[发明专利]减少催化裂化烟气中二氧化碳排放量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少催化裂化烟气中二氧化碳排放量的方法，属于石油炼制的催化裂化技术领域。

背景技术

由于二氧化碳等温室气体排放量的大量增加，导致全球气候急剧恶化。对人类的生存环境造成极大威胁。削减二氧化碳排放量，缓解温室效应，已成为国际社会的广泛共识。据国际能源署(IEA)《2007年世界能源展望》统计，2005年全世界通过消费石油、天然气和煤炭以及放空燃烧天然气排放的二氧化碳总量达到270×10⁸t。其中美国、中国、俄罗斯、日本和印度是5个最大的二氧化碳排放国。占世界二氧化碳排放总量的50％。预计随着能源需求增长，到2030年二氧化碳排放总量将达到420×10⁸t，比2005年增长56％。

炼化行业中炼油二氧化碳排放所占比例为5％，美国石油工业协会(API)编制的《石油和天然气工业温室气体排放估算方法概要》将炼油和石化行业的二氧化碳来源分为3类：燃烧排放、生产过程排放和泄漏排放。催化裂化装置则根据原料具体情况，生焦的待生剂在再生器中与再生空气充分燃烧，排放出浓度为15％～2O％的二氧化碳。近年来炼油和石化行业逐渐开始关注温室气体排放问题。

从烟气中脱除二氧化碳，是一种末端解决方案，通常指燃烧后脱碳，即从燃烧后产生的烟气中将二氧化碳分离以实现减排，减排最高可达90％以上。但由于分离过程需要输入能量而导致额外的二氧化碳排放，另外还存在捕集二氧化碳的问题，这种方案仅对规模较大的单一排放源最为有效，而炼厂和石化厂的二氧化碳排放源多且分散，集中排放的减排效果不理想。催化裂化装置是炼油厂重要的二氧化碳排放源，以10⁶t/a催化装置计算，每年二氧化碳排放量约3×10⁵t。

公开日期为2002年1月的中国专利CN1189541公开了一种使用过冷水喷雾喷射FCC进料以提高进料雾化的方法，雾化后液滴直径为200-300微米，未说明降低催化烟气中二氧化碳含量的效果；公开日期为2008年6月的欧洲专利EP1935966公开了一种减少催化裂化装置二氧化碳排放量的方法，在反应和再生过程中引入另一种原料气，并在再生过程提供的高温下，烧掉反应过程中催化剂上的积碳，提高了一氧化碳的含量，反过来降低了烟气中二氧化碳的含量，该方法由于要引入另一种原料气，实施起来较困难，而且没有从根本上解决二氧化碳排放问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少催化裂化烟气中二氧化碳排放量的方法，减少了烟气中二氧化碳排放量。

本发明所述的减少催化裂化烟气中二氧化碳排放量的方法，将催化裂化原料经均质乳化设备在常压、乳化温度45～90℃、加水量1％～10％、多功能复合乳化剂加入量0.01％～2％、搅拌速度15000～20000r/min的条件下进行乳化，将乳化后的原料油作为催化原料直接进行催化反应。

其中：

乳化温度优选65～85℃。

多功能复合乳化剂由司盘35-60％、醇胺类表面活性剂25-60％和助溶剂5-15％混合制成，司盘为司盘80、醇胺类表面活性剂为三乙醇胺，助溶剂为轻柴油，多功能复合乳化剂加入量优选0.05～0.2％。

搅拌速度控制为15000-20000r/min适宜。

本发明重油催化裂化的乳化式进料方法，采用独特的二次“爆破”雾化技术，提高了雾化效果，极大的改善了原料与催化剂的接触；通过乳化的方式改变催化裂化原料油在进入提升管反应器前的物理性质，以使其在进入提升管反应器后与高温催化剂充分接触，并产生二次爆破雾化，从而达到提高反应深度、改善产品分布和提高目的产品收率的目的。以10⁶t/a催化装置计算，每年可减少二氧化碳排放约4×10⁴t，经济效益和环保效益十分显著。

本发明乳化设备采用多级高速剪切，耐温耐压的转定头结构，使得分散、溶解、乳化、粉碎同时完成，可实现渣油和沥青的油水乳化；多功能复合乳化剂采用非离子表面活性剂，不会引起催化剂中毒或设备腐蚀，通过加入助溶剂，具有良好的乳化功能和效果。重油催化裂化原料经乳化后，改善了催化进料的雾化程度，提高了催化进料的分散性，大幅度降低了进料油滴的粒径，可以达到提高轻质油收率和总液收，降低焦炭产率进而降低烟气中二氧化碳含量的目的。