專利名稱：一種催化裂化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在不存在氫的情況下，烴油的催化裂化領(lǐng)域，特別涉及高劑油比的催化裂化方法及裝置。
背景技術(shù)：
在注重環(huán)境保護的同時，經(jīng)濟效益的最大化永遠是企業(yè)追求的目標。而低干氣和焦炭產(chǎn)率、高液收，則一直是催化裂化技術(shù)提高經(jīng)濟效益的根本手段。近年來，國內(nèi)各研究機構(gòu)在致力于改善催化裂化產(chǎn)品分布方面進行了卓有成效的研究，開發(fā)的技術(shù)主要有以下幾項US 5451313公開的“X設(shè)計”，UOP公司于1995年發(fā)明了這種新設(shè)計，其目的是提 高劑油比，改善產(chǎn)品分布。其特點是反應(yīng)器與再生器之間設(shè)置了一個催化劑混合器，待生劑與再生劑在混合器內(nèi)混合，部分混合劑流入提升管與原料接觸反應(yīng)，剩下的混合劑流入再生器進行再生。這種結(jié)構(gòu)的好處是混合劑進入提升管的溫度比再生器來的低，使催化劑循環(huán)量增加，劑油比提高，所以熱反應(yīng)減少、催化反應(yīng)增加、焦炭和干氣產(chǎn)率降低、汽油產(chǎn)率增力口。但該設(shè)計缺點就是混合催化劑中的待生劑活性很低，使混合劑的活性偏低，不利于原料油的裂化。US 6059958，是Petrobras公司的IsoCat工藝，其特點是將經(jīng)外取熱器冷卻的催化劑分成兩股，一股返回再生器床層，另一股與熱的再生催化劑混合后進入提升管與原料油反應(yīng)。顯然，混合再生催化劑的溫度低于常規(guī)的再生催化劑的溫度。與UOP公司的“X設(shè)計”道理類似，IsoCat工藝可以降低焦炭和干氣產(chǎn)率，并且IsoCat工藝兩股催化劑均為再生催化劑，混合劑的活性更高，更有利于催化反應(yīng)。但該工藝實現(xiàn)起來較為復雜，而且混合催化劑溫度難以控制。CN 1288933公開的再生斜管催化劑冷卻技術(shù)，這種方法就是直接在再生斜管外設(shè)置一個冷卻水夾套，通過冷卻水把進入提升管反應(yīng)器的再生催化劑溫度降下來。雖然這種方法在中試裝置上得到了很好的效果，使干氣和焦炭產(chǎn)率顯著下降，但在工業(yè)實踐中卻給反應(yīng)溫度的控制帶來很大的困難，也就是說這種方法看似簡單，實踐起來難度卻較大。CN 1710029公開的的FDFCC-III工藝技術(shù)，該技術(shù)由洛陽石化工程公司開發(fā)，F(xiàn)DFCC-III工藝采用雙提升管并增設(shè)汽油沉降器和副分餾塔，同時將部分相對溫度較低的汽油提升管待生催化劑引入原料油提升管催化劑預提升混合器，與高溫再生劑混合后進入原料油提升管，這樣既降低了原料油提升管的油劑接觸溫度，又充分利用了汽油提升管待生催化劑的剩余活性，提高原料油提升管催化裂化的劑油比和產(chǎn)品選擇性，降低干氣和焦炭產(chǎn)率，提高丙烯收率和丙烯選擇性。該工藝不足之處在于汽油待生劑雖然剩余活性較高，但與再生催化劑相比還是有一定的差距?！稛捰图夹g(shù)與工程》2008年第12期公開了中國石油大學提出的新型多區(qū)協(xié)控重油MZCC催化裂化技術(shù)，MZCC技術(shù)以優(yōu)化重油與再生劑的混合熱量來促進烴類大分子裂化、減少干氣和焦炭為工藝基礎(chǔ)，提出了進料強返混、反應(yīng)平流推進、產(chǎn)物超快分離及化學汽提的分區(qū)協(xié)同控制新理念。該技術(shù)擬新增一根再生斜管和空氣提升管，并在此新增再生斜管上設(shè)置催化劑冷卻器，冷卻后的催化劑與原再生斜管來的熱催化劑進行混合，混合后較低溫度的再生劑與原料進行接觸反應(yīng)，此技術(shù)可降低油劑混合溫度，提高劑油比，改善產(chǎn)品分布，但該技術(shù)再生劑降溫措施稍顯復雜，需增設(shè)設(shè)備較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了提高催化裂化裝置劑油比，降低催化裂化裝置干氣和焦炭產(chǎn)率，提高總液收，同時降低汽油烯烴含量和催化煙氣中的SOx排放而提供的一種新的催化裂化方法。本發(fā)明的一種催化裂化方法，其特征在于包括下述步驟I)原料油進入提升管反應(yīng)器下部，與來自催化劑換熱器的催化劑接觸，進行反應(yīng)； 2)反應(yīng)后的油氣與待生催化劑進行分離，分離出的反應(yīng)油氣進入分餾塔，分離出的待生催化劑進行汽提，汽提后的待生催化劑進入再生器再生，再生劑與系統(tǒng)主風進行換熱后返回到步驟I)。所述的系統(tǒng)主風為部分或全部系統(tǒng)主風。所述的再生劑與系統(tǒng)主風進行換熱是催化劑換熱器內(nèi)進行。所述的一種催化裂化方法，待生催化劑與部分系統(tǒng)主風及來自催化劑換熱器的主風接觸進行燒焦再生。所述一種催化裂化方法，再生后進入催化劑換熱器的高溫再生劑與FCC系統(tǒng)主風逆流接觸換熱，換熱后的主風進入再生器進行燒焦。進入催化劑換熱器的主風量一般占FCC全部主風量的20% 100%，較好為30% 90%，最好為40 % 85 % ;經(jīng)催化劑換熱器換熱后的再生劑溫度一般為580 670°C，較好為600 660°C，最好為610 660°C。所述的提升管反應(yīng)器出口溫度一般為450 560°C，較好為460 540°C，最好為470 530°C ;反應(yīng)時間一般為0. 5 5秒，較好為I. 0 4. 5秒，最好I. 5 4. 0秒；劑油重量比(催化劑循環(huán)量與進料量重量比，催化劑循環(huán)量按提升管出口循環(huán)量計)一般為3 20，較好為5 18，最好8 15 ;反應(yīng)絕對壓力一般為0. 15 0. 40MPa,較好為0. 20 0. 36MPa，最好為0. 22 0. 33MPa ;再生器的再生溫度為650 750°C，再生催化劑的含碳量為0. 02 0. 2重量％，再生催化劑微反活性一般為55 70。所述的提升管反應(yīng)器原料油至少含有常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油、脫浙青油、加氫尾油、回煉油、油漿、原油、頁巖油、合成油、煤焦油中的一種。本發(fā)明的一種催化裂化裝置，含有提升管反應(yīng)器、沉降器、待生立管、再生器、外取熱器、再生立管、主風出口管、催化劑換熱器、再生斜管，提升管反應(yīng)器頂部出口與沉降器入口相連通，提升管反應(yīng)器底部與催化劑換熱器底部相連通，沉降器與再生器相連通，再生器與外取熱器相連通，再生器與催化劑換熱器頂部相連通，催化劑換熱器與提升管反應(yīng)器相連通。所述的一種催化裂化裝置，提升管反應(yīng)器底部通過再生斜管與催化劑換熱器相連，沉降器汽提段通過待生立管與再生器相連，再生器通過斜管與外取熱器相連，再生器通過再生立管、主風出口管與催化劑換熱器相連。
本發(fā)明對現(xiàn)有的提升管催化裂化裝置進行了改進，通過設(shè)置催化劑換熱器，使部分或全部系統(tǒng)主風在催化劑換熱器內(nèi)與再生器來的高溫再生劑進行換熱，一方面使進入再生器的主風溫度升高，另一方面降低了進入提升管反應(yīng)器底部的再生劑溫度，使油劑接觸溫度降低，原料油熱反應(yīng)減弱，干氣和焦炭產(chǎn)率顯著下降，總液收明顯提高；同時提升管反應(yīng)器的劑油比也顯著提高，而劑油比的提高更有助于催化反應(yīng)的進行，有利于產(chǎn)品分布的改善，同時可降低汽油的烯烴含量。劑油比增大，催化劑循環(huán)量顯著提高，因催化劑中含有一定的金屬氧化物，提高的催化劑循環(huán)量相當于可起到更多硫轉(zhuǎn)移劑的作用，因此可明顯降低催化煙氣中SOx含量。對于同一原料，并使用同一種催化劑，與常規(guī)催化裂化裝置相比，本發(fā)明的有益效果在于(I)提升管反應(yīng)器劑油比可提高至10以上。(2)裝置干氣和焦炭總產(chǎn)率下降0. 8 I. 8個百分點，液化氣、汽油和柴油總液收提高1.0個百分點以上。 (3)汽油烯烴體積含量可降低5 15個百分點。(4)催化煙氣中SOx含量降低30%以上。下面利用附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步的說明，但并不限制本發(fā)明的范圍。


圖I是本發(fā)明一種高劑油比的催化裂化裝置的示意圖。圖中I.反應(yīng)油氣；2.沉降器；3.提升管反應(yīng)器；4.再生器；5.再生立管；6.主風出口管；7.原料油；8.再生斜管；9.進入催化劑換熱器的系統(tǒng)主風；10.催化劑換熱器；11.系統(tǒng)主風；12.外取熱器；13.待生立管。
具體實施例方式本發(fā)明催化裂化裝置包括提升管反應(yīng)器3、沉降器2、再生器4、外取熱器12、催化劑換熱器10、待生立管13、主風出口管6、再生立管5、再生斜管8。提升管反應(yīng)器3的頂部出口與沉降器2相連通，底部通過再生斜管8與催化劑換熱器10相連通，沉降器2汽提段通過待生立管13與再生器4相連通，再生器4內(nèi)部通過再生立管5、主風出口管6與催化劑換熱器10內(nèi)部相連通，再生器4通過斜管與外取熱器12相連通，催化劑換熱器10底部通過再生斜管8與提升管反應(yīng)器3底部相連通。原料油7進入提升管反應(yīng)器3下部，與來自催化劑換熱器10的催化劑接觸，完成原料的升溫、汽化及反應(yīng)。反應(yīng)后的油氣與待生催化劑在提升管出口經(jīng)粗旋迅速分離，氣體進入沉降器2單級旋風分離器，進一步除去攜帶的催化劑細粉后，反應(yīng)油氣離開沉降器2，進入分餾塔實現(xiàn)分離。待生催化劑經(jīng)粗旋料腿進入汽提段，在此與汽提蒸汽逆流接觸，以汽提催化劑中所攜帶的油氣。汽提后的催化劑經(jīng)待生立管13進入再生器4與系統(tǒng)主風11及從催化劑換熱器10過來的主風接觸進行燒焦，實現(xiàn)完全再生。再生后的高溫再生劑經(jīng)再生立管5進入催化劑換熱器10，與部分系統(tǒng)主風9接觸換熱，經(jīng)充分換熱后，換熱后的主風通過主風出口管6進入再生器4進行燒焦。降溫后的再生劑進入提升管反應(yīng)器3下部與原料油7接觸反應(yīng)，實現(xiàn)反應(yīng)-再生循環(huán)。本發(fā)明所述提升管反應(yīng)器的出口溫度一般為450 560°C，較好為460 550°C，最好為470 540°C ;反應(yīng)時間一般為0. 5 5秒，較好為I. 0 4. 5秒，最好I. 5 4. 0秒；劑油比一般為3 20，較好為5 18，最好為7 15 ;反應(yīng)絕對壓力一般為0. 15 0. 40MPa，較好為0. 20 0. 36MPa，最好為0. 22 0. 33MPa ;進催化劑換熱器換熱主風量一般占全部主風量的20% 100%，較好為30% 90%，最好為40% 85% ;在催化劑換熱器換熱后再生劑溫度一般為580 670°C，較好為600 660°C，最好為610 660°C ;再生器的再生溫度為650 750°C，再生催化劑的含碳量為0. 02 0. 2重量％，微反活性一般為55 70。提升管反應(yīng)器進料包括常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油、脫浙青油、加氫尾油、回煉油、油漿、原油、頁巖油、合成油、煤焦油。 實施例實施例I (對比例)在普通的提升管催化裂化試驗裝置上進行試驗，原料油為管輸混合重油，主要性質(zhì)列于表I，處理量為30千克/天，試驗所用催化劑為CDC工業(yè)平衡劑，平衡催化劑微反活性為62，含碳量為0. 05w%。提升管反應(yīng)器的主要操作條件、產(chǎn)品分布及產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表2和表3。實施例2 (對比例)按實施例1，所不同的是原料油為加氫蠟油，主要性質(zhì)列于表1，處理量為30千克/天，試驗所用催化劑為RSC-2006工業(yè)平衡劑，平衡催化劑微反活性為60，含碳量為
0.06w%。提升管反應(yīng)器的主要操作條件、產(chǎn)品分布及產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表2和表3。實施例3 (對比例)按實施例I，所不同的是原料油為加氫重油，主要性質(zhì)列于表1，處理量為30千克/天，試驗所用催化劑為MLC-500工業(yè)平衡劑，平衡催化劑微反活性為63，含碳量為0. 03w%。提升管反應(yīng)器的主要操作條件、產(chǎn)品分布及產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表2和表3。實施例4在如圖I所示本發(fā)明的催化裂化試驗裝置上進行試驗，處理量為30千克/天，原料油、催化劑與實施例I相同，提升管反應(yīng)器的主要操作條件、產(chǎn)品分布及產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表4和表5。實施例5在如圖I所示本發(fā)明的催化裂化試驗裝置上進行試驗，處理量為30千克/天，原料油、催化劑與實施例2相同，提升管反應(yīng)器的主要操作條件、產(chǎn)品分布及產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表4和表5。實施例6在如圖I所示本發(fā)明的催化裂化試驗裝置上進行試驗，處理量為30千克/天，原料油、催化劑與實施例3相同，提升管反應(yīng)器的主要操作條件、產(chǎn)品分布及產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表4和表5。表I原料油主要性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種催化裂化方法，其特征在于，包括下述步驟 1)原料油進入提升管反應(yīng)器下部，與來自催化劑換熱器的催化劑接觸，進行反應(yīng)； 2)反應(yīng)后的油氣與待生催化劑進行分離，分離出的反應(yīng)油氣進入分餾塔，分離出的待生催化劑進行汽提，汽提后的待生催化劑進入再生器再生，再生劑與系統(tǒng)主風進行換熱后返回到步驟I)。
2.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述的待生催化劑與部分系統(tǒng)主風及來自催化劑換熱器的主風接觸進行再生。
3.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述與再生劑換熱的系統(tǒng)主風占FCC全部主風量的20% 100%，以FCC全部主風量體積計。
4.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述與再生劑換熱的系統(tǒng)主風占FCC全部主風量的40% 85%，以FCC全部主風量體積計。
5.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述的再生劑與系統(tǒng)主風進行換熱是催化劑換熱器內(nèi)進行。
6.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于經(jīng)換熱后的再生劑溫度為580 670 °C。
7.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于經(jīng)換熱后的再生劑溫度為600 660。。。
8.所依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述的提升管反應(yīng)器出口溫度為450 560°C，反應(yīng)時間一般為0. 5 5秒，劑油重量比為3 20，反應(yīng)絕對壓力一般為0. 15 0. 40MPa,再生器的再生溫度為650 750°C。
9.所依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述的提升管反應(yīng)器出口溫度為460 540°C，反應(yīng)時間為I. 0 4. 5秒，劑油重量比為5 18，反應(yīng)絕對壓力一般為0. 20 0. 36MPa，再生器的再生溫度為650 750°C。
10.依照權(quán)利要求I所述的一種催化裂化方法，其特征在于所述的原料油至少含有常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油、脫浙青油、加氫尾油、回煉油、油漿、原油、頁巖油、合成油、煤焦油中的一種。
11.一種催化裂化裝置，包括提升管反應(yīng)器、沉降器、待生立管、再生器、外取熱器、再生立管、主風出口管、再生斜管，提升管反應(yīng)器頂部出口與沉降器入口相連通，提升管反應(yīng)器底部與催化劑換熱器底部相連通，沉降器與再生器相連通，再生器與外取熱器相連通。其特征在于還包括催化劑換熱器，催化劑換熱器一端與再生器連通，另一端與再生斜管連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種催化裂化方法及裝置，其特征在于，包括下述步驟原料油進入提升管反應(yīng)器下部，與來自催化劑換熱器的催化劑接觸，進行反應(yīng)；反應(yīng)后的油氣與待生催化劑進行分離，分離出的反應(yīng)油氣進入分餾塔，分離出的待生催化劑進行汽提，汽提后的待生催化劑進入再生器再生，再生劑與部分系統(tǒng)主風在催化劑換熱器內(nèi)進行換熱后進入提升管反應(yīng)器下部與原料油接觸反應(yīng)。本發(fā)明方法可使提升管反應(yīng)器劑油比提高至10以上，可降低干氣和焦炭總產(chǎn)率0.8～1.8個百分點，液化氣、汽油和柴油總液收提高1.0個百分點以上，汽油烯烴體積含量可降低5～15個百分點。
文檔編號C10G55/06GK102746891SQ20111009682
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者喬立功, 劉昱, 吳辰捷, 孟凡東, 李秋芝, 樊麥躍, 湯海濤, 王龍延, 閆鴻飛, 陳曼橋 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中石化洛陽工程有限公司