[发明专利]一种重油串联分区催化裂化的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高重油催化裂化反应效率的方法和装置，尤其涉及一种重油串联分区催化裂化的方法和装置，属于石油加工技术领域。

背景技术

催化裂化工艺是重质油轻质化的主要手段，是液化石油气、汽油、柴油等轻质油品的重要生产过程。传统的催化裂化原料主要是减压馏分油，由于对轻质油需求的不断增长以及原油价格的提高，利用催化裂化技术加工重质原料油如常压重油、减压渣油及脱沥青残渣油以提高经济效益已经成为炼油企业的重要选择。

目前，对于重质原料油的加工，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、沥青质含量逐渐增高，导致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。为了解决加工劣质重油所带来的一系列问题，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，ZL00134054.9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、反应步调不一致的特性，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。

WO9955801提出了一种石油烃非线性进料方法。该方法是将馏分油和劣质重油分别由不同的喷嘴注入同一提升管中，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，因而总的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都大于500℃，其中含有一部分较易于处理组分的馏分，如：500-620℃，该方法没有进行区分。

中国石化石油化工科学研究院也开发了一种加工大庆减压渣油的催化裂化新工艺VRFCC，该技术使用高粘度原料的减粘雾化技术、专用催化剂和抗滑落提升管反应器以提高重油转化能力和催化剂的抗重金属污染能力，可以解决类似大庆减压渣油(该减压渣油残炭值和重金属含量相对较低)性质的催化原料的裂化问题(Processing and Engineering Technology ofthe Whole Daqing Vacuum Residue FCC(VRFCC)；Li Zhiqiang，Wang Yamin.EngineeringScience.2003，1(2)：53-60)。

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(US4332673)、洛阳石化工程公司的ROCC-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。