一種重油催化裂化方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種重油催化裂化方法，屬于石油化工【技術(shù)領(lǐng)域】，用于解決重油催化裂化提升管及沉降器結(jié)焦問題，并降低裝置生焦率、提高產(chǎn)品收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量。該方法包括催化劑進入、重質(zhì)原料油進料、原料油汽化、氣固接觸、催化裂化反應(yīng)、氣固分離過程，其特征是：通過提升管反應(yīng)器中部取熱提高劑油比、提高進料段混合溫度，提高催化裂化過程催化劑活性、提高進料重質(zhì)油汽化率。該方法優(yōu)點：提高催化裂化反應(yīng)過程催化劑活性，同時提高進料重質(zhì)油汽化率，減少未汽化油，避免提升管、沉降器結(jié)焦，降低焦炭產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量。還提供了實現(xiàn)該發(fā)明方法的組合型分配器及提升管中部取熱設(shè)備。用于加工重質(zhì)油的催化裂化裝置。
【專利說明】一種重油催化裂化方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種重油催化裂化方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]催化裂化過程是重質(zhì)油在催化劑上發(fā)生氣固催化裂化反應(yīng)，生成輕質(zhì)油過程。催化裂化工業(yè)裝置中液體重質(zhì)原料油經(jīng)霧化后進入提升管反應(yīng)器底部，與高溫再生劑接觸首先使重質(zhì)原料油汽化，然后再發(fā)生氣固催化裂化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物油氣和待生催化劑從提升管反應(yīng)器出口流出，經(jīng)氣固分離反應(yīng)產(chǎn)物油氣排出反應(yīng)器，待生催化劑去再生。由于催化裂化是吸熱反應(yīng)且有焦炭生成，所以提升管反應(yīng)器中隨著油氣的向上流動溫度、催化劑活性逐步降低。通常提升管反應(yīng)器底部與出口溫差20?30°C，蠟油在提升管底部條件下基本可完全汽化，當(dāng)裝置加工重質(zhì)油時，由于重質(zhì)油沸點大幅度提高，常使部分重質(zhì)油汽化不了，以未汽化油形式存在，導(dǎo)致裝置生焦率升高，甚至使提升管反應(yīng)器、沉降器結(jié)焦。常規(guī)提升管反應(yīng)器中進料以上?1/3總長度處催化劑活性只有初始活性的1/2，1/2總長度后催化劑活性只有初始活性的1/3，即提升管后1/2長度內(nèi)是在低催化劑活性條件下進行的，嚴重偏離優(yōu)化催化裂化反應(yīng)條件。
[0003]近期有的重油催化裂化裝置采用了再生劑冷卻技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)后催化劑循環(huán)量增加，劑油比增加有利于提高催化裂化反應(yīng)過程催化劑活性，但提升管反應(yīng)器出口溫度不變情況下底部混合溫度進一步降低，使未汽化油進一步增加，導(dǎo)致生焦率升高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種重油催化裂化方法，提高劑油比、提高催化裂化反應(yīng)過程催化劑活性，同時提高提升管反應(yīng)器進料混合溫度、提高進料重質(zhì)油汽化率，減少未汽化油，解決提升管反應(yīng)器、沉降器結(jié)焦問題，并降低裝置生焦率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品收率。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方法是:包括催化劑進入、重質(zhì)原料油進料、原料油汽化、氣固接觸、催化裂化反應(yīng)、氣固分離過程，其特征是:通過提升管反應(yīng)器中部取熱提高劑油比、提高進料段混合溫度，提高催化裂化過程催化劑活性、提高進料重質(zhì)油汽化率。
[0006]進一步，提高劑油比、催化裂化過程催化劑活性或和是通過提高催化劑分子篩含量，或和是降低再生劑溫度，或和是在提升管注入終止劑或注水；降低再生劑溫度是在再生劑輸送過程冷卻降溫或是在預(yù)提升過程冷卻降溫。
[0007]進一步，提高重質(zhì)油汽化率或和是采用分層進料，或和是注入終止劑或注水，終止劑是汽油或石腦油或輕烴或是軒循環(huán)油。
[0008]進一步，提升管中部取熱是設(shè)置取熱管方案，媒質(zhì)是除氧水或是蒸汽或是烴類介質(zhì)；或是補入低溫介質(zhì)方案，補入低溫介質(zhì)是粗汽油或石腦油，或是再生催化劑，或是烴類介質(zhì)與催化劑混合物。
[0009]一種實現(xiàn)上述發(fā)明方法的設(shè)備，包括催化劑進料管、預(yù)提升器、裂化段、原料油進料噴嘴、輸送管及提升管中部取熱段。
[0010]進一步，提升管中部取熱段包括殼體、組合型分配器和取熱管或補入低溫介質(zhì)輸送管或液體粗汽油或石腦油進料噴嘴；取熱段殼體采用擴大直徑結(jié)構(gòu)；組合型分配器包括立式分配器和板式分配器，立式分配器是單支或多只柱型分配器或傘帽型或帽型或蘑菇型或管型分配器，分配器均設(shè)置若干耐磨孔或耐磨短管；取熱管是單管結(jié)構(gòu)或是管箱結(jié)構(gòu)，是套管型或是U型或是蛇管型，管外側(cè)設(shè)置翅片或釘頭或不設(shè)置；補入低溫介質(zhì)輸送管是補入低溫?zé)N類和催化劑輸送管，或是補入低溫再生劑輸送管，進入位置在分配器的上方或下方，補入低溫介質(zhì)輸送管出口設(shè)置分配器或不設(shè)置；液體粗汽油或石腦油進料噴嘴設(shè)置在分配器的上方或下方。
[0011]進一步，在裂化段設(shè)有重質(zhì)油、輕質(zhì)油、回?zé)捰图坝蜐{進料噴嘴，其中重質(zhì)油進料噴嘴在下方，輕質(zhì)油、回?zé)捰图坝蜐{進料噴嘴在上方；或是設(shè)置混合進料噴嘴；或是在裂化段下部設(shè)置汽油或石腦油或輕烴噴嘴。
[0012]進一步，預(yù)提升器是直管結(jié)構(gòu)或擴大直徑結(jié)構(gòu)，設(shè)置內(nèi)部輸送管或不設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置混合內(nèi)構(gòu)件或不設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置取熱管或不設(shè)置。
[0013]進一步，催化劑進料管是I?3根，包括再生器來的高溫催化劑管、外取熱器來的低溫催化劑管、汽油反應(yīng)器來的低溫催化劑管、待生催化劑管。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)新點和積極效果:
[0015]本發(fā)明創(chuàng)新點是:1、通過提升管反應(yīng)器中部取熱提高劑油比、提高進料段混合溫度，提高催化裂化過程催化劑活性、提高進料重質(zhì)油汽化率。2、提升管中部取熱段采用擴大直經(jīng)結(jié)構(gòu)、設(shè)置組合型分配器及取熱管或補入低溫介質(zhì)輸送管，加強催化劑與油氣混合接觸、強化催化劑與油氣間傳熱，實現(xiàn)提升管反應(yīng)器中部取熱、并有效控制提升管出口溫度。
[0016]本發(fā)明積極效果是:提高劑油比、提高催化裂化反應(yīng)過程催化劑活性，同時提高提升管反應(yīng)器進料混合溫度、提高重質(zhì)油汽化率，減少未汽化油，解決提升管反應(yīng)器、沉降器結(jié)焦問題，并降低裝置生焦率、提高產(chǎn)品收率及改善產(chǎn)品質(zhì)量(降低汽油烯烴含量、硫含量)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是一種重油催化裂化方法和設(shè)備示意圖。
[0018]1-輸送管，2-中部取熱段，3-取熱管，4-蘑菇型分配器，5-板式分配器，6_裂化段，7-進料噴嘴，8-催化劑進料管，9-流化介質(zhì)環(huán)管，10-預(yù)提升器，11-另I催化劑進料管。
[0019]圖2是傘帽型分配器示意圖。
[0020]4-傘帽型分配器，5-板式分配器。
[0021]圖3是帽型分配器示意圖。
[0022]4-帽型分配器，5-板式分配器。
[0023]圖4是柱型分配器示意圖。
[0024]4-柱型分配器，5-板式分配器。
[0025]圖5A、圖5B是管型分配器示意圖。
[0026]4-管型分配器，5-板式分配器。
[0027]圖6是另一種重油催化裂化方法和設(shè)備示意圖。
[0028]1-輸送管，2-中部取熱段，3-低溫再生劑輸送管，4-柱型分配器，5-板式分配器，6-裂化段，7-進料噴嘴，8-催化劑進料管，9-流化介質(zhì)環(huán)管，10-預(yù)提升器，11-另I催化劑進料管。
[0029]圖7是另一種重油催化裂化方法和設(shè)備示意圖。
[0030]1-輸送管，2-中部取熱段，3-補入低溫介質(zhì)進料管，4-柱型分配器，5-板式分配器，6-裂化段，7-進料噴嘴，8-催化劑進料管，9-流化介質(zhì)環(huán)管，10-預(yù)提升器，11-取熱管。

【具體實施方式】
[0031]見圖1?圖7，預(yù)提升器10下部有流化介質(zhì)環(huán)管9，下部側(cè)面與催化劑進料管8連接，上端與裂化段6連接。中部取熱段2上端與輸送管I連接，下端與裂化段6連接，內(nèi)部設(shè)有板式分配器5和蘑菇型分配器4 (或傘帽型分配器4或帽型分配器4或柱型分配器4或管型分配器4)，裂化段6下部有進料噴嘴7。圖1，中部取熱段2內(nèi)部設(shè)有取熱管3，預(yù)提升器10下部同時和另I催化劑進料管11連接；圖6，中部取熱段2與低溫再生劑輸送管3連接，預(yù)提升器10下部同時和另I催化劑進料管11連接；圖7，中部取熱段2與補入低溫介質(zhì)進料管3連接，預(yù)提升器10內(nèi)部設(shè)有取熱管11。
[0032]參見圖1?圖7，高溫催化劑從催化劑進料管8進入預(yù)提升器10中，在流化介質(zhì)環(huán)管9中進入流化提升蒸汽，催化劑混合提升進入裂化段6，原料經(jīng)進料噴嘴7霧化后進入提升管裂化段6，原料油與高溫催化劑接觸，在較高混合溫度下使大部分重質(zhì)原料油汽化并發(fā)生裂化反應(yīng)。反應(yīng)油氣和催化劑沿提升管向上流動，進入中部取熱段2。反應(yīng)油氣和待生催化劑經(jīng)板式分配器5、蘑菇型分配器4 (或傘帽型分配器4或帽型分配器4或柱型分配器4或管型分配器4)進入中部取熱段2內(nèi)，組合分配器的特殊結(jié)構(gòu)使油氣和催化劑流動方向改變，加強催化劑混合和傳熱，使油氣與催化劑混合均勻、有效控制提升管出口油氣溫度。圖1，同時低溫催化劑從另I催化劑進料管11進入預(yù)提升器10中與高溫催化劑混合；在取熱管3進口給入除氧水，取熱管3吸收熱量后部分除氧水汽化，汽水混合物從取熱管3出口排出。圖6，同時低溫催化劑從另I催化劑進料管11進入預(yù)提升器10中與高溫催化劑混合；補入低溫再生催化劑經(jīng)低溫再生劑輸送管3進入中部取熱段2。圖7，在取熱管11進口給入除氧水，取熱管11吸收熱量后部分除氧水汽化，汽水混合物從取熱管11出口排出，取出熱量降低再生劑溫度；同時補入低溫輕烴和催化劑經(jīng)補入低溫介質(zhì)進料管3進入中部取熱段2下部，與主流油氣共同經(jīng)組合分配器進入中部取熱段2。在提升管出口溫度不變情況下提升管反應(yīng)器取熱，明顯提高了提升管進料混合溫度，提高重質(zhì)原料油汽化率，減少未汽化油、避免提升管及沉降器結(jié)焦，并提高劑油比，提高催化裂化過程催化劑活性、降低焦炭產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率并降低汽油烯烴含量。
【權(quán)利要求】
1.一種重油催化裂化方法，包括催化劑進入、重質(zhì)原料油進料、原料油汽化、氣固接觸、催化裂化反應(yīng)、氣固分離過程，其特征是:通過提升管反應(yīng)器中部取熱提高劑油比、提高進料段混合溫度，提高催化裂化過程催化劑活性、提高進料重質(zhì)油汽化率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:提高劑油比、催化裂化過程催化劑活性或和是通過提高催化劑分子篩含量，或和是降低再生劑溫度，或和是在提升管注入終止劑或注水；降低再生劑溫度是在再生劑輸送過程冷卻降溫或是在預(yù)提升過程冷卻降溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:提高重質(zhì)油汽化率或和是采用分層進料，或和是注入終止劑或注水，終止劑是汽油或石腦油或輕烴或是輕循環(huán)油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:提升管中部取熱是設(shè)置取熱管方案，媒質(zhì)是除氧水或是蒸汽或是烴類介質(zhì)；或是補入低溫介質(zhì)方案，補入低溫介質(zhì)是粗汽油或石腦油，或是再生催化劑，或是烴類介質(zhì)與催化劑混合物。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括催化劑進料管、預(yù)提升器、裂化段、原料油進料噴嘴、輸送管及提升管中部取熱段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是:提升管中部取熱段包括殼體、組合型分配器和取熱管或補入低溫介質(zhì)輸送管或液體粗汽油或石腦油進料噴嘴；取熱段殼體采用擴大直徑結(jié)構(gòu)；組合型分配器包括立式分配器和板式分配器，立式分配器是單支或多只柱型分配器或傘帽型或帽型或蘑菇型或管型分配器，分配器均設(shè)置若干耐磨孔或耐磨短管；取熱管是單管結(jié)構(gòu)或是管箱結(jié)構(gòu)，是套管型或是U型或是蛇管型，管外側(cè)設(shè)置翅片或釘頭或不設(shè)置；補入低溫介質(zhì)輸送管是補入低溫?zé)N類和催化劑輸送管，或是補入低溫再生劑輸送管，進入位置在分配器的上方或下方，補入低溫介質(zhì)輸送管出口設(shè)置分配器或不設(shè)置；液體粗汽油或石腦油進料噴嘴設(shè)置在分配器的上方或下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是:在裂化段設(shè)有重質(zhì)油、輕質(zhì)油、回?zé)捰图坝蜐{進料噴嘴，其中重質(zhì)油進料噴嘴在下方，輕質(zhì)油、回?zé)捰图坝蜐{進料噴嘴在上方；或是設(shè)置混合進料噴嘴；或是在裂化段下部設(shè)置汽油或石腦油或輕烴噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是:預(yù)提升器是直管結(jié)構(gòu)或擴大直徑結(jié)構(gòu)，設(shè)置內(nèi)部輸送管或不設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置混合內(nèi)構(gòu)件或不設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置取熱管或不設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是:催化劑進料管是I?3根，包括再生器來的高溫催化劑管、外取熱器來的低溫催化劑管、汽油反應(yīng)器來的低溫催化劑管、待生催化劑管。
【文檔編號】C10G11/00GK104277861SQ201310288735
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】劉英聚 申請人:劉英聚