重油裂化与汽油改质的耦合调控方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种重油裂化与汽油改质的耦合调控方法和装置，现有工业催化裂化装置的再生器连设一带有单独的汽提系统和沉降系统的辅助的流态化反应器，利用从再生器引来的高温再生催化剂对催化裂化汽油馏分进行催化改质反应，然后将从辅助的流态化改质反应器来的温度低但微反活性高的催化剂注入到重油催化裂化主提升管反应器的中上部，降低注入点下游的反应温度，也增大了注入点下游的剂油比，对重油催化裂化主反应进行控制，从而实现重油催化裂化反应与其汽油改质过程有效的耦合与调控。本发明专利技术的技术优点为裂化反应终止效果改善，轻质油收率提高，同时又有催化汽油降低烯烃含量的作用，装置改动最小，流程简单，易于实现，且易于控制，操作稳定。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重油裂化与汽油改质的耦合调控方法和装置
本专利技术涉及石油烃的催化转化工艺，特别是指优化控制重油催化裂化反应与改质催化汽油降低烯烃含量的催化转化工艺耦合技术，属于石油化工领域。
技术介绍
目前世界上开采的原油越来越重，质量越来越差。石油的重质部分虽可直接作为燃料油，但对重质燃料油的需求却越来越少，而且把宝贵的石油资源像煤一样烧掉也非常可惜。有些原油的减压渣油可直接或经适当处理用做石油沥青，但其需要量也是有限的。因此，炼油工业的突出任务是如何提高石油重质部分的转化深度，以充分利用有限的石油资源，生产更多的汽油、柴油等轻质燃料以及石油化工原料。重油加工过程大体可分为如下四类：①溶剂脱沥青；②热转化(包括减粘裂化和焦化)；③重油催化裂化；④重油加氢。其中溶剂脱沥青是一种使用溶剂来进行分离的物理加工过程，其余三类均属化学加工过程。从碳氢平衡的角度来看，要想将氢碳比较低的重质油加工成氢碳比较高的轻质油不外乎两个途径，一为脱碳，一为加氢。上述四类过程中，溶剂脱沥青以分出脱油沥青的方式脱碳，而焦化及重油催化裂化则以生成焦炭的方式脱碳，减粘裂化过程既不脱碳又不加氢，氢碳比基本不变。重质油通过热加工虽可使其相对分子质量减小，但所得的主要不是轻质馏分，而是中间馏分。而重油催化裂化的产物主要是汽油馏分、柴油馏分和液化气，其汽油馏分的辛烷值较高也比较稳定，液化气是生产高辛烷值汽油组分及其它化工产品的重要原料，柴油馏分的质量虽然较差但也是很有用的产物，因此目前重油催化裂化已成为重质油轻质化的主要手段。重油催化裂化也是一种深度脱碳的过程，但所生成的焦炭并不是单独的产物，-->而是附在催化剂上进入再生器中被烧掉。除残炭值和金属含量较低的石蜡基原油(如大庆原油)的常压渣油甚至减压渣油可以直接作为重油催化裂化原料外，一般情况下只是将常压或减压渣油以一定比例掺人减压馏分中混合进料，以避免生焦过多和催化剂受金属的污染过于严重。重质油的沸点高、粘度大并含有较多的硫、氮、重金属等杂质，所以其所用的催化剂、反应和再生的条件以及设备等均与馏分油催化裂化有所不同。重质油催化裂化的反应温度和再生温度都较高，所用的催化剂中均需加入适当的助剂。由于重油催化裂化的生焦量与馏分油相比显著提高，有时为了使催化剂上较多的焦炭烧得比较彻底，便采用两段再生的方法。为了要取走烧焦时产生的过多热量，有时还需要设置内取热器或外取热器。催化裂化装置的关键部分是提升管反应器，其产品分布与质量乃至经济效益都与其操作状况密不可分，所以，近些年来，重油催化裂化技术取得了飞速发展。随着催化裂化原料的重质化，越来越多的提升管采用高温、短停留时间、大剂比的反应条件，以提高反应苛刻度，对渣油中的胶质和沥青质形成热冲击，保持足够的转化率。同时，为降低再生催化剂含炭并有助于提高进料的汽化率，也需要高温再生。这些措施都使提升管出口温度进一步提高。但是，反应温度的提高，一方面使反应沉降段及油气管线结焦严重，影响装置长期运行，另一方面，在提升管的中下部，绝大部分(90％左右)的催化裂化反应已经基本完成，提升管上部发生着较多的二次裂化反应，它们不利于产品分布的优化，所以在研制抗高残炭高重金属催化剂、使用各种新型喷嘴和出口快分的同时，炼油企业纷纷采用提升管反应终止剂技术，即在提升管反应器的出口或者中上部某个位置注入一股冷的介质，如水、直馏汽油、粗汽油、轻污油等，来降低注入点下游的反应温度。提升管反应终止剂技术的目的是使提升管内部的温度分布变得更为理想，即油剂混合区，需要高温度使进料快速汽化，使难进入分子筛的大分子初步裂化，在提升管中下部的主要反应区，根据动力学影响因素，需要高温、大剂油比和高反应活性，在提升管上部，由于大部分裂化反应已经-->完成，反应温度应适当以减少二次裂化和汽化。实践及理论分析都证明，在目前提升管设计中，尚有一些不合理的情况下，使用反应终止剂是一个切实可行的方法，它可以改善提升管温度分布，优化反应条件，增加目的产物的产率。采用提升管反应终止剂技术可以降低提升管出口温度，减少干气和生焦；可以提高提升管中下部油剂混合温度，增大催化剂循环量，提高剂油比，这都是重油催化裂化所急需的；还可以提高催化裂化操作的灵活性，如采用不同的终止剂，可以满足不同的要求。但是，这种液相介质作为催化裂化反应的终止介质也存在着较大的问题，例如，由于注入量的限制，反应温度较低，幅度不够，反应终止效果不理想；液相终止剂的注入会给分馏系统带来额外的负荷。近年来，为了达到环保法规的要求，生产清洁汽油，在专利技术专利《简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置》(申请号：02116786.9)、《降低催化裂化汽油烯烃含量的方法及系统》(申请号：02123817.0)、《催化裂化汽油深度降烯烃增辛烷值的改质方法和装置》(申请号：02123655.0)、《降低催化裂化汽油烯烃含量并保持辛烷值的方法及系统》(申请号：02123494.9)、《催化汽油降烯烃提高辛烷值的改质方法和装置》(申请号：02123658.9)、《降低催化裂化汽油烯烃含量的方法及装置》(申请号：02116787.7)和《轻油收率高的催化汽油改质降烯烃的方法和装置》(申请号：02146136.8)中，提出了在常规催化裂化装置上设立辅助流态化反应器，用以对催化汽油进行改质的工艺技术，这些降低催化裂化汽油烯烃含量的工艺技术由于采用了辅助的流态化反应器，从工艺过程上看是高温催化裂化的再生催化剂与常温液相的催化汽油进行混合接触，进行氢转移、芳构化、异构化和裂化的改质反应，该反应只是借用了常规催化裂化装置、催化剂、热量、再生器甚至沉降器、汽提段以及分馏塔等，对常规催化裂化装置的操作、主提升管反应器的裂化反应以及原催化裂化装置的产品分布等并没有影响，也就是说，对常规催化裂化装置提升管反应器设计与操作优化的必要性仍然存在。另一方面，在催化汽油辅-->助的流态化反应器改质过程中，由于催化剂仅仅与汽油馏分接触反应，所以该过程的焦炭收率很低，一般在1.5wt％以下，因此，催化剂的失活程度非常低，根据有关实验证明，微反活性只降低了3-4个单位。所以，催化汽油辅助的流态化反应器改质过程后的催化剂温度较低，但微反活性较高，特别是在专利技术专利《催化裂化汽油深度降烯烃增辛烷值的改质方法和装置》(申请号：02123655.0)、《催化汽油降烯烃提高辛烷值的改质方法和装置》(申请号：02123658.9)、《降低催化裂化汽油烯烃含量的方法及装置》(申请号：02116787.7)、《降低催化裂化汽油烯烃含量并保持辛烷值的方法及系统》(申请号：02123494.9)《轻油收率高的催化汽油改质降烯烃的方法和装置》(申请号：02146136.8)和《催化汽油改质降烯烃的方法和装置》中的催化汽油改质反应器都设有自己单独的沉降器和汽提段，催化剂汽提后就返回了原催化裂化装置的再生器，这一低温高活性的催化剂完全可以直接使用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种重油裂化与汽油改质的耦合调控方法和装置，对催化裂化汽油馏分进行催化改质反应，可深度降低烯烃含量并保持辛烷值。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，至少包括如下步骤：步骤一：将重油原料送入重油催化裂化装置的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：至少包括如下步骤：步骤一：将重油原料送入重油催化裂化装置的主提升管反应器，进行催化裂化反应，反应油气在该反应器中上部与从辅助的流态化催化改质反应器注入的催化剂混合，主反应油气和催化剂 在该提升管反应器出口分离，催化剂进入再生系统，主反应油气进行富气、粗汽油轻馏分、粗汽油重馏分、柴油、回炼油和油浆的分离；步骤二：将催化裂化汽油馏分送入辅助的流态化催化改质反应器，进行汽油改质反应，改质后催化剂一部分返回原再生器，另一 部分回注到重油催化裂化装置的主提升管反应器，改质油气进入分馏系统进行各馏分的分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：至少包括如下步骤：步骤一：将重油原料送入重油催化裂化装置的主提升管反应器，进行催化裂化反应，反应油气在该反应器中上部与从辅助的流态化催化改质反应器注入的催化剂混合，主反应油气和催化剂在该提升管反应器出口分离，催化剂进入再生系统，主反应油气进行富气、粗汽油轻馏分、粗汽油重馏分、柴油、回炼油和油浆的分离；步骤二：将催化裂化汽油馏分送入辅助的流态化催化改质反应器，进行汽油改质反应，改质后催化剂一部分返回原再生器，另一部分回注到重油催化裂化装置的主提升管反应器，改质油气进入分馏系统进行各馏分的分离。2、根据权利要求1所述的重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：所述的重油催化裂化反应条件为：混合与反应温度：520-600℃；重油原料预热温度：160-250℃；催化剂油料重量比：7-12；催化剂活性：50-65；反应压力：0.1-0.4Mpa。3、根据权利要求1所述的重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：所述的催化裂化汽油馏分至少包括粗汽油全馏分或粗汽油轻馏分(＜80-110℃)或粗汽油重馏分(＞60-80℃)。4、根据权利要求1所述的重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：所述的催化剂为常规催化裂化催化剂，至少包括无定型硅铝催化剂或分子筛催化剂。5、根据权利要求1所述的重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：所述的粗汽油轻馏分先进行改质，然后再与相应的汽油馏分混合。6、根据权利要求1所述的重油裂化与汽油改质的耦合调控方法，其特征在于：改质油气与主提升管反应器的油气混合后进入原催化裂化装置的主分馏塔而分离成富气、粗汽油轻馏分、粗汽油重馏分、柴油、回炼油、油浆；或者进入单独的分馏系统进行分离。7、一种重油裂化与汽油改质的耦合调控装置，至少包括一重油催化裂化装置，该装置连接一分馏装置，其特征在于：重油催化裂化装置的主提升管中上部设有催化剂注入点，该注入点通过斜管连接辅助的流态化催化改质反应器，用于改质催化裂化汽油馏分，该改质反应器与催化裂化装置催化剂的再生器连接。8、根据权利要求7所述的重油裂化与汽油改质的耦合调控装置，其特征在于：所述的辅助的流态化催化改质反应器至少包括提升管反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：高金森，徐春明，刘耀芳，白跃华，
申请(专利权)人：石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]