CN116376591A - 费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法和装置 - Google Patents

费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法以及用于实施该方法的装置。本发明的方法通过将不同的费托合成产品在三个串联的反应器中分别进料，其中，第一反应器主要用于处理费托低碳饱和烃，进行催化热裂解反应；第二反应器主要用于处理费托轻油，进行催化裂解反应；第三反应器主要用于处理费托重油，进行催化裂化和芳构化反应，从而实现以较高的收率联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的目的。特别是，本发明所述的方法能够实现在以39％以上的收率得到低碳烯烃同时得到34％以上的辛烷值在95以上的汽油产品。

Description

费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法和装置
技术领域
本发明属于费托合成产品加工领域，涉及费托合成产品的转化方法及实施该方法的装置，具体涉及由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法及用于实施该方法的装置。
背景技术
费托合成是以合成气为原料在催化剂和适当反应条件下合成以饱和直链烃为主的液体燃料的工艺过程。费托合成技术由于在合成气净化单元就脱除了硫氮污染物，可得到极为清洁的费托合成油，并且合成气来源广泛，可由煤、天然气、煤层气和生物质等转化而成，不受天然石油储备的制约。而低碳烯烃和高辛烷值汽油都具有较高的附加值，可以带来可观的经济效益。因此，以费托合成产品为原料制化工原料，如低碳烯烃和高辛烷值汽油，更能适应市场变化。
从近年来文献报道可以看出，费托合成产品的加工主要采用催化裂化技术，目标产物主要为清洁汽油。专利申请CN106609154A公开了一种由费托合成油生产汽油的方法，该方法采用并联的两个反应器对费托油品进行加工，其中，第一反应器为提升管反应器，催化剂的活性组分为沸石型分子筛和五元环高硅沸石，加工馏程为200-750℃的费托合成产品；第二反应器为提升管反应器、流化床反应器、移动床反应器、下行式反应器，以待生催化剂和再生催化的混合催化剂作为芳构化催化剂，加工液化气和/或汽油馏分。费托合成产品转化为芳烃需要较低的油剂接触温度以及较长的油剂接触时间，而该方法的油剂接触温度较高并且接触时间较短，芳烃收率不理想；另外，该方法无法得到较多的低碳烯烃。
专利CN105567299B、CN105567307B和CN106609151B公开了由费托合成产品生产低碳烯烃的方法。然而，这些方法不关注如何得到汽油。
从本领域公开的现有技术来看，关于费托合成产品的处理主要集中在由费托合成产品生产汽油或者由费托合成产品生产低碳烯烃的工艺，而对于由费托合成产品生产低碳烯烃的过程中联产高辛烷值汽油的工艺鲜有报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明人提供由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法，同时还提供了用于实施该方法的装置。本发明的方法通过将不同的费托合成产品在三个串联的反应器中分别进料，其中，第一反应器主要用于处理费托低碳饱和烃，进行催化热裂解反应；第二反应器主要用于处理费托轻油，进行催化裂解反应；第三反应器主要用于处理费托重油，进行催化裂化和芳构化反应，从而实现以较高的收率联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的目的。特别是，本发明所述的方法能够实现在以39％以上的收率得到低碳烯烃的同时以34％以上的收率得到辛烷值在95以上的汽油产品。
一方面，本发明提供了由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法，所述方法包括：
(1)将费托低碳饱和烃和任选的雾化介质以雾化的形式送入第一反应器，与第一催化剂接触并进行催化热裂解反应，得到第一反应物流并将所述第一反应物流送至第二反应器；
(2)将费托轻油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第二反应器，与所述第一反应物流混合后，与第二催化剂接触并进行催化裂解反应，得到第二反应物流并将所述第二反应物流送至第三反应器；
(3)将费托重油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第三反应器，与所述第二反应物流混合后，与第三催化剂接触并进行催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流；
(4)对步骤(3)中得到的第三反应物流进行沉降分离，以从所述第三反应物流中移除待生催化剂；对得到的反应产物进行分馏，从而得到气相产物、汽油产品、重油，其中，对所述气相产物进行烯烃分离得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃；使所述待生催化剂经过汽提后进行任选的烧焦并进行再生，得到再生催化剂，其中，所述再生催化剂分别返回至所述第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。
在一些实施方式中，所述方法进一步包括使步骤(4)中得到的低碳饱和烃返回至第一反应器进行回炼。
另一方面，本发明提供了一种用于实施上述方法的联产装置，即，用于由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的装置，所述装置包括反应系统、再生系统和产物分离系统，
其中，所述反应系统包括：
第一反应器；
第二反应器，所述第二反应器与所述第一反应器串联设置；
第三反应器，所述第三反应器与所述第二反应器串联设置；
沉降单元，所述沉降单元以流体连通的方式连接至所述第三反应器和所述产物分离系统；
其中，所述再生系统用于催化剂再生，并且所述再生系统包括：
汽提段，所述汽提段以流体连通方式连接至所述沉降单元；以及
再生器，所述再生器以流体连通的方式连接至所述汽提段以及所述第一反应器、第二反应器和第三反应器。
在一些实施方式种，其中，所述产物分离系统包括：
(a)分馏单元，
(b)烯烃分离单元，
其中，所述分馏单元以流体连通的方式连接至所述沉降单元，所述烯烃分离单元以流体连通的方式连接至所述分馏单元。
在优选的实施方式中，所述再生系统进一步包括：
烧焦罐，所述烧焦罐以流体连通的方式连接至所述汽提段和所述再生器。
在一些实施方式中，在所述再生系统中还配备有燃烧炉，所述燃烧炉以流体连通的方式连接至所述烧焦罐，以向所述烧焦罐中提供含氧高温烟气。
本发明所述的方法可以实现如下有益效果：
(1)采用本发明的方法可以以39％以上(例如39％-55％)的收率得到低碳烯烃的同时以34％以上(例如34％-49％)的收率得到辛烷值在95以上(例如95-99)的汽油产品。
(2)本发明将费托低碳饱和烃、费托轻油、费托重油分别送入第一反应器、第二反应器和第三反应器。费托低碳饱和烃通过与催化剂在较高温度下接触发生催化热裂解反应，费托轻油通过与催化剂在较高温度下接触发生催化裂解反应，费托重油通过与催化剂在较低温度下接触发生催化裂化和芳构化反应。可通过灵活调整三个反应器的进料原料比例来更好地实现联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的目的。
(3)本发明可增加费托合成产品催化裂化中间产物烯烃的二次反应(例如叠合环化脱氢反应等)，有利于得到更多汽油中的芳烃组分，进而提高汽油的辛烷值。因此，本发明根据费托合成产品性质的不同利用三个反应器分别处理费托合成产品，从而实现联产低碳烯烃和高辛烷值汽油。
(4)现有技术已经公开了费托合成产品单独生产汽油以及单独生产低碳烯烃的方法。本发明对于碳数不同的原料，采用不同的加工方式。碳数越短的原料与催化剂接触温度越高；碳数越长的原料与催化剂接触温度越低。通过处理多种原料可以实现同时生产低碳烯烃和高辛烷值汽油，从而能够实现好的经济利益。
附图说明
图1为根据本发明的示例性的用于由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的装置的示意图。
附图标记的说明如下：
1，第一反应器；2，第二反应器；3，第三反应器；4，燃烧炉；5，烧焦罐；6，再生器；7，反应器沉降器；8，再生器沉降器；9，待生管；10，汽提段；11，再生管I；12，再生管II；13，再生管III；14，分馏单元；15，烯烃分离单元。
I，费托低碳饱和烃；II，费托轻油；III，费托重油；IV，雾化介质；V，汽提蒸汽；VI，烟气；VII，气相产物；VIII，汽油；IX，重油；X，干气；XI，低碳饱和烃；XII，低碳烯烃。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合具体实施方式进一步阐述，但这些实施方式不应理解为对本发明的任何限制。
在本发明中，除非另有说明，术语“低碳烯烃”是指C2-C4烯烃，例如，包括乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯或其混合物。
在本发明中，除非另有说明，术语“低碳饱和烃”是指C2-C4烷烃，例如，包括乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷或其混合物。
在本发明中，除非另有说明，术语“气相产物”是指产物中馏程在15℃以下的馏分。
在本发明中，除非另有说明，术语“汽油产品”是指产物中馏程在15℃-220℃的馏分。
在本发明中，除非另有说明，术语“芳烃”是指C6-C10芳烃，包括苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，以及C9、C10的芳烃或其混合物。
在本发明中，除非另有说明，术语“重油”是指产物中馏程在220℃以上的馏分。
在本发明中，除非另有说明，术语“干气”是指将“气相产物”中的“烯烃(即低碳烯烃)”以及低碳饱和烃分离出来后剩余的部分。例如，干气可包括氢气、甲烷或其混合物。
在本发明中，除非另有说明，术语“辛烷值”是指通过对“汽油”产品进行分析得到的研究法辛烷值。
在本发明中，除非另有说明，术语“待生催化剂”是指催化剂经过反应的含碳催化剂。例如，所述术语“待生催化剂”可指催化剂经过反应进行汽提前的含碳催化剂。在一些情况下，所述术语“待生催化剂”包括催化剂经过反应和汽提得到的含碳催化剂，通常称为汽提后的待生催化剂。
在本发明中，除非另有说明，术语“积碳”是指使用硫碳分析仪或者热重分析仪对待生催化剂进行表征含碳量，再结合装剂量计算得待生剂的总含碳质量。
在一个方面中，本发明提供了由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法，所述方法包括：
(1)将费托低碳饱和烃和任选的雾化介质以雾化的形式送入第一反应器，与第一催化剂接触并进行催化热裂解反应，得到第一反应物流并将所述第一反应物流送至第二反应器；
(2)将费托轻油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第二反应器，与所述第一反应物流混合后，与第二催化剂接触并进行催化裂解反应，得到第二反应物流并将所述第二反应物流送至第三反应器；
(3)将费托重油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第三反应器，与所述第二反应物流混合后，与第三催化剂接触并进行催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流；
(4)对步骤(3)中得到的第三反应物流进行沉降分离，以从所述第三反应物流中移除待生催化剂；对得到的反应产物进行分馏，从而得到气相产物、汽油产品、重油，其中，对所述气相产物进行烯烃分离得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃；使所述待生催化剂经过汽提后进行任选的烧焦并进行再生，得到再生催化剂，其中，所述再生催化剂分别返回至所述第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。
在一些实施方式中，所述方法进一步包括使步骤(4)中得到的低碳饱和烃返回第一反应器进行回炼。
在步骤(1)中，所述费托低碳饱和烃为费托液化气经过烯烃分离得到的C2-C4烷烃，具体可包含乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷或它们的混合物。其中，所述费托液化气可为费托合成产品中的C2-C4烃类。例如，所述费托液化气可包含乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、顺-2-丁烯、反-2-丁烯或它们的混合物。
在步骤(2)中，所述费托轻油选自初馏点在36℃-220℃的费托合成轻组分，但不限于此。在一些实施方式中，所述费托轻油主要包含费托合成产品中的C5-C12烃类。
在步骤(3)中，所述费托重油为初馏点大于220℃、优选大于280℃的费托合成重组分。在一些实施方式中，所述费托重油主要包含费托合成产品中C12以上的烃类。
在本发明中，费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比可为(5-30)：(5-40)：(30-90)。
在优选的实施方式中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，将所述费托低碳饱和烃、费托轻油或费托重油与任选的所述雾化介质混合来进行雾化。其中，所述雾化介质可选自甲醇、乙醇、丙醇、干气、氮气或水蒸汽中的一种或多种，例如其混合物。所述干气包括氢气、甲烷、乙烷中的一种或几种。在一些实施方式中，干气可为费托产品中的氢气、甲烷、乙烷。在本发明中，雾化按照本领域可用的操作工艺进行即可。
在具体的实施方式中，所述费托低碳饱和烃与所述雾化介质的质量比可为1:(0-1)、优选1:(0.1-1)，例如，1:0、1:0.1、1:0.15、1:0.18、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7、1:0.75、1:0.8、1:0.85、1:0.9、1:0.95或1:1；或者，所述费托轻油与所述雾化介质的质量比可为1:(0-1)、优选1:(0.1-1)，例如，1:0、1:0.1、1:0.15、1:0.18、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7、1:0.75、1:0.8、1:0.85、1:0.9、1:0.95或1:1；或者，所述费托重油与所述雾化介质的质量比可为1:(0-1)、优选1:(0.1-1)，例如，1:0、1:0.1、1:0.15、1:0.18、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7、1:0.75、1:0.8、1:0.85、1:0.9、1:0.95或1:1。
优选地，在步骤(1)中，所述费托低碳饱和烃与所述雾化介质的重量比为1:(0-0.6)，优选1:(0.15-0.6)。优选地，在步骤(2)中，所述费托轻油与所述雾化介质的重量比为1:(0-0.8)，优选1:(0.15-0.5)。优选地，在步骤(3)中，所述费托重油与所述雾化介质的重量比为1:(0-0.8)，优选1:(0.15-0.5)。
在一些优选的实施方案中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，在进行雾化前，对费托低碳饱和烃、费托轻油或费托重油进行预热。优选地，将费托低碳饱和烃、费托轻油或费托重油预热至100℃-400℃。更优选地，在步骤(1)中，将所述费托低碳饱和烃预热至100℃-350℃。优选地，在步骤(2)中，将所述费托轻油预热至100℃-350℃。在步骤(3)中，将所述费托重油预热至100℃-350℃。
在一些优选的实施方式中，本发明的第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂的活性组分为选自如下中的至少一种：未改性或改性的八元环分子筛、十元环分子筛或十二元环分子筛，或者金属氧化物。优选地，所述八元环分子筛、十元环分子筛或十二元环分子筛可选自SAPO-34、SAPO-18、ITQ-13、IM-5、ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、EU-1、beta、丝光沸石分子筛等。优选地，所述金属氧化物可选自氧化锌、氧化镧、氧化镁、氧化锰、氧化铈、氧化镓、氧化铬、氧化镍、氧化钨中的一种或几种。
在一些优选的实施方式中，所述第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂的活性组分按干基重量计占催化剂重量的20wt％-60wt％。另外，优选地，除活性组分之外，所述第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂还含有剩余量的氧化铝和/或氧化硅作为载体。
在一些优选的实施方式中，所述第一催化剂可为再生催化剂与待生催化剂的混合催化剂，其中，所述第一催化剂的碳含量可为0wt％-2.00wt％。在另一进一步优选的实施方式中，所述第二催化剂可为再生催化剂与待生催化剂的混合物，其中，所述第二催化剂的碳含量可为0wt％-2.0wt％。在另一进一步优选的实施方式中，所述第三催化剂可为再生催化剂与待生催化剂的混合物，其中，所述第三催化剂的碳含量可为0wt％-2.0wt％。
在一些优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述第一反应器的反应条件为：温度500℃-750℃，优选580℃-680℃；压力0.01-0.7MPa，优选0.1-0.5MPa；重时空速10-300h-1，优选40-200h-1；剂油比0.5-50，优选5-30。
在一些优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述第二反应器的反应条件为：温度450℃-700℃，优选530℃-630℃；压力0.01-0.7MPa，优选0.1-0.5MPa；重时空速1-150h-1，优选40-120h-1；剂油比1-40，优选5-25。
在一些优选的实施方式中，在步骤(3)中，所述第三反应器的反应条件为：温度400℃-650℃，优选480℃-580℃；压力0.01-0.7MPa，优选0.1-0.5MPa；重时空速0.5-30h-1，优选2-20h-1；剂油比1-20，优选2-15。
在一些优选的实施方式中，所述第一反应器为输送床反应器、快速床反应器或湍动床反应器，优选为输送床反应器和快速床反应器。其中较短碳链的原料可以与催化剂在较高的温度下接触，发生催化热裂解反应，从而得到较多的烯烃。
在一些优选的实施方式中，所述第二反应器为快速床反应器、湍动床反应器或鼓泡床反应器，优选为湍动床反应器或快速床反应器。其中长度适中碳链的原料可以与催化剂在较高的温度下接触，发生催化裂解反应，从而得到较多的烯烃。
在一些优选的实施方式中，所述第三反应器为湍动床反应器、鼓泡床反应器或散式流化床反应器，优选为湍动床反应器或鼓泡床反应器。其中较长碳链的原料可以与催化剂在较低的温度下接触并在较低空速的条件下发生较多的催化裂化反应、叠合反应、环化反应、氢转移反应和芳构化反应，从而得到较多汽油中的高辛烷值组分，例如芳烃。
在一些优选的实施方式中，在步骤(4)中，所述沉降分离的操作压力为0.01-0.7MPa，优选0.1-0.5MPa。
在本文中，分馏、烯烃分离和汽提均采用本领域常规的操作进行，而无需特别限制。
在一些优选的实施方式中，可将步骤(4)得到的低碳饱和烃中的10-90％返回第一反应器进行回炼。
在一些优选的实施方式中，在步骤(4)中，使待生催化剂与含氧气体接触在如下条件下进行所述任选的烧焦并进行再生：压力为0.01-0.7MPa、优选0.1-0.5MPa；温度为550℃-750℃、优选580℃-700℃。优选地，所述含氧气体可为空气或含氧高温烟气。
在另一方面中，本发明提供了用于实施上述方法的联产装置，即，用于由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的装置，所述装置包括反应系统、再生系统和产物分离系统，
其中，所述反应系统包括：
第一反应器；
第二反应器，所述第二反应器与所述第一反应器串联设置；
第三反应器，所述第三反应器与所述第二反应器串联设置；
沉降单元，所述沉降单元以流体连通的方式连接至所述第三反应器和所述产物分离系统；
其中，所述再生系统包括：
汽提段，所述汽提段以流体连通方式连接至所述沉降单元；
再生器，所述再生器以流体连通的方式连接至所述汽提段以及所述第一反应器、第二反应器和第三反应器。
在优选的实施方式中，所述再生系统进一步包括：
烧焦罐，所述烧焦罐以流体连通的方式连接至所述汽提段和所述再生器。
在一些实施方式中，在所述再生系统中还配备有燃烧炉，所述燃烧炉以流体连通的方式连接至所述烧焦罐，以向所述烧焦罐中提供含氧高温烟气(例如，该烟气温度在550℃-750℃)。
在一些实施方式中，将燃料气和空气送入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。在一些实施方式中，所述燃料气可选自液化石油气，组成为C3、C4的烷烃。
在一些实施方式中，所述产物分离系统包括：
分馏单元，所述分馏单元以流体连通的方式连接至所述沉降单元；
烯烃分离单元，所述烯烃分离单元以流体连通的方式连接至所述分馏单元。
在一些优选的实施方式中，所述第一反应器为输送床反应器、快速床反应器或湍动床反应器，优选为输送床反应器或快速床反应器。
在一些优选的实施方式中，所述第二反应器为快速床反应器、湍动床反应器或鼓泡床反应器，优选为快速床反应器或湍动床反应器。
在一些优选的实施方式中，所述第三反应器为湍动床反应器、鼓泡床反应器或散式流化床反应器，优选为湍动床反应器或鼓泡床反应器。
在本文中，所述第一反应器、第二反应器和第三反应器可共用一个沉降器。
以下结合附图对本发明所提供的方法进行进一步说明。
将预热到100℃-400℃的费托低碳饱和烃和任选的雾化介质按照1:(0-1)的质量比混合雾化后送入第一反应器；在反应温度为500℃-750℃、反应压力为0.01-0.7MPa、剂油比为0.5-50、重时空速为10-300h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解反应，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到100℃-400℃的费托轻油和任选的雾化介质按照1:(0-1)的质量比例混合雾化后送入第二反应器；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合，在反应温度为450℃-700℃、反应压力为0.01-0.7MPa、剂油比为1-40、重时空速为1-150h-1的条件下与第二催化剂接触并发生催化裂解反应，得到第二反应物流。将携带反应后的第二催化剂的第二反应物流送至第三反应器。
将预热到100℃-400℃的费托重油和任选的雾化介质按照1:(0-1)的质量比例混合雾化后送入第三反应器；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合，在反应温度为400℃-650℃、反应压力为0.01-0.7MPa、剂油比为1-20、重时空速为0.5-30h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.01-0.7MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂。使反应产物进入分馏单元进行分馏以得到气相产物、汽油产品和重油，其中，所述气相产物进入烯烃分离单元进行烯烃分离，得到干气、低碳饱和烃和低碳烯烃。在一些优选的实施方式中，可将得到的低碳饱和烃的10-90％返回第一反应器进行回炼。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入任选的烧焦罐和再生器进行任选的烧焦和再生，在温度为550℃-750℃、压力为0.1-0.7MPa的条件下与含氧气体(例如空气)接触，将积碳烧掉，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。
本发明的示例性的技术方案可通过如下编号段落中的内容进行说明，但本发明的保护范围并不限于此：
1.一种由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法，所述方法包括：
(1)将费托低碳饱和烃和任选的雾化介质以雾化的形式送入第一反应器，与第一催化剂接触并进行催化热裂解反应，得到第一反应物流并将所述第一反应物流送至第二反应器；
(2)将费托轻油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第二反应器，与所述第一反应物流混合后，与第二催化剂接触并进行催化裂解反应，得到第二反应物流并将所述第二反应物流送至第三反应器；
(3)将费托重油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第三反应器，与所述第二反应物流混合后，与第三催化剂接触并进行催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流；
(4)对步骤(3)中得到的第三反应物流进行沉降分离，以从所述第三反应物流中移除待生催化剂；对得到的反应产物进行分馏，从而得到气相产物、汽油产品、重油，其中，对所述气相产物进行烯烃分离得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃；使所述待生催化剂经过汽提后进行任选的烧焦并进行再生，得到再生催化剂，其中，所述再生催化剂分别返回至所述第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。
2.如段落1所述的方法，其中，所述方法进一步包括使步骤(4)中得到的低碳饱和烃返回至所述第一反应器进行回炼。
3.如段落1所述的方法，其中，所述费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为(5-30)：(5-40)：(30-90)。
4.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，所述雾化介质选自甲醇、乙醇、丙醇、干气、氮气或水蒸汽，或其混合物。
5.如段落4所述的方法，其中，所述干气包括氢气、甲烷和乙烷中的一种或几种。
6.如段落4所述的方法，其中，所述干气为费托产品中的氢气、甲烷、乙烷。
7.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，所述费托低碳饱和烃、所述费托轻油或所述费托重油与所述雾化介质的质量比为1:(0-1)。
8.如段落7所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，所述费托低碳饱和烃、所述费托轻油或所述费托重油与所述雾化介质的质量比为1:(0.1-1)。
9.如段落7所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，所述费托低碳饱和烃、所述费托轻油或所述费托重油与所述雾化介质的质量比为1:0、1:0.1、1:0.15、1:0.18、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7、1:0.75、1:0.8、1:0.85、1:0.9、1:0.95或1:1。
10.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述费托低碳饱和烃与所述雾化介质的重量比为1:(0-0.6)；或者其中，在步骤(2)中，所述费托轻油与所述雾化介质的重量比为1:(0-0.8)；或者其中，在步骤(3)中，所述费托重油与所述雾化介质的重量比为1:(0-0.8)。
11.如段落10所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述费托低碳饱和烃与所述雾化介质的重量比为1:(0.15-0.6)；或者其中，在步骤(2)中，所述费托轻油与所述雾化介质的重量比为1:(0.15-0.5)；或者其中，在步骤(3)中，所述费托重油与所述雾化介质的重量比为1:(0.15-0.5)。
12.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，在进行雾化前，对所述费托低碳饱和烃、费托轻油或费托重油进行预热。
13.如段落12所述的方法，其中，将所述费托低碳饱和烃、费托轻油或费托重油预热至100℃-400℃。
14.如段落13所述的方法，其中，将所述费托低碳饱和烃预热至100℃-350℃；或者，其中，将所述费托轻油预热至100℃-350℃；或者，其中，将所述费托重油预热至100℃-350℃。
15.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，所述第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂的活性组分为选自以下中的至少一种：未改性或改性的八元环分子筛、十元环分子筛或十二元环分子筛，或金属氧化物。
16.如段落15所述的方法，其中，所述八元环分子筛、十元环分子筛或十二元环分子筛选自SAPO-34、SAPO-18、ITQ-13、IM-5、ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、EU-1、beta、丝光沸石分子筛；优选地，所述金属氧化物选自氧化锌、氧化镧、氧化镁、氧化锰、氧化铈、氧化镓、氧化铬、氧化镍、氧化钨中的一种或几种。
17.如段落15所述的方法，其中，所述第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂的活性组分按干基重量计占催化剂重量的20wt％-60wt％。
18.如段落17所述的方法，其中，除活性组分之外，所述第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂还含有剩余量的氧化铝和/或氧化硅作为载体。
19.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，所述第一催化剂为再生催化剂与待生催化剂的混合催化剂，其中，所述第一催化剂的碳含量为0wt％-2.00wt％；或者，其中，所述第二催化剂为再生催化剂与待生催化剂的混合物，其中，所述第二催化剂的碳含量为0wt％-2.0wt％；或者，其中，所述第三催化剂为再生催化剂与待生催化剂的混合物，其中，所述第三催化剂的碳含量为0wt％-2.0wt％。
20.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一反应器的反应条件为：温度500℃-750℃；压力0.01-0.7MPa；重时空速10-300h-1；剂油比0.5-50。
21.如段落20所述的方法，其中，所述温度为580℃-680℃；或者所述压力为0.1-0.5MPa；或者，所述重时空速为40-200h-1；或者，所述剂油比为5-30。
22.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第二反应器的反应条件为：温度450℃-700℃；压力0.01-0.7MPa；重时空速1-150h-1；剂油比1-40。
23.如段落22所述的方法，其中，所述温度为530℃-630℃；或者，所述压力为0.1-0.5MPa；或者，所述重时空速为40-120h-1；或者，所述剂油比为5-25。
24.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第三反应器的反应条件为：温度400℃-650℃；压力0.01-0.7MPa；重时空速0.5-30h-1；剂油比1-20。
25.如段落24所述的方法，其中，所述温度为480℃-580℃；或者，所述压力为0.1-0.5MPa；或者，所述重时空速为2-20h-1；或者，所述剂油比为2-15。
26.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，所述第一反应器为输送床反应器、快速床反应器或湍动床反应器；或者，所述第二反应器为快速床反应器、湍动床反应器或鼓泡床反应器；或者，所述第三反应器为湍动床反应器、鼓泡床反应器或散式流化床反应器。
27.如段落26所述的方法，其中，所述第一反应器为输送床反应器或快速床反应器；或者，所述第二反应器为快速床反应器或湍动床反应器；或者，所述第三反应器为鼓泡床反应器或湍动床反应器。
28.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述沉降分离的操作压力为0.01-0.7MPa。
29.如段落2所述的方法，其中，将步骤(4)得到的低碳饱和烃的10％-90％返回所述第一反应器进行回炼。
30.如段落1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，使待生催化剂与含氧气体接触在如下条件下进行任选的烧焦并进行再生：压力为0.01-0.7MPa；温度为550℃-750℃。
31.如段落29所述的方法，其中，所述含氧气体为空气或含氧高温烟气。
32.一种用于由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的装置，所述装置包括反应系统、再生系统和产物分离系统，
其中，所述反应系统包括：
第一反应器；
第二反应器，所述第二反应器与所述第一反应器串联设置；
第三反应器，所述第三反应器与所述第二反应器串联设置；
沉降单元，所述沉降单元以流体连通的方式连接至所述第三反应器和所述产物分离系统；
其中，所述再生系统包括：
汽提段，所述汽提段以流体连通方式连接至所述沉降单元；
再生器，所述再生器以流体连通的方式连接至所述汽提段以及所述第一反应器、第二反应器和第三反应器，
其中，所述产物分离系统包括：
分馏单元，所述分馏单元以流体连通的方式连接至所述沉降单元；
烯烃分离单元，所述烯烃分离单元以流体连通的方式连接至所述分馏单元。
33.如段落32所述的装置，其中，所述再生系统进一步包括：
烧焦罐，所述烧焦罐以流体连通的方式连接至所述汽提段和所述再生器。
34.如段落33所述的装置，其中，在所述再生系统中还配备有燃烧炉，所述燃烧炉以流体连通的方式连接至所述烧焦罐，以向所述烧焦罐中提供含氧高温烟气。
35.如段落32-34中任一项所述的装置，其中，所述第一反应器、第二反应器和第三反应器共用一个沉降器。
实施例
除非另有说明，下述实施例中涉及的试剂、材料和装置均为本领域常规的可商购得到的；下述实施例中涉及的常规操作可见于本领域已公开的专利、专利申请和出版物等中(例如，贺永德主编，《现代煤化工技术手册》，化学工业出版社，2003年，在此将其整体内容并入本文)。
在以下实施例中采用的费托重油、费托轻油、费托低碳饱和烃和干气的相关性质见表1、表2和表3。
表1费托合成产品的相关性质
Figure BDA0004117160770000161
Figure BDA0004117160770000171
注：*为色谱检测上限720℃下流出79％；/**为超出检测上限
表2费托低碳饱和烃组成
含量，wt％
乙烷 5％
丙烷 40％
丁烷 21％
异丁烷 34％
表3干气的组成
含量，wt％
氢气 36％
甲烷 64％
表4催化剂的分子筛、改性元素类型和含量、组成、比表面积和孔体积
Figure BDA0004117160770000172
Figure BDA0004117160770000181
实施例1
费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为10:10:80，催化剂为上述cat-1催化剂。
将预热到250℃的费托低碳饱和烃和甲醇混合并利用甲醇雾化送入第一输送床反应器，费托低碳饱和烃与甲醇的质量比为1:0.25；在反应温度为660℃、第一反应器内的第一催化剂和费托低碳饱和烃的剂油比为10、重时空速为60h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解反应，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到200℃的费托轻油和甲醇混合并利用甲醇雾化送入第二快速床反应器，费托轻油与甲醇的质量比为1:0.25；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合；在反应温度为560℃、第二反应器的第二催化剂与费托轻油的剂油比为8、重时空速为50h-1的条件下与第二催化剂接触发生催化裂解反应，得到第二反应物流。第二反应物流携带反应后的第二催化剂送至第三反应器。
将预热到150℃的费托重油和甲醇混合并利用甲醇雾化送入第三湍动床反应器，费托重油与甲醇的质量比为1:0.25；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合；在反应温度为470℃、第三反应器的第三催化剂与费托重油的剂油比为2.2、重时空速为4h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.3MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂；反应产物进入分馏单元得到气相产物、汽油产品、重油，其中所述气相产物经过烯烃分离单元得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃。其中，低碳饱和烃的10％返回至第一反应器回炼。
燃料气和空气进入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入烧焦罐，和来自燃烧炉的含氧高温烟气接触，进行烧焦；再上行至再生器，彻底将积碳烧除。烧焦和再生的温度为630℃、压力为0.3MPa，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。通过对待生催化剂中含碳量的测定，计算得到积碳量。
对比例1
除了将费托低碳饱和烃、费托轻油和费托重油混合后全部进入第一反应器之外，该对比例的反应条件与实施例1的第一反应器中的反应条件相同，第二反应器只用于提升催化剂，第三反应器只用于循环催化剂。由对比例1看出，费托低碳饱和烃、费托轻油和费托重油都进入第一反应器进行反应，得到了较多的烯烃，但汽油产品的收率及辛烷值较低。
对比例2
除了将费托低碳饱和烃、费托轻油和费托重油混合后全部进入第三反应器之外，该对比例的反应条件与实施例1的第三反应器中的反应条件相同，第一反应器、第二反应器只用于提升催化剂。由对比例2看出，费托低碳饱和烃、费托轻油、费托重油都进入第三反应器进行反应，产生了较多的液相产物，而低碳烯烃和汽油产品的收率及辛烷值都比较低。
实施例2
费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为5:15:80，催化剂为上述cat-2催化剂。
将预热到280℃的费托低碳饱和烃和甲醇混合并利用甲醇雾化送入第一快速床反应器，费托低碳饱和烃与甲醇的质量比为1:0.25；在反应温度为610℃、第一反应器内的第一催化剂和费托低碳饱和烃的剂油比为15、重时空速为45h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解反应，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到250℃的费托轻油和甲醇混合并利用甲醇雾化送入第二湍动床反应器，费托轻油与甲醇的质量比为1:0.25；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合；在反应温度为560℃、第二反应器的第二催化剂和费托轻油的剂油比为10、重时空速为60h-1的条件下与第二催化剂接触并发生催化裂解反应，得到第二反应物流。第二反应物流携带反应后的第二催化剂经提升管提升至第三反应器。
将预热到180℃的费托重油和甲醇混合并利用甲醇雾化送入第三鼓泡床反应器，费托重油与甲醇的质量比为1:0.25；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合；在反应温度为490℃、第三反应器的第三催化剂和费托重油的剂油比为3.5、重时空速为4h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.5MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂；反应产物进行分馏得到气相产物、汽油产品、重油，其中所述气相产物经过烯烃分离单元得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃。其中，低碳饱和烃的20％返回至第一反应器回炼。
燃料气和空气进入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入烧焦罐，和来自燃烧炉的含氧高温烟气接触，进行烧焦；再上行至再生器，彻底将积碳烧除。烧焦和再生的温度为580℃、压力为0.5MPa，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。通过对待生催化剂中含碳量的测定，计算得到积碳量。
实施例3
费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为5:5:90，催化剂为上述cat-3催化剂。
将预热到250℃的费托低碳饱和烃和水蒸汽混合并利用水蒸汽雾化送入第一湍动床反应器，费托低碳饱和烃与水蒸汽的质量比为1:0.35；在反应温度为580℃、第一反应器的第一催化剂和费托低碳饱和烃的剂油比为20、重时空速为45h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解反应，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到200℃的费托轻油和水蒸汽混合并利用水蒸汽雾化送入第二鼓泡床反应器，费托轻油与水蒸汽的质量比为1:0.25；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合；在反应温度为530℃、第二反应器的第二催化剂和费托轻油的剂油比为20、重时空速为45h-1的条件下与第二催化剂接触并发生催化裂解反应，得到第二反应物流。第二反应物流携带反应后的第二催化剂送至第三反应器。
将预热到180℃的费托重油和水蒸汽混合并利用水蒸汽雾化送入第三散式流化床反应器，费托重油与水蒸汽的质量比为1:0.35；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合；在反应温度为490℃、第三反应器的第三催化剂和费托重油的剂油比为2.4、重时空速为4.5h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.3MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂；反应产物进行分馏得到气相产物、汽油产品、重油，其中所述气相产物经过烯烃分离单元得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃。其中，低碳饱和烃的30％返回至第一反应器回炼。
燃料气和空气进入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入烧焦罐，和来自燃烧炉的含氧高温烟气接触，进行烧焦；再上行至再生器，彻底将积碳烧除。烧焦和再生的温度为630℃、压力为0.3MPa，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。通过对待生催化剂中含碳量的测定，计算得到积碳量。
实施例4
费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为20:20:60，催化剂为上述cat-4催化剂。
将预热到280℃的费托低碳饱和烃和干气混合并利用干气雾化送入第一输送床反应器，费托低碳饱和烃与干气的质量比为1:0.25；在反应温度为530℃、第一反应器的第一催化剂和费托低碳饱和烃的剂油比为6、重时空速为100h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到250℃的费托轻油和干气混合并利用干气雾化送入第二快速床反应器，费托轻油与干气的质量比为1:0.18；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合；在反应温度为530℃、第二反应器的第二催化剂和费托轻油的剂油比为25、重时空速为75h-1的条件下与第二催化剂接触并发生催化裂解反应，得到第二反应物流。第二反应物流携带反应后的第二催化剂送至第三反应器。
将预热到180℃的费托重油和干气混合并利用干气雾化送入第三湍动床反应器，费托重油与干气的质量比为1:0.3；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合；在反应温度为430℃、第三反应器的第三催化剂和费托重油的剂油比为5.5、重时空速为10h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.3MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂；反应产物进行分馏得到气相产物、汽油产品、重油，其中所述气相产物经过烯烃分离单元得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃。其中，低碳饱和烃的40％返回至第一反应器回炼。
燃料气和空气进入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入烧焦罐，和来自燃烧炉的含氧高温烟气接触，进行烧焦；再上行至再生器，彻底将积碳烧除。烧焦和再生的温度为680℃、压力为0.3MPa，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。通过对待生催化剂中含碳量的测定，计算得到积碳量。
实施例5
费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为25:30:45，催化剂为上述cat-5催化剂。
将预热到250℃的费托低碳饱和烃和干气混合并利用干气雾化送入第一快速床反应器，费托低碳饱和烃与干气的质量比为1:0.6；在反应温度为670℃、第一反应器的第一催化剂和费托低碳饱和烃的剂油比为15、重时空速为120h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解反应，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到200℃的费托轻油和干气混合并利用干气雾化送入第二湍动床反应器，费托轻油与干气的质量比为1:0.3；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合；在反应温度为610℃、第二反应器的第二催化剂和费托轻油的剂油比为8、重时空速为100h-1的条件下与第二催化剂接触并发生催化裂解反应，得到第二反应物流。第二反应物流携带反应后的第二催化剂送至第三反应器。
将预热到150℃的费托重油和干气混合并利用干气雾化送入第三鼓泡床反应器，费托重油与干气的质量比为1:0.18；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合；在反应温度为530℃、第三反应器的第三催化剂和费托重油的剂油比为6.2、重时空速为8h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.5MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂；反应产物进行分馏得到气相产物、汽油产品、重油，其中所述气相产物经过烯烃分离单元得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃。其中，低碳饱和烃的50％返回至第一反应器回炼。
燃料气和空气进入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入烧焦罐，和来自燃烧炉的含氧高温烟气接触，进行烧焦；再上行至再生器，彻底将积碳烧除。烧焦和再生的温度为630℃、压力为0.5MPa，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。通过对待生催化剂中含碳量的测定，计算得到积碳量。
实施例6
费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为30:40:30，催化剂为上述cat-6催化剂。
将预热到280℃的费托低碳饱和烃和水蒸汽混合并利用水蒸汽雾化送入第一湍动床反应器，费托低碳饱和烃与水蒸汽的质量比为1:0.3；在反应温度为680℃、反应压力为0.2MPa、第一反应器的第一催化剂和费托低碳饱和烃的剂油比为10、重时空速为180h-1的条件下与第一催化剂接触并发生催化热裂解反应，得到第一反应物流。第一反应物流携带反应后的第一催化剂上行，进入第二反应器。
将预热到250℃的费托轻油和水蒸汽混合并利用水蒸汽雾化送入第二鼓泡床反应器，费托轻油与水蒸汽的质量比为1:0.25；费托轻油进入第二反应器后与第一反应物流混合；在反应温度为630℃、反应压力为0.2MPa、第二反应器的第二催化剂和费托轻油的剂油比为5、重时空速为120h-1的条件下与第二催化剂接触并发生催化裂解反应，得到第二反应物流。第二反应物流携带反应后的第二催化剂送至第三反应器。
将预热到180℃的费托重油和水蒸汽混合并利用水蒸汽雾化送入第三散式流化床反应器，费托重油与水蒸汽的质量比为1:0.2；费托重油进入第三反应器后与第二反应物流混合；在反应温度为460℃、反应压力为0.2MPa、第三反应器的第三催化剂和费托重油的剂油比为13、重时空速为16h-1的条件下与第三催化剂接触并发生催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流。
第三反应物流携带反应后的第三催化剂上行，在沉降器中在操作压力为0.2MPa下进行沉降分离，得到反应产物和待生催化剂；反应产物进行分馏得到气相产物、汽油产品、重油，其中所述气相产物经过烯烃分离单元得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃。其中，低碳饱和烃的60％返回至第一反应器回炼。
燃料气和空气进入燃烧炉内点燃，产生含氧高温烟气，然后使含氧高温烟气进入烧焦罐。
将待生催化剂经过汽提段蒸汽汽提后经待生管送入烧焦罐，和来自燃烧炉的含氧高温烟气接触，进行烧焦；再上行至再生器，彻底将积碳烧除。烧焦和再生的温度为700℃、压力为0.2MPa，得到再生催化剂，再生催化剂通过再生管I、再生管II和再生管III分别循环回第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。通过对待生催化剂中含碳量的测定，计算得到积碳量。
本实施例的产物分布如表5所示。
表5实施例和对比例产物分布
Figure BDA0004117160770000251
以上实施例和对比例中所述的气相产物、汽油、重油、积炭、烯烃收率以进料中的总烃含量为基准计算。
从表5中可以看出，对比例1的气相产物相较于实施例1较高，汽油相较于实施例1较低，重油相较于实施例1较高，低碳烯烃收率和辛烷值相较于实施例1较低，其中辛烷值仅为85。这说明，将所有原料全部进入第一反应器反应，不利于得到较多的目标产物。对比例2的气相产物相较于实施例1较低，汽油和重油相较于实施例1基本相当，低碳烯烃收率和汽油辛烷值都低于实施例1。这说明，将所有原料全部进入第三反应器不利于得到较多的目标产物。
从其余的实施例中可以看出，如果提高反应温度，可以得到较多的气相产物。如果降低反应温度，可以得到较多的液相产物(所得汽油和重油相对气相产物统称为“液相产物”)。例如实施例1的反应温度要高于实施例3，实施例1的气相产物收率要高于实施例3，并且实施例1的液相产物要低于实施例3，其中汽油收率上升了约4％。如果增加原料中费托重油的比例可以提高液相产物以及汽油辛烷值。如果增加原料中低碳饱和烃和费托轻油的比例可以得到较多的气相产物和低碳烯烃收率。例如实施例3中的费托重油占原料的90％，实施例6的费托重油仅占原料的30％，实施例3的液相产物收率和汽油辛烷值都要高于实施例6，并且实施例3的气相产物收率和低碳烯烃收率要低于实施例6。在不同的反应条件中，各实施例中汽油收率都在34％以上(例如34.5-49.1％之间)，汽油辛烷值在95以上(例如95-99之间)，烯烃收率都在39％以上(例如39.1-55.1％之间)。
以上已详细描述了本发明的实施方案，对本领域技术人员来说很显然可以做很多改进和变化而不会背离本发明的基本精神，所有这些变化和改进都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的方法，所述方法包括：
(1)将费托低碳饱和烃和任选的雾化介质以雾化的形式送入第一反应器，与第一催化剂接触并进行催化热裂解反应，得到第一反应物流并将所述第一反应物流送至第二反应器；
(2)将费托轻油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第二反应器，与所述第一反应物流混合后，与第二催化剂接触并进行催化裂解反应，得到第二反应物流并将所述第二反应物流送至第三反应器；
(3)将费托重油和任选的雾化介质以雾化的形式送入第三反应器，与所述第二反应物流混合后，与第三催化剂接触并进行催化裂化和芳构化反应，得到第三反应物流；
(4)对步骤(3)中得到的第三反应物流进行沉降分离，以从所述第三反应物流中移除待生催化剂；对得到的反应产物进行分馏，从而得到气相产物、汽油产品、重油，其中，对所述气相产物进行烯烃分离得到干气、低碳饱和烃、低碳烯烃；使所述待生催化剂经过汽提后进行任选的烧焦并进行再生，得到再生催化剂，其中，所述再生催化剂分别返回至所述第一反应器、第二反应器和第三反应器循环使用。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括使步骤(4)中得到的低碳饱和烃返回所述第一反应器进行回炼。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述费托低碳饱和烃、费托轻油与费托重油的质量比为(5-30)：(5-40)：(30-90)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，所述费托低碳饱和烃、所述费托轻油或所述费托重油各自与所述雾化介质的质量比为1：(0-1)；任选地，所述雾化介质选自甲醇、乙醇、丙醇、干气、氮气、水蒸汽或其混合物。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)中，在进行雾化前，对所述费托低碳饱和烃、费托轻油或费托重油进行预热。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂的活性组分为选自如下中的至少一种：未改性或改性的八元环分子筛、十元环分子筛、或十二元环分子筛，或者金属氧化物。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一反应器的反应条件为：温度500℃-750℃；压力0.01-0.7MPa；重时空速10-300h-1；剂油比0.5-50；或者其中，在步骤(2)中，所述第二反应器的反应条件为：温度450℃-700℃；压力0.01-0.7MPa；重时空速1-150h-1；剂油比1-40；或者其中，在步骤(3)中，所述第三反应器的反应条件为：温度400℃-650℃；压力0.01-0.7MPa；重时空速0.5-30h-1；剂油比1-20。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述第一反应器为输送床反应器、快速床反应器或湍动床反应器；或者，所述第二反应器为快速床反应器、湍动床反应器或鼓泡床反应器；或者，所述第三反应器为湍动床反应器、鼓泡床反应器或散式流化床反应器。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，使待生催化剂与含氧气体接触在如下条件下进行所述任选的烧焦并进行再生：压力为0.01-0.7MPa；温度为550℃-750℃。
10.一种用于由费托合成产品联产低碳烯烃和高辛烷值汽油的装置，所述装置包括反应系统、再生系统和产物分离系统，
其中，所述反应系统包括：
(1)第一反应器；
(2)第二反应器，所述第二反应器与所述第一反应器串联设置；
(3)第三反应器，所述第三反应器与所述第二反应器串联设置；
(4)沉降单元，所述沉降单元以流体连通的方式连接至所述第三反应器和所述产物分离系统；
其中，所述再生系统包括：
(i)汽提段，所述汽提段以流体连通方式连接至所述沉降单元；
(ii)再生器，所述再生器以流体连通的方式连接至所述汽提段以及所述第一反应器、第二反应器和第三反应器；
其中，所述产物分离系统包括：
(a)分馏单元，所述分馏单元以流体连通的方式连接至所述沉降单元；
(b)烯烃分离单元，所述烯烃分离单元以流体连通的方式连接至所述分馏单元。
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