劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將重油萃取后的脫油殘渣液相進料的流化焦化系統，屬于石油化工技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的發(fā)展，對石油產品的需求與日俱增。常規(guī)原油的儲量有限，價格不斷上升，難以滿足經濟發(fā)展對石油能源的需求。而劣質重油的儲量是常規(guī)原油的10倍以上，且價格較為便宜，是常規(guī)原油未來的替代能源。但是用現有的石油加工技術難以處理劣質重油，業(yè)界提出了加工劣質重油的新技術和新工藝。專利CN200510080799和CN201110145021提出一種新工藝，首先將劣質重油進行超臨界萃取梯級分離，將重油中的膠質和瀝青萃取等殘渣萃取出來，可以得到質量較好的脫瀝青油，用現有石油加工技術進行加工。而瀝青殘渣，通過流化焦化方法進行熱加工，可以進一步得到50%左右的液體產品。用這種新工藝路線，不但擴大了石油原料的來源，而且具有比用現有技術加工重油高得多的液體產品收率。
[0003]重油殘渣的密度和粘度大，霧化和汽化困難，采用類似催化裂化的進料技術和提升管反應器，會在提升管反應器中產生嚴重的結焦現象，影響工藝正常進行。流化焦化中進行的是重油殘渣的熱裂解，熱媒介是流化的高溫焦炭顆粒，反應時間比催化裂化中的催化裂解長得多，因此流化焦化的反應器與催化裂化早期的反應器類似，即采用大容積的罐式沉降反應器。液相重油殘渣的進料是其中要解決的關鍵問題之一。
[0004]為了避免反應器壁面結焦并使進料與高溫顆粒均勻混合，專利CN201180010646.2提出了一種進料技術，采用了采用大容積的罐式沉降反應器，并在沉降反應器的四周多層進料，每層布置幾十個噴嘴，將渣油從壁面水平噴向沉降器內部的高溫焦炭顆粒。這種方法可以避免重油殘渣在器壁的結焦，但是由于噴嘴眾多(數百個)，每個噴嘴的處理量較小，進料噴霧射流的穿透距離短(幾十厘米)，難以穿透半徑數米的沉降器內的高溫顆粒，在沉降反應器中難以分布均勻，沉降器中部的高溫顆粒難以與新鮮進料接觸，這對反應過程是不利的。并且沉降器四周多層布置數百個進料噴嘴，不可避免對裝置的制造、安裝、操作和維護帶來不利影響。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是，為重油殘渣的加工提供一種液相進料的流化焦化系統，以解決現有方法中存在的問題。本發(fā)明提出的一種劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統，由焦炭顆粒再生器(10)，高溫焦炭顆粒提升系統(9)，劣質重油或瀝青殘渣進料系統，劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)構成；焦炭顆粒再生器(10)帶有主風控制系統(12)和再生器氣固分離系統(8);高溫焦炭顆粒提升系統(9)的下部與再生焦炭顆粒斜管(11)連接，上部與劣質重油或瀝青殘渣進料系統連接；劣質重油或瀝青殘渣進料系統包含進料段彎管(7)、進料段直管(6)和進料噴嘴(5)，進料噴嘴(5)安裝在進料段直管￠)中；劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)的下部帶有流化風和汽提氣的分布器以及待生焦炭顆粒輸送管(13)，中上部裝有劣質重油或殘渣進料系統，劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)的內部帶有反應器氣固分離系統(4)。
[0006]所述的劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統中，高溫焦炭顆粒提升系統
(9)是一個直徑為d的豎直圓管；進料段直管(6)的直徑dl的范圍為0.5d-3.0d,其長度LI范圍為1.0d-l0.0d ;進料段直管(6)與水平面的夾角B，B的范圍在-45°?45° ;進料段彎管(7)的直徑d2與進料段直管(6)的直徑dl相同，范圍為0.5d-3.0d,其轉彎半徑R范圍為2.0d-15.0d。所述的劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統中，進料噴嘴(5)的數目是一個或多個，當進料噴嘴數目為多個時，布置方式為沿軸向對稱布置或非對稱布置；進料噴嘴(5)的軸線與進料段直管(6)的軸線之間有一個夾角A，夾角A在5°?45°的范圍；進料噴嘴(5)出口與劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)器壁的距離L2范圍為0.2d-10.0d0
[0007]所述的劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統中，，焦炭顆粒在焦炭顆粒再生器(10)中處于流化狀態(tài)進行燒焦再生，表面結焦變大的焦炭顆粒，通過燒焦燒去表面的積碳，尺寸減小，并使焦炭顆粒溫度上升，升溫的焦炭顆粒通過再生焦炭顆粒斜管(11)流出焦炭顆粒再生器(10)，進入高溫焦炭顆粒提升系統(9)，經過輸送和提升后，然后進入劣質重油或瀝青殘渣進料系統，在劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)的中上部入口進入劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)。在高溫顆粒進入劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器
(3)的進料段直管(6)處，設置1-8個液相進料噴嘴(5)。新鮮進料在高溫顆粒的必經之處與高溫焦炭顆粒接觸、混合，經過進料段直管(6)較短的距離后立即進入劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)空間，在劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)中的流化狀態(tài)下進行熱裂解反應。由于進料在所有高溫顆粒的必經之處與之接觸，然后通過流化分布于反應器，故原料與高溫顆粒接觸和混合比較均勻。此外由于進料后進料段直管(6)管線的距離較短，在與進料噴嘴(5)的布置方式和噴射角度良好匹配后，不與器壁接觸，可以避免殘渣在器壁上結焦。同時進料系統較為簡單，對制造、安裝、操作和維護較為有利。
[0008]在劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)內，進料后的殘渣原料與高溫焦炭顆?；旌蠐Q熱，并進行熱解反應。熱解反應產生的油氣，經過劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)內的一級和二級旋風分離器與固體顆粒分離，然后進入分餾系統分離。殘渣中的焦炭，結于熱媒體焦炭顆粒的表面，使焦炭顆粒的直徑增大，經過汽提之后，焦炭顆粒離開劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)，進入焦炭顆粒再生器(10)燒焦，通過控制空氣量，燒去焦炭顆粒表面一層，焦炭顆粒直徑變小，燃燒熱使焦炭顆粒升溫，高溫焦炭顆粒通過輸送和提升，再次送入劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)，如此進行連續(xù)的操作過程。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明提出的劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統。
[0010]圖1中，1.反應器汽提段，2.焦化反應區(qū)，3.劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器，
4.反應器氣固分離系統，5.進料噴嘴，6.進料段直管，7.進料段彎管，8.再生器氣固分離系統，9.高溫焦炭顆粒提升系統，10.焦炭顆粒再生器，11.再生焦炭顆粒斜管，12.主風控制系統，13.待生焦炭顆粒輸送管。
[0011]圖2是劣質重油或瀝青殘渣進料系統的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0012]圖1和圖2示出一種劣質重油或瀝青殘渣液相進料的流化焦化系統，由焦炭顆粒再生器(10)，高溫焦炭顆粒提升系統(9)，劣質重油或瀝青殘渣進料系統，劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)構成；焦炭顆粒再生器(10)帶有主風控制系統(12)和再生器氣固分離系統(8);高溫焦炭顆粒提升系統(9)的下部與再生焦炭顆粒斜管(11)連接，上部與劣質重油或瀝青殘渣進料系統連接；劣質重油或瀝青殘渣進料系統包含進料段彎管(7)、進料段直管(6)和進料噴嘴(5)，進料噴嘴(5)安裝在進料段直管￠)中；劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)的下部帶有流化風和汽提氣的分布器以及待生焦炭顆粒輸送管(13)，中上部裝有劣質重油或殘渣進料系統，劣質重油或瀝青殘渣焦化反應器(3)的內部帶有反應器氣固分離系統(4)。
[0013]參考圖1和圖2，