本發(fā)明涉及一種重油接觸裂化的工藝。

背景技術(shù)：

常規(guī)的催化裂化工藝大多是以比重、殘?zhí)?、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(duì)原料進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，以獲得汽油、柴油和液化氣并副產(chǎn)干氣、油漿與焦炭的重油輕質(zhì)化工藝。當(dāng)原料性質(zhì)超出催化裂化要求時(shí)，大多采用催化原料預(yù)處理如渣油加氫工藝，對(duì)催化原料進(jìn)行預(yù)精制，以降低殘?zhí)俊⒅亟饘俚?，以滿足催化裂化工藝的需求。對(duì)于更為重質(zhì)、劣質(zhì)的原料，煉油行業(yè)大多采用延遲焦化工藝加以處理，所產(chǎn)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(jià)格的總體上升趨勢(shì)，采用焦化工藝的經(jīng)濟(jì)效益日益受到嚴(yán)重影響，同時(shí)焦化工藝所面臨的環(huán)境相對(duì)惡劣、環(huán)保壓力增大等困難，使延遲焦化工藝的應(yīng)用受到制約；而以渣油加氫為先導(dǎo)、重油催化裂化為主干的重油輕質(zhì)化工藝，以及生產(chǎn)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(guó)石化石油化工科學(xué)研究院提出的渣油接觸裂化-焦炭氣化一體化技術(shù)思路可以有效地將催化裂化的重油輕質(zhì)化裂化反應(yīng)與生成的焦炭氣化有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以類似于催化裂化反應(yīng)-再生系統(tǒng)的工藝技術(shù)，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(zhì)化的同時(shí)，又解決了煉廠氫源的困境，同時(shí)也提升了環(huán)境保護(hù)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(yīng)所需的熱量與所產(chǎn)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(wèn)題，主要體現(xiàn)在：重油接觸裂化反應(yīng)所需的載體劑溫度不能太高，一般在680～710℃，過(guò)高則導(dǎo)致劑油比大幅度降低，使裂化部分油劑接觸差、產(chǎn)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(yīng)向有利于生成高附加值的氫氣和一氧化碳方向進(jìn)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(jīng)濟(jì)效益變差，甚至無(wú)法得到滿足后續(xù)制氫和其它合成氣轉(zhuǎn)化工藝的要求；單純地通過(guò)冷卻載體劑，雖然可以滿足裂化反應(yīng)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)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(yīng)器的熱平衡問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)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(yīng)器與來(lái)自熱量耦合器的混合催化劑進(jìn)行接觸裂化后，得到反應(yīng)產(chǎn)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(lái)自焦炭氣化器的氣化催化劑混合，并在流化介質(zhì)的流化作用下進(jìn)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(yīng)器進(jìn)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(fā)生氣化反應(yīng)，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(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，其中，所述重油裂化反應(yīng)器的操作條件為：接觸裂化溫度為490-560℃，絕對(duì)反應(yīng)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(duì)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(duì)壓力為0.15-0.5兆帕。

優(yōu)選地，其中，所述流化介質(zhì)為選自水蒸氣、氮?dú)夂腿剂蠚庵械闹辽僖环N，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(yōu)選地，其中，當(dāng)所述流化介質(zhì)為選自水蒸氣、氮?dú)夂腿剂蠚庵械闹辽僖环N時(shí)，將進(jìn)行所述流化作用后的所述流化介質(zhì)送入所述重油裂化反應(yīng)器中；當(dāng)所述流化介質(zhì)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(shí)，將進(jìn)行所述流化作用后的所述流化介質(zhì)送入所述焦炭氣化器中。

優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，其中，以體積計(jì)，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(yōu)選地，其中，將所述焦炭氣化器內(nèi)的部分催化劑進(jìn)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的工藝將高溫的氣化催化劑的熱量通過(guò)熱量耦合器與較低溫度的待生催化劑進(jìn)行充分的混合，不僅降低了進(jìn)入裂化反應(yīng)器的催化劑的溫度，而且提高了進(jìn)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(yīng)器的熱平衡問(wèn)題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是常規(guī)重油催化裂化裝置的反應(yīng)再生系統(tǒng)的示意圖；

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

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1重油裂化反應(yīng)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(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)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(yīng)器與來(lái)自熱量耦合器的混合催化劑進(jìn)行接觸裂化后，得到反應(yīng)產(chǎn)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(lái)自焦炭氣化器的氣化催化劑混合，并在流化介質(zhì)的流化作用下進(jìn)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(yīng)器進(jìn)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(fā)生氣化反 應(yīng)，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(jù)本發(fā)明，所述催化劑是本領(lǐng)域技術(shù)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(jù)本發(fā)明，所述重油裂化反應(yīng)器是本領(lǐng)域技術(shù)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(duì)反應(yīng)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(duì)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(duì)壓力為0.15-0.5兆帕。

根據(jù)本發(fā)明，所述流化介質(zhì)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，例如，可以為選自水蒸氣、氮?dú)夂腿剂蠚庵械闹辽僖环N，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(dāng)所述流化介質(zhì)為選自水蒸氣、氮?dú)夂腿剂蠚庵械闹辽僖环N時(shí)，可以將進(jìn)行所述流化作用后的所述流化介質(zhì)送入所述重油裂化反應(yīng)器中；當(dāng)所述流化介質(zhì)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(shí)，可以將進(jìn)行所述流化作用后的所述流化介質(zhì)送入所述焦炭氣化器中。

根據(jù)本發(fā)明，所述氣化劑是本領(lǐng)域技術(shù)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(jù)本發(fā)明，以體積計(jì)，可以根據(jù)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(jù)本發(fā)明，可以將所述焦炭氣化器內(nèi)的部分催化劑進(jìn)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(lǐng)域技術(shù)人 員所熟知的，本發(fā)明不再贅述。

下面將通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此而受到任何限制。

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

從熱量耦合器中出來(lái)的混合載體劑，帶炭量1～6w％，分為兩個(gè)部分，一部分返回重油裂化反應(yīng)器參與反應(yīng)，另一部分經(jīng)過(guò)待氣化滑閥進(jìn)入焦炭氣化器進(jìn)行焦炭氣化。焦炭氣化器出來(lái)的載體劑帶炭量0～1w％，經(jīng)再生滑閥進(jìn)入熱量耦合器參與熱量交換與焦炭均勻化，并實(shí)現(xiàn)載體劑的連續(xù)循環(huán)。