一种加工高酸原油的催化裂化方法技术

本发明专利技术公开了一种加工高酸原油的方法，特别是利用双提升管流化催化裂化工艺脱除高酸原油中的石油酸的方法。本发明专利技术方法采用双提升管进料、催化剂两段再生工艺，将高酸原油作为第二提升管进料与来自再生器第一段的再生催化剂接触，将常规催化裂化原料作为第一提升管进料与来自再生器第二段高温再生高活性催化剂接触。本发明专利技术中将高酸原油与常规催化裂化原料在单独的提升管内与来自不同含碳量的再生催化剂接触，在各自的优化的工艺条件下进行反应，改善了各种原料的反应历程，使原料和再生催化剂的活性匹配，加之反应停留时间短，减少二次反应发生等特点，使得产品分布更趋近于合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加工高酸原油的方法，特别是利用提升管催化裂化工艺加 工高酸原油的方法。
技术介绍
近年来，世界高酸原油开采量逐年增加，据报道，2004年比1984年增加 了 72.7%。而且国际原油市场上高酸原油价格又普遍较低。因此，炼厂加工高 酸原油将具有较好的经济效益。但由于高酸原油中含有的酸类化合物主要是以 环烷酸的形式存在，环烷酸易与铁或硫化铁反应，造成对炼油设备的严重腐蚀， 所以炼厂加工高酸原油所面临的问题在于如何脱酸减小设备腐蚀。石油中酸的浓度或含量使用总酸值来表示。总酸值(TAN)是指中和1克 原油或石油馏分所有酸性组分所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数，单位是 mgKOH/g。目前，高酸原油的脱酸方法主要有加氢脱酸和热解脱酸。 催化加氢脱酸工艺的原理是原油的石油酸和氢气反应生成烃和水。 USP5897769报道了使用小孔加氢催化剂(孔径5 8.5nm)加氢选择性脱除石 油低分子量环垸酸的方法。US5910242公开了在加氢脱酸过程中加入一定量的 硫化氢有助于脱酸。US6063266公开的原油加氢方法是在温和的条件(l 50bar、 100 300°C)进行催化加氢以脱除环烷酸。USP5914030公开了一种降 低原油总酸值的方法，向含酸原料油中添加至少5wppm的油溶性或在油中可 分散的金属催化剂，在氢分压15 1000psig (约205 6996kPa)下加热到一定温 度400~800°F (约204 427°C)反应，并在反应过程中，用惰性气体吹扫反应体系，使水和C02的分压之和保持在50pisg (约344kPa)以下。上述的加氢脱酸工艺需要有氢源和加氢催化剂，虽然脱酸效果好，但成本高。石油酸一般在30(TC以上发生热裂解反应脱酸，转化成烃类物质。热解脱酸工艺就是利用石油酸高温裂解的原理脱酸，如US5976360。该工艺也可加入催化剂以利于脱酸反应，如US5928502、 US5871636。催化热解脱酸工艺由于目前没有好的催化剂使脱酸率较低，脱酸效果差。CN1827744A提出了一种采用流化催化裂化工艺加工高酸原油的方法，该方法是将预处理后的高酸原油加热到250'C后直接进入催化裂化提升管下部，与再生高温催化剂接触，进行催化裂化反应，脱除原油中的羧基，达到脱酸的目的。 一般认为高酸原油的特点是密度大，酸值高，残碳高(基本都在6%以上)，粘度大，胶质、沥青质含量高，轻组分含量低，金属镍、钒含量高(基本上都大于2(Hig/g)，铁、钙含量高。从组成上看，馏分油中的环垸烃、芳烃含量较高。由于高酸原油的性质很差，所以该方法选择直接将高酸原料进入催化裂化提升管下部，与再生好的高温、高活性催化剂接触，高酸原油中的沥青质，残碳，重金属很快沉积在催化剂上，容易使催化剂瞬间失活。在催化剂失活的情况下，反应物流在向上提升过程需要2-3S (或更长的停留时间)，这段时间里所发生的反应属于非催化的热裂化反应，使生成的轻质馏分油进一步发生非理想的热裂化反应，导致产品分布变差。由于高酸原油较重，残碳和重金属含量很高，高酸原油在提升管下部与高温催化剂接触时，原料汽化量不足，容易使提升管入口发生堵塞。另外，将高酸原油与低酸原油混合后，进入提升管催化裂化加工处理，存在一个致命弱点就是混合油在同一反应器内进行反应，导致吸附和反应的恶性竞争。高酸原油中的沥青质、残碳、重金属等容易吸附沉积在催化剂上，导致催化剂失活，阻碍了常规催化裂化原料的吸附-反应。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用催化裂化工艺加工高酸原油的方法。该方法可避免再生高温、高活性催化剂与高酸原油接触造成瞬间失活，还可改善产品分布。本专利技术采用流化催化裂化工艺加工高酸原油，该催化裂化装置包括双提升管、催化剂两段再生装置。该方法包括如下步骤(1) 第一提升管进料为常规催化裂化原料，与来自再生器第二段的高温 再生高活性催化剂接触，发生催化裂化反应，所得的产物在提升管上部的沉降 器分离出油气和待生催化剂，油气进入分馏塔分离出产品，待生催化剂进入汽 提段，经汽提后进入再生器第一段进行烧炭再生；(2) 经过预处理后的高酸原油，经预热至120 26(TC后直接作为催化裂 化第二提升管的进料，与来自再生器第一段的再生催化剂接触，所得产物在提 升管上部的沉降器分离出油气和待生催化剂，油气进入分馏塔分离产品，待生 催化剂进入汽提段，经汽提后进入再生器第一段进行烧炭再生；(3) 经再生器第一段再生后催化剂部分返回第二提升管的底部循环使用， 另一部分进入再生器第二段进一步烧炭再生，使催化剂含碳量降至0.05wt。/。以 下。其中，所述的第一提升管与第二提升管使用催化剂的重量比为7:3-3:7,最 好为4:6-6:4。高酸原油与常规原料的重量比为2:8-8:2，最好为3:7-7:3。其中所述的第一提升管和第二提升管可共用一个汽提器和一个产品分馏 塔，也可以分别用一个汽提器和一个产品分馏塔。高酸原油经过预处理后，预热到120-260°C，最好180°C-230°C，直接作为 催化裂化装置第二提升管进料，在第二提升管下部与再生器一段再生催化剂接 触，进行催化裂化反应，第二提升管的操作条件如下反应温度40(TC-58(TC， 最好在450。C-500°C;反应压力(绝压)0.05 MPa -0.80MPa，最好在0.10MPa-0.30MPa;剂油重量比5-20，最好在8-15，停留时间0.1s-5.0s，最好0.5s-1.5s。 一段再生催化剂含碳量优选0.1-3.0wt%,最好在0.5-1.5wt%。 本专利技术与现有的脱酸技术相比有如下优点1与加氢脱酸工艺技术比，不需要氢源和加氢催化剂；所用催化裂化催化 剂可以反复再生使用，成本低；无需将原料加热到反应所需温度，避免原料升 温过程引起的腐蚀；脱酸效果相当。2与催化热解脱酸工艺技术比，所用催化裂化催化剂可以反复再生使用， 成本低，无需将原料加热到反应所需温度，避免原料升温过程引起的腐蚀，脱 酸效果好。3本专利技术由于高酸原油与常规催化裂化原料在单独的提升管内与来自不 同含碳量的再生催化剂接触，在各自的优化的工艺条件下进行反应，改善了各 种原料的反应历程，使原料和再生催化剂的活性匹配，加之反应停留时间短， 减少二次反应发生等特点，使得产品分布更趋近于合理。4与CN1827744A的方法比，高酸原油进入第二提升管与来自第一段的再 生催化剂接触，在催化剂活性较低，反应温度也较低的条件下，发生缓和裂化 反应，易于生成中间馏分油；在此反应温度下，能使高酸原油中的环烷酸羧基 转变成CO、 C02和H20，烷基转变成烃类物质，从而达到脱酸的目的，不但 能避免后续加工设备的腐蚀，而且产品的酸度符合要求；也避免了高酸原油与 高温、高活性催化剂接触时产生的激烈反应而导致大量干气和焦炭的生成。5本专利技术方法中第一提升管所进的常规原料与第二段再生催化剂接触，由 于第二段再生催化剂再生温度较第一段再生温度高，催化剂含碳量很低，活性 较高，与常规原料接触中能充分发挥催化剂的活性和选择性，有利于反应生成 目的产品。6本专利技术方法中，第一提升管和第二提升管的催化裂化工艺操作条件可根 据各自进料的性质选定，操作弹性大，灵活、易于掌握，可以广本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工高酸原油的方法，采用双提升管、催化剂两段再生的流化催化裂化工艺，包括如下步骤：　（１）第一提升管进料为常规催化裂化原料，与来自再生器第二段的高温再生高活性催化剂接触，进行催化裂化反应，所得产物在提升管上部的沉降器分离出油气和待 生催化剂，油气进入分馏装置出产品，待生催化剂进入汽提段，经汽提后进入再生器第一段进行烧炭再生；　（２）经过预处理后的高酸原油，经预热至１２０℃－２６０℃后直接作为第二提升管的进料，与来自再生器第一段的再生催化剂接触进行，所得产物在提升 管上部的沉降器分离出油气和待生催化剂，油气进入分馏装置出产品，待生催化剂进入汽提段，经汽提后进入再生器第一段进行烧炭再生；　（３）经再生器第一段再生后的催化剂部分返回第二提升管的底部循环使用，另一部分进入再生器二段进一步烧炭再生，使催 化剂含碳量降至０．０５ｗｔ％以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张学萍，矫德卫，蒋立敬，胡长禄，韩照明，勾连忠，石岩，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]