[发明专利]一种劣质重油高效加工方法

说明书

技术领域

本发明属于一种劣质重油加工方法。更具体地说，是一种将劣质重油接触裂化和气化再生有机结合的加工方法。

背景技术

劣质重油的主要特点是密度大、氢碳原子比低，胶质、沥青质含量高，残炭值高，硫、氮、金属等杂原子含量高。劣质重油的这些特点给加工带来许多困难和问题。

首先，劣质重油的密度大，氢碳比低，胶质、沥青质含量高，残炭高，导致轻油收率低，焦炭产率高。催化裂化加工重质、劣质原料油时，大量生焦导致整个装置热量过剩，同时也导致大量二氧化碳排放。延迟焦化工艺加工劣质重油时，液收较低，焦炭产率很高，约是原料残炭的1.5倍。采用流态化方法加工劣质渣油的流化焦化技术，所得焦炭产率约为残炭的1.25倍左右，但干气产率较高，一般为12%左右。如何将占原油40%～60%的重油（常压渣油和减压渣油）更多地转化为轻质油品，降低干气和焦炭等低附加值产物的产率，这既是世界炼油业关注的焦点和世界性技术难题，又是国内炼油工业急需解决的一个重大问题。

其次，劣质重油的硫含量高，对催化裂化工艺来说，增加了再生部分脱SOx、NOx的成本。焦化工艺（包括延迟焦化和流化焦化）作为重油加工的主要手段之一，其加工能力逐年递增，不可避免地产生大量的石油焦，除了一部分优质石油焦可用作炼铝炼钢的电极等用途外，日益增多的含硫原油产生的高硫石油焦（如国内加工进口高硫原油的企业生产的石油焦硫含量高达5.9％），以及流化焦化所产生的粉末焦，主要作为燃料使用，其高效、绿色利用问题亟待解决。

US3542532公开了一种劣质渣油流化焦化和气化组合生产氢气的工艺，该工艺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℃，气化气中的硫主要是H₂S。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，能耗很高。

灵活焦化或流化焦化过程中返回裂化反应器的焦炭温度在620℃左右，进入裂化反应器的原料预热温度一般在260～370℃。这导致了原料油和热的焦炭粒子不能迅速传热，原料油不能迅速裂化形成气相，增加了液相停留时间，使得焦炭产率增加，同时高的焦炭温度，也导致干气产率很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种劣质重油的加工方法，通过本方法可以减少劣质重油加工过程中干气和焦炭产率，高效绿色利用裂化过程产生的焦炭生产燃料气或者制氢。

该方法的具体步骤包括：

（1）重油原料与水的混合物一起在加热炉内预热到230～450℃后，进入接触裂化反应器，在临氢条件下或非临氢条件下，在接触剂的作用下发生接触裂化反应，生成气体、汽油、柴油、蜡油和沉积有焦炭的待生剂；

（2）步骤（1）所得的待生剂进入第一再生器内，使待生剂上沉积的焦炭和含氧气体发生不完全燃烧反应，得到半再生接触剂和烟气I，其中烟气I中的硫主要以H₂S和羰基硫形式存在，

（3）步骤（2）所得的半再生接触剂进入第二再生器，在有氧气存在的条件下，半再生接触剂上残留的焦炭发生完全燃烧，得到完全再生接触剂和烟气Ⅱ，烟气Ⅱ中的硫以SO_X形式存在，其中，烟气Ⅱ返回步骤（2）的第一再生器，完全再生接触剂返回步骤（1）接触裂化反应器，

（4）从再生器返回到接触裂化单元的接触剂的温度控制在低于600℃。

所述重油原料的残炭为15重量%～50重量%，金属含量为25～1000μg/g。可以是重质原油、超稠油、常压渣油、减压渣油、油砂沥青、罐底油、煤液化残渣油或其它二次加工馏分油中的一种或一种以上的混合物。

所述的加热炉可以是延迟焦化工艺所用加热炉，也可是根据该工艺建设的加热炉。

所述步骤（1）中水和重油原料的质量比为0.01～1.0，优选0.05～0.5，水和重油原料在加热炉内被预热到350～450℃。重油原料和水在加热炉管内的停留时间低于1.0s。

所述步骤（1）中非临氢条件下，接触裂化反应器内的工艺条件为：反应温度450～550℃，重时空速1～100h^-1，接触剂与重油原料的质量比为1～30：1，气相停留时间0.5～5.0s，水蒸气与重油原料的质量比为0.05～1：1。