[发明专利]一种降低催化裂化装置油浆产率的方法

说明书

技术领域

一种降低催化裂化装置油浆产率的方法，属于石油炼制的催化裂化技术领域。

背景技术

现有的降低催化裂化油浆产率的方法主要有通过新型催化剂、降低油浆产率的催化裂化助剂等来实现。催化剂及催化助剂主要通过改变催化反应机理，促进重油深度转化，提高轻质油收率，降低油浆和焦炭产率。这些主要是通过化学方法来实现降低油浆产率，而本发明针对现有技术，提出了一种不同于现有技术的方法，即物理方法来降低催化裂化油浆产率。

通过改变原料的乳化状态，使催化裂化原料分散的更细更均匀，由喷嘴喷入提升管反应器中，与催化剂接触并反应。原料的雾化效果直接影响到原料的转化和产物分布。一般而言，液体原料在雾化蒸汽和喷嘴的作用下应被快速雾化成与催化剂颗粒相当的微液滴，并在提升管混合区横截面上均匀分布，以便于原料与催化剂的充分接触，进行传质、传热和反应。如果原料雾化效果好，可以强化催化反应，削弱热裂化反应，从而提高反应的转化率和选择性。

现有的一种预处理催化转化烃油原料的方法中，采用将乳化剂、钝化剂、稳定助剂和水的催化裂化原料送入乳化器乳化，在2kg/h的提升管中型装置进行催化裂化反应，汽油、轻质油、总液收的收率都比未乳化的原料增加。还有的现有技术中，催化裂化原料在复合乳化剂的存在下，经乳化机乳化后，进行催化裂化反应，也提高了汽油、柴油、轻质油及总液收收率。

但现有技术均未提及能降低油浆产率，且都是在常压和较低温度下（100℃以下）乳化催化裂化原料，而在工业生产过程中，催化裂化原料的预热温度通常较高，达到140℃～220℃左右，在此温度下很难形成稳定的乳化态，而且常压、低温下形成的乳化油在催化装置的进料温度下进入喷嘴时，不但容易造成喷嘴处压力的波动对生产不利，且油浆产率过高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种改善催化裂化进料的分散性和雾化程度的降低催化裂化装置油浆产率的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该提高催化裂化装置汽柴比值的方法，其特征在于：将待催化裂化原料、水和乳化剂先经预混合器混合再进入乳化设备乳化，待催化裂化原料、水和乳化剂的质量比为92~94：5.2~7：0.8~1，乳化后所得的乳化油直接进入催化装置进行催化反应；所述乳化设备中乳化条件为：在6000r/min~8000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.0MPa ~1.1MPa，温度155℃~160℃。

目前较普遍的乳化条件一般都是在常压以及水的汽化温度（100℃）下进行乳化，但是在此条件下制得的乳化油在催化裂化的预热温度（140-220℃）下很难保持稳定状态，在乳化油进入催化裂化反应器喷嘴前就已经汽化了，既达不到“微爆”的目的，又造成喷嘴处压力波动，影响催化裂化正常操作和喷嘴寿命。在催化装置进料喷嘴前新增预混合器和油水高效乳化设备，将特定温度和压力的催化裂化原料与乳化剂和水混合通过预混合器混合后经高效乳化设备乳化，乳化后的催化裂化原料为油包水型乳化油，经喷嘴雾化后的油滴内包含着许多0.5～5μm的水珠微粒，每个小水滴被油相包围着。当油滴喷出被加热时，乳化油被一次雾化，由于水和油的沸点相差较大，水先汽化，体积急剧膨胀，产生了巨大的压力，瞬间把油滴爆开，变成许多小油滴，这一过程称之为“微爆”或二次雾化。二次雾化提高了催化裂化原料的雾化效果，极大的改善了原料与催化剂的接触，提高原料油的汽化率，从而提高催化裂化反应效果，提高裂化深度，较大幅度的降低了油浆产率。

所述的乳化设备内设有三组剪切搅拌装置。待催化原料和乳化水两路流体可容易通过各自管路上的流量计实时流量测量，根据设定的比例及原料量通过调节水泵的变频频率来调节乳化水的流量，确保油水比例稳定，使待催化原料和乳化水以稳定的流量送至预混合器混合均匀后经乳化设备乳化；乳化设备将预混合均匀的催化原料和含有乳化剂的乳化水形成稳定的油包水型乳化催化原料。本发明乳化设备内设有三组剪切搅拌装置实现三级高速剪切，优先使用耐温耐压的转定头结构（转子和定子进行相对转动），在三级高速剪切下使得乳化设备内分散、溶解、乳化、粉碎同时完成，可更充分、更快速的实现重油的油水乳化。

所述的预混合器为2~4个串联的管道混合器。本发明将2~4个管道混合器串联作为预混合器，可以在物料输送的过程中将使待催化原料和乳化水混合均匀，达到乳化设备的要求。