一種重油接觸裂化方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種重油接觸裂化方法。
【背景技術】
[0002] 隨著世界經濟的發展，對輕質、潔凈燃料油的需求也快速增長，而世界范圍內原油 重質化、劣質化程度加劇，主要表現在密度大、粘度高、殘炭高、重金屬含量高、硫、氮含量高 等，同時環保要求日益嚴格，給煉油工業提出許多新的難題。
[0003]目前，對重油加工按機理分主要為脫碳和加氫兩類。加氫主要包括加氫精制、加氫 裂化等。煉油的加氫過程對于提高原油加工深度、改善產品質量、提高輕質油收率等具有 重要意義，但渣油加氫工藝操作溫度高、壓力高，轉化率通常為30% -50%左右。同時需要 大量的氫氣，加氫過程氫氣的來源問題一直困擾著煉油行業。脫碳工藝是目前重油加工的 主要方法，主要包括重油催化裂化、溶劑脫瀝青、焦化等。催化裂化是一種催化過程，因此并 不是所有原料不經預處理就可以直接進行催化裂化的。國內重油催化裂化原料一般殘炭 4% -6%，金屬含量為10 μ g/g左右。延遲焦化是轉化深度最高的一種重油加工方法，現在 國外60%的渣油都是采用這種方法，其缺點是液體產品質量差。當加工含硫渣油時，焦炭的 含硫量高，出路存在問題。為了比延遲焦化多產輕質油，20世紀50年代開發將流化催化裂 化技術應用于渣油熱分解的流化焦化技術。該技術把流動態的粉焦作為熱載體連續地進行 熱分解，分解油的收率高，而且完全連續運轉，是獨特的熱分解工藝。這種方法裂化時間短， 所以焦炭收率低，裂化油收率高。然而，因煙氣需洗滌，焦粉硬且揮發份低，難以處理，該工 藝的發展曾陷入停滯狀態。靈活焦化是把傳統的流化焦化與焦炭氣化相結合的重油加工工 藝，可以大大減少焦炭產量并產生低熱值合成氣體。
[0004] 化學反應器是化學反應進行的場所，眾所周知，在反應進行的過程中，既有物理的 過程，又有化學反應過程。在反應器內，不僅有熱量、質量傳遞，而且還有化學反應。化學反 應是千變萬化的，種類是多種多樣的，如：氧化一還原反應，分解一化合反應，聚合反應，烴 化反應，鹵化反應，中和反應等等。根據化學反應有無催化劑，可分為催化反應和非催化反 應。由于各種化學反應條件的不同，和反應特性的不同，為適合不同反應，反應所進行的場 所也應有所不同，所以，化學反應器的型式也是多種多樣的。
[0005]目前用于烴油轉化的反應器有固定床反應器、移動床反應器、流化床反應器等。固 定床反應器具有反應流體的流動接近于平推流，反應轉化率高，能以較高的收率獲得串聯 反應的中間生成物，容易在大范圍內改變反應氣體與催化劑的接觸時間，從快反應到慢反 應都能適用。但固定床有以下缺點：固定床的傳熱效率低，不能充分除去（或補給）反應 熱，催化劑層內溫度分布不均，對于強放限熱反應，床內溫度不易控制，易造成飛溫等。與固 定床反應器相比，移動床反應器的主要優點是固體和流體的停留時間可以在較大范圍內改 變，對固體物料性狀以中等速度（以小時計）變化的反應過程也能適用。與此相比，固定床 反應器和流化床反應器分別僅適用于固體物料性狀變化很慢（以月計）和很快（以分、秒 計）的反應過程。移動床反應器的缺點是控制固體顆粒的均勻下移比較困難。
[0006] 由于流化床具有可以實現固體物料的連續輸入和輸出；流體和顆粒的運動使床層 具有良好的傳熱性能，床層內部溫度均勻，而且易于控制，特別適用于強放熱反應；便于進 行催化劑的連續再生和循環操作，適于催化劑失活速率高的過程的進行，流化床反應器廣 泛應用與石油和化學工業。國內外各大石油公司及研究單位相繼開發出了不同形式的技 術，如：毫秒級催化裂化（MSCC)工藝、短接觸時間催化裂化（SCT)工藝、下行床反應器催化 裂化工藝、折疊床催化裂化工藝多反應區（MIP)工藝、兩段提升管催化裂化（TSRFCC)工藝、 靈活多效催化裂化（FDFCC)工藝等。
[0007] 由于劣質重油的初始沸點甚至高于反應溫度，重油和催化劑接觸時不能全部汽化 為氣體，大部分以液相附著在催化劑上發生裂解/裂化反應，部分重油進入催化劑孔道內， 影響催化劑活性；而且傳統的催化裂化催化劑并不適合劣質重油的裂化。傳統的催化裂化 裝置只能摻煉部分重油，而且也只能針對性質較好的重油。如果進料全部為劣質重油，易造 成催化劑由于重油在顆粒表面覆蓋堵死顆粒孔道，影響分子篩的活性，造成催化劑迅速失 活，導致焦炭產率升高，影響裝置穩定操作。由此可見，催化裂化工藝已不適合劣質重油的 裂化，故此研究者開發了重質油接觸裂化，所采用的接觸劑具有一定的活性，但傳統的提升 管裝置不適合劣質重油的加工要求，需要開發新的反應器結構與之相適應。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是為了克服傳統的催化裂化工藝難以裂化劣質重油的缺陷，提供一 種新的重油接觸裂化方法。
[0009] 本發明提供了一種重油接觸裂化方法，該方法在裂化反應器中實施，所述裂化反 應器從下至上依次包括預提升段、第一反應區、過渡區、第二反應區和出口區，所述第一反 應區的直徑和第二反應區的直徑均大于所述過渡區的直徑，所述出口區的直徑小于所述第 二反應區的直徑，所述方法包括：將接觸劑加入所述預提升段，并通過所述預提升段進入所 述第一反應區；使重油與所述接觸劑在所述第一反應區內進行第一裂化反應；使經過所述 第一裂化反應得到的物料通過過渡區進入第二反應區進行第二裂化反應；使經過所述第二 裂化反應得到的物料通過出口區排出裂化反應器外。
[0010] 根據本發明的所述重油接觸裂化方法，通過使重油的接觸裂化反應在包括預提升 段、第一反應區、過渡區、第二反應區和出口區，所述過渡區的直徑小于第一反應區和第二 反應區的直徑，所述出口區的直徑小于所述第二反應區的直徑的裂化反應器中進行，使得 增加了油劑初始接觸時的固體密度，有利于傳熱和傳質，為重油提供更多的固體表面積和 孔體積，減少了平均液膜厚度，從而減少焦炭的生成，同時第二反應區可以調節產物分布， 增加輕質油品收率。在其他條件相同的情況下，與傳統提升管反應器相比能夠提高1-2個 百分點的液收。
[0011] 通過在裂化反應器預提升段的中上部設置套管，能夠使反應器內接觸劑物流的徑 向分布更加均勻，改善油劑接觸效果，為重油的轉化創造良好的初始反應條件，并有效避免 反應器內形成大量的結塊，使得操作更加穩定。
[0012] 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】
[0013] 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：
[0014] 圖1是用于本發明方法的接觸裂化反應器的結構示意圖。
[0015] 附圖標記說明
[0016] 1 預提升介質管線 2 氣體分布器
[0017] A 預提升段 B 第一反應區
[0018] C 過渡區 D 第二反應區
[0019] E 出口區
[0020] 4 預提升段A中部 5 套管
[0021] 6 霧化噴嘴 7 過渡段
【具體實施方式】
[0022] 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。
[0023] 在本發明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如"上、下"通常是指參考附 圖所示的上、下；"內、外"是指相對于各部件本身的輪廓的內、外。
[0024] 本發明提供了一種重油接觸裂化方法，該方法在裂化反應器中實施，如圖1所示， 所述裂化反應器從下至上依次包括預提升段A、第一反應區B、過渡區C、第二反應區D和出 口區E，所述第一反應區B的直徑和第二反應區D的直徑均大于過渡區C的直徑，所述出口 區E的直徑小于所述第二反應區D的直徑，所述方法包括：將接觸劑加入所述預提升段A， 并通過所述預提升段A進入所述第一反應區B ;使重油與所述接觸