專利名稱：降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，屬于石油煉制催化裂化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
環(huán)境污染是當(dāng)今人們普遍關(guān)注的問題之一，隨著環(huán)境保護(hù)法的日趨嚴(yán)格，必須減少包括催化裂化(FCC)裝置在內(nèi)的各種裝置的硫氧化物排放量。同時(shí)催化裂化原料硫含量也越來越高，為此，如何降低FCC裝置中硫氧化物的排放已成為世界各大煉廠研究的熱點(diǎn)問題。在催化裂化工藝中，原料油中都含有一定的硫，在反應(yīng)器中，大約50%左右的硫轉(zhuǎn)化為H2S氣體，約30% 45%的硫留在液態(tài)產(chǎn)品中，另外5% 10%的硫則隨著焦炭積聚在催化劑上，這種焦炭中的硫在催化裂化再生器中氧化成硫氧化物(一般為90%的SO2和 10%的SO3W混合物)，這就是FCC裝置中硫氧化物來源。它隨煙道氣一起排入大氣，造成了對(duì)環(huán)境的污染。通常有三種途徑可以控制FCC工藝中硫氧化物的排放(1)原料油加氫脫硫；(2) 煙道氣的洗滌；(3)催化法脫硫氧化物。以上三種方法均存在投資大、工藝復(fù)雜、操作成本高的缺點(diǎn)。例如，專利CN101209391公開了一種脫除催化裂化催化劑再生煙氣中硫氧化物和/或氮氧化物的方法，將所述煙氣與吸附劑接觸，其中吸附劑為催化裂化催化劑。專利 CN101559367公開了一種脫除SO2與NOx的一體化吸收催化劑及其制備方法，主要采用具有強(qiáng)吸附力和催化活性的Y-Al2O3作為脫硫劑載體，通過等體積浸漬方法制備了不同組分的 CuO/ y -Al2O3吸收/催化劑，該脫硫劑不僅具有良好的脫除SO2的效果，并且對(duì)NOx也有良好的脫除效果。以上專利均采用后處理方式，吸附方法脫除催化裂化煙氣中的硫氧化物，工藝復(fù)雜，操作成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，投資小， 成本低，操作方便。本發(fā)明所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，將催化裂化原料經(jīng)均質(zhì)乳化設(shè)備在常壓、乳化溫度50 90°C、加水量 13%、多功能復(fù)合乳化劑加入量 0. 01 % 2%、攪拌速度20000 30000r/min的條件下進(jìn)行乳化，將乳化后的原料油作為催化原料直接進(jìn)行催化反應(yīng)。其中優(yōu)選乳化溫度為65 85°C，最佳70°C。多功能復(fù)合乳化劑由司盤30-70%、醇胺類表面活性劑25-50%和助溶劑5_10%
3混合制成，司盤優(yōu)選司盤60，醇胺類表面活性劑優(yōu)選三乙醇胺和助溶劑優(yōu)選混合芳烴，多功能復(fù)合乳化劑加入量優(yōu)選0. 05 0. 2%?；旌戏紵N以C8芳烴與C9芳烴以1 1質(zhì)量比混合。攪拌速度選擇22000-28000r/min適宜。乳化設(shè)備采用多級(jí)高速剪切、耐溫耐壓的轉(zhuǎn)定頭結(jié)構(gòu)，使得分散、溶解、乳化、粉碎同時(shí)完成，可實(shí)現(xiàn)渣油和浙青的油水乳化；多功能復(fù)合乳化劑采用非離子表面活性劑，不會(huì)引起催化劑中毒或設(shè)備腐蝕，通過加入助溶劑，具有良好的乳化功能和效果。重油催化裂化原料經(jīng)乳化后，改善了催化進(jìn)料的霧化程度，提高了催化進(jìn)料的分散性，大幅度降低了進(jìn)料油滴的粒徑，可以達(dá)到提高輕質(zhì)油收率和總液收，降低焦炭產(chǎn)率進(jìn)而降低煙氣中硫氧化物含量的目的，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益十分顯著。生產(chǎn)中，在提升管進(jìn)料噴嘴前增加均質(zhì)乳化裝置，將催化裂化原料與乳化劑和水混合并乳化，乳化后的催化裂化原料不需要原料罐直接由原料泵打入提升管反應(yīng)器。乳化后的催化裂化原料為油包水型乳化油，經(jīng)噴嘴霧化后的油滴內(nèi)包含著許多0. 5 5 μ m的水珠微粒，每個(gè)小水滴被油相包圍著。當(dāng)油滴噴出被加熱時(shí)，乳化油被一次霧化，由于水和油的沸點(diǎn)相差較大，水先汽化，體積急劇膨脹，產(chǎn)生了巨大的壓力，瞬間把油滴爆開，變成許多小油滴，這一過程稱之為“微爆”或二次霧化。二次霧化提高了催化裂化原料的霧化效果， 極大的改善了原料與催化劑的接觸，提高原料油的汽化率，從而提高催化裂化反應(yīng)效果。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在乳化工藝條件為加水量6%、乳化劑加入量0.05%、乳化溫度70°C的條件下制得的乳化油，進(jìn)入催化裂化試驗(yàn)裝置，在反應(yīng)溫度505°C、再生溫度 700°C、劑油比5. 0的工藝條件下，與未經(jīng)乳化的重油催化裂化原料相比較，干氣收率減少 0. 16個(gè)百分點(diǎn)，液化氣收率增加0. 24個(gè)百分點(diǎn)，汽油收率增加0. 95個(gè)百分點(diǎn)，柴油收率增加0. 56個(gè)百分點(diǎn)，重油收率減少0. 52個(gè)百分點(diǎn)，焦炭產(chǎn)率減少1. 07個(gè)百分點(diǎn)，輕質(zhì)油收率增加1. 51個(gè)百分點(diǎn)，總液收增加1. 75個(gè)百分點(diǎn)，轉(zhuǎn)化率增加0. 52個(gè)百分點(diǎn)，煙氣中硫氧化物含量降低44. 07%。說明催化裂化原料油乳化后可明顯提高輕質(zhì)油收率和總液收，煙氣中硫氧化物含量有顯著降低。且催化裂化原料乳化后對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)影響不大。采用本發(fā)明公開的催化原料油乳化連續(xù)進(jìn)料技術(shù)，可改善催化原料的霧化程度， 提高催化進(jìn)料的分散性，大幅度降低了進(jìn)料油滴的粒徑。催化原料油乳化后反應(yīng)所得輕質(zhì)油收率和總液收有明顯提高，煙氣中硫氧化物含量有顯著下降，投資小，成本低，操作方便。本發(fā)明廣泛適用于煉廠催化裂化，應(yīng)用前景廣闊，對(duì)提高催化裂化裝置的整體經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益具有重要的意義。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。將復(fù)合乳化劑、水和催化原料送入乳化機(jī)，在50 90°C下進(jìn)行乳化，最好是在 65 85°C下進(jìn)行乳化，制備成油包水型的乳化原料；將該乳化原料預(yù)熱到110 260°C，使其在催化裂化反應(yīng)條件下與催化劑接觸、反應(yīng)。本發(fā)明對(duì)于催化裂化原料油、乳化劑和水的混合方式?jīng)]有特別要求。實(shí)施例中所使用的催化原料性質(zhì)列于表1。實(shí)施例1
多功能復(fù)合乳化劑組成司盤6060%、三乙醇胺表面活性劑32%和混合芳烴8%， 其中混合芳烴以C8芳烴與C9芳烴以1 1質(zhì)量比混合。在加水量6 %、乳化劑加入量0.05%、乳化溫度70 V、攪拌速度22000r/min條件下制得了 FCC原料乳化油，其性質(zhì)列于表2。分別用FCC原料和乳化原料在提升管裝置上進(jìn)行催化裂化試驗(yàn)。工藝條件為，反應(yīng)溫度505°C，再生溫度700°C，劑油比5. 0。試驗(yàn)均為連續(xù)進(jìn)油10小時(shí)，進(jìn)油量為8kg ；乳化原料進(jìn)料方式為連續(xù)進(jìn)料，在提升管噴嘴前加裝均質(zhì)乳化設(shè)備，攪拌速度可調(diào)，乳化油處理量為0 50L。所得生成油進(jìn)行實(shí)沸點(diǎn)蒸餾切割得到汽油、柴油和重油。將所得生成油進(jìn)行油樣積累，生成油在實(shí)沸點(diǎn)蒸餾裝置上經(jīng)蒸餾切割得到催化汽油和催化柴油(其中催化汽油餾分為初餾點(diǎn) 200°C，催化柴油餾分為200°C 350°C )，對(duì)切割所得催化汽油和催化柴油進(jìn)行性質(zhì)分析。所得產(chǎn)品分布、汽柴油性質(zhì)及煙氣中硫氧化物含量對(duì)比列于表3。實(shí)施例2多功能復(fù)合乳化劑組成司盤6050%、三乙醇胺表面活性劑40%和混合芳烴 10%，其中混合芳烴以C8芳烴與C9芳烴以1 1質(zhì)量比混合。 在加水量2 %、乳化劑加入量0.01%、乳化溫度50 V、攪拌速度22000r/min條件下制得了 FCC原料乳化油，其性質(zhì)列于表2。分別用FCC原料和乳化原料在提升管裝置上進(jìn)行催化裂化試驗(yàn)。工藝條件為反應(yīng)溫度505°C，再生溫度700°C，劑油比5. 0。試驗(yàn)均為連續(xù)進(jìn)油10小時(shí)，進(jìn)油量為8kg ；乳化原料進(jìn)料方式為連續(xù)進(jìn)料，在提升管噴嘴前加裝均質(zhì)乳化設(shè)備，攪拌速度可調(diào)，乳化油處理量為0 50L。所得生成油進(jìn)行實(shí)沸點(diǎn)蒸餾切割得到汽油、柴油和重油。將所得生成油進(jìn)行油樣積累，生成油在實(shí)沸點(diǎn)蒸餾裝置上經(jīng)蒸餾切割得到催化汽油和催化柴油(其中催化汽油餾分為初餾點(diǎn) 200°C，催化柴油餾分為200°C 350°C )，對(duì)切割所得催化汽油和催化柴油進(jìn)行性質(zhì)分析。所得產(chǎn)品分布、汽柴油性質(zhì)及煙氣中硫氧化物含量對(duì)比列于表3。實(shí)施例3多功能復(fù)合乳化劑組成司盤6052%、三乙醇胺表面活性劑42%和混合芳烴6%， 其中混合芳烴以C8芳烴與C9芳烴以1 1質(zhì)量比混合。在加水量12 %、乳化劑加入量2 %、乳化溫度90 V、攪拌速度23000r/min條件下制得了 FCC原料乳化油，其性質(zhì)列于表2。分別用FCC原料和乳化原料在提升管裝置上進(jìn)行催化裂化試驗(yàn)。工藝條件為反應(yīng)溫度505°C，再生溫度700°C，劑油比5. 0。試驗(yàn)均為連續(xù)進(jìn)油10小時(shí)，進(jìn)油量為8kg ；乳化原料進(jìn)料方式為連續(xù)進(jìn)料，在提升管噴嘴前加裝均質(zhì)乳化設(shè)備，攪拌速度可調(diào)，乳化油處理量為0 50L。所得生成油進(jìn)行實(shí)沸點(diǎn)蒸餾切割得到汽油、柴油和重油。將所得生成油進(jìn)行油樣積累，生成油在實(shí)沸點(diǎn)蒸餾裝置上經(jīng)蒸餾切割得到催化汽油和催化柴油(其中催化汽油餾分為初餾點(diǎn) 200°C，催化柴油餾分為200°C 350°C )，對(duì)切割所得催化汽油和催化柴油進(jìn)行性質(zhì)分析。所得產(chǎn)品分布、汽柴油性質(zhì)及煙氣中硫氧化物含量對(duì)比列于表3。表1、原料性質(zhì)表
權(quán)利要求
1.一種降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于將催化裂化原料經(jīng)均質(zhì)乳化設(shè)備在常壓、乳化溫度50 90°C、加水量 13%、多功能復(fù)合乳化劑加入量 0. 01 % 2%、攪拌速度20000 30000r/min的條件下進(jìn)行乳化，將乳化后的原料油作為催化原料直接進(jìn)行催化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于乳化溫度為65 85°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于多功能復(fù)合乳化劑由司盤30-70%、醇胺類表面活性劑25-50%和助溶劑5-10%混合制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于司盤為司盤60，醇胺類表面活性劑為三乙醇胺和助溶劑為混合芳烴。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于混合芳烴以C8芳烴與C9芳烴以1 1質(zhì)量比混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于多功能復(fù)合乳化劑加入量為0. 05 0. 2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，其特征在于攪拌速度為 22000-28000r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低催化裂化煙氣中硫氧化物含量的方法，屬于石油煉制催化裂化技術(shù)領(lǐng)域，將催化裂化原料經(jīng)均質(zhì)乳化設(shè)備在常壓、乳化溫度50～90℃、加水量1％～13％、多功能復(fù)合乳化劑加入量0.01％～2％、攪拌速度20000～30000r/min的條件下進(jìn)行乳化，將乳化后的原料油作為催化原料直接進(jìn)行催化反應(yīng)。采用本發(fā)明公開的重油催化裂化原料乳化技術(shù)，可改善催化進(jìn)料的霧化程度，提高催化進(jìn)料的分散性，大幅度降低進(jìn)料油滴的粒徑，可以達(dá)到提高輕質(zhì)油收率和總液收，降低煙氣中硫氧化物含量的目的，投資小，成本低，操作方便。
文檔編號(hào)C10G55/06GK102453513SQ20101051618
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者劉愛華, 周忠國, 張艷, 徐興忠, 王建華, 許曉斌, 許金山, 達(dá)建文, 韓新竹 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司