[发明专利]具有去偶焦化区和汽提区的流化床焦化方法

说明书

用于通过热将重油进料转化成较低沸点产物的流化焦化装置具有在焦化区以下的汽提区顶部的中心有孔环形隔板以抑制来自汽提区的固体颗粒再循环至焦化区中。通过抑制来自汽提区的颗粒再循环至焦化区中，有效地使两个区的温度去偶，使焦化区能够在比汽提区更低的温度下运行以提高液化产物的收率。

发明领域

本发明涉及流化焦化方法，更特别地，其中焦化区可在比汽提区更低的温度下运行的流化焦化方法。

发明背景

多年来进行了许多工作以通过各种热方法，包括减粘裂化、延迟焦化和流化焦化将重质含烃材料转化成更有价值的较高沸点产物。

在流化焦化中，将重质油原料，例如减压残油供入包含热固体颗粒(通常焦炭颗粒，有时称为种子焦炭(seed coke))的流化床的焦化区中。重油在焦化区中在高温下经历热裂化，产生包含裂化蒸气馏分和焦炭的转化产物。焦炭沉积在种子焦炭颗粒的表面上，并将一部分焦化种子颗粒从焦化区送入保持在比焦化区更高的温度下的加热区中。一些焦炭在加热区中烧掉，来自加热区的热种子颗粒作为再生种子颗粒返回焦化区中，用作焦化区的主要热源。在Exxon Research and Engineering开发的称为Flexicoking^TM的流化焦化方法中，来自加热区的一部分热焦炭反复地循环至保持在比加热区更高的温度下的气化区中。在气化器中，焦化种子颗粒上的基本所有剩余焦炭在氧气(空气)和蒸汽的存在下燃烧或者气化以产生低热值燃料气体，其可部分地进入燃烧器/加热器中以在该区中提高温度和/或用作精炼燃料。具有或不具有联合气化区的流化焦化方法描述于例如美国专利Nos.3,726,791；4,203,759；4,213,848；和4,269,696中。

多年来进行改进以尝试实现较高的液体收率。例如美国专利No.4,378,288公开了在焦化方法中通过加入少量自由基引发剂而提高焦化器蒸馏物收率的方法。然而，尽管这些改进，仍需要可提高液体收率的方法和设备改进，在流化焦化中，焦化区中温度的降低是最有效的解决方法。尽管存在提高进料能力的经济动机，降低焦化区中的温度和提高装置能力倾向于提高从焦化区进入汽提区中的液态烃的量，因此提高汽提区中的积垢。提议减轻积垢问题的各种技术：US 2011/114468例如描述了多孔棚在汽提区中的使用，而U.S.2011/0206563描述了下溢截头圆锥挡板在焦化区中至同一端的使用。然而，仍然保留提高所需液化产物的收率的目的，同时希望降低反应器的温度，甚至在面对由于反应器温度降低而产生的积垢问题也是如此。

通过提高汽提区的温度，液体收率可通过能使焦化区的温度降低而提高。美国专利5,176,819描述了通过将来自燃烧器/加热器(以及如果合适的话气化器)的一部分热固体供入汽提区中而使汽提区在比焦化区更高的温度下运行的方法。报告了1％的明显液体收率提高，同时汽提区提高的温度还倾向于降低从汽提区中夹带出的烃的量。我们现在发现流化床焦化装置(尤其是焦化区)中的流动由比焦化区与燃烧器/加热器/气化器之间的外部循环速率快得多(～50X)的大规模循环方式支配。这建议以US 5,876,819中所述方式将来自燃烧器/加热器/气化器的热固体供入汽提区中可在汽提区和焦化区中再循环：供入汽提器顶部的热焦炭变得分布于焦化区和汽提区中，且焦化区和汽提区中热焦炭的质量含量是类似的。这表明焦化区和汽提区不能有效地去偶，且焦化区不在所需相对较低的温度下操作，因此液体收率损失，相反，汽提区不在适于降低积垢的较高温度下操作。

发明概述