專利名稱:催化裂解碳?xì)浠衔锏念A(yù)處理方法
本發(fā)明是關(guān)于商業(yè)用烴燃料(例如汽油)的生產(chǎn)，特別是關(guān)于用催化裂解過程生產(chǎn)汽油和其它烴燃料。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明是涉及從殘油生產(chǎn)汽油，先將殘油在熱再生裂解過程中進(jìn)行預(yù)處理，最后進(jìn)行催化裂解。
商業(yè)用烴燃料(例如汽油)，都是由較重的烴原料所制造出來。一般來說，烴原料是來自自然界，因此是含有多種碳?xì)浠衔锏幕旌象w，這些碳?xì)浠衔锏姆肿恿扛鳟悾袑挼姆悬c(diǎn)溫度范圍。來自自然界的烴一般也含有雜質(zhì)。
生產(chǎn)商業(yè)用燃料(例如汽油)的工藝于過去多年來已高度發(fā)展。一般來說，生產(chǎn)汽油的過程是催化裂解過程，烴進(jìn)料與催化劑一起送入高溫反應(yīng)器中，使烴進(jìn)料氣化，把重分子裂解為適宜商用的燃料沸點(diǎn)范圍內(nèi)的較小分子。催化裂解的反應(yīng)器可以是固定床反應(yīng)器或是提升管反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)料與催化劑在高溫下並流，歷時(shí)足以完成所需的裂解過程。
裂解過程后，必須把催化劑從反應(yīng)過的烴產(chǎn)品中分離出來，通常是先將其再生，並再循環(huán)到反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)使用。
所有天然存在的烴原料都含有成焦物質(zhì)、硫及金屬等，輕的重的都會(huì)污染催化裂解過程中的催化劑。較重的烴通常含有大量的易生焦物質(zhì)(瀝青質(zhì)、聚多環(huán)芳烴等等)和不易用任何現(xiàn)有預(yù)處理方法除去的重金屬等等。
因此，用含有較少污染物的低沸點(diǎn)的烴作催化裂解進(jìn)料是很有利的。但是，隨著天然低沸點(diǎn)的烴被消耗掉，石油業(yè)開始使用較重質(zhì)的烴，也就是殘油。作為殘油的烴原料通常包括蒸去輕質(zhì)油的殘余原油、常壓塔底油、拔頂原油、減壓塔底油和絕大部分其它比粗柴油重的碳?xì)浠衔铩?br>已發(fā)展了許多加工途徑，可在主工藝中的裂解之前，預(yù)處理這些殘油。溶劑脫瀝青、流化或延遲焦化和加氫處理法等是現(xiàn)時(shí)提高用於催化裂解過程的殘油品質(zhì)的預(yù)處理法。
溶劑脫瀝青、流化或延遲焦化等實(shí)際上都是脫碳的過程。由于這些過程所涉及的溫度及逗留時(shí)間問題，就大大損失了在最初原料的沸點(diǎn)范圍內(nèi)沸騰的物質(zhì)，同時(shí)也發(fā)生相當(dāng)程度的熱降解和分子重排。
加氫處理法導(dǎo)致產(chǎn)生過量輕質(zhì)氣態(tài)的烴產(chǎn)物，並且因?yàn)闅堄蛢?nèi)所含雜質(zhì)的毒害性，氫氣和催化劑的費(fèi)用將會(huì)十分昂貴。
本發(fā)明的一個(gè)目的，是基本上脫掉烴原料中，特別是殘油中的重金屬雜質(zhì)、硫和絕大部分的易生焦物質(zhì)(瀝青質(zhì)、多環(huán)芳烴)等。
本發(fā)明的另一目的，是提供一預(yù)處理法，使一般的烴原料內(nèi)，特別是殘油內(nèi)的雜質(zhì)能被除去，而對(duì)通常是液態(tài)碳?xì)浠衔锏某煞輷p害最小。
本發(fā)明的另一目的，是提供一個(gè)過程，使易生焦物質(zhì)、硫和重金屬雜質(zhì)等從殘油中除去，使制取的進(jìn)料可以在催化反應(yīng)器內(nèi)裂解，以產(chǎn)生汽油。
另外一個(gè)目的則是把在烴預(yù)處理過程中，由焦炭和輕質(zhì)氣體所引起的氫氣損失減至最低。
本發(fā)明的過程，是要在高溫下使烴進(jìn)料(例如殘油)和微粒狀固體間有充分的和很短暫的接觸，以氣化出有價(jià)值的各種油料。含有大量的進(jìn)料雜質(zhì)(就是金屬、碳渣等等)的非揮發(fā)性物質(zhì)，將化為焦化產(chǎn)物及附在固體上的焦炭，並在再生器內(nèi)焚燒，給過程供熱。反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間是0.05秒至0.50秒，最好是0.05至0.20秒，使被氣化油的氣相裂解減至最低;而溫度范圍則是850°F至1200°F，以達(dá)最高度的氣化，又以1000°F至1200°F為最佳;壓力則是0psig至350psig。固體與烴的重量比例是3至60，最好用5至30。本過程可有效地在熱再生裂解反應(yīng)器(TRC)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，固體和重質(zhì)烴進(jìn)料，是經(jīng)由一充分混拌室，送入輸送線反應(yīng)器的頂部。輸送線反應(yīng)器的下端是分離區(qū)，在這里預(yù)處理過的氣體和固體，被迅速地及有效地分離，氣體接著被直接送入催化裂解反應(yīng)器內(nèi)，或被貯存作將來裂解之用。
分離后，除去微粒狀固體上附著的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，然后?jīng)運(yùn)輸線送到加熱收集器。固體上附著的沉淀物在輸送線或加熱收集器內(nèi)被燒去，以供應(yīng)輸送線反應(yīng)器所需要的熱。燃燒焦炭所產(chǎn)生的煙道氣，將含有從重?zé)N中所除去的硫、各種氧化碳(例如一氧化碳、二氧化碳)和水蒸氣。硫是在下游用傳統(tǒng)的硫回收裝置回收，而一氧化碳，如果有的話，被輸送到熱生產(chǎn)設(shè)備作燃料燃燒用。
本發(fā)明的一種實(shí)例，包括將烴預(yù)處理過程與催化裂解反應(yīng)器緊密相連。TRC預(yù)處理系統(tǒng)的產(chǎn)品是溫度在700°F至1100°F之間的氣體。這氣體被輸送到催化裂解反應(yīng)器，其內(nèi)的催化劑顆粒溫度是1000至1700°F，比率是1磅氣體進(jìn)料對(duì)0.1至20磅催化劑。這種緊密相連的方案排除進(jìn)料氣化的要求，因此能更有效率地利用能量及改善催化裂解。
參閱附圖一，就可更容易了解本發(fā)明。
圖1是烴進(jìn)料預(yù)處理系統(tǒng)的過程和設(shè)備的整體示意圖。
圖2是有關(guān)烴進(jìn)料預(yù)處理系統(tǒng)和催化裂解系統(tǒng)的過程和設(shè)備的整體示意圖。
圖3是烴預(yù)處理系統(tǒng)的一種TRC反應(yīng)器的垂直斷面圖。
圖4是烴預(yù)處理系統(tǒng)的TRC分離器的斷面圖。
圖5是圖4的5-5線部分的斷面圖。
本發(fā)明的過程主要是用作重?zé)N進(jìn)料的預(yù)處理，使催化裂解能產(chǎn)生各種商用燃料，例如汽油。預(yù)處理設(shè)計(jì)是用于殘油，它比較重，沸點(diǎn)高于粗柴油。但是，本過程也適合用來預(yù)處理任何含有硫、重金屬或易生焦物質(zhì)的烴進(jìn)料。
如圖1所示，烴進(jìn)料預(yù)處理系統(tǒng)2主要包括一個(gè)反應(yīng)加料器4，一個(gè)輸送線反應(yīng)器6，一個(gè)分離器8，一個(gè)汽提塔10，一輸送線12和流化床接收器14。輸送線12也可有夾帶床加熱器16。
在烴進(jìn)料預(yù)處理過程中，微粒狀固體被加熱至1800°F，經(jīng)反應(yīng)加料器4(圖3詳細(xì)展示)，與烴進(jìn)料同時(shí)送到反應(yīng)器6。使反應(yīng)加料器4內(nèi)的微粒狀固體發(fā)生初步局部流化的水蒸氣，是經(jīng)由管18，輸送到反應(yīng)加料器4的。
烴進(jìn)料是經(jīng)由管20輸送到反應(yīng)器6的。烴進(jìn)料先被預(yù)熱到200°F至1000°F，最好是600°F至800°F，才輸送到反應(yīng)器6。在反應(yīng)器6內(nèi)微粒狀固體和烴進(jìn)料的重量比例是3比60，較好是5比30，最好則是5比15，使其能達(dá)到900°F至1200°F的反應(yīng)溫度，並且最好為1000°F至1200°F。
進(jìn)料在反應(yīng)器6內(nèi)的停留時(shí)間是0.05至0.50秒，最好是0.05至0.20秒。反應(yīng)器內(nèi)壓力則是0至350psig。
在此之后，微粒狀固體與反應(yīng)產(chǎn)物將在分離器8內(nèi)分離，詳情見于圖4。
經(jīng)旋風(fēng)分離器24離開分離器8的塔頂餾出物，立即被驟冷至650至850°F，最好是750°F至800°F，以中止裂解反應(yīng)。驟冷可由直接驟冷或非直接驟冷來實(shí)現(xiàn)。初步的直接驟冷是經(jīng)由管36輸送驟冷介質(zhì)到塔頂管22來完成，隨后才是管34的最后驟冷。
從分離器8出來的塔頂餾出氣態(tài)產(chǎn)品，經(jīng)管22被輸送到旋風(fēng)分離器24，以去除所夾帶的固體顆粒。從分離器8來的微粒狀固體，經(jīng)過管26，去汽提塔10。在旋風(fēng)分離器24中從氣態(tài)塔頂餾出物所分離出來的微粒狀固體，經(jīng)由另一管線29，也輸送到汽提塔10。
把惰性氣體，例如是水蒸氣，經(jīng)由管28，輸?shù)狡崴皇占?0。水蒸氣的溫度約為300°F至900°F，壓力是10至100psig。在汽提塔一收集器10內(nèi)，水蒸氣穿過微粒狀固體床，以解吸固體上的雜質(zhì)，再與雜質(zhì)一起經(jīng)排出管30;由塔頂離開。
已汽提凈化過的惰性顆粒，被經(jīng)由管32進(jìn)入輸送管12的載氣帶進(jìn)管12。微粒狀固體可在輸送管12內(nèi)由燃燒微粒狀固體上的碳(焦炭)，或是在流化床加熱器14內(nèi)進(jìn)行再加熱。在本發(fā)明的工藝過程中，固體上的焦炭含量是烴進(jìn)料重量的2至8%。從汽提塔一收集器排出的微粒狀固體，溫度是900°F至1200°F。焦炭的燃燒使微粒狀固體在送至反應(yīng)器時(shí)，溫度已升達(dá)1200°F至1400°F。在本發(fā)明的工藝過程中，較好的微粒狀固體與進(jìn)料的重量比例是5比30，最好是5比15。
經(jīng)管34離開旋風(fēng)分離塔24的塔頂餾出物，與任何其它已知的殘油預(yù)處理法相比，含有較多原來進(jìn)料(沸點(diǎn)在650°F或以上)的物料，而焦炭及輕質(zhì)氣體較少。
圖2的實(shí)例中，TRC預(yù)處理過程系統(tǒng)和催化裂解反應(yīng)器系統(tǒng)40緊密相聯(lián)。催化裂解反應(yīng)器系統(tǒng)40可以是任何一種類型，但是，作為參考系統(tǒng)將美國專利第4，332，674、4，336，160、4，331，533號(hào)的流化床催化裂解(FCC)反應(yīng)器-再生器列於圖2是特別適合的。
這FCC系統(tǒng)40主要包括一個(gè)提升管反應(yīng)器42，一個(gè)用過的催化劑的再生裝置44和一個(gè)汽提塔46。經(jīng)再生的催化劑，經(jīng)由管48輸送到提升管反應(yīng)器42，而預(yù)處理過的烴進(jìn)料，將由預(yù)處理系統(tǒng)2，經(jīng)管34，輸送到反應(yīng)器42。催化劑和烴進(jìn)料，向上通過提升管反應(yīng)器，在排出后被分離，而用過的固態(tài)催化劑反向向下至汽提塔46，再經(jīng)過管50，進(jìn)入再生裝置44的第一步再生容器52。
圖2的預(yù)處理系統(tǒng)2是和圖1的預(yù)處理系統(tǒng)一樣，熱固體與進(jìn)料重量比例是3至60，以20至30較佳;反應(yīng)溫度是800°F至1300°F;反應(yīng)器壓力是10psig至100psig。
在第一步再生器52中，用過的催化劑達(dá)到部分再生，它是用由管54輸入的缺氧的再生氣體，部分燃燒附在已用過的催化劑上的碳而達(dá)到的。部分再生的催化劑，經(jīng)過提升管56，送入第二步再生器58，在這里經(jīng)管60引入富氧氣流，在高溫下使催化劑完全再生。從第一步再生器52經(jīng)管62取得富CO的燃料氣體，以作輔助裝置的燃料。從第二步再生器來的煙道氣，基本上不含CO，可排到大氣中。
從反應(yīng)器提升管42來的裂化產(chǎn)品，將與廢催化劑分離，經(jīng)管64由塔頂引出作進(jìn)一步處理。
在圖2的過程中，烴進(jìn)料是先在反應(yīng)器6內(nèi)預(yù)熱，溫度是850°F至1200°F，以900°F至1100°F為較佳;停留時(shí)間是0.05至0.50秒，以0.05至0.20秒為較佳;固體與進(jìn)料重量比例則是3比60，以5比30為較好。在分離器8內(nèi)，裂化產(chǎn)品與微粒狀固體分離開，產(chǎn)品直接送至催化裂解單元的提升管反應(yīng)器42中。
從分離器8排出的惰性固體，附著其表面的碳是2至10重量%。
反應(yīng)產(chǎn)物是經(jīng)塔頂管34，在700°F至1100°F的溫度下，直接輸?shù)酱呋呀夥磻?yīng)器42。1000°F至1700°F的催化劑，以0.1比20的催化劑與進(jìn)料的重量比例，和預(yù)處理系統(tǒng)2的反應(yīng)產(chǎn)物一起輸進(jìn)催化反應(yīng)器42。
反應(yīng)產(chǎn)物在950至1150°F，0psig至350psig壓力下，在0.1至2.0秒內(nèi)催化裂解。
催化劑上的焦炭含量，是進(jìn)料重量的0至5%或更多。
本發(fā)明的過程取決于為TRC工藝所發(fā)展的設(shè)備。美國發(fā)明專利第4，318，800;4，370，303;4，338，187;4，325，728，4，288，235號(hào)公開了TRC工藝和設(shè)備，並引錄在此以作參考。
TRC處理系統(tǒng)的反應(yīng)加料器，特別適合用于本系統(tǒng)，原因是它能迅速地混合烴進(jìn)料和微粒狀固體。反應(yīng)加料器在原來著述中是用於氣體進(jìn)料的，因此用於液體進(jìn)料時(shí)，可能需要適當(dāng)?shù)淖兏Ｈ鐖D3所示，反應(yīng)加料器4把微粒狀固體從固體收集器70，經(jīng)垂直輸出導(dǎo)管72，送至反應(yīng)器6，同時(shí)也輸送烴進(jìn)料到反應(yīng)器6，烴進(jìn)料的方向與從管道72排出的微粒狀固體的路徑成某一角度。經(jīng)環(huán)形進(jìn)料管76輸送烴到環(huán)狀室74，環(huán)狀室的終端位於有斜角的出口78處。一混拌折流板或塞子80亦有助於烴進(jìn)料和微粒狀固體迅速和緊密地混和。有斜角的出口78的邊緣79最好向中心傾斜，就如導(dǎo)管72的反應(yīng)器那端的邊緣79一樣。這樣，由室74來的氣流，將成斜角地注進(jìn)混合區(qū)，切入從導(dǎo)管72流出的固體。氣流的噴射，可形成如虛線77所示的圓錐形狀，旋渦心是在固體流徑的下面。傾角式地注入氣相，可使兩相迅速及均勻地混和，形成一均勻的反應(yīng)相。固體相與氣相的混合，是固體和氣相間的切變表面及流動(dòng)面積的函數(shù)。當(dāng)切變表面與流動(dòng)面積的比例(S/A)是無限大時(shí)，混和就是絕對(duì)完美;當(dāng)固體沿反應(yīng)區(qū)的壁注入時(shí)，混合最差。本發(fā)明的系統(tǒng)，氣流是環(huán)形地注入固體，以保證有高切變面積。如最佳設(shè)計(jì)，氣相橫向通過環(huán)狀加料裝置，以達(dá)各相互相穿透，收到均勻及迅速的混和效果。使用一組環(huán)形的氣體進(jìn)料點(diǎn)，和多個(gè)固態(tài)進(jìn)料導(dǎo)管，可迅速達(dá)到更好更均勻的混合，因?yàn)樵诓蛔兊墓腆w流面積使表面與面積的比例增加了。已知混和度亦是混和區(qū)的L/D的函數(shù)。塞子能有效地縮小直徑D而不改變L，因此可以增加混合程度。
塞子80減小流動(dòng)面積，又形成不連續(xù)的混合區(qū)。圍繞每一固體進(jìn)料點(diǎn)的環(huán)形氣流的引入，加上狹窄的不連續(xù)的混合區(qū)，就大大改進(jìn)了混合的條件。利用最佳設(shè)計(jì)，可在極短的時(shí)間內(nèi)，在反應(yīng)區(qū)，獲得很均勻的反應(yīng)相。因此，這種最佳的氣體和固體的加入方法，可用于停留時(shí)間短于1秒，甚至短于100毫秒的反應(yīng)體系。
由于反應(yīng)器6和反應(yīng)加料器4的介質(zhì)環(huán)境，它們的壁都鋪上一層陶瓷質(zhì)的內(nèi)壁81。美國發(fā)明專利第4，388，187號(hào)更詳述了此反應(yīng)加料器，並引錄在此作為參考。
圖4所示的TRC系統(tǒng)的分離器8，可用來把從反應(yīng)器6排出的裂化產(chǎn)品及微粒狀固體，迅速地及不連續(xù)地分離。分離器8的入口，是直接在直角角棱90之上，微粒狀固體92將堆集在這里。在角棱90的下游，有一堰94，可便於固體92的堆積。分離器8的氣體出口22，與分離器的氣體一固體入口96成180°，而固體出口26，則是和氣體出口22的方向正好相反，又處于氣體出口22和堰94的下游。操作時(shí)，離心力驅(qū)使固體顆粒落到與室93的進(jìn)口96相對(duì)的壁上，而有較小動(dòng)量的氣體部分，會(huì)流過室93的蒸氣空間。開始時(shí)，固體撞擊進(jìn)口96對(duì)面的壁上，然后堆積形成一靜止固體床92，它最后形成的表面呈約90°圓弧的曲線構(gòu)型。撞擊床92的固體，沿著這曲線弧狀表面走向固體出口95，出口的方向最好能便於由重力使固體向下流。弧面的精確形狀是由分離器的幾何形狀、注入流的參數(shù)如速度、質(zhì)量流量、體積密度、顆粒大小等所決定。由于進(jìn)入的固體所帶的沖力是指向靜止床92而非分離器8本身，所以磨損十分輕微。對(duì)分離器效率所下的定義，是經(jīng)出口97離去的氣體內(nèi)的固體的去除效用，因此，這效率不受高的入口速度(可高達(dá)150呎/秒)所影響，同時(shí)，分離器8也可在寬的稀釋相密度范圍內(nèi)操作，最好是0.1至10.0磅/立方呎之間。本發(fā)明的分離器效率可達(dá)約80%，而最佳設(shè)計(jì)，可以達(dá)到去除90%以上的固體。
已知分離器的效率決取于其幾何形狀，特別是流徑必須基本上是長(zhǎng)方形，並且在流徑高度H和氣流的U形彎曲的銳度之間，存在著一最佳關(guān)系。
已知如給定室93的高度H，當(dāng)入口96和出口97之間的180°U形彎曲逐漸移近入口96時(shí)效率增加。因此，在某一H值，流徑縮短就可使分離器效率增高，停留時(shí)間也縮短。假定入口96的內(nèi)徑是Di，入口96和出口97的中心線的線間距離CL最好不超過40Di，而最佳的中心線間的距離在1.5和2.5Di之間。低于1.5Di時(shí)可得較好的分離，但制造困難，使這種設(shè)計(jì)在大部分情況下都缺乏吸引力。在需要這種設(shè)計(jì)時(shí)，分離器8大概需要整體鑄造，因?yàn)槿肟?6和出口97非常接近，不可能用焊接法來制造。
已知流徑高度H至少應(yīng)等于Di或是4吋，並取數(shù)值較大者。由經(jīng)驗(yàn)可知，如果H小於Di或小於4吋，則入口流將易於擾動(dòng)固體床92，于是經(jīng)由出口97離開的氣體中，會(huì)夾帶固體。H最好約等於兩倍Di，這樣可得到更大的分離效率。雖然對(duì)H值沒有限制，但很明顯，太大的H值最終只會(huì)增加停留時(shí)間，但效率并無實(shí)質(zhì)改善。流徑的闊度W，是以0.75至1.25倍Di比較好，最好是在0.9至1.10Di之間。
出口97可取任何內(nèi)徑值。但是，速度高于75呎/秒時(shí)可引起磨損，這是因?yàn)闅怏w帶有殘余固體。出口97的內(nèi)徑的選定，應(yīng)該使圖1所示的汽提器10和分離器8之間，有壓力差存在，使在固體出口管26內(nèi)，形成靜態(tài)高度的固體柱，它能起有效的密封作用，可防止氣體進(jìn)入汽提器10。汽提器10和分離器8之間的壓力差的大小，是決定于移動(dòng)流體中的固體到固體出口95所需的力量和管26內(nèi)固體的高度。如壓差增加，流向汽提器10的氣體凈流量將會(huì)減少。有重力沖量的固體，能克服這壓差，氣體則由氣體出口離開。
圖5展示圖4的分離器沿5-5切面的剖面圖。重要的是縱向旁壁101和102應(yīng)該是直線的，或如虛線101a和102a所示的略帶弧形。因此，通過分離器8的流徑，橫切面基本上是長(zhǎng)方形，高度是H，寬度是W(如圖5所示)。圖5所示的設(shè)計(jì)，可調(diào)整壁101和102上的襯里厚度，來決定流徑的形狀。另外，也可用折流板、插入件、堰、或用其它辦法。同樣地，可用類似方法設(shè)計(jì)橫切流徑的壁103和104的形狀，雖然這并不重要。
分離器殼體和入孔，最好用抗磨損襯里105，這樣在遇到高速度的固體時(shí)也沒有問題。常見的市售抗磨損襯里，包括金剛砂預(yù)制碳化硅D，金剛砂預(yù)制Alfrax201或同類制品。如分離器在高溫下工作，可以在其殼體和襯里105之間置入一層絕熱襯里106，又可在入孔和相應(yīng)的抗磨損襯里之間置入絕熱襯里106。因此，過程溫度可以超過1500°F(870℃)。
美國發(fā)明專利第4，288，235號(hào)詳細(xì)描述分離器8的各部分，本文在此引入以供參考。
例1以下是本發(fā)明的烴預(yù)處理過程(如圖1的)的例子如果把阿拉伯重質(zhì)常壓蒸餾塔底油(ATB)，API＝126，蘭氏法含碳量＝13.3%，金屬含量＝125PPM，輸進(jìn)反應(yīng)器6，過程條件是反應(yīng)器停留時(shí)間＝0.20秒反應(yīng)器溫度＝1100°F反應(yīng)器壓力＝20psig再生的固體的溫度＝1300°F固體與進(jìn)料比例(重量計(jì))＝8管22得到的產(chǎn)品產(chǎn)率將是C4和更輕的 3.1
汽油 7.1LGO(輕粗柴油) 8.0HGO(重粗柴油) 76.1焦炭 5.7HGO內(nèi)的各金屬含量 8PPM傳統(tǒng)預(yù)處理過程，操作溫度是950°F、反應(yīng)器停留時(shí)間為2.5秒、壓力為20psig，水蒸氣與進(jìn)料重量比率是0.2，采用相同原料其產(chǎn)率為C45.8汽油 13.3LGO(分子量400～650) 15.0HGO(分子量650+) 55.25焦炭 10.64HGO內(nèi)的各金屬含量 11PPM例2圖2的密切配合過程的好處，可從下面見到。
如把經(jīng)本發(fā)明的預(yù)處理過程制成的產(chǎn)品，不經(jīng)驟冷就直接輸?shù)教嵘芊磻?yīng)器42，並在下列條件催化裂解送至提升器的經(jīng)預(yù)處理過的烴 1100°F催化固體 1530°F催化劑對(duì)烴的重量比例 1∶1反應(yīng)器的出口溫度 970°F壓力 20psig水加進(jìn)提升管反應(yīng)器的速度是使反應(yīng)器出口的溫度維持在970°F。
催化裂解的產(chǎn)品和傳統(tǒng)的FCC過程的產(chǎn)品的產(chǎn)率比較是圖2的過程 傳統(tǒng)的過程C4及更輕的 17.1 19.1C5汽油 50.3 44.6LCO(400°F-650°F) 17.4 14.3HCO(650°F+) 7.0 8.7焦炭 8.2 13.3把反應(yīng)器6出來的熱裂解產(chǎn)品，不經(jīng)驟冷，就直接輸至提升管反應(yīng)器42，可顯著增加圖2所示過程的好處。進(jìn)入提升管反應(yīng)器的產(chǎn)品被氣化，並在焦化前就開始了重?zé)N的催化裂解。
權(quán)利要求
1.預(yù)處理重?zé)N原料以生產(chǎn)液體烴燃料的方法，包括的步驟有(a)輸送重?zé)N原料到一個(gè)管狀的熱預(yù)處理反應(yīng)器；(b)輸送熱微粒狀固體到管狀的熱預(yù)處理反應(yīng)器；(c)在900°F至1200°F之間的溫度下，氣化重?zé)N原料；停留時(shí)間是0.05秒至0.50秒。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，還包括下列步驟，由燃燒在預(yù)處理過程中在顆粒上形成的碳，使微粒狀固體的溫度加熱至1800°F;把微粒狀固體輸送到管狀的熱預(yù)處理反應(yīng)器，其固體與重?zé)N進(jìn)料的重量比例是3比60。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其重?zé)N進(jìn)料是殘油。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其過程產(chǎn)品被驟冷至850°F以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其反應(yīng)條件為1000°F至1200°F之間的氣化溫度，和0.05至0.20秒的停留時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，其反應(yīng)條件包括固體與進(jìn)料的重量比例是5比30，碳?xì)浠衔镞M(jìn)料是被預(yù)熱到600°F至800°F之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其烴進(jìn)料是阿拉伯常壓蒸餾塔底渡，反應(yīng)條件為約1100°F的溫度;約0.20秒的停留時(shí)間;約20psig的反應(yīng)器壓力;固體與進(jìn)料的重量比例大約是8。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，還包括把由熱預(yù)處理反應(yīng)器分離出來的氣體，立刻輸送到催化裂解器的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的方法，其催化裂解器的操作條件，包括反應(yīng)器出口溫度是大約970°F。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的方法，其催化裂解器的操作條件包括20psig的反應(yīng)器壓力;在輸進(jìn)催化反應(yīng)器時(shí)，催化固體的溫度是1530°F;從熱預(yù)處理反應(yīng)器出來的氣體，溫度大約是1100°F;進(jìn)入催化反應(yīng)器的催化固體與經(jīng)熱預(yù)處理過的氣體的進(jìn)料重量比例大約是1;輸水進(jìn)催化反應(yīng)器，使催化裂解溫度維持在大約970°F。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的方法，其重?zé)N進(jìn)料是殘油。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其烴進(jìn)料和熱微粒狀固體，經(jīng)由反應(yīng)加料器輸送到管狀裂解反應(yīng)器。反應(yīng)進(jìn)料器包括與管狀裂解反應(yīng)器垂直通道;熱固體容器內(nèi)的固體;垂直通道上的使固體產(chǎn)生局部流化的裝置;輸送重?zé)N到管狀反應(yīng)器的裝置，它使重?zé)N的注入方向與進(jìn)入管狀反應(yīng)器的微粒狀固體的途徑成某一角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其微粒狀固體和預(yù)處理產(chǎn)品氣體在分離器內(nèi)分開。微粒狀固體和預(yù)處理過的產(chǎn)品氣體經(jīng)分離器入口進(jìn)入分離器，並轉(zhuǎn)向90°;預(yù)處理過的產(chǎn)品氣體再轉(zhuǎn)向90°，這樣其方向就與原來入口方向成了180°，即剛好相反;微粒狀固鞏體都繼續(xù)以與入口成90°角的方向移動(dòng)，然后其路徑變成向下。
14.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其微粒狀固體和預(yù)處理過的產(chǎn)品氣體在分離器中分開，此分離器為一箱室，可迅速把大約80%的微粒狀固體，從流入的混合相流體中除去，此箱室有大致垂直的旁壁，可形成高度為H和闊度為W的約略長(zhǎng)方形截面的流徑，此箱室有一內(nèi)徑為Di的混合相入口、一個(gè)氣體出口和一個(gè)固體出口，此入口是在箱室的一端，與流徑成90°角，又流徑的高度H至小是等于Di或是4吋(取數(shù)值較大者)，闊度W不小于0.75Di，但不大于1.25Di，而固體出口是位于室的另一端，其方向排列可使固體利用其重量向下排出，氣體出口和入口的中心線，距離不超過4Di，氣體出口的方位是要使氣體流動(dòng)方向有180°的改變，使得總離心力能把輸入流中所帶的固體顆粒引向入口對(duì)面的室壁上，並在那里維持基本上是靜態(tài)的固體床，床的表面呈90°圓弧的曲線構(gòu)型，使固體能流向固體出口。
15.預(yù)處理用於生產(chǎn)液體烴燃料的重?zé)N原料的工藝過程，包括以下步驟(a)把重?zé)N原料輸送到一個(gè)管狀的熱預(yù)處理反應(yīng)器;(b)把熱微粒狀固體輸送到管狀的熱預(yù)處理反應(yīng)器;(c)預(yù)處理重?zé)N原料的溫度為900°F至1200°F;停留時(shí)間是0.05秒至0.50秒;(d)從熱預(yù)處理反應(yīng)器分離出的經(jīng)預(yù)處理過的氣體，直接輸送到催化反應(yīng)器;和(e)催化裂解來自熱預(yù)處理反應(yīng)器的經(jīng)預(yù)處理過的流出物。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15的過程，其催化裂解條件，包括反應(yīng)器出口溫度為950°F至1150°F。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16的過程，其催化裂解器的工藝條件，包括反應(yīng)器壓力為0至350psig;輸送到反應(yīng)器的催化劑固體的溫度為1000°F至1700°F;進(jìn)入催化裂解的催化劑固體和熱預(yù)處理過的氣體的進(jìn)料比例是0.1比20。
18.根據(jù)權(quán)利要求
15的過程，其催化裂解條件包括催化反應(yīng)器出口溫度約為970°F;反應(yīng)器壓力約為20psig;催化劑固體進(jìn)入催化反應(yīng)器時(shí)，其溫度約為1530°F;從熱預(yù)處理反應(yīng)器出來的氣體，其溫度約為1100°F;進(jìn)入催化反應(yīng)器的催化劑固體與熱預(yù)處理過的氣體進(jìn)料的重量比例約為1;注水進(jìn)催化反應(yīng)器，使催化裂解溫度維持在約970°F。
專利摘要
一個(gè)用熱再生氣化和短停留時(shí)間預(yù)處理法來預(yù)處理殘油，并將熱再生預(yù)處理過程所得的預(yù)處理流出物加以催化裂解的方法。
文檔編號(hào)C10G11/14GK85100798SQ85100798
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者阿克賽R·約翰遜, 約瑟夫L·路斯, 丹尼斯J·敦肯, 艾德維J·巴塞勒 申請(qǐng)人:史東及韋伯斯特工程公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan