[发明专利]重油毫秒分级气相催化裂解制低碳烯烃工艺

说明书

本发明提供重油毫秒分级气相催化裂解制低碳烯烃工艺。高效雾化喷嘴将预热的重油喷入下行改性反应管上部，油雾与从返料器流下高温热载体发生毫秒热解，在下行改性反应管底部进行气固分离；结焦热载体进入改性再生反应器下部发生反应，在改性再生反应器顶部进行气固分离，高温热载体返回到下行反应管顶部循环，再生气换热后输出；高温油气直接进入毫秒裂解反应器与再生的裂解催化剂发生裂解反应并气固分离；待生裂解催化剂进入裂解再生反应器下部发生再生反应，烟气和高温裂解催化剂在裂解再生反应器顶部进行气固分离，高温裂解催化剂经返料控制器流入毫秒裂解反应器参与循环反应，烟气换热后输出；裂解油气进入后续分离装置分离低碳烯烃。

技术领域

本发明提供重油毫秒分级气相催化裂解制低碳烯烃工艺，属于重油加工领域。

背景技术

乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等低碳烯烃非常重要的基本有机化工原料，特别是乙烯生产能力常常被视为一个国家和地区石油化工发展水平的标志。由于储能电池技术井喷式发展和号称世界上最严的机动车尾气国六排放标准实施期临近，电动汽车凭借行驶过程近零污染、节能、低使用成本和易于智能化的优势，异军突起，替代燃油汽车成为不可逆转的发展趋势，随之而来将是交通用油消费量急剧下降，石油加工企业从“燃油型”向“化工型”转型升级迫在眉睫。

目前，全世界大约95％的乙烯和66％的丙烯是采用天然气、石脑油或轻柴油等轻质原料通过管式炉蒸汽热裂解工艺生产。然而进入21世纪，随着常规原油资源日益枯竭，世界原油供应呈现出重质化、劣质化发展趋势，导致轻质裂解原料相对匮乏，而世界范围内低碳烯烃市场需求日益快速增长。为了缓解这一矛盾，拓宽低碳烯烃的生产原料，同时也为更好地利用重质原料油，开发以重油为原料，通过催化裂解工艺直接生产低碳烯烃的“化工型”技术路线成为目前国内外石油炼制业研究和关注的重点和热点，但能够工业化的成熟技术却寥寥无几。

重油具有富含多环芳烃，碳氢比、粘度和密度大，硫、氮、氧、残碳、重金属和机械杂质含量过高，易缩合生焦等资源特性，对常规重油加工路线提出了巨大挑战，现有的重油加工技术大多难以满足高效清洁“化工型”加工的要求。延迟焦化是目前处理劣质重油的首选技术，但面临劣质高硫焦炭产量大、焦化蜡油收率低且“化工型”加工难度大、大量挥发物排放的环保压力和弹丸焦安全隐患等诸多挑战；催化裂化和加氢裂化技术用于劣质重油加工存在转化率、烯烃产品选择性差和收率低，催化剂失活快、消耗量过大，装置稳定性差和加工成本过高等难题；溶剂脱沥青技术用于劣质重油加工存在脱沥青油收率低且“化工型”加工难度大，硬沥青高效量大的利用途径成为其工业化瓶颈；重油悬浮床加氢技术理论上能够满足劣质重油高效清洁预处理的要求，但转化率低、氢耗过高、重金属脱除率低、尾油加工和廉价氢源亟待解决，工艺和设备匹配性还存在缺陷，目前尚无成功大规模工业应用，另外加氢蜡油需要二次加工才能实现“化工型”，且过程加氢脱氢往复循环造成能耗过高，经济效益差。