[发明专利]重质油催化裂化方法

说明书

本发明涉及一种重质油催化裂化方法，更确切地说，是涉及在催化剂和水蒸汽存在下，重质油经催化裂化而转化成轻质油的方法。在该方法中，控制加入到反应器中的水蒸汽的量，以使反应器内油气分压降到相当于减压蒸馏的状态，同时使反应器内的液体处于全返混状态。

现有的重质油轻质化方法可概括为热转化、加氢裂化和催化裂化三大类。加氢裂化和催化裂化方法是分别借助于氢气和催化剂来达到重质油裂化的目的，但现有的加氢裂化和催化裂化方法的流程较复杂，投资巨大，操作费用高。热转化方法如热裂化、减粘裂化、延迟焦化等虽然投资少，工艺简单成熟，但仅靠高温产生裂化反应，使得对操作条件的要求变得十分苛刻，而且产品质量较差，还需进一步加工或精制。

本发明的目的是提供一种重质油的催化裂化方法。该方法操作方便，流程简单，投资少，产品质量好。

本发明是在重质油水蒸汽裂解工艺的基础上进一步完成的。本发明的方法包括：将重质油经加热炉加热至430℃～450℃，通过文氏管将催化剂与加热的重质油混合，剂油比为1∶20，然后重质油与催化剂的混合物送入反应器;通过加热炉将饱和水蒸汽过热至450℃～450℃，然后喷入反应器，喷入的水蒸汽量为重质油原料的15%（重量），使反应器内油气分压降低到相当于减压蒸馏的状态，并使反应器内的液体和催化剂处于全返混状态;分馏反应器顶部出来的反应油气。

反应器内的反应温度为380℃～450℃，优选为400℃～410℃，压力为常压，原料油在反应器内的停留时间大于半小时，优选为100分钟，剂油比为1∶20，水蒸汽量为原料的15%（重量）。

本发明所用的催化剂是活性白土或者是催化裂化反应器中四旋分离器分离出的催化剂颗粒，其粒经一般小于20μ。任何用于催化裂化的催化剂都适用于本发明，并且应是廉价易得的。这些催化剂可以在进入裂化反应器前的任何位置通过文氏管与重质原料油混合，然后进入裂化反应器。重质油在反应器中反应后，反应残油与催化剂一起自反应器底部排出，用作燃料油。由于本发明所用的催化剂相当便宜，并且可与反应残油一起用作燃料油，所以提高了经济效益。

根据本发明的方法，水蒸汽经加热炉加热后，通过喷嘴喷入反应器，水蒸汽量为原料油量的15%（重量），从而使反应器内油气分压降低到相当于减压蒸馏的状态，优选使油气分压降至720mm汞柱。

水蒸汽是通过如下安装的喷嘴喷入反应器的底部，即如图2和3所示，喷嘴与反应器垂直器壁的夹角以及与反应器器壁圆周线的夹角均为45°。由于水蒸汽通过这样安装的喷嘴喷入反应器，从而使反应器内的重质油和催化剂处于全返混状态。

根据本发明的方法，重质原料油经加热炉加热，加热的重质油与催化剂混合，然后进入反应器，反应器下部引入450℃～550℃的过热水蒸汽，由于水蒸汽的量足以使反应器内油气分压降到相当于减压蒸馏的条件，使得进入反应器的一部分原料迅速汽化，而未裂解的原料则在反应器内停留，由于反应器内保持了足以使重质原料油裂化的温度，从而使原料油能充分裂解，又由于反应器内的液体和催化剂处于全返混状态，因此，避免了结焦。

本发明所用的重质原料油包括：常压渣油、减压渣油、重质原油、落地原料及适用于流化催化裂化工艺的所有原料。

图1是本发明方法的工艺流程图。

图2是本发明的反应器及喷嘴的示意图，其中喷嘴可以是多个，在本图中仅画出两个喷嘴。

图3是本发明的反应器的纵视图，其中喷嘴可以是多个，在本图中仅画出三个喷嘴。

下面结合附图对本发明的方法进行进一步说明。

在图1中，原料油经泵1泵入管线8，然后进入加热炉3被加热至430℃～450℃。催化剂装在催化剂罐6中，催化剂通过文氏管7被吸入并与管线中的原料油混合，剂油比为1∶20，然后进入反应器4的上部。饱合蒸汽锅炉2将饱合蒸汽送出，经加热炉3的对流段使蒸汽过热至450℃～550℃，然后进入反应器4的下部，在喷射压力不低于5kg/cm²的情况下经喷嘴9喷入反应器。原料油在反应器4内进行催化裂化反应，反应器4内的反应温度为400℃～410℃，压力为一个大气压，原料油在反应器内的停留时间为半小时至100分钟。反应器4顶部出来的反应油气经管线10进入分馏塔5，被分馏成汽油、柴油、蜡油，汽油和柴油经精制后作为商品汽油和柴油的调合组分，蜡油作为催化裂化的原料，反应残油和催化剂自反应器底部经管线11排出，作为燃料油。

在图2和3中，喷嘴9与反应器4的垂直器壁之间的夹角α为45°，并且喷嘴9与反应器4器壁的圆周线之间的夹角β为45°。过热蒸汽经如此安装的喷嘴喷入反应器，使反应器内的原料油和催化剂处于全返混状态，从而避免了结焦。