專利名稱：一種烴油催化轉(zhuǎn)化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，更具體地說，是一種在雙提升管反應(yīng)器中 進(jìn)行烴油催化轉(zhuǎn)化的方法。
背景技術(shù)：
催化裂化是重油輕質(zhì)化的重要技術(shù)手段之一，隨著原料油重質(zhì)化以及對汽油和液 化氣需求的增加，催化裂化工藝條件更加苛刻，如提高反應(yīng)溫度、提高催化劑/原料油質(zhì)量 比，導(dǎo)致干氣和焦炭產(chǎn)率明顯增加。采用雙提升管進(jìn)行烴油催化轉(zhuǎn)化的技術(shù)發(fā)展較快，一般在第一提升管上進(jìn)行重油 催化裂化，在第二提升管上進(jìn)行汽油改質(zhì)和汽油轉(zhuǎn)化，兩個提升管可以共用催化劑和油氣 分離系統(tǒng)(沉降器)和后續(xù)分離系統(tǒng)，也可以單獨設(shè)置油氣分離系統(tǒng)(沉降器)和后續(xù)分 離系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)采用雙提升管的主要目的是提高汽油品質(zhì)，如CN1176189C、CN1171977C、 CN1100115C提出的汽油改質(zhì)包括一個常規(guī)重油催化裂化過程，和一個劣質(zhì)汽油催化轉(zhuǎn)化改 質(zhì)過程。重油在重油提升管反應(yīng)器進(jìn)行常規(guī)催化裂化反應(yīng)，劣質(zhì)汽油在汽油提升管反應(yīng)器 進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化改質(zhì)，兩個過程共用一個催化劑再生器，使用同一種催化裂化催化劑。可使劣 質(zhì)汽油的烯烴含量降低15 50個體積百分點，汽油辛烷值(RON)提高0. 2 2個單位；其 焦炭和干氣產(chǎn)率有所增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，在不增加焦炭和干氣 產(chǎn)率的前提下，大幅度提高汽油和液化氣產(chǎn)率，同時提高汽油的辛烷值。一種烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，包括(1)將重質(zhì)烴油原料輸入第一提升管反應(yīng)器，與催化劑接觸，在催化裂化的條件下 反應(yīng)，生成的油氣和反應(yīng)后的催化劑向上進(jìn)入沉降器；(2)將分餾塔頂循環(huán)油輸入第二提升管反應(yīng)器，與催化劑接觸，在催化裂化的條件 下進(jìn)行反應(yīng)，生成的油氣和反應(yīng)后的催化劑向上進(jìn)入沉降器；(3)在沉降器中，催化劑和油氣分離，油氣去后續(xù)分離系統(tǒng)分離反應(yīng)產(chǎn)品，催化劑 去再生器進(jìn)行燒焦再生，再生后的催化劑返回提升管反應(yīng)器循環(huán)使用；其中，第一和第二提升管反應(yīng)器共用一個沉降器和再生器。本發(fā)明中，所述催化劑為催化裂化催化劑，其組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本發(fā)明中，所述重質(zhì)烴油原料為初餾點大于250°C的石油烴餾分，優(yōu)選為原油常 壓蒸餾的常壓渣油餾分、原油減壓蒸餾的減壓蠟油餾分、原油減壓蒸餾的減壓渣油餾分、減 壓渣油溶劑脫浙青油、減壓渣油加氫裂化尾油和減壓渣油加氫處理重油餾分中的一種或幾 種。本發(fā)明中，所述分餾塔頂循環(huán)油來自于本裝置的產(chǎn)品分離系統(tǒng)，為汽油重組分與 柴油較輕組分的混合物，餾程在40 350°C之間。
本發(fā)明的方法中，第一提升管的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為450 650°C，反應(yīng)壓 力為80 450KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為(3 20) 1，水蒸汽與原料油的質(zhì)量比為 (0.02 0.5) 1，反應(yīng)時間為0. 1 30秒。第二提升管的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為400 560°C，反應(yīng)壓力為80 450KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為(3 20) 1，水蒸汽與原料油 的質(zhì)量比為(0.02 0.5) 1，反應(yīng)時間為0. 1 30秒。本發(fā)明的方法中，第一提升管的優(yōu)選反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為480 550°C，反應(yīng) 壓力為100 300KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為(3 10) 1，水蒸汽與原料油的質(zhì)量比 為(0.02 0.3) 1，反應(yīng)時間為0.1 10秒。第二提升管的優(yōu)選反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度 為450 550°C，反應(yīng)壓力為100 300KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為(3 10) 1，水蒸 汽與原料油的質(zhì)量比為(0. 02 0. 5) 1，反應(yīng)時間為0. 1 5秒。本發(fā)明采用雙提升管反應(yīng)器進(jìn)行烴油的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，通過在第一提升管中進(jìn)行 重質(zhì)烴油原料的催化劑裂化反應(yīng)，在第二提升管中進(jìn)行塔頂循環(huán)油的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，在焦 炭和干氣產(chǎn)率基本不變的前提下，減少了低十六烷值的柴油產(chǎn)率，大幅度的提高了高價值 的汽油產(chǎn)率和液化氣產(chǎn)率，并且使汽油中芳烴含量增加、辛烷值提高，汽油的品質(zhì)得到明顯 改善。


附圖為本發(fā)明用于烴油催化轉(zhuǎn)化的提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下詳細(xì)闡述本發(fā)明。本發(fā)明的方法在包括兩個提升管反應(yīng)器的裝置中進(jìn)行，將預(yù)熱后的重質(zhì)烴油原料 和預(yù)提升介質(zhì)由底部引入第一提升管反應(yīng)器，與從再生器來的高溫催化劑接觸進(jìn)行催化裂 化反應(yīng)，并一起向上流動，反應(yīng)產(chǎn)物與帶焦炭的待生催化劑由上部出口引出反應(yīng)器，進(jìn)入沉 降器；將分餾塔頂循環(huán)油和預(yù)提升介質(zhì)輸入第二提升管反應(yīng)器底部，與從再生器來的高溫 催化劑接觸反應(yīng)，并一起向上流動，反應(yīng)產(chǎn)物與帶焦炭的待生催化劑由上部出口引出反應(yīng) 器，進(jìn)入沉降器；來自兩個提升管的反應(yīng)油氣和待生催化劑在同一沉降器中分離，分離出的 催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器燒焦再生，再生催化劑返回提升管反應(yīng)器循環(huán)使用，分離出的 反應(yīng)油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品分離，將后續(xù)分離系統(tǒng)的分餾塔頂循環(huán)油的部分或全 部輸入第二提升管反應(yīng)器。本發(fā)明中，所述重質(zhì)烴油原料為初餾點大于250°C的石油烴餾分，優(yōu)選為原油常 壓蒸餾的常壓渣油餾分、原油減壓蒸餾的減壓蠟油餾分、原油減壓蒸餾的減壓渣油餾分、減 壓渣油溶劑脫浙青油、減壓渣油加氫裂化尾油和減壓渣油加氫處理重油餾分中的一種或幾 種。本發(fā)明中，所述分餾塔頂循環(huán)油為汽油重組分與柴油較輕組分的混合物，餾程在 40 350°C之間。分餾塔頂循環(huán)油與重質(zhì)烴油原料的質(zhì)量比為1 (1 10)，優(yōu)選為1 (2 5)。本發(fā)明中，所述催化劑為催化裂化催化劑，其組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。催化 裂化催化劑通常含有分子篩和耐熱無機(jī)氧化物，可選擇性含有粘土。分子篩通常為Y型沸石、具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石、β沸石、絲光沸石、Ω沸石中的一種或幾種，具有五元環(huán) 結(jié)構(gòu)的高硅沸石包括ZSM-5沸石和ZRP沸石。耐熱無機(jī)氧化物通常為氧化鋁、氧化硅、無定 型硅鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化硼、堿土金屬氧化物中的一種或幾種。粘土通常為嶺土、多水 高嶺土、蒙脫土、硅藻土、埃洛石、皂石、累脫土、海泡石、凹凸棒石、水滑石、硼潤土中的一種 或幾種。第一提升管的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為450 650°C，反應(yīng)壓力為80 450KPa，催 化劑與原料油質(zhì)量比為(3 20) 1，水蒸汽與原料油的質(zhì)量比為(0.02 0.5) 1，反 應(yīng)時間為0. 1 30秒。優(yōu)選條件為反應(yīng)溫度為480 550°C，反應(yīng)壓力為100 300KPa， 催化劑與原料油質(zhì)量比為(3 10) 1，水蒸汽與原料油的質(zhì)量比為(0.02 0.3) 1， 反應(yīng)時間為0. 1 10秒。第二提升管的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為400 560°C，反應(yīng)壓力為80 450KPa，催 化劑與原料油質(zhì)量比為(3 20) 1，水蒸汽與原料油的質(zhì)量比為(0.02 0.5) 1，反應(yīng) 時間為0. 1 30秒。。優(yōu)選條件為反應(yīng)溫度為450 550°C，反應(yīng)壓力為100 300KPa， 催化劑與原料油質(zhì)量比為(3 10) 1，水蒸汽與原料油的質(zhì)量比為(0.02 0.5) 1， 反應(yīng)時間為0. 1 5秒。本發(fā)明中，第一提升管反應(yīng)器與第二提升管反應(yīng)器的體積比為1 (0. 1 1)， 優(yōu)選為1 (0.2 0.5)。兩個提升管反應(yīng)器直徑可以相同，也可以不同，當(dāng)提升管反應(yīng) 器各反應(yīng)區(qū)的直徑相同時，則第一提升管反應(yīng)器與第二提升管反應(yīng)器的高度比即為體積 比，因此，當(dāng)提升管反應(yīng)器直徑相同時，第一提升管反應(yīng)器與第二提升管反應(yīng)器的高度比為 1 (0. 1 1)，優(yōu)選為 1 (0. 2 0. 5)。所述的預(yù)提升介質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種預(yù)提升介質(zhì)，如水蒸汽、煉油廠 干氣、輕質(zhì)烷烴、輕質(zhì)烯烴中的一種或幾種。預(yù)提升介質(zhì)的作用是使催化劑加速上升，在提 升管反應(yīng)器底部形成密度均勻的催化劑活塞流。預(yù)提升介質(zhì)的用量為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所 公知，一般來說，預(yù)提升介質(zhì)的用量占烴油總量的1 30重量％，優(yōu)選2 15重量％。本發(fā)明中，在汽提器中采用水蒸汽進(jìn)行汽提，其作用是將催化劑顆粒之間和顆粒 孔隙內(nèi)充滿的油氣置換出來，提高油品產(chǎn)率。用于汽提的水蒸汽的量為本領(lǐng)域的技術(shù)人員 所公知。一般來說，用于汽提的水蒸汽量占催化劑循環(huán)量的0. 1 0. 8重量％，優(yōu)選0. 2 0. 4重量％。所述的待生催化劑的碳含量約為0. 5 1. 2重量％。再生催化劑為完全再生的催 化劑，該催化劑碳含量約為0. 01 0. 05重量％。以下結(jié)合附圖，通過實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。對比例和實施例中所用的催化裂化催化劑LV-23由中國石油天然氣集團(tuán)公司蘭 州催化劑廠生產(chǎn)，性質(zhì)列于表1 ；所用的塔頂循環(huán)油為催化裂化裝置本身分餾塔塔頂循環(huán) 油，性質(zhì)列于表2，常壓渣油取自中國石油化工集團(tuán)公司滄州分公司，性質(zhì)列于表3。對比例本對比例采用中型提升管反應(yīng)器，該提升管反應(yīng)器為總高度為10米，直徑為25厘 米的圓柱體結(jié)構(gòu)，該提升管最下部為預(yù)提升段。催化劑使用表1的LV-23，加工的原料為表 3的常壓渣油。具體實施步驟為預(yù)熱后的常壓渣油通過霧化噴嘴2進(jìn)入提升管反應(yīng)器1底部，與在預(yù)提升介質(zhì)3作用下來自再生器15通過再生管線14的再生催化劑混合，沿提升管向上 至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器8，經(jīng)旋風(fēng)分離器組9分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物 通過管線13進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)分離產(chǎn)品，催化劑經(jīng)汽提器7汽提得到待生催化劑，待生催 化劑經(jīng)待生管線12進(jìn)入再生器15燒焦恢復(fù)活性后循環(huán)使用。主要操作條件為再生器溫度670°C，提升管出口溫度502°C，壓力140千帕，原料 預(yù)熱溫度200°C，霧化蒸汽量為原料油的5wt%，預(yù)提升蒸汽量為原料原料油的5wt%，劑油 比6，原料油在提升管中的停留時間(反應(yīng)時間)4秒。產(chǎn)品分布結(jié)果列于表4，汽油組成和性質(zhì)列于表5。實施例本實施例采用中型雙提升管反應(yīng)器，第一提升管反應(yīng)器1為總高度為10米，直徑 為25厘米的圓柱體結(jié)構(gòu)，該提升管最下部為預(yù)提升段。催化劑使用表1的LV-23，加工的 原料為表3的常壓渣油。第二提升管反應(yīng)器5為總高度為8米，直徑為25厘米的圓柱體結(jié) 構(gòu)，該提升管最下部為預(yù)提升段。催化劑使用表1的LV-23，加工的原料為表2的催化裂化 分餾塔頂循環(huán)油。具體實施步驟為預(yù)熱后的常壓渣油通過霧化噴嘴2進(jìn)入第一提升管1反應(yīng)器底 部，與在預(yù)提升介質(zhì)3作用下來自再生器通過再生管線14的再生催化劑混合，沿提升管向 上至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器8，經(jīng)旋風(fēng)分離器組9分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn) 物通過管線13進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)分離產(chǎn)品，催化劑經(jīng)汽提器7汽提得到待生催化劑，待生 催化劑經(jīng)待生管線12進(jìn)入再生器15燒焦恢復(fù)活性后循環(huán)使用。將分離系統(tǒng)分餾塔塔頂循環(huán)油通過霧化噴嘴5進(jìn)入第二提升管反應(yīng)器4底部，與 在預(yù)提升介質(zhì)6作用下來自再生器通過再生管線11的再生催化劑混合，沿提升管向上至提 升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器8，經(jīng)旋風(fēng)分離器組10分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng) 管線13進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)分離產(chǎn)品，催化劑經(jīng)汽提器7汽提得到待生催化劑，催化劑經(jīng)汽 提器7汽提得到待生催化劑，待生催化劑經(jīng)待生管線12進(jìn)入再生器15燒焦恢復(fù)活性后循 環(huán)使用。主要操作條件為再生器溫度670°C，第一提升管出口溫度502°C，壓力140千帕， 原料預(yù)熱溫度200°C，霧化蒸汽量為原料油的5wt%，預(yù)提升蒸汽量為原料原料油的5wt%， 劑油比6，原料油在提升管中的停留時間(反應(yīng)時間)4秒。第二提升管出口溫度505°C，壓 力140千帕，原料預(yù)熱溫度10(TC，霧化蒸汽量為原料油的3wt %，預(yù)提升蒸汽量為原料原料 油的3wt%，劑油比6，原料油在提升管中的停留時間(反應(yīng)時間)3秒。產(chǎn)品分布結(jié)果列于表4，汽油組成和性質(zhì)列于表5。表 權(quán)利要求
1.一種烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，包括(1)將重質(zhì)烴油原料輸入第一提升管反應(yīng)器，與催化劑接觸，在催化裂化的條件下反 應(yīng)，生成的油氣和反應(yīng)后的催化劑向上進(jìn)入沉降器；(2)將分餾塔頂循環(huán)油輸入第二提升管反應(yīng)器，與催化劑接觸，在催化裂化的條件下進(jìn) 行反應(yīng)，生成的油氣和反應(yīng)后的催化劑向上進(jìn)入沉降器；(3)在沉降器中，催化劑和油氣分離，油氣去后續(xù)分離系統(tǒng)分離反應(yīng)產(chǎn)品，催化劑去再 生器進(jìn)行燒焦再生，再生后的催化劑返回提升管反應(yīng)器循環(huán)使用；其中，第一和第二提升管反應(yīng)器共用一個沉降器和再生器。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述重質(zhì)烴油原料為原油常壓蒸餾的常 壓渣油餾分、原油減壓蒸餾的減壓蠟油餾分、原油減壓蒸餾的減壓渣油餾分、減壓渣油溶劑 脫浙青油、減壓渣油加氫裂化尾油和減壓渣油加氫處理重油餾分中的一種或幾種。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一提升管的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為 450 650°C，反應(yīng)壓力為80 450KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為3 20 1，水蒸汽與原 料油的質(zhì)量比為0.02 0.5 1，反應(yīng)時間為0. 1 30秒；第二提升管的反應(yīng)條件為反 應(yīng)溫度為400 560°C，反應(yīng)壓力為80 450KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為3 20 1，水 蒸汽與原料油的質(zhì)量比為0.02 0.5 1，反應(yīng)時間為0.1 30秒。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第一提升管的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為 480 550°C，反應(yīng)壓力為100 300KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為3 10 1，水蒸汽與原 料油的質(zhì)量比為0.02 0.3 1，反應(yīng)時間為0.1 10秒；第二提升管的反應(yīng)條件為反 應(yīng)溫度為450 550°C，反應(yīng)壓力為100 300KPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為3 10 1， 水蒸汽與原料油的質(zhì)量比為0.02 0.5 1，反應(yīng)時間為0. 1 5秒。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分餾塔頂循環(huán)油與重質(zhì)烴油原料的質(zhì)量 比為1 1 10。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，分餾塔頂循環(huán)油與重質(zhì)烴油原料的質(zhì)量 比為1 2 5。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一提升管反應(yīng)器與第二提升管反應(yīng)器 的體積比為1 0. 1 1。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第一提升管反應(yīng)器與第二提升管反應(yīng)器 的體積比為1 0.2 0.5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，將重質(zhì)烴油原料輸入第一提升管反應(yīng)器，與催化劑接觸反應(yīng)；將分餾塔頂循環(huán)油輸入第二提升管反應(yīng)器，與催化劑接觸反應(yīng)；生成的油氣和反應(yīng)后的催化劑向上進(jìn)入沉降器，在沉降器中催化劑和油氣分離，油氣去后續(xù)分離系統(tǒng)分離反應(yīng)產(chǎn)品，催化劑去再生器進(jìn)行燒焦再生，再生后的催化劑返回提升管反應(yīng)器循環(huán)使用；其中第一和第二提升管反應(yīng)器共用一個沉降器和再生器。采用本發(fā)明可提高汽油和液化氣產(chǎn)率，同時改善汽油品質(zhì)。
文檔編號C10G55/00GK102086414SQ200910250059
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者侯典國, 毛安國 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院