[发明专利]劣质重油接触裂化-气化联合加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种劣质重油的加工方法，更具体地说，涉及一种劣质重油裂解和制氢相结合的方法。

背景技术

近年来，石油资源日益变重，原油中残炭和金属含量增加。而催化裂化工艺要求其重质烃油原料中金属含量(Ni+V)＜25μg·g^-1，因此劣质重油加工问题日益突出。针对石油资源日益变重，同时对环境友好燃料油品的需求不断增加的矛盾，国内外各大石油公司和科研机构围绕重油高效利用问题，如怎样提高液体产品收率、如何利用劣质石油焦等进行了大量的研究工作，开发了一系列新的重油加工工艺过程，如流化焦化、灵活焦化、流化热裂化(FTC)、重油轻质化(HTL-HeavyoiltoLightoil)、缓和热转化等。

重油加工的目标是尽可能地以经济环保的手段将重油最大程度转化为轻质油品。现有的重油加工主要有延迟焦化、催化裂化和加氢处理三种工艺。其中延迟焦化和催化裂化是脱碳工艺。这个过程实际上就是H、C重新分配的过程，因此会产生一定量的焦炭，并且原料油越重产生的焦炭越多。如何利用焦炭、特别是如何利用高硫劣质焦的问题一直没有得到很好的解决。重油的加氢过程对于提高原油加工深度、改善产品质量、提高轻质油收率等具有重要意义，加氢过程已成为石油加工的一个重要过程。加氢过程需要大量的氢气，廉价氢气的来源问题一直是石化工业关心的问题。

重质、劣质原料油的裂化-气化一体化工艺，兼顾炼油和制氢，在加工劣质重油、合理利用石油中的碳和氢、高效利用石油资源方面具有明显的先进性。劣质油流化焦化工艺和灵活焦化工艺就是裂化-气化一体化工艺的发端，二者均以焦核作为流化介质，焦核同时作为焦炭和热量的载体。在实际应用过程中，存在焦炭颗粒的粒径分布不均匀，易产生较大团块和细焦粉等问题，影响流化效果。

US3542532公开了一种流化焦化和气化组合生产氢气的方法，该方法在流化焦化阶段以焦炭粒子作为炭沉积载体，反应结束后的焦炭粒子经过淘析器后，颗粒尺寸在3.17～6.35毫米的焦炭粒子进入移动床气化反应器中，气化剂为空气和水蒸气，气化温度在649～1316℃。气化后颗粒尺寸小于3.17毫米的焦炭粒子返回流化焦化反应器中。该工艺以焦炭粒子作为热载体，因此在焦化反应器中只有热裂化产生，并且在工艺过程中容易产生细粉焦，同时气化温度较高。

US4269696公开了一种添加裂化催化剂的流化焦化和气化联合的方法，该方法在气化器这部分加热后的焦炭与水蒸气和含氧气体进行反应生成部分气化后焦炭和含氢气体，气化器的操作温度为538～1537℃、优选760～1093℃。该方法在原料中添加原料重量的0.1～10wt％的催化剂，催化剂选自白土裂化催化剂、结晶铝-硅沸石、无机氧化物和它们的混合物。该工艺组合存在气化温度高、气化过程以水和氧作为气化剂易导致裂化催化剂骨架坍塌失活等问题。

US4331529公开了一种流化焦化和气化联合的方法，该方法以焦炭作为热载体，一部分焦炭在空气气化器内与氧气反应气化，产生热气体和热焦炭，所述的热焦炭在蒸汽气化器内与水蒸气反应气化，产生H₂和CO组成的气体。空气气化器和蒸汽气化器内的温度为825～1093℃。

接触裂化是指在流化床反应器内，在热和固体粒子(有或无催化活性)作用下使原料发生热裂化或/和催化裂化等反应，以生成目标产物及副产物的过程。其中，接触剂是指在流化床反应器中的固体粒子，对反应有或无催化活性，同时，接触剂也是流化床反应器中的流化介质。由以上公开的涉及焦炭气化的文献中可以看到，接触裂化过程中接触剂上沉积焦炭后再引入气化器中气化，所述的气化器中温度都比较高，在900℃以上，这主要是炭气化受热力学平衡的限制，高温有利于生成CO和H₂，提高炭的有效转化率。而在如此高的水热环境下，接触剂尤其是有催化活性的硅铝材料很难保证在循环使用过程中的水热稳定性，使接触剂的物化性质发生破坏，影响反应和流化稳定性。开发缓和、高效的劣质重油接触裂化-焦炭气化一体化技术是开发劣质重油加工工艺的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在现有技术中重油加工、焦炭气化技术已比较成熟的基础上，提供一种气化温度低、接触剂稳定性好的劣质重油接触裂化-气化联合加工方法。

本发明提供的劣质重油接触裂化-气化联合加工方法，包括以下步骤：

(1)劣质重油进入接触裂化反应器，与高温接触剂接触裂化，生成反应油气和带炭接触剂，气固分离后，反应油气引入后续分离系统进一步分离，分离得到的带炭接触剂进入气化器；