[发明专利]一种重油裂解气化装置及方法

说明书

本发明公开一种重油裂解气化装置及方法，该装置包括重油雾化进料系统、重油裂解系统、气化系统和返料系统。本发明设计了的一种重油雾化进料系统通过特殊的结构形式，减小气液混合时局部阻力，增大了气液作用面积，形成了混合均匀的气液两相流，在离开喷嘴后，内外压差作用下，失稳破碎，形成雾滴。进入重油裂解系统的重油在富氢条件下快速流化裂解焦化，使重油的收益率提高50％以上，在气化系统中消耗产生的石油焦，产生高热值合成气。本发明为重劣质油处理提供了一条新技术路线，不仅提高了重油转化率，还不产生石油焦，并将石油焦转化为高热值合成气，本发明装置适应性强，具有非常好工业化前景和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种重油裂解装置及方法，具体涉及一种重油裂解气化装置及方法。

背景技术

随着国民经济的快速增长，一方面国内原油产量已不能满足生产要求，造成我国对进口原油的依存度越来越大，目前已超过70％，石油资源短缺已成为重大能源问题，另一方面成品油的消耗量急剧上升，重油、超重油、沥青等非常规石油资源的开发也受到人们的关注，对石油资源的深加工利用在我国显得更加重要。如何将劣质重油资源高效、合理的加工，生产出符合国际标准的清洁能源，已成为国内外科研工作者研究和关注的重大技术难题。

传统的重油改质技术分为加氢和脱碳两种路线。对于加氢工艺，国内外加氢技术多数针对于馏分油，采用成熟的高氢压、高氢耗固定床工艺技术，通过加氢精制和加氢处理用于生产清洁燃料油，重油加氢采用悬浮床加氢工艺一般压力高达20MPa，加氢工艺存在对设备技术要求较高，设备匹配性不好、投资高，效益低等缺点。

对于脱碳工艺，因劣质重油具有多环芳烃含呈高、C/H比高、黏度及密度大，杂原子及重金属含呈过高、易缩合生焦等特性，现有的重质油加工技术大多难以满足高效、清洁加工的要求，如延迟焦化工艺流程比较简单，对原料的适应性比较强，处理高残碳、高金属含量的劣质重油时，存在液体收率低、劣质焦炭产率高等问题限制了该工艺的进一步推广与应用；流化焦化技术可降低裂化反应温度、提高轻质烯烃和芳烃收率，相对于延迟焦化工艺，流化焦化工艺的液体收率提高了12～18百分点，焦炭收率约降低50％，产品分布灵活，但该技术对催化剂、再生条件及设备等要求较为苛刻。灵活焦化是处理重油比较好的方法，减少焦炭产量并产生富氢、低热值气体，解决高硫石油焦，是作为国外先进技术，但存在工艺复杂、投资较高、燃气热值低以及工程设计难度较大等问题，推广率较低。

国内外焦化工艺中缺少一种原料适应性强、液收高、灵活性好、脱碳率高、处理量大、可连续操作及易于大型化的重油处理途径，通过该途径实现充分利用重油中赋存的氢元素，将重油快速深度裂化，减少或不产生焦炭，利用石油焦气化产生热量和富氢气体，进一步提高重油转化效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种结合了加氢和脱碳这两种重油处理方法，适应性强，不仅提高了重油转化率，还将石油焦转化为高热值合成气的重油裂解气化装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的装置包括：包括重油雾化进料系统、重油裂解系统、气化系统和返料系统；

所述的重油雾化进料系统包括带有加料口和出料口的重油缓冲罐，重油缓冲罐的出料口经重油泵与重油雾化器的雾化器进油口相连，重油雾化器的雾化器进气口(19)与带有输送气过热器的输送气相连；

所述的重油裂解系统包括重油裂解器和气固分离器，所述的重油裂解器包括由自下而上依次通过缩颈短节相连通的快速混合区、快速裂解区和固定焦化区，所述的快速混合区下端与重油雾化器出口相连通，且快速混合区侧壁开设有流化器入口，下端开设有裂解器排渣口，固定焦化区的顶部开设有与气固分离器的入口相连通的混合气出口，气固分离器顶部开设有裂解油气出口、底部开设有固体颗粒出口；

所述的气化系统包括带有在线加料口、气化炉排渣口、气化热源补入口、气化剂入口、合成气出口的气化炉和合成气净化器；所述的气化炉通过短节与气固分离器的固体颗粒出口相连，气化炉通过合成气出口与带有合成气管道和排尘口的合成气净化器入口相连；