噴射設(shè)施包含有供給流量的控制設(shè)施(48)且從動于支配反應(yīng)區(qū)出口的測溫設(shè)施，為了顯然地保持此溫度恒定在475-550℃之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及石油烴類的轉(zhuǎn)化方法，此方法包括至少有一種輕質(zhì)烴類餾分的至少一個蒸汽裂化(階)段，以及至少有一種重質(zhì)烴類餾分的催化裂化(階)段。蒸汽裂化是通過在催化劑粒子流化床中使所述輕質(zhì)烴類和數(shù)量為20％(重量)的水蒸汽接觸而實現(xiàn)的，重質(zhì)烴類的催化裂化是通過將反應(yīng)區(qū)上游部分的流出物噴射到催化劑懸浮體中而實現(xiàn)。
文檔編號C10G11/20GK1034949SQ8910005
公開日1989年8月23日 申請日期1988年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月30日
發(fā)明者莫勒翁·讓-路易, 西戈讓-倍爾納, 庫塞爾讓-克洛特 申請人:法國精制和總分配公司