[发明专利]重油热裂解方法

说明书

本发明涉及重烃油（以下简称重油）的裂解，利用载热体粒子流化床热裂解重油以主要获取常温下呈液态的轻烃油（以下简称轻油）。更详细地讲。本发明涉及一改进的热裂解方法，它包括：（1）热裂解步骤，利用含蒸汽气体，将细粉状多孔材料（催化剂）流态化并与重油接触而实现其热裂解过程;（2）再生步骤，利用含分子氧或蒸汽的气体将热裂解步骤中卸出的细粉流态化并将粘附于细粉上的焦炭经燃烧或气化而除去。这些细粉则在两步骤之间循环。

现有的某些发明者声称，利用热载体粒子流化床热裂解重油时，如果使用的粒子基本上为球形，其权重平均粒子尺寸为0.04至0.12mm，而小于或等于0.044mm的粒子按重量占流化粒子总重量的5%至20%，则可提高热裂解效率并保持良好的流化状态（见日本专利公开特许公报No10587181）。本发明人将此方法称为“流化床热裂解方法”或简称“FTC流程”。

此外，我们还发现，在上述热裂解方法中，使用孔隙度为0.1至1.5cm³/g，比表面积为50至1500cm²/g，权重平均粒子尺寸为0.025至0.25mm具有热稳定性的热载体粒子时，热裂解效率还能进一步提高。还有，利用多孔材料的微孔吸附液态重油，可有效促进热裂解反应并控制高碳粘性物质（以下简称焦炭）的生成。（见日本专利公开特许公报No18783/82）本发明人将此现象称为“容积效应”。

此外，对于一个包括重油热裂解步骤及使含氧气体与从热裂解步骤中卸出的细粉状多孔材料接触气化去除粘附于其上的焦炭的气化步骤（本发明称其为“再生步骤”）以及细粉在该两工艺步骤之间循环的热裂解方法，本发明者曾提出一实施例，在其热裂解步骤中用一个至少具有三个规定腔室的立式反应器（见日本专利公开特许公报No180590/83）。在另一实施例中，再生步骤分为气化段及燃烧段，两段中生成的气体则分别排出（见日本专利公开特许公报No115387/84）。

原料重油中除含CCR（康拉孙残炭）及硫化合物外还含有较多的重金属如镍，钒及铁。

从事于本技术者都了解，在使用粒子催化剂的普通催化裂解方法中，若原料油中含有大量重金属时则这些重金属会积累在催化剂上并给裂解反应带来有害的影响。尤其是由于镍及钒具有脱氢催化作用从而过度深化原料油裂解反应，导致氢气及焦炭量增加，而裂解油的产量及质量则下降。即使在热裂解的过程中使用基本上无催化作用的细粉状的多孔材料可以适当减少污染性重金属的有害影响，但这种影响却无法完全避免。

作为解决此问题的措施有人提出一种方法，将用于催化裂解含重金属原料油的催化剂用锑化合物或其它过渡金属化合物包覆以降低重金属的催化作用。（见日本专利公开特许公报No104588/78）。此外还提出另一方法，即将从再生步骤中卸出的催化剂在可消除污染性重金属有害影响的条件下与含氢还原性气体接触，随后将这些催化剂循环返回裂解步骤（见日本专利公开特许公报No123289/82）。

然而，如果想要裂解的重油的性质与本发明要处理的重油一样即CCR含量及重金属含量都高时前述两法均有缺点。因为使积累在催化剂表面上的污染性重金属钝化从而控制其有害影响的方法要求加入大量锑化合物或其它重金属化合物，而利用还原性气体处理再生催化剂需要增加另一操作步骤。

日本专利公报No2172/59中还提出了一种重油热裂解的方法和装置，使重油在高温和气态气氛中与许多垂直重叠的带粒状载体流化床的反应段接触，其氢分压为2.5至14.1kg/cm²，最好是5.3至10.5kg/cm²而总压为10.5至56.2kg/cm²（表压），最好是17.6至45.7kg/cm²（表压）或者总压为14.1至56.2kg/cm²或更高。此方法可能存在的问题是在裂解步骤及再生步骤产生的气体无法分别排出。

本发明的主要目的是解决常规技术中存在的前述问题。在重油热裂解方法的热裂解步骤中保持氢分压及总压为一适当水平即可达到此目的。