本发明专利技术涉及一种重油串联分区分级催化裂化的方法和装置；将催化裂化原料分为馏程≤520～620℃优质原料和馏程≥520～620℃劣质原料；将催化裂化提升管反应器分为上反应区和下反应区，劣质原料从下反应区的底端注入，与一股催化剂接触反应；优质原料从上反应区的底部注入，与来自下反应区的反应油气、催化剂和另一股催化剂混合接触反应；劣质原料反应温度450～550℃，床层线速度2～8m/s；优质原料剂油质量比5～10，反应时间2.0～5.0s，反应器出口温度470～520℃；有效避免了劣质原料与优质原料间发生恶性吸附竞争及对反应的产生阻滞作用，显著提高轻质油及液收率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高重油催化裂化反应效率的重油串联分区分级催化裂化的方法和装置。
技术介绍
目前，对于重质原料油的加工，除了残炭值和重金属含量(尤其是钒含量)特别低的石蜡基减压(例如大庆减压渣油)可以直接进入催化裂化装置加工以外(大庆减压渣油催化裂化技术，吴秀章，杨宝康，石油炼制与化工，2001，32 (8) 6 10 ；燕化减压渣油催化裂化装置再生系统改造的几项关键技术措施，宋以常，凌逸群，梁凤印，石油炼制与化工， 2002,33(5) 20 23)，绝大部分的渣油都是部分掺入减压馏分油中进入催化裂化装置加工，而掺入的比例受到渣油中残炭值、重金属及氢含量的严格限制，这也严重限制了利用催化裂化装置直接加工渣油的能力。近年来，催化裂化原料重质化日趋严重，其密度、残炭值和胶质、浙青质含量逐渐增高，其结果是反应过程中干气和焦炭产率上升，目的产品收率和质量下降。为了强化重油催化裂化反应过程，一些新型重油催化裂化技术脱颖而出。例如，ZL 00134054. 9针对重油催化裂化提升管反应器中催化剂在反应后半程严重失活、油气在反应器中停留时间过长的弊端，提出了两段提升管反应器催化裂化工艺技术。该工艺用两段提升管反应器取代原来的单一提升管反应器，构成两路催化剂循环。新鲜原料进入第一段提升管反应器与再生催化剂接触反应；循环油进入第二段提升管反应器与再生催化剂接触反应，通过控制两段提升管不同的操作条件，实现了催化剂接力、分段反应、短反应时间和大剂油比操作，该技术在一定程度上可以控制反应器中不需要的过裂化反应和热裂化反应，达到改善产品分布、 提高产品质量的目的。但是，该技术忽略了重质原料油中各组分性质差别大、反应步调不一致特性，由于采用短反应时间，即使在剂油比提高的反应环境中，一部分重组分依然转化不充分，从而造成该技术加工性质差的原料时，催化裂化装置焦炭产率高、沉降器结焦严重。W09955801提出了一种石油烃非线性进料的方法。该方法将馏分油和劣质重油分别由不同的喷嘴注入同一提升管，或分别注入同一提升管的轴向划分的不同反应区，或分别注入不同的提升管。但是不同性质的石油烃分别注入同一提升管的轴向分布的不同反应区时，注入提升管下部反应区的石油烃的反应苛刻度较高，而注入提升管上部反应区的石油烃反应苛刻度较低，因而总得反应转化率和产品选择性会受到一定程度的影响，难以保证非线性进料的实施效果。另外该专利中所述的劣质重油一般馏程大于500°C左右，其中含有一部分较易于处理组分的馏分，如500 620°C，该方法没有进行区分。此外，为了适应重油原料沸点高、残炭值高和重金属含量高的特点，国内外从优化原料雾化、再生器内外取热、提升管出口快速分离、重金属钝化及催化剂预提升等方面开发了一系列重油催化裂化成套技术，例如Kellogg的HOC工艺(重质石油烃利用技术-重质烃气化-裂解集成工艺的模拟研究.温浩，许志宏，王韶锋，赵月红.过程工程学报， 2008,8(4) :682-689)、UOP的RCC工艺(US 433洸73)、洛阳石化工程公司的R0CC-V工艺(ZL95210840. 2)等，这些专利技术大都是通过优化反应_再生装备及催化剂以强化重油催化裂化反应过程，虽然都取得了较好的效果，但是这些技术都是将各种重油原料作为一个 “整体”来进料，没有充分考虑宽沸程的重油原料中不同组分裂化性能存在较大的差异。对于重油催化裂化过程，原料的化学组成是其反应性能的决定性因素。而重油催化裂化原料的化学组成随其流程范围变化而变化，一种含有大量催化裂化装置易于处理组分的馏分，对于不同的产地和基属，馏程范围存在差异，但是绝大多数存在于小于520 620°C的馏分中。这部分馏分氢含量高，含有大量的饱和分和芳香分，这些都是在催化裂化反应条件下易于转化的组分，因此，这部分馏分可以称为优质催化原料。而另外一种馏分含有大量的多环芳烃乃至稠环芳烃、重金属和胶质、浙青质，这部分馏分绝大多数存在于大于 520 620°C的催化裂化原料馏分中，由于这部分馏分在常规重油催化裂化反应条件下难以转化，因此这部分馏分可以称为劣质催化原料。对于优质或劣质催化原料来讲，馏程范围及化学结构和组成的较大差异决定了它们反应性能存在较大差异。然而，目前的重油催化裂化技术并没有对其进料的馏分组成及其反应性能进行区分，都是将其混合在一起进入催化裂化装置，并在同一个反应器内和相同工艺条件下进行转化，并没有根据优质与劣质催化原料两者的反应性能差异分别采取优化措施，这就造成了原料性质与反应环境之间的不匹配，影响了重油催化裂化反应过程的转化效率。对于重油催化裂化反应，原料中各种烃类、非烃类化合物在催化裂化反应条件下转化的难易程度不同，势必在同一反应区内发生恶性吸附竞争和对反应的阻滞作用。另一方面，劣质原料中大量的稠环非烃类化合物、稠环芳烃及胶质浙青质反应速率低，需要较长的反应时间才能达到理想的转化深度。常规提升管反应器的反应时间控制在3s左右，对于易转化的优质原料部分来说，这一反应时间是合适的，但对于劣质原料部分来说，这一反应时间远远不够，造成大量非转化彻底的重组分吸附在待生剂上被带入汽提段，这些重组分一部分被汽提出来进入沉降器后容易冷凝下来，造成沉降器结焦，另一部分被带入再生器内像焦炭一样烧掉(“对重油催化裂化反应历程的若干再认识——“新型多区协控重油催化裂化技术MZCC”的提出”.高金森，徐春明，卢春喜，毛羽，炼油技术与工程，2006,36(12) 1-6;)，也严重地降低了重油催化裂化过程的轻质油收率和液收率。重油催化裂化反应过程是典型的气-液-固多相吸热反应过程，再生催化剂携带充分的热量与原料油接触，促进重油大分子的汽化并进一步发生裂化反应，其中油、剂之间快速充分的接触、混合可以有效促进两者之间的物质和能量传递，这对于提高重油催化反应转化效率至关重要。但是，对于目前的重油催化裂化装置，由于再生催化剂的温度过高 (高达690 710V )，提升管反应器进料段剂油接触温差高达450 500°C，热裂化副反应大量增加，从而使产品分布变差-特别是干气产率和焦炭产率增加；同时，剂油比只能控制在较小的范围内(一般为原料油进料量的5 7倍)，导致提升管反应器内催化剂整体活性不足，也加剧了热裂化副反应的发生。如此高的剂油接触温差对于沸程< 520 620°C的优质原料来说更加不合适。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种重油串联分区分级催化裂化的方法和装置，把催化裂化原料按照反应特性的差异区分为优质原料和劣质原料，然后使其分别进入催化裂化装置反应器系统的不同反应区内进行转化的方法。该方法将催化裂化反应器分为上下两个反应区，为优质和劣质催化原料的裂化反应分别提供独立的反应区，在各自的反应区内，采用各自优化的反应器型式和低剂油接触温差、大剂油比的工艺条件，以提高反应器系统内催化剂的整体活性，降低热裂化副反应发生的程度，从而有效避免常规催化裂化提升管反应器内劣质原料与优质原料间发生恶性吸附竞争及对反应产生阻滞作用，同时也克服了原料的劣质部分在常规提升管反应器内反应深度不足的问题，显著提高轻质油及液收率，一定程度上解决炼厂催化裂化原料日益劣质化问题。本专利技术所述的一种重油串联分区分级催化裂化的方法如下1)将催化本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种重油串联分区分级催化裂化的方法，其特征在于：１）将催化裂化原料按照反应特性的差异分为优质原料和劣质原料；优质原料馏程范围≤５２０～６２０℃，残炭值质量≤２～４％；劣质原料馏程范围≥５２０～６２０℃，残炭值质量≥２～４％；２）将催化裂化提升管反应器分为上反应区和下反应区，劣质原料从下反应区的底端注入，与一股催化剂接触反应；优质原料从上反应区的底部注入，与来自下反应区的反应油气、催化剂和另一股催化剂混合接触反应；下反应区反应条件为：控制劣质原料预热温度１８０～３５０℃，进入下反应区的催化剂温度冷却至６２０～６８０℃，进入冷却器Ｂ前的催化剂温度控制在６６０～７３０℃，剂油质量比６～１２，反应时间２．０～１０．０ｓ，反应温度４５０～５５０℃，床层线速度２～８ｍ／ｓ；上反应区反应条件为：控制优质原料预热温度１００～３５０℃，进入上反应区的催化剂温度冷却至５８０～６７０℃，而进入冷却器Ａ前的催化剂温度控制在６６０～７３０℃，剂油质量比５～１０，反应时间２．０～５．０ｓ，反应器出口温度４７０～５２０℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董卫刚，白跃华，张兆前，高金森，张喜文，周华群，梅建国，刘永干，王刚，杨军，朱占伟，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。