一種重油接觸裂化的工藝的制作方法

本發明涉及一種重油接觸裂化的工藝。

背景技術：

常規的催化裂化工藝大多是以比重、殘炭、重金屬含量、氫含量、族組成滿足催化裂化工藝需求的油品為原料，以具有較高平衡活性的分子篩催化劑為載體，對原料進行催化裂化反應，以獲得汽油、柴油和液化氣并副產干氣、油漿與焦炭的重油輕質化工藝。當原料性質超出催化裂化要求時，大多采用催化原料預處理如渣油加氫工藝，對催化原料進行預精制，以降低殘炭、重金屬等，以滿足催化裂化工藝的需求。對于更為重質、劣質的原料，煉油行業大多采用延遲焦化工藝加以處理，所產焦炭可以作為電廠鍋爐、CFB鍋爐或制氫等工藝的原料。隨著石油資源的日益減少、石油價格的總體上升趨勢，采用焦化工藝的經濟效益日益受到嚴重影響，同時焦化工藝所面臨的環境相對惡劣、環保壓力增大等困難，使延遲焦化工藝的應用受到制約；而以渣油加氫為先導、重油催化裂化為主干的重油輕質化工藝，以及生產清潔燃料和化工原料的其它加氫工藝，又受到煉廠氫源緊張的制約。

中國石化石油化工科學研究院提出的渣油接觸裂化-焦炭氣化一體化技術思路可以有效地將催化裂化的重油輕質化裂化反應與生成的焦炭氣化有機地結合起來，以類似于催化裂化反應-再生系統的工藝技術，將二者在一套裝置上加以整合，有效地提高了石油資源的利用效率，在解決重油輕質化的同時，又解決了煉廠氫源的困境，同時也提升了環境保護的水平，是石油資源綠色利用的較好途徑。

但由于渣油裂化反應所需的熱量與所產焦炭在其附著的載體劑上原位 氣化的熱量存在不匹配的問題，主要體現在：重油接觸裂化反應所需的載體劑溫度不能太高，一般在680～710℃，過高則導致劑油比大幅度降低，使裂化部分油劑接觸差、產品分布惡化；而焦炭氣化部分則相反，較高的氣化溫度可以使氣化反應向有利于生成高附加值的氫氣和一氧化碳方向進行，溫度降低，則氣化后的氫濃度大幅度降低、二氧化碳濃度升高，經濟效益變差，甚至無法得到滿足后續制氫和其它合成氣轉化工藝的要求；單純地通過冷卻載體劑，雖然可以滿足裂化反應部分的劑油比要求，但較低的待生劑溫度，使焦炭氣化放出的熱量不足，難以維持較高的氣化溫度。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種重油接觸裂化的工藝，該工藝能夠解決焦炭氣化器和裂化反應器的熱平衡問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種重油接觸裂化的工藝，該工藝包括：a、將重油送入重油裂化反應器與來自熱量耦合器的混合催化劑進行接觸裂化后，得到反應產物和富含焦炭的待生催化劑；b、將步驟a中所得的待生催化劑送入熱量耦合器與來自焦炭氣化器的氣化催化劑混合，并在流化介質的流化作用下進行熱量交換后，得到混合催化劑；c、將步驟b中所得的部分混合催化劑送入所述重油裂化反應器進行所述接觸裂化，將另一部分混合催化劑送入所述焦炭氣化器與氣化劑接觸，使混合催化劑所含的焦炭與所述氣化劑發生氣化反應，得到富含氫氣和一氧化碳的合成氣以及氣化催化劑；d、將步驟c中所得的氣化催化劑送入所述熱量耦合器中。

優選地，其中，所述催化劑為分子篩催化劑和/或不帶分子篩的惰性載體劑。

優選地，其中，控制所述待生催化劑的含碳量為3-11重％，控制所述氣化催化劑的含碳量為0-1重％，控制所述混合催化劑的含碳量為1-6重％。

優選地，其中，所述重油裂化反應器的操作條件為：接觸裂化溫度為490-560℃，絕對反應壓力為0.15-0.4兆帕；所述焦炭氣化器的操作條件為：氣化溫度為690-960℃，絕對氣化壓力為0.15-0.5兆帕；所述熱量耦合器的操作條件為：溫度為650-800℃，絕對壓力為0.15-0.5兆帕。

優選地，其中，所述流化介質為選自水蒸氣、氮氣和燃料氣中的至少一種，或選自空氣與水蒸氣的混合物以及氧氣與水蒸氣的混合物中的至少一種。

優選地，其中，當所述流化介質為選自水蒸氣、氮氣和燃料氣中的至少一種時，將進行所述流化作用后的所述流化介質送入所述重油裂化反應器中；當所述流化介質為選自空氣與水蒸氣的混合物以及氧氣與水蒸氣的混合物中的至少一種時，將進行所述流化作用后的所述流化介質送入所述焦炭氣化器中。

優選地，其中，所述氣化劑為空氣和/或氧氣與水蒸氣的混合物。

優選地，其中，所述氧氣與水蒸氣的混合物中，氧氣與水蒸氣的體積比例為(10:90)-(40:60)。

優選地，其中，以體積計，控制所述合成氣中所述氫氣的含量為10-40體％，所述一氧化碳的含量為10-60體％。

優選地，其中，將所述焦炭氣化器內的部分催化劑進行外取熱，然后將該外取熱后的催化劑返回所述焦炭氣化器中。

與現有技術相比，本發明的工藝將高溫的氣化催化劑的熱量通過熱量耦合器與較低溫度的待生催化劑進行充分的混合，不僅降低了進入裂化反應器的催化劑的溫度，而且提高了進入焦炭氣化器的待生催化劑的溫度，滿足了焦炭氣化器的起始溫度需求，使焦炭氣化放出的熱量可以維持焦炭氣化器較高的氣化溫度，可以較好地解決焦炭氣化器和裂化反應器的熱平衡問題。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是常規重油催化裂化裝置的反應再生系統的示意圖；

圖2是本發明提供的重油接觸裂化工藝的一種具體實施方式所采用的重油接觸裂化系統的示意圖。

附圖標記說明

1重油裂化反應器 2焦炭氣化器 3熱量耦合器

4焦炭氣化器外取熱器 5待生滑閥 6再生滑閥

7氣化后滑閥 8待氣化滑閥 9外取熱器下滑閥

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供一種重油接觸裂化的工藝，該工藝包括：a、將重油送入重油裂化反應器與來自熱量耦合器的混合催化劑進行接觸裂化后，得到反應產物和富含焦炭的待生催化劑；b、將步驟a中所得的待生催化劑送入熱量耦合器與來自焦炭氣化器的氣化催化劑混合，并在流化介質的流化作用下進行熱量交換后，得到混合催化劑；c、將步驟b中所得的部分混合催化劑送入所述重油裂化反應器進行所述接觸裂化，將另一部分混合催化劑送入所述焦炭氣化器與氣化劑接觸，使混合催化劑所含的焦炭與所述氣化劑發生氣化反 應，得到富含氫氣和一氧化碳的合成氣以及氣化催化劑；d、將步驟c中所得的氣化催化劑送入所述熱量耦合器中。

根據本發明，所述催化劑是本領域技術人員所熟知的，所述催化劑可以為分子篩催化劑和/或不帶分子篩的惰性載體劑。其中，可以控制所述待生催化劑的含碳量為3-11重％，可以控制所述氣化催化劑的含碳量為0-1重％，可以控制所述混合催化劑的含碳量為1-6重％。

根據本發明，所述重油裂化反應器是本領域技術人員所熟知的，其操作條件可以為：接觸裂化溫度為490-560℃，絕對反應壓力為0.15-0.4兆帕；所述焦炭氣化器的操作條件可以為：氣化溫度為690-960℃，絕對氣化壓力為0.15-0.5兆帕；所述熱量耦合器的操作條件可以為：溫度為650-800℃，絕對壓力為0.15-0.5兆帕。

根據本發明，所述流化介質是本領域技術人員所熟知的，例如，可以為選自水蒸氣、氮氣和燃料氣中的至少一種，或可以為選自空氣與水蒸氣的混合物以及氧氣與水蒸氣的混合物中的至少一種。當所述流化介質為選自水蒸氣、氮氣和燃料氣中的至少一種時，可以將進行所述流化作用后的所述流化介質送入所述重油裂化反應器中；當所述流化介質為選自空氣與水蒸氣的混合物以及氧氣與水蒸氣的混合物中的至少一種時，可以將進行所述流化作用后的所述流化介質送入所述焦炭氣化器中。

根據本發明，所述氣化劑是本領域技術人員所熟知的，例如，可以為空氣和/或氧氣與水蒸氣的混合物。其中，所述氧氣與水蒸氣的混合物中，氧氣與水蒸氣的體積比例可以為(10:90)-(40:60)。

根據本發明，以體積計，可以根據需要，控制所述合成氣中所述氫氣的含量為10-40體％，所述一氧化碳的含量為10-60體％。

根據本發明，可以將所述焦炭氣化器內的部分催化劑進行外取熱，然后將該外取熱后的催化劑返回所述焦炭氣化器中。所述外取熱是本領域技術人 員所熟知的，本發明不再贅述。

下面將通過實施例來進一步說明本發明，但是本發明并不因此而受到任何限制。

如圖2所示，本發明的裝置原料正常操作時由裝置外送至原料油緩沖罐，然后用提升管進料泵抽出，經過換熱升溫到200～280℃，進入到重油裂化反應器的提升管下部進料噴嘴。原料油與霧化蒸汽在原料噴嘴混合后，經過原料噴嘴噴出與熱量耦合器來的帶有一定炭含量的再生載體劑(650～740℃)接觸，立即在反應器的提升管反應區汽化，在適宜的反應溫度和劑油比的條件下，裂化成輕質產品(干氣、液化氣、汽油和輕柴油)和副產品油漿與焦炭。反應油氣攜帶催化劑經過反應器內的分離設施，分離出的催化劑流入汽提段，分離出來的油氣去往后部分餾塔(圖中未標出)。反應生成的焦炭附著在待生載體劑上，待生載體劑經汽提后從汽提段下部通過待生斜管、待生滑閥進入熱量耦合器進行熱量交換與焦炭均勻化。

從熱量耦合器中出來的混合載體劑，帶炭量1～6w％，分為兩個部分，一部分返回重油裂化反應器參與反應，另一部分經過待氣化滑閥進入焦炭氣化器進行焦炭氣化。焦炭氣化器出來的載體劑帶炭量0～1w％，經再生滑閥進入熱量耦合器參與熱量交換與焦炭均勻化，并實現載體劑的連續循環。