改进的烃转化方法技术

一种改进的烃类转化的方法，在该方法中，固体材料在反应器（接触器）和再生器（燃烧器）之间循环．整个过程都处于稀相中，其特点是所有的催化剂通过旋风分离器后，并不返回反应器或再生器中的密相床．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及重质烃类油料转化为较轻馏分的方法，它包括将含有高浓度易结焦物质与重金属的重质烃转化成汽油及其它液体烃类的方法。本专利技术的最佳实施方案是直接涉及流化催化裂化，以获得马达燃料馏分产物。随着高活性沸石催化剂的出现，流化催化裂化方法已发展成统一的标准化的作法。即烃蒸汽和分散得很细的催化剂在细长的反应器中基本上是并流上升，并发生反应，即工业上的提升管反应器。反应时间虽短，通常约为10秒或更短，但催化剂仍有碳沉淀发生，因而对活性不利，同时，当催化剂重复使用时，这将不利于产品产率分布。因此，一般采用的工艺规程是从提升管出口气中分离出催化剂，并经再生器将催化剂再循环返回反应过程。再生器起着双重作用，即将沉积物焦碳烧去并使催化剂加热，以便再用于反应过程。根据先有技术，从裂化的烃中分离出催化剂是在一个所谓的分离室中进行的，该室具有一汽提段。分离室是一个容器，它或者是一个围绕在提升管末端体积相当大的隔层，或者是另外按装的一个同轴的装置。在后一种情况下，催化剂与已转化的烃从提升管通过侧孔或出口直接进入分离器，然而，在所述隔层型的装置中，通常较好的做法是将提升管出料从所谓的侧孔或出口先经过一个单级旋风分离器再进入分离室。由于以上两种操作方法都能使分离室中的空速大大降低，因此提升管出口气流中夹带的相当一部分催化剂就降沉下来，并收集在分离室的底部。然后，气流与汽提蒸汽一起由分离室经过装在该处的旋风分离器进入分馏塔，旋风分离器的作用是将夹带出的几乎全部催化剂收集下来。鉴于现代沸石催化剂的粒度范围约为5至100微米，而其中主要部分-->的粒度约为40至80微米。因此按照上述先有技术分离这部分催化剂，应该是很有效的。然而，对于裂化产物夹带出的相对少量的细粒催化剂却产生了问题，而这部分催化剂的累计总量却十分巨大，最严重的问题是随烃类气流带出的催化剂，将以回收油浆的形式从分馏塔循环回来，因而降低了裂化装置中可处理的原料量，这亦就降低了裂化器最佳的处理效率。另外，在先技术中经常需要迅速地从反应产物中分离出催化剂，以减少不必要的反应发生，而这些反应的发生从总体来考虑将使过程的总效率降低。本领域的技术人员都知道，流化催化剂裂化反应器的必不可少的部分应包括再生器，它使废催化剂的活性得到再生。通常当催化剂由反应产物中分离出来后，就进行再生，废催化剂由反应段取出。并在汽提段与汽提介质（一般为水蒸汽）接触，以便从催化剂上脱除可挥发的和夹带的和/或吸附的烃类。由汽提段出来的催化剂送到再生段，用空气等含氧气体进行再生，以烧去催化剂上沉积的焦炭，再生段出来的热的再生催化剂，送到反应段与加入的烃类原料反应。本专利技术的新方法，是在反应器（接触器）和再生器（燃烧器）上采用了新型控制系统。因此，能完全控制循环固体物料。首先循环物料与燃烧产物（再生器/燃烧器）或烃蒸汽（反应器/接触器）为稀相接触。循环物料与烃蒸汽或燃烧产物分离后，则回到另一个不同容器。而在其它已采用的技术中，大多数是采用燃烧产物或烃类蒸汽与固体物料在密相床层中相接触，再用旋风分离器分离，使循环物料返回到原来的容器中。该容器往往包含循环物料的密相床。在本项专利技术的方法中，稀相体系是直接与一个预分离器相连结，然后再与高效旋风分离器例如与多级旋风分离器连结，因此循环物料通常是从蒸汽中进入另一容器中，该循环物料在这个容器中为密相床，而这个附助容器既不是反应器又不是再生器。本专利技术的新方法的特点在于它是一个完全平衡的系统。因此，对于反应器/接触器与再生-->器/燃烧器来讲分离效率是一样的，这就使得这两系统能保持相同的固体粒径范围。在本项专利技术的新方法中，全部催化剂均以稀相进入反应器和再生器，并通过预分离器，即在反应器或再生器中无密相流化床层存在。本项专利技术的方法，对于烃类原料的组成，产品分布，处理能力均具有操作上的灵活性。本项新专利技术的方法能使系统中保持更多的细粒催化剂，它将使系统的平均固体粒径变得较低，催化剂表面积较大，保持较高的活性，以及流化性能更好。本项专利技术的方法进一步的特点与优点将在它用于烃类催化剂裂化时的最佳实施方案的详细描述中加以说明。图1为本专利技术各设备间较好组合的流程图，它能实现本专利技术的方法。现结合图1来说明本专利技术的催化裂化系统，该体系包含一个高速流化系统，它基本上处于稀相操作，使全部物料从再生器（B）底部输送至顶部。本系统与传统系统的差别在于（1）能完全控制进入系统的全部催化剂以及（2）进入系统的全部催化剂开始由空气后来由燃烧产物输送，经再生器进入旋风分离器（E）和（F）。这时，不仅要对空气与燃烧产物的总流率作控制，还要对旋风分离体系（E）和（F）的催化剂负荷进行控制。对催化剂的控制可以控制旋风分离器（E）和（F）每立方英尺入口气体中催化剂的量（磅），这样也就控制了旋风分离器的负荷，避免系统过载。因此，从鼓风机来的空气由管线（A）和装有需再生催化剂的再生器（B）底部加入系统，用控制空气流量来保持稀相，催化剂与气体在预分离器（E）中迅速分离，其分离效率大于80%，分出的催化剂经预分离器（E）的底部和管线（R）进入再生器缓冲斗（C）。气体物料从（E）出来进入多级旋风分离器（F），其中烟道气经管线（G）排出，催化剂则通过管线（R）再返回再生器缓冲斗（C）。显然，再生器系统是用来将全部废催化剂上的焦炭烧掉，因此，该系统要设计成能满足一定的温度、压力和流量的要求，以便能在规定的时间里将炭燃烧。由再生器出来的燃烧产物经烟道气管线（G）放出时，主要为氮，CO2，并含有少量CO，通常其含-->量小于500ppm，SOx含量则和焦炭中硫含量有关，亦和原料中硫含量有关，水蒸汽则来自燃烧用空气和燃烧反应的产物。所产生的NOx含量很少，它受再生器（B）的操作温度所严格控制，焦炭中所含的大部分氮与原料中的含氮量有关，它们或是以氨或是以氮的形态释出。本系统在限制再生器的空气量操作时亦可使再生后的催化剂上有碳残存，但这将导致烟道气中较高的CO含量。CO含量将取决于再生器的温度，催化剂再生后的炭含量，以及燃烧时所提供的氧量。因为废催化剂的温度相对要低些，即在800°F至1100°F之间，所以在通常规定的3至15秒内，在稀相中将废催化剂上的碳烧掉是困难的。为此，采用了一个热循环阀（O）以便让热物料从再生器缓冲斗（C）循环返回再生器（B）的底部。该管道的目的在于控制再生器（B）的温度，使提升管再生器稀相输送时，在所需的时间内把废催化剂的碳或焦炭能烧掉。一般讲，通过阀（O）和废催化剂滑阀（JJ）的循环量比至少应为1∶1，而在多数情况下，应为2∶1或更高，使得该系统的温度提高到能使催化剂上的碳全部烧去而完全生成CO2。尽管不是主要的，但图1亦体现了本项专利技术的另一较好的内容，即催化剂冷却器（N），其流量由滑阀（P）控制，该阀在再生器温度高到金属所能承受的最高极限温度时使用，以防设备受到过分损伤。换言之，如果再生系统设计的温度为1600°F，当系统的温度接近该温度时，物流将会通过滑阀（P）开始流动，再生器缓冲斗（C）中有更多的物料经过催化剂冷却器（N）和阀（P）流出。显然，它的作用与阀（O）相反，物料将在催化剂冷却器（N）中产生蒸汽而将热量除去，从而使整个再生器系统的温度降低。正如已充分认识到的那样，控制阀（P）和（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烃类转化的方法，其中烃类进料于高温下在反应器中和流化的固体物料接触并反应，生成较低沸点的产品，从反应产物中分出含焦炭的废固体材料，将其在汽提段汽提出挥发性的烃类，汽提过的固体物料，用含氧气体在再生，热的再生过的流化固体物料返回反应器，本方法的改进在于上述转化与再生均在稀相中进行，来自上述反应器与再生器的全部固体物料，经过旋风预分离器，固体与气体在其中迅速分离，固体返回到一个容器的密相床层，它是上述再生器或反应器之外的容器。

【技术特征摘要】
US 1985-12-5 8048711、一种烃类转化的方法，其中烃类进料于高温下在反应器中和流化的固体物料接触并反应，生成较低沸点的产品，从反应产物中分出含焦炭的废固体材料，将其在汽提段汽提出挥发性的烃类，汽提过的固体物料，用含氧气体在再生，热的再生过的流化固体物料返回反应器，本方法的改进在于上述转化与再生均在稀相中进行，来自上述反应器与再生器的全部固体物料，经过旋风预分离器，固体与气体在其中迅速分离，固体返回到一个容器的密相床层，它是上述再生器或反应器之外的容器。2、权利要求1所述的方法，其中上述再生器和反应器的预分离器的压力保持在与含上述固体物料密相床层的容器基本上相等的水平。3、权利要求1所述的方法，其中所说的固体是催化剂。4、权利要求3所述的方法，其中所说的催化物包括晶态硅铝酸盐沸石。5、权利要求1所述的方法，其中所说的预分离器的效率至少为80%。6、权利要求5所述的方法，其中每一个预分离器分出的气体送到高效旋风分离器作进一步气体与固体粒子的分离，预分离和高效旋份分离系统的效率大于99.99%。7、权利要求1所述的方法，其中送至旋风预分离器系统的总流化固体负荷与蒸气负荷是要控制的。8、权利要求6所述的方法，其中进入旋风预分离器系统的液体、蒸气，固体的接触由一个或多个控制阀来控制的。9、一个快速流化物料输送系统其特征在于其中包括：A，一个反应器/接触器组合，包括：（1），具有入口与出口端的反应器/接触器，（2），与上述反应器/接触器出口端相连结且具有蒸气出口管线与固体物料出口管线的预分离器，（3），与上述预分离器蒸气出口管线相连结，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维德B巴索利克，德维特F巴格，
申请(专利权)人：恩格尔哈德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]