本發(fā)明屬于石油加工領(lǐng)域，特別涉及一種利用催化裂化裝置主分餾塔脫過熱段分離輕質(zhì)原料油而避免其柴油餾分重復(fù)加工的工藝方法。

背景技術(shù)：

催化裂化是重要的原油二次加工裝置，是在催化劑的作用下，通過分解、異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、芳構(gòu)化、縮合等反應(yīng)，將重質(zhì)餾分油轉(zhuǎn)化成液化氣、汽油、柴油等輕質(zhì)餾分油，并副產(chǎn)一定量的干氣、油漿和焦炭的工藝。重質(zhì)原料油餾程10％點(diǎn)高于350℃，輕質(zhì)原料油餾程10％點(diǎn)低于340℃，輕質(zhì)原料油餾程30％點(diǎn)在340-360℃。

催化裂化裝置主要由反應(yīng)再生、分餾、吸收穩(wěn)定和煙氣能量回收四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。反再子系統(tǒng)的作用是借提升管反應(yīng)器將重質(zhì)原料油轉(zhuǎn)化成反應(yīng)產(chǎn)物(又稱反應(yīng)油氣)和借空氣燒焦再生來自反應(yīng)系統(tǒng)表面富集焦炭的催化劑，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用；再生煙氣(約680℃、0.2mpag)則在被旋風(fēng)分離脫除催化劑粉塵后送能量回收子系統(tǒng)，先經(jīng)煙機(jī)膨脹做功驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)，再進(jìn)余鍋發(fā)生中壓蒸汽，最后經(jīng)脫硫脫硝排放大氣；而出自反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)油氣則進(jìn)入主分餾塔，由于溫度高約520℃，呈過熱氣相狀態(tài)，故先經(jīng)脫過熱度段，被循環(huán)油漿取熱產(chǎn)生中壓蒸汽，然后約385℃進(jìn)入精餾段，以分離出回?zé)捰?、柴油、粗汽油和富氣。回?zé)捰退吞嵘芏畏磻?yīng)，柴油作為產(chǎn)品出裝置，富氣和粗汽油則進(jìn)吸收穩(wěn)定子系統(tǒng)，以分離成干氣、液化氣和穩(wěn)定汽油。

由于分餾不充分等原因，催化裂化裝置的原料構(gòu)成中，通常含有一定量的輕蠟油(如原油蒸餾裝置的減一線油，延遲焦化裝置的輕蠟等)，其柴油餾分比例較高，有的甚至達(dá)50％以上，與其他重質(zhì)原料油一起送提升管反應(yīng)器，被迫二次加工，除增加催化處理量外，還部分轉(zhuǎn)化成了干氣和焦炭，此外富含烷烴的優(yōu)質(zhì)柴油餾分還因裂化反應(yīng)被轉(zhuǎn)成了富含芳烴的劣質(zhì)柴油餾分。因此以恰當(dāng)方式，預(yù)先分出輕質(zhì)原料油中的柴油餾分，避免二次加工是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有催化裂化裝置提升管反應(yīng)器進(jìn)料中，部分輕質(zhì)原料油所包含的柴油餾分被迫進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，不但提高裝置處理量，還增加焦炭和干氣收率且劣化柴油質(zhì)量的缺點(diǎn)，特提出一種利用催化裂化裝置主分餾塔脫過熱段分離輕質(zhì)原料油而避免其柴油餾分重復(fù)加工的工藝。

本發(fā)明是一種從輕質(zhì)原料油中分離柴油餾分的方法，利用催化裂化裝置進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，所述的裝置包括主分餾塔和提升管反應(yīng)器，主分餾塔分為脫過熱段和精餾塔段，具體步驟如下：

(1)將重質(zhì)原料油直接通入提升管反應(yīng)器進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，生成高溫反應(yīng)油氣；

(2)將高溫反應(yīng)油氣與輕質(zhì)原料油混合后通入主分餾塔的脫過熱段和精餾塔段，分離得到柴油餾分和回?zé)捰宛s分。

步驟(2)所述的輕質(zhì)原料油混合前的溫度控制在160～180℃。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的輕質(zhì)原料油混合前的溫度控制在170℃。

步驟(2)所述的輕質(zhì)原料油通過噴嘴直接與高溫反應(yīng)油氣混合。

步驟(1)所述脫過熱段頂端氣體溫度控制在360～380℃。

優(yōu)選的，步驟(1)所述脫過熱段頂端氣體溫度控制在370℃。

步驟(1)所述的主分餾塔得到的回?zé)捰宛s分餾出點(diǎn)控制在345-355℃。

優(yōu)選的，步驟(1)所述的主分餾塔得到的回?zé)捰宛s分餾出點(diǎn)控制在350℃。本發(fā)明基于以下原理：

1)主分餾塔脫過熱段的過剩熱氣化輕質(zhì)原料油、精餾段的塔板分離柴油和蠟油，比設(shè)置一個(gè)專門的輕質(zhì)原料油分餾塔更佳，不但流程簡單、投資少，而且能耗低；

2)主分餾塔回?zé)捰统槌隹诤筒裼统槌隹谥g塔板多達(dá)十余塊，故其柴油和蠟油分離效果優(yōu)于常減壓裝置的減壓塔和焦化裝置的主分餾塔；

3)不同餾分油因?yàn)樾再|(zhì)不同必須區(qū)別和有選擇性的對(duì)待。蠟油餾分固需裂化，但柴油餾分則沒必要；同時(shí)，脫除少量柴油餾分，不會(huì)太大改變催化原料的性質(zhì)；

4)輕質(zhì)原料油多為直餾餾分(如減一線油)和熱裂解餾分(如焦化輕蠟)，它們所隨帶的柴油組分大不同于催化柴油，芳烴含量低得多，因此原料柴油不重復(fù)反應(yīng)，不但不會(huì)降低催化柴油的產(chǎn)量(因?yàn)楸苊饬肆呀夂途酆希a(chǎn)量還會(huì)少許增加)，還可以改善催化柴油的品質(zhì)，降低其芳烴含量，提高十六烷值。

本發(fā)明工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1)有效的分離輕質(zhì)原料油中的柴油和蠟油餾分。借催化主分餾塔過剩熱和工藝流程分餾輕質(zhì)原料油，比設(shè)置專門的分餾塔更簡捷和有效，也比在上游強(qiáng)化分離效果更可行和方便。

2)避免了原料柴油餾分進(jìn)行催化裂化反應(yīng)。輕質(zhì)原料油被主分餾塔系統(tǒng)分離后，柴油餾分直接作為產(chǎn)品出裝置，蠟油餾分隨回?zé)捰瓦M(jìn)提升管，實(shí)現(xiàn)了原料分質(zhì)處理，符合催化裂化原理。

3)保護(hù)了原料柴油中的烷烴等有效成分，對(duì)降低催化柴油的芳烴含量，提高了柴油的十六烷值，使柴油產(chǎn)品質(zhì)量得到提升；又并因避免了原料柴油組分的裂解和聚合，裝置的干氣和焦炭收率會(huì)降低，柴油收率會(huì)提高。

4)可根據(jù)輕質(zhì)原料的性質(zhì)和流量靈活調(diào)整氣化量；催化原料性質(zhì)也不會(huì)因少量柴油餾分被脫除而發(fā)生大的改變。

5)流程改動(dòng)小，裝置能耗降低。新流程只增加了輕蠟原料油罐和噴嘴，催化加工量減少，焦炭產(chǎn)量下降，其他不改變，故適于老裝置改造和新裝置建設(shè)。

附圖說明

圖1為對(duì)比例的現(xiàn)有催化裂化反應(yīng)再生及主分餾塔流程圖

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的催化裂化反應(yīng)再生及主分餾塔流程圖，

1-主分餾塔塔板1；2-油漿蒸汽發(fā)生器；3-主分餾塔塔板3；4-頂循環(huán)回流；5-提升管反應(yīng)器；6-沉降器；7-再生斜管；8-待生斜管；9-輕質(zhì)原料油噴嘴；10-主分餾塔；11-第一中段回流。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

以某加工量180×10⁴t/h催化裂化裝置為例。

對(duì)比例1

本對(duì)比例為現(xiàn)有催化裂化裝置反應(yīng)再生及主分餾塔工藝，其流程如圖1所示。圖中，經(jīng)循環(huán)油漿一次換熱到220℃的新鮮原料(214t/h，其中輕質(zhì)原料減一線油24t/h，它的30％點(diǎn)恩氏餾程為365℃)和來自主分餾塔10下部的回?zé)捰?46t/h、334℃)分別進(jìn)提升管反應(yīng)器5，在來自再生斜管7的高溫(約650℃)再生催化劑的作用下，沿提升管邊上升邊以流化狀態(tài)發(fā)生催化裂化反應(yīng)，到沉降器6經(jīng)擴(kuò)容沉降和旋風(fēng)分離，將表面積碳的待生催化劑從反應(yīng)產(chǎn)物中脫除。待生催化劑經(jīng)待生斜管8自壓進(jìn)再生器，反應(yīng)油氣(274.4t/h、500℃)則自壓進(jìn)布置了10層人字擋板的主分餾塔10脫過熱段。在脫過熱段，高溫油氣的顯熱約2312×10⁴kcal/h被循環(huán)油漿取出，一次加熱原料到220℃，二次送蒸汽發(fā)生器2產(chǎn)生3.5mpa飽和蒸汽21t/h，而脫過熱后接近飽和態(tài)的反應(yīng)油氣則約367℃進(jìn)入精餾段，在第一中段回流11(取熱1756×10⁴kcal/h)和頂循環(huán)回流2(取熱1022×10⁴kcal/h)的作用下，于第3塊塔板處抽出恩氏5％點(diǎn)餾程為340℃的回?zé)捰?6t/h，在第17塊塔板處抽出恩氏95％點(diǎn)餾程為342℃的產(chǎn)品柴油104.8t/h，底部收獲產(chǎn)品油漿25.4t/h，頂部得到富氣30000nm³/h、粗汽油85t/h。

餾程是評(píng)定液體燃料蒸發(fā)性的最重要的質(zhì)量指標(biāo)。它既能說明液體燃料的沸點(diǎn)范圍，又能判斷油品組成中輕重組分的大體含量。50％餾出溫度油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，量筒中回收到試樣一半體積的冷凝液時(shí)所同時(shí)觀察到的溫度，以℃表示。

原油特性因素k，常用來判斷柴油的含量，k值越大，柴油含量越高。

t：現(xiàn)在一般用油品的中平均沸點(diǎn)

分母：為常用的相對(duì)密度，即油品密度與規(guī)定溫度下水的密度之比。

表1是對(duì)比例產(chǎn)品柴油的比重和餾程分布。

表1對(duì)比例產(chǎn)品柴油的比重和餾程分布

注：合格柴油的餾程95％的點(diǎn)不大于365℃。

實(shí)施例1

本例為一種利用催化裂化裝置主分餾塔脫過熱段分離輕質(zhì)原料油而避免柴油餾分重復(fù)加工的新工藝。其流程如圖2所示。具體如下：

首先，催化裂化反應(yīng)機(jī)理極為復(fù)雜，故實(shí)施例僅計(jì)算了分餾塔和提升管的進(jìn)料量分配。分出柴油餾分不參與提升管反應(yīng)，可以減少焦炭和干氣產(chǎn)量，降低柴油中芳烴組分的濃度，提高其十六烷值。

不含輕質(zhì)原料減一線油(24t/h)的新鮮原料(190t/h)經(jīng)循環(huán)油漿一次加熱到220℃和來自主分餾塔10下部的回?zé)捰?64t/h、334℃)依次進(jìn)提升管反應(yīng)器5，在來自再生斜管7的高溫(約650℃)再生催化劑的作用下，沿提升管邊上升邊以流化狀態(tài)進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，上升到沉降器6經(jīng)擴(kuò)容沉降和旋風(fēng)分離，將表面積碳的待生催化劑從反應(yīng)產(chǎn)物中脫除。待生催化劑經(jīng)待生斜管8送再生器。反應(yīng)油氣(268.4t/h、500℃)則經(jīng)轉(zhuǎn)油線自壓進(jìn)主分餾塔10脫過熱段。同時(shí)，來自專門的輕質(zhì)原料緩沖罐的減一線油(24t/h、160℃)也通過噴嘴以霧化狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)油線，共同(292.4t/h、468℃)進(jìn)脫過熱段。在脫過熱段，循環(huán)油漿取出油氣顯熱1836×10⁴kcal/h，其中一次用于加熱190t/h原料到220℃，二次用于蒸汽發(fā)生器2中產(chǎn)生3.5mpa飽和蒸汽14.7t/h，而脫過熱后接近飽和態(tài)的反應(yīng)油氣則約367℃進(jìn)入精餾段，在第一中段回流11(取熱1867×10⁴kcal/h)和頂循環(huán)回流2(取熱1020×10⁴kcal/h)的作用下，于第3塊塔板處抽出恩氏5％點(diǎn)餾程為337℃的回?zé)捰?4t/h，在第17塊塔板處抽出恩氏95％點(diǎn)餾程為334℃的產(chǎn)品柴油104.8t/h，底部收獲產(chǎn)品油漿25.4t/h，頂部得到富氣30000nm³/h、粗汽油85t/h。

表2是實(shí)施例產(chǎn)品柴油的比重和餾程分布。

表2實(shí)施例產(chǎn)品柴油的比重和餾程分布

實(shí)施例1較比較例：

1)24t/h輕質(zhì)減一線油直接了進(jìn)主分餾塔10脫過熱段，所含的6t/h柴油餾分被反應(yīng)油氣過剩熱直接氣化進(jìn)了精餾段上部，而沒有隨回?zé)捰鸵黄疬M(jìn)提升管反應(yīng)器反應(yīng)，不但減少了反應(yīng)系統(tǒng)的加工量，還避免了6t/h柴油餾分可能出現(xiàn)的裂解(成干氣)和結(jié)焦。

2)產(chǎn)品柴油餾程變輕，比重從0.881降到0.878，且特性因素從11.18提高到11.3，說明烷烴含量增加、芳烴含量下降。

3)由于氣化了24t/h減一線油，主分餾塔10脫過熱段過剩熱從2312×10⁴kcal/h降到1836×10⁴kcal/h，下降20.6％，但第一中段回流11取熱從1756×10⁴kcal/h升到×1867×10⁴kcal/h，上升6.3％，頂循環(huán)則變化很小，基本保持1022×10⁴kcal/h，這說明本工藝中主分餾塔系統(tǒng)的總過剩熱減少了，由于主分餾塔10的過剩熱來自再生燒焦，這說明本工藝總體是節(jié)能的。

綜上所述，本工藝避免了柴油餾分進(jìn)入提升管發(fā)生催化裂化，不但降低了干氣和焦炭的產(chǎn)率；又保護(hù)了柴油中的烷烴分子轉(zhuǎn)化為芳烴分子，提高了催化產(chǎn)品柴油的質(zhì)量；更因催化加工量減少，焦炭產(chǎn)量下降，使得裝置能耗降低。由于只需分煉輕質(zhì)原料油，本工藝流程變化小，適于老裝置改造和新裝置設(shè)計(jì)。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。