[发明专利]一种重油分区催化裂化的装置和应用

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重油分区催化裂化的装置和应用。

背景技术

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℃的馏分中。这部分馏分氢含量高，含有大量的饱和芬和芳香芬，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、沥青质，这部分馏分绝大多数存在于大于520～620℃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剂表面的吸附和裂化能力存在很大区别，具体表现在稠环的非烃类化合物、稠环芳烃及稠环环烷烃吸附能力强而反应速率低，而带有较长侧链的单环芳烃及大分子异构烷烃、环烷烃吸附能力弱而反应速率高，这就造成了不同烃类之间的竞争吸附和对反应的阻滞作用。吸附能力强而反应速率低的稠环非烃类化合物、稠环芳烃一旦首先占据催化剂表面，它们反应速率慢，不易脱附，甚至缩合成为焦炭覆盖在催化剂表面，造成催化剂失活，这就严重影响了其它易于裂化烃类的反应效率。而对于重油催化裂化装置的优质原料，其中含有大量的在催化裂化反应条件下易于转化的组分，如果这部分原料与含有大量非烃类化合物、稠环芳烃的劣质原料一同进料反应，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，结果会影响整个原料的反应转化。

另一方面，劣质原料中大量的稠环非烃类化合物、稠环芳烃及胶质沥青质反应速率低，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种重油分区催化裂化的装置，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的不同反应区内进行反应。该方法通过在催化裂化装置上设置两个不同结构的反应器，为优质和劣质催化原料的裂化反应分别提供各自独立的反应区，根据不同原料的反应性能为其匹配最优的工艺条件，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，克服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，提高轻质油及液收率，解决炼厂催化裂化原料日益劣质化问题。

本发明所述的一种重油分区催化裂化装置由提升管反应器、组合反应器和再生器构成。

本发明所述的一种重油分区催化裂化装置的应用包括如下步骤：

提升管反应器设置在重油催化裂化装置的再生器旁边，该提升管反应器为优质催化原料反应器，根据优质催化原料氢含量高，含有大量的饱和芬和芳香芬，在催化裂化反应条件下易于转化的特点，该反应区的工艺条件为：反应温度470～530℃，剂油比5～10，反应时间2.0～5.0s，原料预热温度100～350℃，进入提升管反应器前再生催化剂温度为660～730℃。