降低催化裂化干氣中氫氣含量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于重油的催化裂化領(lǐng)域，涉及一種降低催化裂化干氣中氫氣含量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 流化催化裂化（FCC)是煉油工藝中加工重質(zhì)油的主要技術(shù)手段之一，其主要目的 產(chǎn)品是汽油、柴油和液化氣。催化裂化過(guò)程中干氣、焦炭產(chǎn)率的增加，尤其是干氣中氫氣含 量的增加，勢(shì)必使具有高附加值的輕油中的氫氣含量減少，從而影響到輕油產(chǎn)品的質(zhì)量。隨 著原油的日益重質(zhì)化和劣質(zhì)化，同時(shí)輕質(zhì)油需求日益增加，F(xiàn)CC主原料油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化 也在不斷加劇。如何適應(yīng)原料油的變化以最大幅度提高輕質(zhì)油收率，減少干氣和焦炭產(chǎn)率， 同時(shí)降低干氣中氫氣的含量，成為FCC今年來(lái)關(guān)注的問(wèn)題之一。
[0003] 專利文獻(xiàn)CN101275081，公布了一種減少催化裂化干氣的方法，在常規(guī)催化裂化原 料中引入一種活性組分，利用活性組分易于生成三配位正碳離子的反應(yīng)特性，再與原料分 子經(jīng)負(fù)氫離子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而減少了干氣的生成，改善了產(chǎn)品分布，所提到的活性組分為催 化裂化汽油。
[0004] 專利文獻(xiàn)CN200910015985. 4,將裂解碳九芳烴摻作催化裂化原料或作催化裝置的 終止劑，在壓力0. 1~0. 8MPa，溫度450~600°C下反應(yīng)，摻作催化原料時(shí)摻入比例2%~ 15%，作終止劑時(shí)，摻入比例為2%~10%。結(jié)果表明可以改善催化裂化產(chǎn)品分布，提高輕 質(zhì)油收率。但此專利未提到降低干氣產(chǎn)率以及降低干氣中氫氣含量這一技術(shù)特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種降低催化裂化干氣中氫氣含量方法，靈活、簡(jiǎn)便，提高目 的產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量，降低催化裂化干氣的產(chǎn)率，同時(shí)降低干氣中氫氣含量，從而改變反應(yīng) 條件的苛刻度，能夠有效地降低催化裂化干氣的產(chǎn)率，同時(shí)降低干氣中氫氣含量。
[0006] 本發(fā)明降低催化裂化干氣中氫氣含量方法，在流化催化裂化提升管反應(yīng)器的預(yù)提 升介質(zhì)入口和FCC主原料入口之間設(shè)置反應(yīng)器隔板，將提升管反應(yīng)器的下部分隔為平行于 軸向的2個(gè)反應(yīng)區(qū)a反應(yīng)區(qū)和b反應(yīng)區(qū)，并在各反應(yīng)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的催化劑入口和原料噴嘴； 其中，來(lái)自再生器的高溫再生催化劑進(jìn)入a反應(yīng)區(qū)，冷卻后的再生催化劑進(jìn)入b反應(yīng)區(qū)；將 裂解碳九芳烴注入提升管反應(yīng)器中的b反應(yīng)區(qū)，裂解碳九芳烴與充滿冷卻后的再生催化劑 的b反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)后的物流以及a反應(yīng)區(qū)內(nèi)未參與反應(yīng)的高溫再生催化劑在各自的 反應(yīng)區(qū)內(nèi)沿提升管反應(yīng)器上行，在提升管反應(yīng)器隔板出口處匯合后，與經(jīng)蒸汽霧化的FCC 主原料接觸并發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后物料經(jīng)分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生劑經(jīng)汽提、再生后返回提升管 反應(yīng)器循環(huán)使用。
[0007] 反應(yīng)器隔板的高度占提升管反應(yīng)器總長(zhǎng)度的15~45%。
[0008] 高溫再生催化劑的溫度為600~700°C;
[0009] 催化劑與FCC主原料的質(zhì)量比為6:1~10:1，冷卻再生催化劑的溫度為400~ 550°C;再生催化劑與FCC主原料接觸前的溫度600-680°C。
[0010] 再生催化劑與FCC主原料的質(zhì)量比為6:1~10:1，冷卻再生催化劑與裂解碳九芳 烴的反應(yīng)溫度360°C~500°C，反應(yīng)壓力為0. 2~0. 4MPa;再生催化劑與FCC主原料的反應(yīng) 溫度500°C~600°C，反應(yīng)壓力0. 3~0. 6MPa，再生催化劑與FCC主原料的質(zhì)量比為4:1~ 10:1。
[0011] 再生器的再生溫度為600°C~750°C。
[0012] FCC主原料為常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油或加氫尾油中的一種或多 種混合。
[0013] 裂解碳九芳烴的加入量為FCC主原料質(zhì)量的3%~12%。
[0014]催化劑為活性組分含Y或HY的沸石、超穩(wěn)Y型沸石、ZSM-5系列沸石、具有五元環(huán) 結(jié)構(gòu)高硅沸石、β沸石、鎂堿沸石中的一種、兩種或三種，或無(wú)定型硅鋁催化劑。優(yōu)選RMS-8 催化劑，生產(chǎn)廠家為齊魯石化催化劑廠。
[0015] 提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)為：提升管反應(yīng)器的提升管反應(yīng)器體的一側(cè)下部設(shè)置再生斜 管，與再生斜管對(duì)應(yīng)的提升管反應(yīng)器體的另一側(cè)設(shè)置裂解碳九芳烴入口；提升管反應(yīng)器內(nèi) 部的底部設(shè)置預(yù)提升介質(zhì)入口，內(nèi)部的頂部設(shè)置主原料入口，預(yù)提升介質(zhì)入口和主原料入 口之間設(shè)置反應(yīng)器隔板，反應(yīng)器隔板將提升管反應(yīng)器的下部分隔為平行于軸向的a反應(yīng)區(qū) 和b反應(yīng)區(qū)，并在各反應(yīng)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的催化劑入口和原料噴嘴。
[0016]a和b兩反應(yīng)區(qū)的橫截面積比例為1:1~5:1。
[0017]裂解碳九芳烴的加入量為催化裂化原料質(zhì)量比例的3%~12%。裂解碳九芳烴選 自原油加工副產(chǎn)物，主要來(lái)自烯烴廠的裂解裝置。
[0018] 反應(yīng)器隔板設(shè)置在提升管反應(yīng)器的內(nèi)部，其上端位于主FCC主原料入口以下，隔 板的高度占提升管反應(yīng)器總長(zhǎng)度的15~45% ;隔板是由一塊鋼板組成，其材質(zhì)可以與提 升管的材質(zhì)相同。隔板的放置應(yīng)將鋼板的平行于提升管軸向的兩條邊固定于提升管內(nèi)壁， 將反應(yīng)器的下部分隔為相互隔離并平行于軸向的2個(gè)反應(yīng)區(qū)a和b。來(lái)自再生器的600~ 700°C再生劑注入提升管反應(yīng)器下部的a反應(yīng)區(qū)，并繼續(xù)沿提升管上升離開(kāi)反應(yīng)器隔板；再 生后的再生催化劑60~95%經(jīng)再生斜管進(jìn)入提升管反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)a，另一部分5~40% 再生催化劑從再生斜管引出，用壓縮風(fēng)冷卻至所需溫度后進(jìn)入提升管反應(yīng)器下部的b反應(yīng) 區(qū)，裂解碳九芳烴在此反應(yīng)區(qū)內(nèi)與冷卻再生催化劑接觸，膠質(zhì)等雜質(zhì)優(yōu)先吸附在再生催化 劑上，并發(fā)生部分裂化反應(yīng)。各反應(yīng)區(qū)內(nèi)的催化劑離開(kāi)反應(yīng)器擋板后互相混合，與FCC主原 料接觸并反應(yīng)。
[0019] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，系統(tǒng)中的催化劑在提升管反應(yīng)器、沉降器、分離器、汽提器、待輸線 和再生器的連接關(guān)系為現(xiàn)有技術(shù)，工藝也為常規(guī)工藝。
[0020] 優(yōu)選以下工藝：來(lái)自再生器的高溫再生催化劑經(jīng)在輸線進(jìn)入a反應(yīng)區(qū)，冷卻后的 再生催化劑進(jìn)入b反應(yīng)區(qū)；將裂解碳九芳烴注入提升管反應(yīng)器中的b反應(yīng)區(qū)，裂解碳九芳烴 與充滿冷卻后的再生催化劑的b反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)后的物流以及a反應(yīng)區(qū)內(nèi)未參與反應(yīng) 的高溫再生催化劑在各自的反應(yīng)區(qū)內(nèi)沿提升管反應(yīng)器上行，在提升管反應(yīng)器隔板出口處匯 合后，與經(jīng)蒸汽霧化的FCC主原料接觸并發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后物料經(jīng)分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生劑經(jīng) 汽提、再生后返回提升管反應(yīng)器循環(huán)使用。催化劑經(jīng)過(guò)預(yù)提升和預(yù)熱的原料油及霧化蒸汽 混合進(jìn)入提升管反應(yīng)器。原料油經(jīng)噴嘴霧化后接觸催化劑發(fā)生裂化反應(yīng)，油氣和催化劑一 起提升到分離器，油氣經(jīng)沉降和過(guò)濾后從沉降器頂部出去進(jìn)入后部分餾系統(tǒng)。積炭催化劑 落入汽提器經(jīng)蒸汽汽提后，在汽提器下部形成密相床，此密相床使反應(yīng)器和再生器之間密 封隔離。在密相段底部，積炭催化劑經(jīng)待輸線輸送到再生器頂部。在再生器中，積炭催化劑 用從空氣分布板出來(lái)的空氣燒焦再生。再生劑向下流入到再生劑輸送線，輸送線由再立和 再立斜管組成。利用待生滑閥和再生滑閥的開(kāi)度大小來(lái)控制催化劑的循環(huán)量。再生劑重新 循環(huán)到反應(yīng)器底部與進(jìn)料再次接觸。油氣進(jìn)入氣液分離塔，經(jīng)分餾冷凍分離出裂化氣和液 體組成。裂化氣經(jīng)干氣表計(jì)量，取樣口取樣分析組成。液體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)稱量、分水、分油、取樣 并用氣相色譜模擬蒸餾儀分析其油樣組成，得到汽油、柴油和重油收率。從再生器出來(lái)的煙 氣經(jīng)干氣表計(jì)量，并從取樣口連續(xù)由紅外分析儀分析其中的二氧化碳、一氧化碳含量。根據(jù) 裂化氣、液體、煙氣的組成和質(zhì)量，由物料平衡應(yīng)用軟件計(jì)算出試驗(yàn)的產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] 本發(fā)明使用的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造和安裝，成本??；改變反應(yīng)條件的苛刻 度，能夠靈活地調(diào)節(jié)油劑接觸方式，根據(jù)石油烴的物化性質(zhì)選擇適宜的油劑接觸方式和條 件，能夠起到改善催化裂化裝置產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的作用，降低催化干氣產(chǎn)率，并且降低 干氣中氫氣含量，提高輕質(zhì)油收率和質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中A-A方向的截面圖；
[0024]圖中，1、提升管反應(yīng)器體，2、FCC主原料入口，3、反應(yīng)器隔板，4、裂解碳九芳烴入 口，5、預(yù)提升介質(zhì)入口，6、再生斜管，7、a反應(yīng)區(qū)，8、b反應(yīng)區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0028] 再生催化劑與FCC主原料的質(zhì)量比在下列實(shí)施例中用