[发明专利]一种重油接触裂化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重油接触裂化方法。

背景技术

随着世界经济的发展，对轻质、洁净燃料油的需求也快速增长，而世界范围内原油重质化、劣质化程度加剧，主要表现在密度大、粘度高、残炭高、重金属含量高、硫、氮含量高等，同时环保要求日益严格，给炼油工业提出许多新的难题。

目前，对重油加工按机理分主要为脱碳和加氢两类。加氢主要包括加氢精制、加氢裂化等。炼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，但渣油加氢工艺操作温度高、压力高，转化率通常为30％-50％左右。同时需要大量的氢气，加氢过程氢气的来源问题一直困扰着炼油行业。脱碳工艺是目前重油加工的主要方法，主要包括重油催化裂化、溶剂脱沥青、焦化等。催化裂化是一种催化过程，因此并不是所有原料不经预处理就可以直接进行催化裂化的。国内重油催化裂化原料一般残炭4％-6％，金属含量为10μg/g左右。延迟焦化是转化深度最高的一种重油加工方法，现在国外60％的渣油都是采用这种方法，其缺点是液体产品质量差。当加工含硫渣油时，焦炭的含硫量高，出路存在问题。为了比延迟焦化多产轻质油，20世纪50年代开发将流化催化裂化技术应用于渣油热分解的流化焦化技术。该技术把流动态的粉焦作为热载体连续地进行热分解，分解油的收率高，而且完全连续运转，是独特的热分解工艺。这种方法裂化时间短，所以焦炭收率低，裂化油收率高。然而，因烟气需洗涤，焦粉硬且挥发份低，难以处理，该工艺的发展曾陷入停滞状态。灵活焦化是把传统的流化焦化与焦炭气化相结合的重油加工工艺，可以大大减少焦炭产量并产生低热值合成气体。

化学反应器是化学反应进行的场所，众所周知，在反应进行的过程中，既有物理的过程，又有化学反应过程。在反应器内，不仅有热量、质量传递，而且还有化学反应。化学反应是千变万化的，种类是多种多样的，如：氧化－还原反应，分解－化合反应，聚合反应，烃化反应，卤化反应，中和反应等等。根据化学反应有无催化剂，可分为催化反应和非催化反应。由于各种化学反应条件的不同，和反应特性的不同，为适合不同反应，反应所进行的场所也应有所不同，所以，化学反应器的型式也是多种多样的。

目前用于烃油转化的反应器有固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器等。固定床反应器具有反应流体的流动接近于平推流，反应转化率高，能以较高的收率获得串联反应的中间生成物，容易在大范围内改变反应气体与催化剂的接触时间，从快反应到慢反应都能适用。但固定床有以下缺点：固定床的传热效率低，不能充分除去(或补给)反应热，催化剂层内温度分布不均，对于强放限热反应，床内温度不易控制，易造成飞温等。与固定床反应器相比，移动床反应器的主要优点是固体和流体的停留时间可以在较大范围内改变，对固体物料性状以中等速度(以小时计)变化的反应过程也能适用。与此相比，固定床反应器和流化床反应器分别仅适用于固体物料性状变化很慢(以月计)和很快(以分、秒计)的反应过程。移动床反应器的缺点是控制固体颗粒的均匀下移比较困难。

由于流化床具有可以实现固体物料的连续输入和输出；流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，流化床反应器广泛应用与石油和化学工业。国内外各大石油公司及研究单位相继开发出了不同形式的技术，如：毫秒级催化裂化(MSCC)工艺、短接触时间催化裂化(SCT)工艺、下行床反应器催化裂化工艺、折叠床催化裂化工艺多反应区(MIP)工艺、两段提升管催化裂化(TSRFCC)工艺、灵活多效催化裂化(FDFCC)工艺等。

由于劣质重油的初始沸点甚至高于反应温度，重油和催化剂接触时不能全部汽化为气体，大部分以液相附着在催化剂上发生裂解/裂化反应，部分重油进入催化剂孔道内，影响催化剂活性；而且传统的催化裂化催化剂并不适合劣质重油的裂化。传统的催化裂化装置只能掺炼部分重油，而且也只能针对性质较好的重油。如果进料全部为劣质重油，易造成催化剂由于重油在颗粒表面覆盖堵死颗粒孔道，影响分子筛的活性，造成催化剂迅速失活，导致焦炭产率升高，影响装置稳定操作。由此可见，催化裂化工艺已不适合劣质重油的裂化，故此研究者开发了重质油接触裂化，所采用的接触剂具有一定的活性，但传统的提升管装置不适合劣质重油的加工要求，需要开发新的反应器结构与之相适应。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统的催化裂化工艺难以裂化劣质重油的缺陷，提供一种新的重油接触裂化方法。