[发明专利]双循环模式催化裂化反应再生系统生产工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于催化裂化反应技术领域，主要涉及的是一种双循环模式催化裂化反应再生系统生产工艺及装置。

背景技术

目前，国内外催化裂化工艺从催化裂化诞生起其主要目的是：开发合理的催化裂化反应再生系统，以便通过催化裂化装置进一步加工常压减压的尾油，尽可能提高轻油收率、质量和降低生焦率；为此国内外也开发和工业化推广了一些比较成熟的催化裂化反应再生系统工艺流程及反应再生系统装置，根据反应再生系统装置提升管的布局这些工艺主要分单提升管和双提升管工艺两种。

单提升管单沉降器单分馏塔的催化工艺发展比较早，也比较成熟，代表性流程如MIP、MGD，原料油从提升管下部进入，从提升管反应器最下面来的催化剂在上升过程中与原料油充分接触，通过一系列反应，最终得到汽油、柴油、液化气等产品组成的混合油气，混合油气在沉降器与催化剂分离后，进入分馏塔分离出汽油、柴油、油浆，汽油、液化气在吸收稳定系统进行精细分离，得到产品。从分馏塔分离出来的回炼油、粗汽油、油浆部分反送到提升管反应器进行进一步反应。这种由单提升管、再生器组成的反应再生工艺，能够加工一定比例的重质原料油，优化了产品分布，汽柴油收率高，而且柴油收率得到保证，烯烃下降7-9%，异构烷烃增加明显，减低了产品中干气和油浆比例。但是该工艺对原料要求比较高，要求原料长期稳定单一，并且各指标比较优良，重质原料油参炼比例30%左右，装置规模比较小，一旦原料调整生产波动大，比较适合原料轻来源有保证的装置。

双提升催化技术主要有LOCC和我国的FDFCC两大代表性方案，该工艺是把轻油、重油分开，分别在各自的提升管内反应，这样可以多加工重油，一般双提升管装置重质原料油加工比例可以达到总处理量的70%，也可以对汽油改质。

    FDFCC工艺采用双提升管、双沉降器、双分馏塔、一个再生器；工艺方案一方面提高柴汽比和汽油辛烷值，同时增产丙烯，另一方面降低汽油中烯烃和硫含量。其特点是：（1）、采用重油、汽油双提升管，分别对重油和汽油在不同的提升管、沉降器中和对应的工艺下加工，一方面进行汽油改质，提高改质汽油收率，一方面进行重油深度裂解；（2）、轻油提升管原料主要是分馏塔分离的粗汽油、回炼油、焦化汽油、石脑油、碳4等轻质油，主要目的是把重油提升管产生的粗汽油进行改质和对部分油品进行深加工，同时对装置外围的焦化汽油进行改质，反应油气在小馏塔中分馏，改质后的汽油直接可以出厂；（3）、重油管加工重油和油浆，油气进入主分馏塔，主要产品是轻柴油，其他油品主要作为轻油提升管的中间原料。可使汽油中烯烃含量下降20—30%，硫含量下降15%—25%，辛烷值提高0.5—2%，丙烯提高3—6%。

    LOCC工艺与FDFCC工艺略有区别，该工艺设计轻油、重油两个提升管，一个沉降器，一个分馏塔。其特点是：（1）设计轻油、重油两个提升管，一个沉降器，轻质油、重油分别在各自的提升管内反应，油气进入共同的沉降器、共同的分馏塔中分馏。这样可以多加工重油；（2）轻油提升管原料主要是分馏塔分离的粗汽油、回炼油、焦化汽油、石脑油、碳4等轻质油，主要目的是把重油提升管产生的粗汽油进行改质和对部分油品进行深加工，同时对装置外围的焦化汽油进行改质；（3）油浆返回到重油提升管，回炼比与原料有关。                                                

但是进入20世纪90年代后期后，国外一些知名的公司如BP、UOP、BAR-CO等开始考虑上述工艺生产过程中所伴随的油气分子热烈化反应问题，通过长期的理论研究和生产实际调查，无论是LOCC工艺和FDFCC双提升管工艺，还是MIP、MGD单提升管在生产过程中，由于催化剂与油气在提升管中全流程充分混合，也可以简要地说，目前这些工艺都采用的是催化剂单循环模式，在原料油经过催化裂化反应生成对应的液化气、汽油、柴油后，在反应流程中段、后半段还会进行一热裂解为主的热裂解反应，一部分柴油和少量汽油热裂解产生干气、低分子汽油，一部分芳烃在产生干气的同时更主要地朝缩合生成焦炭的方向发展，通过调查发现催化装置工艺焦炭的30-40%是由于该热裂解反应产生的。所以行业普遍认为柴油和少量汽油热裂解程度严重影响着整个催化装置的收率和效益，更是生焦率的关键因素。同时，由于重油越来越重，焦炭产率越来越高，比如密度、残炭值越来越高，热烈化会导致稠环芳烃严重生焦率，沉降器和旋风等油气系统结焦甚至堵塞管线，导致产品液体收率严重下降，导致装置能力及能耗严重背离等情况，催化剂再生和损耗问题越来越突出，装置规模与焦炭的矛盾越来越突出。