專利名稱：一種催化裂化方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于烴油催化裂化領(lǐng)域，特別涉及利用改進(jìn)的催化裂化反應(yīng)與設(shè)備改善催化裂化裝置的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)。
中國專利CN1302843A采用兩段提升管工藝技術(shù)，通過兩段式提升管反應(yīng)器來實現(xiàn)油氣串聯(lián)、催化劑接力、分段反應(yīng)從而提高輕質(zhì)油收率，改善催化汽油的產(chǎn)品質(zhì)量。但該技術(shù)由于采用兩段提升管反應(yīng)器油氣串聯(lián)、催化劑接力的工藝，必須另設(shè)提升管反應(yīng)器及其配套設(shè)施，工藝流程復(fù)雜，裝置的操作難度大。
中國專利CN1217366A，為了改善催化裂化裝置目的產(chǎn)品的性質(zhì)和分布，將傳統(tǒng)的提升管反應(yīng)器劃分為三個反應(yīng)區(qū)，通過反應(yīng)區(qū)的結(jié)構(gòu)變化和控制各區(qū)不同的反應(yīng)條件來達(dá)到發(fā)明的目的，但提升管反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜。
本發(fā)明催化裂化方法的具體技術(shù)方案為一種催化裂化方法包括如下步驟(a)原料油在提升管反應(yīng)器與來自再生器的再生催化劑接觸，在催化裂化條件下沿提升管反應(yīng)器向上進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流進(jìn)入沉降器內(nèi)粗旋分離器進(jìn)行催化劑與反應(yīng)油氣分離，分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)步驟(b)的副反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器，再生器在催化裂化催化劑再生條件下對待生催化劑進(jìn)行燒焦再生，再生后的再生催化劑返回提升管反應(yīng)器及步驟(b)的副反應(yīng)區(qū)循環(huán)使用；(b)在沉降器內(nèi)粗旋分離器油氣出口設(shè)副反應(yīng)區(qū)，副反應(yīng)區(qū)為一下行管式反應(yīng)器，來自粗旋分離器的反應(yīng)油氣在副反應(yīng)區(qū)上部與來自再生器的再生催化劑接觸，再生催化劑與油氣順流接觸發(fā)生反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為300～600℃，劑油重量比為1～8，反應(yīng)絕對壓力為0.15～0.4MPa，反應(yīng)時間為0.3～2.0秒條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流經(jīng)副反應(yīng)區(qū)出口快分裝置分離后進(jìn)入沉降器內(nèi)，經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步分離后，轉(zhuǎn)化油氣進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行分餾，得到包括汽油在內(nèi)的產(chǎn)品和未轉(zhuǎn)化油，待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入步驟(a)所述再生器再生循環(huán)使用。
本發(fā)明所述的原料油包括常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油、頁巖油、合成油、原油、煤焦油、回?zé)捰?、油漿和脫瀝青油等常規(guī)催化裂化裝置加工的原料油。
本發(fā)明采用工業(yè)上成熟的催化裂化催化劑包括無定型硅酸鋁催化裂化催化劑和分子篩催化裂化催化劑。
本發(fā)明提升管反應(yīng)器進(jìn)行的是常規(guī)催化裂化反應(yīng)，對其反應(yīng)條件本發(fā)明不加以限制。通常提升管反應(yīng)器的主要反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為400～600℃，反應(yīng)時間為0.5～4秒，劑油重量比為3～10，反應(yīng)絕對壓力為0.15～0.4MPa。待生催化劑在再生器內(nèi)于常規(guī)催化裂化催化劑再生條件下進(jìn)行燒焦再生，本發(fā)明對其再生條件不加以限制。通常再生溫度控制在650～750℃。
本發(fā)明副反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件，反應(yīng)溫度為300～600℃、較好為400～550℃、最好為450～530℃，劑油重量比為2～6、最好為3～5，反應(yīng)絕對壓力為0.18～0.35MPa、最好為0.2～0.3MPa，反應(yīng)時間為0.3～1.5秒、最好為0.3～1.0秒。
本發(fā)明可靈活調(diào)節(jié)提升管反應(yīng)器和副反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件，來控制目的產(chǎn)品的性質(zhì)和分布。如提升管反應(yīng)器在較苛刻的條件下操作，副反應(yīng)區(qū)在較低溫度450～500℃下操作，可顯著降低汽油烯烴含量、脫除硫、氮等雜質(zhì)改善產(chǎn)品質(zhì)量。
提升管反應(yīng)器在較緩和的條件下操作，副反應(yīng)區(qū)在較高溫度500～550℃下操作，可提高重油的裂解性能、改善產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量。
若加工焦化蠟油等氮含量高，尤其是堿氮含量高的原料，為了減少焦化蠟油中的堿氮化合物使裂化催化劑中毒失活，提升管反應(yīng)器可作為原料預(yù)處理段，在較緩和的條件400～460℃下操作，脫除原料中的硫、氮、堿氮及重金屬等雜質(zhì)，改善原料油的裂解性能；副反應(yīng)區(qū)可在較高溫度500～600℃、短停留時間0.3～1.0秒下操作，防止過度裂化。從而得到較好的產(chǎn)品分布，產(chǎn)品質(zhì)量也得到較大改善。
總體上說，本發(fā)明所述工藝與常規(guī)催化裂化裝置相比在相同輕油收率下，裝置單程轉(zhuǎn)化率提高7～11個百分點；且在單程轉(zhuǎn)化率高出常規(guī)催化裂化7～11個百分點的情況下，輕油收率提高5～8個百分點，液收提高8～12個百分點，干氣產(chǎn)率略有增加，焦炭產(chǎn)率上升0.5～2個百分點。汽油烯烴含量降低20～30個百分點，異構(gòu)烷烴和芳烴含量增加，汽油辛烷值增加0.5～2個單位。
本發(fā)明提供的實現(xiàn)本發(fā)明催化裂化方法的設(shè)備，是在常規(guī)提升管催化裂化裝置上進(jìn)行簡單的改造，通過在沉降器內(nèi)粗旋分離器油氣出口設(shè)下行管式副反應(yīng)區(qū)而構(gòu)成本發(fā)明改進(jìn)了的催化裂化反應(yīng)設(shè)備。具體方案為一種催化裂化設(shè)備，包括提升管反應(yīng)器、沉降器、再生器，沉降器內(nèi)提升管出口設(shè)粗旋分離器，其特征在于在粗旋分離器油氣出口設(shè)副反應(yīng)區(qū)，所述副反應(yīng)區(qū)為下行管反應(yīng)器，下行管反應(yīng)器頂部與粗旋分離器油氣出口相連通，上部設(shè)再生催化劑入口，與再生催化劑輸送管上端連接，再生催化劑輸送管下端與再生器底部相連通，再生催化劑輸送管上設(shè)催化劑取熱器，下行管反應(yīng)器底部出口設(shè)氣固快分裝置。
本發(fā)明裝置的粗旋分離器，為催化裂化裝置上常用的粗旋分離器，如PV型旋風(fēng)分離器等。下行管反應(yīng)器底部出口的氣固快分裝置，最簡單的結(jié)構(gòu)形式是錐型檔板，當(dāng)然也可以選用其它適宜的結(jié)構(gòu)形式。再生催化劑輸送管上的催化劑取熱器，有多種形式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可方便的加以選用。
本發(fā)明催化裂化設(shè)備與現(xiàn)有兩段式或多段式提升管反應(yīng)器催化裂化裝置相比具有結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活的特點。
下面結(jié)合附圖
詳細(xì)說明本發(fā)明的方法和設(shè)備，但附圖不限制本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。
如圖所示來自再生器8的高溫再生催化劑6進(jìn)入提升管反應(yīng)器9內(nèi)與原料油7接觸，原料油汽化并進(jìn)行反應(yīng)，之后進(jìn)入沉降器10內(nèi)的粗旋11將反應(yīng)油氣與其攜帶的待生催化劑分離，待生催化劑經(jīng)汽提段汽提分離出攜帶的油氣后返回再生器8進(jìn)行再生循環(huán)使用。從再生器8由再生催化劑輸送管14引出一股再生催化劑2，經(jīng)取熱器5取熱后的再生催化劑2與從沉降器10內(nèi)的粗旋分離器11分離出來的油氣1在沉降器內(nèi)的副反應(yīng)區(qū)3中順流接觸進(jìn)行反應(yīng)，副反應(yīng)區(qū)反應(yīng)油氣與待生催化劑經(jīng)快分4初步分離，接著反應(yīng)油氣及其攜帶的待生劑進(jìn)入旋分器12進(jìn)行進(jìn)一步的分離，待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器8再生循環(huán)使用，轉(zhuǎn)化油氣13進(jìn)入分餾系統(tǒng)分離。
實施例1本實施例在進(jìn)料量為2Kg/h的中型催化裂化試驗裝置上進(jìn)行。所用催化劑為LRC-99工業(yè)平衡劑，以大慶常渣為催化裂化原料，原料油性質(zhì)列于表1。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表2、表3。
實施例2按實施例1的試驗裝置和實驗方法，所不同的是從再生器引出部分再生劑，經(jīng)外取熱器取熱后，引入副反應(yīng)區(qū)與經(jīng)過初步分離的提升管所產(chǎn)油氣在470℃下接觸反應(yīng)。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表2、表3。
實施例3按實施例2的試驗裝置和實驗方法，所不同的是副反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度為490℃。催化裂化裝置的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表2、表3。
實施例4按實施例2的試驗裝置和實驗方法，所不同的是副反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度為510℃。催化裂化裝置的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表2、表3。
實施例5按實施例2的試驗裝置和實驗方法，所不同的是副反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度為530℃。催化裂化裝置的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表2、表3。
表1催化裂化原料油分析結(jié)果

表2、操作條件及產(chǎn)品分布

表3、汽油主要性質(zhì)

實施例6本實施例在進(jìn)料量為2Kg/h的中型催化裂化試驗裝置上進(jìn)行。所用催化劑為ORBIT-3000工業(yè)平衡劑，以中原常渣為催化裂化原料，原料油性質(zhì)列于表1。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表4、表5。
實施例7按實施例6的試驗裝置和實驗方法，所不同的是從再生器引出部分再生劑，經(jīng)外取熱器取熱后，引入副反應(yīng)區(qū)與經(jīng)過初步分離的提升管所產(chǎn)油氣接觸反應(yīng)。副反應(yīng)區(qū)劑油重量比為3.0。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表4、表5。
實施例8按實施例7的試驗裝置和實驗方法，所不同的是副反應(yīng)區(qū)劑油重量比為3.5。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表4、表5。
實施例9按實施例7的試驗裝置和實驗方法，所不同的是副反應(yīng)區(qū)劑油重量比為4.0。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表4、表5。
實施例10按實施例7的試驗裝置和實驗方法，所不同的是副反應(yīng)區(qū)劑油重量比為4.5。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表4、表5。
表4、中原常渣操作條件及產(chǎn)品分布

表5、汽油主要性質(zhì)

實施例11本實施例在進(jìn)料量為2Kg/h的中型催化裂化試驗裝置上進(jìn)行。所用催化劑為ORBIT-3000工業(yè)平衡劑，以錦西焦化蠟油為催化裂化原料，原料油性質(zhì)列于表1。催化裂化的產(chǎn)品分布及催化汽油的主要性質(zhì)分別列于表7、表8。
表7、錦西焦化蠟油操作條件及產(chǎn)品分布

表8、汽柴油主要性質(zhì)

以上表中出現(xiàn)的v％代表體積百分?jǐn)?shù)，m％代表重量百分?jǐn)?shù)。
權(quán)利要求
1.一種催化裂化方法，其特征在于包括如下步驟(a)原料油在提升管反應(yīng)器與來自再生器的再生催化劑接觸，在催化裂化條件下沿提升管反應(yīng)器上行進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流進(jìn)入沉降器內(nèi)粗旋分離器進(jìn)行催化劑與反應(yīng)油氣分離，分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)步驟(b)的副反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器，再生器在催化裂化催化劑再生條件下對待生催化劑進(jìn)行燒焦再生，再生后的再生催化劑返回提升管反應(yīng)器及步驟(b)的副反應(yīng)區(qū)循環(huán)使用；(b)在沉降器內(nèi)粗旋分離器油氣出口設(shè)副反應(yīng)區(qū)，副反應(yīng)區(qū)為一下行管式反應(yīng)器，來自粗旋分離器的反應(yīng)油氣在副反應(yīng)區(qū)上部與來自再生器的再生催化劑接觸，再生催化劑與油氣順流接觸發(fā)生反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為300～600℃，劑油重量比為1～8，反應(yīng)絕對壓力為0.15～0.4MPa，反應(yīng)時間為0.3～2.0秒條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流經(jīng)副反應(yīng)區(qū)出口快分裝置分離后進(jìn)入沉降器內(nèi)，經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步分離后，轉(zhuǎn)化油氣進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行分餾，待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入步驟(a)所述再生器再生循環(huán)使用。
2.如權(quán)利要求1所述催化裂化方法，其特征在于所述副反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為400～550℃、劑油重量比為2～6、反應(yīng)絕對壓力為0.18～0.35MPa、反應(yīng)時間為0.3～1.5秒。
3.如權(quán)利要求1所述催化裂化方法，其特征在于所述副反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為450～530℃，劑油重量比為3～5，反應(yīng)絕對壓力為0.2～0.3MPa，反應(yīng)時間為0.3～1.0秒。
4.一種催化裂化設(shè)備，包括提升管反應(yīng)器、沉降器、再生器，沉降器內(nèi)提升管出口設(shè)粗旋分離器，其特征在于在粗旋分離器油氣出口設(shè)副反應(yīng)區(qū)，所述副反應(yīng)區(qū)為下行管反應(yīng)器，下行管反應(yīng)器頂部與粗旋分離器油氣出口相連通，上部設(shè)再生催化劑入口，與再生催化劑輸送管上端連接，再生催化劑輸送管下端與再生器底部相連通，再生催化劑輸送管上設(shè)催化劑取熱器，下行管反應(yīng)器底部出口設(shè)氣固快分裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種催化裂化方法和設(shè)備，是在常規(guī)催化裂化粗旋分離器油氣出口設(shè)下行管副反應(yīng)區(qū)，來自粗旋分離器的反應(yīng)油氣在副反應(yīng)區(qū)上部與來自再生器的再生催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為300～600℃，劑油重量比為1～8，反應(yīng)絕對壓力為0.15～0.4MPa，反應(yīng)時間為0.3～2.0秒條件下進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明與常規(guī)催化裂化裝置相比，在相同輕油收率下，裝置單程轉(zhuǎn)化率可提高7～11個百分點，輕油收率提高5～8個百分點，液收提高8～12個百分點，干氣產(chǎn)率略有增加，焦炭產(chǎn)率上升0.5～2個百分點。汽油烯烴含量降低20～30個百分點，異構(gòu)烷烴和芳烴含量增加，汽油辛烷值增加0.5～2個單位。
文檔編號C10G11/18GK1478859SQ0312624
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者李玖云, 王文柯, 王月霞, 湯海濤, 王龍延, 劉金龍, 閻鴻飛 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司