重油催化裂化方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種重油催化裂化方法和裝置，尤其涉及一種將重油原料分級(jí)分區(qū)進(jìn) 行催化裂化的方法和裝置，屬于石油加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著煉油工業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，重油的催化裂化加工要求增加高附加值產(chǎn)品的產(chǎn) 量，同時(shí)盡可能降低干氣、液化氣及焦炭等低附加值產(chǎn)品產(chǎn)量。在未來(lái)煉廠中，催化裝置將 不再是直接生產(chǎn)最終產(chǎn)品的裝置。催化裂化所產(chǎn)的汽柴油必須通過(guò)后續(xù)產(chǎn)品精制來(lái)提升產(chǎn) 品質(zhì)量，以滿足最新的環(huán)保要求。盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，但催化裂化技術(shù)仍在不斷創(chuàng)新發(fā)展， 特別是與其他重油加工工藝采取組合工藝，將使催化裝置在未來(lái)煉廠中繼續(xù)發(fā)揮核心作 用。
[0003] 為此，一些新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如從優(yōu)化原料霧化、再生器內(nèi)外取熱、提升管出口快 速分離、重金屬鈍化及催化劑預(yù)提升等方面開(kāi)發(fā)了一系列重油催化裂化成套技術(shù)。然而，現(xiàn) 有的重油催化裂化加工工藝大都是將各種重油原料作為一個(gè)"整體"來(lái)進(jìn)料，沒(méi)有充分考慮 寬沸程的重油原料中不同組分裂化性能存在較大的差異。
[0004] ZL200910242917.1、ZL200910242920.3、ZL200910242921.8、ZL200910242922.2、 ZL200910242918.6、ZL200910242919.0等專利和專利申請(qǐng)?zhí)岢隽硕喾N重油分級(jí)分區(qū)催化裂 化的方法，將催化裂化原料按照反應(yīng)特性的差異區(qū)分為優(yōu)質(zhì)催化原料和劣質(zhì)催化原料，然 后使其分別進(jìn)入催化裂化裝置反應(yīng)器系統(tǒng)的不同反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。但將高殘?zhí)恐?、高?屬含量的劣質(zhì)原料部分進(jìn)入單獨(dú)的反應(yīng)器后，生焦量較常規(guī)提升管反應(yīng)器大，催化劑活性 下降幅度也加大，造成劣質(zhì)料反應(yīng)器后續(xù)反應(yīng)活性很低，選擇性很差，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的收率 和轉(zhuǎn)化率。
[0005] 大量研究表明，由于重油組成及結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，分布范圍很寬，如減壓渣油組成就 從飽和分、芳香分到膠質(zhì)及瀝青質(zhì)，組成結(jié)構(gòu)差異極大。不同結(jié)構(gòu)及組成的重油烴類或非烴 類分子轉(zhuǎn)化適宜的最優(yōu)操作條件也不相同。如果采用單一煉油技術(shù)，按照一套固定不變的 操作條件對(duì)原料的全餾分組成進(jìn)行加工，往往顧此失彼，難以實(shí)現(xiàn)烴類的碳?xì)浞峙渥罴鸦?和石油產(chǎn)品最大化。例如，對(duì)于大慶石蠟基重油催化裂化的研究表明，最佳轉(zhuǎn)化率為70%左 右，此時(shí)的干氣產(chǎn)率和焦炭產(chǎn)率增加幅度隨轉(zhuǎn)化率增加而增加較小，即干氣和焦炭產(chǎn)率之 和與轉(zhuǎn)化率之比處于最低，但此時(shí)存在較多重油未轉(zhuǎn)化。當(dāng)轉(zhuǎn)化率增加并達(dá)到一定值后(如 75%以上），干氣和焦炭產(chǎn)率隨轉(zhuǎn)化率增加而急劇增加，催化裂化選擇性急劇下降。此外，相 關(guān)工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明：以大慶減壓渣油為主要原料(摻渣比85% )的催化裂化產(chǎn)品中，轉(zhuǎn)化 率達(dá)到76 %時(shí)，燒焦產(chǎn)率達(dá)到了 11 %，干氣、油漿和燒焦的總收率超過(guò)20 %，相比于焦化工 藝，高轉(zhuǎn)化率的催化裂化技術(shù)在輕收上并無(wú)優(yōu)勢(shì)。
[0006] 綜上，現(xiàn)有的重油催化裂化方法還存在待改進(jìn)空間，如何提高重油原料轉(zhuǎn)化率的 同時(shí)增加輕質(zhì)油收率及液收率，同時(shí)盡可能降低干氣、液化氣及焦炭等低附加值產(chǎn)品產(chǎn)量 成為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種重油催化裂化方法，針對(duì)重油催化裂化原料存在反應(yīng)特性的差 異，將組成異常復(fù)雜的重質(zhì)原料經(jīng)多次轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成各種不同類型的石油產(chǎn)品，以滿足市 場(chǎng)需求，從而實(shí)現(xiàn)最大量地生產(chǎn)輕質(zhì)油品和高附加值的化工原料，同時(shí)提高重油原料的利 用率。
[0008] 本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的重油催化裂化裝置。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種重油催化裂化方法，采用的反應(yīng)器包括 第一提升管和第二提升管，所述方法包括以下步驟：
[0010] 使重油原料和催化裂化催化劑從下部進(jìn)入第一提升管，在第一提升管中接觸并共 同上行，同時(shí)發(fā)生第一催化裂化反應(yīng)；
[0011] 將來(lái)自第一提升管的反應(yīng)油氣分餾，獲得裂化氣、汽油、柴油、回?zé)捰秃陀蜐{；
[0012] 將所述回?zé)捰瓦M(jìn)行催化加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度340-380°C，體積空速0.5-2.01Γ1，氫油體積比300-800，反應(yīng)壓力7-12MPa，將所述催化加氫反應(yīng)生成的油氣分餾，獲得 裂化氣、汽油、柴油和催化加氫重油；
[0013] 將所述催化加氫重油引入第二提升管進(jìn)行第二催化裂化反應(yīng)，將來(lái)自第二提升管 的反應(yīng)油氣與來(lái)自第一提升管的反應(yīng)油氣合并共同分餾。
[0014] 進(jìn)一步地，所述第一催化裂化反應(yīng)的條件為:反應(yīng)溫度460_520°C，劑油比7-11，反 應(yīng)時(shí)間1.5-2.5s。
[0015] 進(jìn)一步地，所述第二催化裂化反應(yīng)的條件為:反應(yīng)溫度480-540°C，劑油比7-15，反 應(yīng)時(shí)間2.0-3. Os，催化加氫重油在200-400°C下進(jìn)入所述第二提升管，水油比為0.03-0.30。
[0016] 進(jìn)一步地，所述回?zé)捰痛呋託浞磻?yīng)使用的催化加氫轉(zhuǎn)化催化劑由添加劑、VIII 族金屬、VIB族金屬與氧化錯(cuò)和/或無(wú)定型娃錯(cuò)載體組成，其中所述添加劑選自F、P、Fe和Pt 中的一種或多種，所述VIB族金屬選自Mo和W中的一種或兩種、所述VIII族金屬選自Co和Ni 中一種或兩種。
[0017]進(jìn)一步地，所述催化加氫轉(zhuǎn)化催化劑由5-15wt %添加劑、5-20wt %的VIII族金屬、 15-50wt%VIB族金屬與余量的氧化錯(cuò)和/或無(wú)定型娃錯(cuò)載體組成。
[0018] 進(jìn)一步地，所述方法還包括使用溶劑萃取法脫除所述油漿中的瀝青質(zhì)獲得脫瀝青 油，并將所述脫瀝青油與所述回?zé)捰突旌线M(jìn)行催化加氫反應(yīng)。
[0019] 進(jìn)一步地，所述溶劑萃取法使用的萃取溶劑選自C3-C6的烷烴或其混合餾分。
[0020] 另一方面，本發(fā)明還提供一種實(shí)施上述方法的催化裂化裝置，該裝置至少包括：
[0021] 第一提升管和第二提升管，其底部分別設(shè)置原料入口以及催化劑入口，頂部設(shè)置 出口；
[0022] 油氣分離系統(tǒng)，其設(shè)置油氣和催化劑混合物料入口、油氣出口和催化劑出口；
[0023] 主分餾塔，其設(shè)置入口，上部設(shè)有多個(gè)輕組分出口，下部則設(shè)有回?zé)捰统隹诤陀蜐{ 出口；
[0024]催化加氫轉(zhuǎn)化裝置，催化加氫轉(zhuǎn)化裝置設(shè)置催化加氫轉(zhuǎn)化裝置入口和催化加氫轉(zhuǎn) 化裝置出口；
[0025]副分餾塔，所述副分餾塔設(shè)置副分餾塔入口、催化加氫重油出口以及多個(gè)輕組分 出口；
[0026] 所述第一提升管的出口連通所述油氣分離系統(tǒng)的油氣和催化劑混合物料入口，所 述油氣分離系統(tǒng)的催化劑出口連通所述第一提升管的催化劑入口，油氣出口連通所述主分 餾塔的入口，所述主分餾塔的回?zé)捰统隹谶B通催化加氫轉(zhuǎn)化裝置入口，催化加氫轉(zhuǎn)化裝置 出口連通副分餾塔入口，副分餾塔的催化加氫重油出口連通所述第二提升管的原料入口， 所述第二提升管的出口連通所述油氣分離系統(tǒng)的油氣和催化劑混合物料入口，所述第二提 升管的催化劑入口連通所述油氣分離系統(tǒng)的催化劑出口。
[0027] 進(jìn)一步地，還包括萃取塔，所述萃取塔具有萃取塔入口、脫油瀝青出口和脫瀝青油 出口，所述萃取塔入口連通所述主分餾塔的油漿出口，所述脫瀝青油出口連通所述催化加 氫轉(zhuǎn)化裝置入口。
[0028] 進(jìn)一步地，所述催化加氫轉(zhuǎn)化裝置為固定床反應(yīng)器。
[0029] 本發(fā)明方案的實(shí)施，至少具有以下優(yōu)勢(shì)：
[0030] 1、本發(fā)明提供的重油催化裂化方法，按其組分反應(yīng)特性難易將重油原料進(jìn)行逐步 轉(zhuǎn)化，同時(shí)，對(duì)不易轉(zhuǎn)化組分進(jìn)行加氫改質(zhì)，使重油的不同組分在其最佳轉(zhuǎn)化率區(qū)間內(nèi)轉(zhuǎn) 化，提高重油原料的總轉(zhuǎn)化率，同時(shí)提高高附加值的輕質(zhì)油收率及液收率，減少干氣和焦炭 的生成，以滿足市場(chǎng)需求。
[0031] 2、本發(fā)明提供的重油催化裂化裝置能夠用于實(shí)現(xiàn)上述催化裂化方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 操作便利。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中提供的重油催化裂化裝置示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例中提供的重油催化裂化裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例 中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不 是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前 提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035] 本發(fā)明提供的重油催化裂化方法中，采用的反應(yīng)器包括第一提升管和第二提升 管，所述方法包括以下步驟:使重油原料和催化裂化催化劑從下部進(jìn)入第一提升管，在第一 提升管中接觸并共同上行，同時(shí)發(fā)生第一催化裂化反應(yīng);將來(lái)自第一提升管的反應(yīng)油氣分 餾，獲得裂化氣、汽油、柴油、回?zé)捰秃陀蜐{;將所述回?zé)捰瓦M(jìn)行催化加