專(zhuān)利名稱(chēng)：一種重油減壓深拔分級(jí)-分區(qū)催化裂化組合工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高重油催化裂化原料轉(zhuǎn)化效率的重油減壓深拔分級(jí)-分區(qū)催化裂化組合工藝方法，屬于石油加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
催化裂化工藝是重質(zhì)油輕質(zhì)化的主要手段，是液化石油氣、汽油、柴油等輕質(zhì)油品的重要生產(chǎn)過(guò)程。傳統(tǒng)的催化裂化原料主要是煉廠中常減壓裝置提供的減壓餾分油，由于對(duì)輕質(zhì)油需求的不斷增長(zhǎng)以及原油價(jià)格的提高，利用催化裂化技術(shù)加工重質(zhì)原料油如常壓重油、減壓渣油及脫浙青殘?jiān)鸵蕴岣呓?jīng)濟(jì)效益已經(jīng)成為煉油企業(yè)的重要選擇。目前，對(duì)于重質(zhì)原料油的加工，除了殘?zhí)恐岛椭亟饘俸?尤其是釩含量)特別低的石蠟基減壓(例如大慶減壓渣油)可以直接進(jìn)入催化裂化裝置加工以外(大慶減壓渣油催化裂化技術(shù)，吳秀章，楊寶康，石油煉制與化工，2001，32 (8) 6 10 ；燕化減壓渣油催化裂化裝置再生系統(tǒng)改造的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)措施，宋以常，凌逸群，梁鳳印，石油煉制與化工， 2002,33(5) 20 23)，絕大部分的渣油都是部分摻入減壓餾分油中進(jìn)入催化裂化裝置加工，而摻入的比例受到渣油中殘?zhí)恐怠⒅亟饘偌皻浜康膰?yán)格限制，這也嚴(yán)重限制了利用催化裂化裝置直接加工渣油的能力。利用常減壓裝置優(yōu)化以提高減壓餾分油拔出率，為催化裂化裝置提供盡可能多優(yōu)質(zhì)原料一直是眾多煉廠提高自身加工水平的方向。近年來(lái)，為了提高總拔出率和油品質(zhì)量， 國(guó)內(nèi)外都有對(duì)原油常減壓蒸餾技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的報(bào)道。比較典型的技術(shù)有更換高效塔內(nèi)件； 優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)；改進(jìn)減壓塔的抽真空系統(tǒng)；初餾塔開(kāi)側(cè)線；初餾塔改為閃蒸塔；常減壓塔間增設(shè)減壓閃蒸塔、常減壓塔增設(shè)提餾段；雙常壓塔流程；雙減壓塔流程；干式蒸餾技術(shù)等。 此類(lèi)技術(shù)在 CN1061080C、CN1054312C、CN1620120A、CNi;344780A、CN1194070C、CN101376068A 等有所公開(kāi)。這些專(zhuān)利技術(shù)從提高原油拔出率出發(fā)，可以為下游二次加工裝置(例如催化裂化、加氫裂化、延遲焦化)提供更多的原料，這對(duì)于強(qiáng)化常減壓裝置在煉廠中的一次加工能力發(fā)揮了巨大作用。但是，考慮到催化裂化裝置進(jìn)料性質(zhì)的特殊性，利用常減壓裝置為催化裂化裝置輸送盡可能多的優(yōu)質(zhì)原料，這對(duì)于常減壓裝置依然還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。目前，國(guó)內(nèi)外各大煉油公司大體上把殘?zhí)恐敌∮? IOwt %，重金屬 Ni (鎳)+V (釩)小于25 30 μ g/g作為現(xiàn)階段催化裂化可以直接進(jìn)料的限制條件，這是因?yàn)閷?duì)殘?zhí)恐涤胸暙I(xiàn)的膠質(zhì)浙青質(zhì)、重金屬等雜質(zhì)對(duì)催化裂化加工過(guò)程的催化劑用量和產(chǎn)品收率造成很大的負(fù)面影響。對(duì)于催化裂化進(jìn)料，這些膠質(zhì)、浙青質(zhì)及重金屬等雜質(zhì)絕大多數(shù)存在于來(lái)自常減壓裝置的渣油原料中，這也是造成了目前催化裂化裝置摻煉渣油難度大、 產(chǎn)品分布差的主要原因。然而，近年來(lái)的研究表明，如果從餾程上對(duì)來(lái)自常減壓裝置的催化裂化渣油原料深入?yún)^(qū)分，則這些渣油可以進(jìn)一步分離為兩部分，一部分氫含量高，含有大量的飽和分和芳香分，其餾程范圍大多集中在< 520 620°C溫度范圍內(nèi)(不同產(chǎn)地和基屬的原料這部分餾分的餾程范圍存在差異)，由于這部分餾分包含大量的催化裂化反應(yīng)條件下易于轉(zhuǎn)化組分，因此這部分餾分可以稱(chēng)為優(yōu)質(zhì)催化原料；而另外一部分含有大量的多環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴、重金屬和膠質(zhì)浙青質(zhì)，其餾程范圍大多集中在> 520 620°C溫度范圍內(nèi)，由于這部分物料包含大量常規(guī)重油催化裂化反應(yīng)條件下難以轉(zhuǎn)化組分，且還會(huì)對(duì)優(yōu)質(zhì)原料的轉(zhuǎn)化造成較大影響，因此這部分餾分可以稱(chēng)為劣質(zhì)催化原料。對(duì)于優(yōu)質(zhì)或劣質(zhì)催化原料來(lái)講，餾程范圍及化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成的較大差異決定了它們反應(yīng)性能存在較大差異。具體表現(xiàn)在稠環(huán)的非烴類(lèi)化合物、稠環(huán)芳烴及稠環(huán)環(huán)烷烴吸附能力強(qiáng)而反應(yīng)速率低，而帶有較長(zhǎng)側(cè)鏈的單環(huán)芳烴及大分子異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴吸附能力弱而反應(yīng)速率高，這就造成了不同烴類(lèi)之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附和對(duì)反應(yīng)的阻滯作用。吸附能力強(qiáng)而反應(yīng)速率低的稠環(huán)非烴類(lèi)化合物、稠環(huán)芳烴一旦首先占據(jù)催化劑表面，它們反應(yīng)速率慢，不易脫附，甚至縮合成為焦炭覆蓋在催化劑表面，造成催化劑失活，這就嚴(yán)重影響了其它易于裂化烴類(lèi)的反應(yīng)效率。而對(duì)于重油催化裂化裝置的優(yōu)質(zhì)原料，其中含有大量的在催化裂化反應(yīng)條件下易于轉(zhuǎn)化的組分，如果這部分原料與含有大量非烴類(lèi)化合物、稠環(huán)芳烴的劣質(zhì)原料一同進(jìn)料反應(yīng)，勢(shì)必在同一反應(yīng)區(qū)內(nèi)發(fā)生惡性吸附競(jìng)爭(zhēng)和對(duì)反應(yīng)的阻滯作用，結(jié)果會(huì)影響整個(gè)原料的反應(yīng)轉(zhuǎn)化。另一方面，劣質(zhì)原料中大量的稠環(huán)非烴類(lèi)化合物、稠環(huán)芳烴及膠質(zhì)浙青質(zhì)反應(yīng)速率低，需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間才能達(dá)到理想的轉(zhuǎn)化深度。常規(guī)提升管反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間控制在3s左右，對(duì)于易轉(zhuǎn)化的優(yōu)質(zhì)原料部分來(lái)說(shuō)，這一反應(yīng)時(shí)間是合適的，但對(duì)于劣質(zhì)原料部分來(lái)說(shuō)，這一反應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，造成大量非轉(zhuǎn)化徹底的重組分吸附在待生劑上被帶入汽提段，這些重組分一部分被汽提出來(lái)進(jìn)入沉降器后容易冷凝下來(lái)，造成沉降器結(jié)焦，另一部分被帶入再生器內(nèi)像焦炭一樣燒掉(“對(duì)重油催化裂化反應(yīng)歷程的若干再認(rèn)識(shí)——“新型多區(qū)協(xié)控重油催化裂化技術(shù)MZCC”的提出”.高金森，春明，盧春喜，毛羽，煉油技術(shù)與工程， 2006,36(12) 1-6 ；)，也嚴(yán)重地降低了重油催化裂化過(guò)程的輕質(zhì)油收率和液收率。然而，目前來(lái)自常減壓裝置進(jìn)入重油催化裂化裝置加工的原料并沒(méi)有從餾分組成及其反應(yīng)性能上進(jìn)行區(qū)分，都是采用摻煉的形式將各種原料混合在一起進(jìn)入催化裂化裝置，并在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)和相同工藝條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，結(jié)果由于優(yōu)質(zhì)與劣質(zhì)催化原料兩者的反應(yīng)性能差異和反應(yīng)步調(diào)的不一致，造成反應(yīng)深度不優(yōu)化并相互干擾，嚴(yán)重影響了整個(gè)原料的催化裂化轉(zhuǎn)化效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用減壓深拔裝置對(duì)進(jìn)入重油催化裂化裝置的原料進(jìn)一步分離分級(jí)，將其切割為富含催化裂化裝置易處理組分的優(yōu)質(zhì)部分和含有大量多環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴、重金屬和膠質(zhì)浙青質(zhì)的劣質(zhì)部分，然后使其分別進(jìn)入催化裂化裝置反應(yīng)器系統(tǒng)為其提供的獨(dú)立反應(yīng)區(qū)，并在各自優(yōu)化的工藝條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方法。該方法可以有效避免重質(zhì)催化原料中劣質(zhì)組分與適宜裂化優(yōu)質(zhì)組分之間發(fā)生的惡性吸附競(jìng)爭(zhēng)及對(duì)反應(yīng)的阻滯作用，同時(shí)也克服了原料的劣質(zhì)部分在常規(guī)提升管反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)深度不足的問(wèn)題，顯著提高輕質(zhì)油及液收率，一定程度上解決煉廠催化裂化原料日益劣質(zhì)化問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種重油減壓深拔分級(jí)-分區(qū)催化裂化組合工藝方法包括如下步驟首先，在常規(guī)的常壓蒸餾裝置或常減壓蒸餾裝置旁增設(shè)一套減壓深拔裝置，使經(jīng)過(guò)蒸餾后得到的常壓重油或減壓渣油在進(jìn)入催化裂化裝置加工前先進(jìn)入該減壓深拔裝置進(jìn)一步分離，根據(jù)催化裂化裝置對(duì)進(jìn)料分級(jí)的要求，該減壓深拔裝置的操作工藝條件為原料入口溫度為360 460°C，優(yōu)選375 445°C，塔頂溫度為40 150°C，塔頂絕對(duì)壓力5 50mmHg，塔底溫度為360 420°C，減壓深拔塔理論塔板為5 20。在減壓深拔塔設(shè)側(cè)線抽出餾程< 520 620°C的優(yōu)質(zhì)催化原料，并控制該抽出原料的殘?zhí)恐敌∮? ；在減壓深拔塔底抽出餾程范圍> 520 620°C的劣質(zhì)催化原料，并控制該抽出原料的殘?zhí)恐荡笥? 4wt% ；然后，將減壓深拔裝置分離出的優(yōu)質(zhì)催化原料和劣質(zhì)催化原料分別送入催化裂化裝置反應(yīng)器系統(tǒng)中分別為優(yōu)質(zhì)催化原料和劣質(zhì)催化原料設(shè)置的獨(dú)立反應(yīng)區(qū)，并在各自優(yōu)化的工藝條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化。上述步驟中，對(duì)于增設(shè)的減壓深拔裝置包括預(yù)熱爐、塔體、塔盤(pán)或填料，以及抽真空設(shè)備；上述步驟中，對(duì)于減壓深拔裝置分離出的優(yōu)質(zhì)的催化原料，要求餾程范圍小于 520 620°C，殘?zhí)恐敌∮? ；對(duì)于減壓深拔裝置分離出的劣質(zhì)的催化原料，要求餾程范圍大于520 620°C，殘?zhí)恐荡笥? ；上述步驟中，對(duì)于優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)催化原料的催化裂化加工方法和裝置，已經(jīng)提出了在常規(guī)催化裂化裝置上設(shè)立兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)區(qū)進(jìn)行分級(jí)分區(qū)催化裂化，并已經(jīng)與本申請(qǐng)同日申請(qǐng)了相關(guān)的專(zhuān)利，名稱(chēng)為一種加工重油的提升管催化裝置和應(yīng)用由主提升管和副提升管構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器，主提升管上部提升管是一個(gè)徑向與主提升管的下部提升管徑向等大或縮小的出口段，下部提升管設(shè)有提升蒸汽入口、劣質(zhì)重油入口和再生斜管，擴(kuò)徑提升管在主提升管高度的20 95%處的任意位置，擴(kuò)徑提升管高度占主提升管高度的 20 75%，擴(kuò)徑提升管與主提升管下部提升管的直徑之比為(1.0 3.0) 1;副提升管與主提升管的接口在主提升管的擴(kuò)徑提升管的中下部。一種重油分區(qū)催化裂化裝置和應(yīng)用 由提升管反應(yīng)器和組合反應(yīng)器構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器，底部分別通過(guò)催化劑輸送管和再生催化劑滑閥與再生器底部連接，提升管反應(yīng)器和組合反應(yīng)器上部分別與油氣分離器連接； 組合反應(yīng)器由快速床和輸送床構(gòu)成，快速床設(shè)置在輸送床的下部，高度為組合反應(yīng)器高度的1 50%，快速床與輸送床直徑比為(1. 0 3. 0) 1 ；急冷劑進(jìn)口設(shè)置在快速床上部。 一種重油串聯(lián)分區(qū)分級(jí)催化裂化的方法和裝置催化裂化提升管反應(yīng)器分為上反應(yīng)區(qū)和下反應(yīng)區(qū)兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)區(qū)，下反應(yīng)區(qū)為快速床或用垂直套管式結(jié)構(gòu)的擴(kuò)徑提升管，帶垂直套管式結(jié)構(gòu)的擴(kuò)徑提升管結(jié)構(gòu)為內(nèi)管、外管將下反應(yīng)區(qū)分為內(nèi)外兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域，在內(nèi)管和外管形成的環(huán)隙下部設(shè)一圍繞內(nèi)管的環(huán)形分布器，內(nèi)管橫截面積與環(huán)隙橫截面積的比值為 1 (0.1 10)，下反應(yīng)區(qū)有效高度為整個(gè)提升管反應(yīng)器高度的1 50%。本申請(qǐng)的重油減壓深拔分級(jí)工藝可以與上述分區(qū)催化裂化工藝進(jìn)行組合。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本發(fā)明流程可見(jiàn)圖1，簡(jiǎn)述如下在常壓蒸餾裝置1旁增設(shè)一套減壓深拔裝置2， 從常壓塔底送出的常壓重油3進(jìn)入理論塔板數(shù)為5 20的減壓深拔裝置2，然后在原料入口溫度為360 460°C (優(yōu)選375 445°C )、塔頂溫度為40 150°C、塔頂絕對(duì)壓力5 50mmHg、塔底溫度為360 420°C的條件下進(jìn)行分離，在減壓深拔塔設(shè)側(cè)線抽出餾程范圍
<520 620°C、殘?zhí)恐敌∮? %的優(yōu)質(zhì)催化原料4，在減壓深拔塔底抽出餾程范圍> 520 620°C、殘?zhí)恐荡笥? %的劣質(zhì)催化原料5，優(yōu)質(zhì)催化原料4進(jìn)入催化裂化裝置 6的第I反應(yīng)區(qū)61進(jìn)行反應(yīng)，而劣質(zhì)催化原料5進(jìn)入催化裂化裝置6的第II反應(yīng)區(qū)62進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完全后的油氣7進(jìn)入下一個(gè)工藝過(guò)程。實(shí)施例2本發(fā)明流程可見(jiàn)圖2，簡(jiǎn)述如下在常減壓蒸餾裝置11旁增設(shè)一套理論塔板數(shù)為 5 20的減壓深拔裝置2，從減壓塔底送出的減壓渣油3進(jìn)入減壓深拔裝置2在原料入口溫度為360 460°C (優(yōu)選375 445°C )、塔頂溫度為40 150°C、塔頂絕對(duì)壓力5 50mmHg、塔底溫度為360 420°C的條件下進(jìn)行分離，在減壓深拔塔設(shè)側(cè)線抽出餾程范圍
<520 620°C、殘?zhí)恐敌∮? %的優(yōu)質(zhì)催化原料4，在減壓深拔塔底抽出餾程范圍> 520 620°C、殘?zhí)恐荡笥? %的劣質(zhì)催化原料5，優(yōu)質(zhì)催化原料4進(jìn)入催化裂化裝置 6的第I反應(yīng)區(qū)61進(jìn)行反應(yīng)，而劣質(zhì)催化原料5進(jìn)入催化裂化裝置6的第II反應(yīng)區(qū)62進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完全后的油氣7進(jìn)入下一個(gè)工藝過(guò)程。本發(fā)明是一種利用減壓深拔裝置對(duì)進(jìn)入重油催化裂化裝置的原料進(jìn)一步分離，將其切割為富含催化裂化裝置易處理組分的優(yōu)質(zhì)部分和含有大量多環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴、重金屬和膠質(zhì)浙青質(zhì)的劣質(zhì)部分，然后使其分別進(jìn)入催化裂化裝置反應(yīng)器不同反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方法。該方法可以有效避免重質(zhì)催化原料中劣質(zhì)組分與適宜裂化優(yōu)質(zhì)組分之間發(fā)生的惡性吸附競(jìng)爭(zhēng)及對(duì)反應(yīng)的阻滯作用，同時(shí)也克服了原料的劣質(zhì)部分在常規(guī)提升管反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)深度不足的問(wèn)題，顯著提高輕質(zhì)油及液收率，一定程度上解決煉廠催化裂化原料日益劣質(zhì)化問(wèn)題。為驗(yàn)證本發(fā)明的效果，采用圖1所示的工藝流程，利用減壓深拔裝置將常壓重油 (性質(zhì)見(jiàn)表1)進(jìn)一步分離為優(yōu)質(zhì)原料和劣質(zhì)原料，然后分別進(jìn)入分區(qū)催化裂化裝置中為其設(shè)置的各自獨(dú)立的反應(yīng)區(qū)內(nèi)，并在其最優(yōu)的工藝條件下進(jìn)行反應(yīng)，各自采用的優(yōu)化反應(yīng)條件如表2所示，同常規(guī)重油催化裂化相比較，采用該專(zhuān)利技術(shù)可以使輕質(zhì)油收率提高1.7個(gè)百分點(diǎn)，液收率提高2. 0個(gè)百分點(diǎn)，干氣和焦炭產(chǎn)率明顯降低。詳細(xì)產(chǎn)品分布可見(jiàn)表3。表1重油原料性質(zhì)
權(quán)利要求
1. 一種重油減壓深拔分級(jí)-分區(qū)催化裂化組合工藝方法，其特征在于 在常壓蒸餾裝置或常減壓蒸餾裝置旁增設(shè)一套減壓深拔裝置，使經(jīng)過(guò)蒸餾后得到的常壓重油或減壓渣油在進(jìn)入催化裂化裝置加工前先進(jìn)入該減壓深拔裝置進(jìn)一步分離，減壓深拔裝置的操作工藝條件為原料入口溫度為360 460°C，塔頂溫度為40 150°C，塔頂絕對(duì)壓力5 50mmHg，塔底溫度為360 420°C，減壓深拔塔理論塔板為5 20，在減壓深拔塔設(shè)側(cè)線抽出餾程< 520 620°C的優(yōu)質(zhì)催化原料，控制該抽出原料的殘?zhí)恐亓恐敌∮? 4% ；在減壓深拔塔底抽出餾程范圍> 520 620°C的劣質(zhì)催化原料，并控制該抽出原料的殘?zhí)恐亓恐荡笥? 4% ；然后，將減壓深拔裝置分離出的優(yōu)質(zhì)催化原料和劣質(zhì)催化原料分別送入催化裂化裝置反應(yīng)器系統(tǒng)中分別為優(yōu)質(zhì)催化原料和劣質(zhì)催化原料設(shè)置的獨(dú)立反應(yīng)區(qū)，并在各自優(yōu)化的工藝條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種重油減壓深拔分級(jí)-分區(qū)催化裂化組合工藝方法；在常壓蒸餾裝置或常減壓蒸餾裝置旁增設(shè)一套減壓深拔裝置，原料入口溫度為360～460℃，塔頂溫度為40～150℃，塔頂絕對(duì)壓力5～50mmHg，塔底溫度為360～420℃，減壓深拔塔理論塔板為5～20，餾程＜520～620℃、殘?zhí)恐亓恐担?～4％的為優(yōu)質(zhì)催化原料；餾程＞520～620℃、殘?zhí)恐亓恐担?～4％的為劣質(zhì)催化原料；將優(yōu)質(zhì)催化原料和劣質(zhì)催化原料分別送入催化裂化裝置設(shè)置的兩個(gè)獨(dú)立反應(yīng)區(qū)，在各自優(yōu)化的工藝條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化；該方法避免了劣質(zhì)原料與優(yōu)質(zhì)原料發(fā)生吸附競(jìng)爭(zhēng)和對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的阻滯作用，顯著提高了輕質(zhì)油的收率。
文檔編號(hào)C10G55/00GK102234530SQ201010169268
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉永干, 周華群, 張兆前, 張喜文, 朱占偉, 李文琦, 楊軍, 梅建國(guó), 王剛, 白躍華, 范建光, 董衛(wèi)剛, 高金森 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司