本发明专利技术涉及一种重油热转化和生焦气化的方法和联合装置；该装置包括快速床热裂化反应器、沉降器、汽提器和流化床气化反应器；原料油在快速床热裂化反应器中与热载体颗粒接触，生成的油气产品和表面附着焦炭的热载体颗粒；从提升管进入到沉降器和汽提器，汽提后的热载体一部分进入快速床热裂化反应器；另一部分进入流化床气化反应器下部与床中热载体混合，在水蒸气和含氧气体作用下热载体表面的焦炭与水蒸气和氧气发生燃烧和气化反应，热载体进入快速床热裂化反应器；两股热载体与床层内热载体混合，再次与原料油接触反应完成循环；本装置和方法实现了原料油在较为缓和的温度下与大量热载体接触反应，降低了干气、焦炭的产率和提高了轻质油的收率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种重油热转化和生焦气化的方法和联合装置；该装置包括快速床热裂化反应器、沉降器、汽提器和流化床气化反应器；原料油在快速床热裂化反应器中与热载体颗粒接触，生成的油气产品和表面附着焦炭的热载体颗粒；从提升管进入到沉降器和汽提器，汽提后的热载体一部分进入快速床热裂化反应器；另一部分进入流化床气化反应器下部与床中热载体混合，在水蒸气和含氧气体作用下热载体表面的焦炭与水蒸气和氧气发生燃烧和气化反应，热载体进入快速床热裂化反应器；两股热载体与床层内热载体混合，再次与原料油接触反应完成循环；本装置和方法实现了原料油在较为缓和的温度下与大量热载体接触反应，降低了干气、焦炭的产率和提高了轻质油的收率。【专利说明】一种重油热转化和生焦气化方法和联合装置
本专利技术涉及石油炼制工艺，具体是指重油的流化热转化与焦炭气化的方法和耦合 装直。
技术介绍
利用热的固体热载体与重油接触，实现重油的热转化，生产轻质油品以及焦炭，最早由Exxon公司开发并工业化，即流化焦化技术，美国专利US2606861，US2700642等公开了这一技术的要点。流化焦化生产粉焦产品，其应用有很大的局限性，因此Exxon公司之后提出了流化焦化+焦炭气化工艺，即灵活焦化技术，美国专利US2700642、US3752658、US3759676、US3901667、US4169018A、US4213848A、US4269696A、US18343580 等一系列文件和中国专利申请CN97182246.8公开了灵活焦化技术和各种改进方法。其工艺为:在一个流化床内利用热的焦炭颗粒将原料油热裂化，再将覆盖新生焦炭的焦炭颗粒在另一个流化床内部分气化生产合成气，剩余焦炭循环回反应器继续作为热载体使用。灵活焦化工艺提出的利用流化的固体热载体对重质油原料进行热转化，并耦合气化反应，将热载体表面焦炭进行气化的方法，是一种具有重要价值的重油深加工技术。由于热裂化的温度一般在480-560°C左右，而气化温度高达900°C以上，热载体循环过程中实现热平衡和能量的充分利用，是这一工艺技术进步的关键点。灵活焦化工艺实现热平衡的方法是，在热裂化反应器和气化反应器两个流化床反应器中间设置一个流化床加热器，热裂化流出的低温焦炭和气化器流出的高温焦炭均进入加热器，混合之后再分别返回，并且加热器利用了气化器的高温气体产品热量。由于装置中含有三个流化床反应器，以及相互之间的颗粒输送设备，操作较为复杂，不适合大规模推广。ExxonMobile 在 16th world petroleum congress (June, 2000)上报道了一种 LR技术和流化焦化结合的SATCON工艺。其工艺核心与LR技术相似，特征是它的双螺旋快速混合器，实现固体热载体和原料油两者停留时间分别可控的反应。中国专利CN03157570.6提出了一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺。原料油和固相热载体在下行床中接触裂化，下行床底部将油气分离后热载体进提升管烧焦，部分烧焦之后气固分离，高温烟气去废热锅炉发生水蒸气，再和残余焦炭混合进流化床气化生产水煤气，固体循环进入下行床。这一方法的特点是下行床裂化、提升管烧焦、床层流化床气化。该工艺中，气化之后的热载体直接和原料接触，因温度太高，只适合生产液化气等气体产品，不能实现最大化的油品收率。而且下行床接触时间很短，如果采取外取热的方法降低接触温度，则无法形成稳定的焦炭，热载体容易粘结，不能顺利循环至提升管。中国专利CN200710178843.0提出了一种热裂解与气化联合加工重质油的方法，其技术特点是采用了一种新型反应器，原料油雾化后在反应器内下降，与上升的油气产品以及细焦粉接触，逐渐热解和生焦，大的焦炭颗粒下落到底部气化区域气化生产合成气，气体和细的焦粉上升与雾化的原料油液滴接触，发生热交换以及焦粒的长大和下落。该反应器结构新颖，同一个反应器内实现了裂化和气化并满足热平衡的要求，但实际应用时控制方面要求很高。中国专利CN200810167107.X提出了一种油砂直接流化床焦化的方法和装置。由于油砂中油的含量较低，流化床热裂化后生成的焦炭完全燃烧所产生的热量，可能不足以供给热裂化所需，因此更不能配置焦炭气化单元，需要向烧焦罐内喷入燃料油或者煤粉等以补充热量。中国专利CN200910244214.2提出了一种重油轻质化加工方法和装置，与煤的热解气化工艺基本一致。原料油和热载体在流化床中接触裂化，获得油气产品；携带焦炭的热载体进入提升管燃烧和气化，获得气化合成气产品；气化后的热载体经分配阀分成2股，一股进裂化反应器与原料油接触裂化，另一股返回提升管进一步燃烧和气化。由于气化采用的是提升管反应器，反应时间较短，而石油焦气化活性不高，因此热载体存在大量循环。而且气化后热载体为900-950°C，直接用于裂化反应，温度较高，不利于轻质油品的收率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种重油热转化和生焦气化联合装置以及利用该装置实现重油轻质化的方法。本专利技术的目的是通过以下措施来达到:提供一种重油热转化和生焦气化联合装置，该装置包含快速床热裂化反应器、沉降器、汽提器和流化床气化反应器；沉降器和汽提器同轴连接，沉降器底部与汽提器顶部通过折板联通；流化床气化反应器位于汽提器同轴下方，通过汽提器下部的立管深入到流化床气化反应器下部，立管底部设置控制阀；在汽提器内下部的立管入口处设有与汽提蒸汽管连接的上气体分布板，在流化床气化反应器内下部立管出口设有与气化介质管连接的下气体分布板；在流化床气化反应器内顶部设置有与气化产品输送管连接的集气室5 ;沉降器中设有气固分离器，热裂化油气产品出口设置在沉降器顶部；原料油进口、预流化蒸汽入口设置在快速床热裂化反应器下部和底部；快速床热裂化反应器通过连接顶部的提升管与和沉降器连接，快速床热裂化反应器由汽提器底部斜管与汽提器底部连接，汽提器底部斜管装有汽提器底部斜管L阀，快速床热裂化反应器由气化反应器底部斜管与流化床气化反应器下部的颗粒出口区连接，气化反应器底部斜管装有气化反应器底部斜管L阀。在本专利技术装置中，固体热载体依次经过:快速床热裂化反应器、提升管输送、沉降器、汽提器，汽提器底部斜管/流化床气化反应器、气化反应器底部斜管、快速床热裂化反应器，完成固体热载体循环。在汽提器底部固体热载体分流，一部分经汽提器底部斜管直接进入快速床热裂化反应器，一部分经流化床气化反应器，再通气化反应器底部斜管进快速床热裂化反应器，分流的两管路上设置有流量控制阀，本专利技术优选使用L阀，通过L阀气动控制两路的流量。从汽提器底部和流化床气化反应器底部分别向快速床裂化反应器输送颗粒的管路的入口，本专利技术优选位于裂化反应器轴向同一高度，这样的设计有利于温度不同的热载体颗粒混合达到温度均衡。通过汽提器底部立管进入到流化床气化反应器下部的固体热载体颗粒，通过立管底部设置的控制阀对通量进行控制，保持气化反应器内固体颗粒的藏量。为避免从立管底部流出的固体颗粒直接经过气化器底部出口管路流出，在气化器底部出口处设置垂直挡板，隔离出一个颗粒流出区，本专利技术优选的挡板高度为床层高度的1/3 - 1，固体颗粒溢过挡板方可进入该流出区域。利用本专利技术所述的装置实现重油热转化和焦炭气化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种重油热转化和生焦气化联合装置，其特征在于，该装置包括快速床热裂化反应器、沉降器、汽提器和流化床气化反应器；沉降器和汽提器同轴连接，沉降器底部与汽提器顶部通过折板联通；流化床气化反应器位于汽提器同轴下方，通过汽提器下部的立管深入到流化床气化反应器下部，立管底部设置控制阀；在汽提器内下部的立管入口处设有与汽提蒸汽管连接的上气体分布板，在流化床气化反应器内下部立管出口设有与气化介质管连接的下气体分布板；在流化床气化反应器内顶部设置有与气化产品输送管连接的集气室；沉降器中设有气固分离器，热裂化油气产品出口设置在沉降器顶部；原料油进口、预流化蒸汽入口设置在快速床热裂化反应器下部和底部；快速床热裂化反应器通过连接顶部的提升管和沉降器连接，快速床热裂化反应器由汽提器底部斜管与汽提器底部连接，汽提器底部斜管装有汽提器底部斜管L阀，快速床热裂化反应器由气化反应器底部斜管与流化床气化反应器下部的颗粒出口区连接，气化反应器底部斜管装有气化反应器底部斜管L阀。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：白跃华，周华群，张兆前，陈静，董卫刚，王苑，梅建国，
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：
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。