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      一種烴油裂化方法

      文檔序號:5101502閱讀:253來源:國知局

      專利名稱::一種烴油裂化方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種烴油的裂化方法。
      背景技術(shù)
      :催化裂化是石油二次加工的重要手段之一,用于從重質(zhì)原料油生產(chǎn)汽油、柴油、液化氣等?,F(xiàn)代的催化裂化工藝采用分子篩催化劑,反應(yīng)/再生過程連續(xù)進(jìn)行。原料油用水蒸汽霧化并噴入提升管反應(yīng)器內(nèi),在其中與來自再生器的高溫催化劑(550-700°C)接觸,隨即進(jìn)行裂化反應(yīng)。裂化反應(yīng)生成的油氣在提升管反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間很短,一般只有幾秒鐘。離開提升管反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)在沉降器中分離出夾帶的催化劑,后去分—餾塔進(jìn)行產(chǎn)品分離。積有焦炭的催化劑(稱待生催化劑)由沉降器落入下面的汽提段,在汽提段中將催化劑上吸附的油氣蒸脫。經(jīng)汽提后的待生催化劑進(jìn)入再生器,在再生器中,燒去催化劑上因反應(yīng)而生成的積炭,使催化劑的活性得以恢復(fù)。再生后的催化劑循環(huán)使用。催化裂化早期以減壓餾分油為原料,隨著原油日益變重和劣質(zhì)化,以及對輕質(zhì)油品需求日益增加,催化裂化加工的原料來源也日益擴(kuò)大,如摻煉減壓渣油和熱加工產(chǎn)物如焦化蠟油、減粘裂化餾出油,而且摻渣比例也在不斷提高,催化裂化原料性質(zhì)變差,致使催化反應(yīng)生焦增加,再生溫度相應(yīng)提高,熱裂化反應(yīng)增加,干氣產(chǎn)率和焦炭產(chǎn)率增加,產(chǎn)品分布變差。同時(shí)在再生器加熱條件下,過高的溫度會加快分子篩催化劑的失活,因此應(yīng)適當(dāng)控制再生器的溫度。為改善催化裂化催化劑與原料的接觸環(huán)境,CN1114676C、CN1114677C公開了重油催化裂化過程中優(yōu)化反應(yīng)系統(tǒng)操作的再生催化劑冷卻降溫方法,將已冷卻的低溫再生劑與來自再生器的高溫再生劑在再生斜管或提升管反應(yīng)器預(yù)提升段內(nèi)混合,創(chuàng)造出一種高再生溫度、高劑油重量比(即催化劑與原料油的比例)、高原料預(yù)熱溫度的"三高"操作條件,可提高裝置的摻渣比,提高轉(zhuǎn)化率和輕油收率,改善產(chǎn)品分布,但該方法高的再生溫度對保持催化劑的活性不利。US5451313開發(fā)了待生催化劑與再生催化劑混合技術(shù),US6059958開發(fā)了再生催化劑與冷卻后的再生催化劑混合技術(shù)。CN1340593A公開了一種催化裂化油劑接觸方法,在提升管反應(yīng)器內(nèi)部的預(yù)提升介質(zhì)入口處至主原料入口處之間設(shè)置油劑分布器,將提升管反應(yīng)器的下部分隔為平行于軸向的2-4個(gè)反應(yīng)區(qū),并在各反應(yīng)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的催化劑入口和預(yù)改質(zhì)原料噴嘴;來自再生器的高溫再生劑、冷卻后的半再生劑和/或來自汽提段的待生劑分別進(jìn)入不同的反應(yīng)區(qū);預(yù)改質(zhì)原料注入其中的l個(gè)、2個(gè)或3個(gè)反應(yīng)區(qū),與反應(yīng)區(qū)內(nèi)的催化劑接觸并進(jìn)行反應(yīng);反應(yīng)后的物流以及其它反應(yīng)區(qū)內(nèi)未參與反應(yīng)的催化劑在各自的反應(yīng)區(qū)內(nèi)沿提升管反應(yīng)器上行,在油劑分布器出口處匯合,與經(jīng)蒸汽霧化的主原料接觸并發(fā)生反應(yīng);分離反應(yīng)產(chǎn)物,并對待生劑進(jìn)行氣提和再生,使上述油劑接觸過程循環(huán)進(jìn)行。該方法將不同性質(zhì)的原料分別進(jìn)入各反應(yīng)區(qū)與溫度和含碳量不同的催化劑接觸進(jìn)行改質(zhì),對重質(zhì)原料起到預(yù)處理的作用,可以改善產(chǎn)品分布。但該方法的液體收率較低。CN1088246A公開了一種高氮原料油的催化裂化方法,該方法將優(yōu)質(zhì)原料油從反應(yīng)器底部注入,在合適的條件下與新鮮的再生催化劑接觸,高氮原料油從反應(yīng)器中間某一部位注入,與裂化優(yōu)質(zhì)原料油后的沿反應(yīng)器上升的帶炭的催化劑接觸,然后再經(jīng)分離、分餾、汽提、再生,具體操作步驟如下(1)將氫含量高于11重%、氮含量小于2500ppm(重)或堿性氮含量小于1000ppm(重)優(yōu)質(zhì)原料油從提升管反應(yīng)器底部注入,和來自再生器的高溫再生催化劑接觸,裂化反應(yīng)生成的油氣和沉積焦炭的催化劑混合物沿提升管反應(yīng)器向上移動(dòng),所述的優(yōu)質(zhì)原料油的加入量占總進(jìn)料量的20-95重%,操作條件溫度450-60(TC,劑油重量比4-30,壓力0.1-0.5MPa,油氣與催化劑接觸時(shí)間0.2-15秒;(2)將氮含量大于2000ppm(重)或堿性氮含量大于1000ppm(重)的高氮原料油從距提升管反應(yīng)器底部的1/4-3/4的位置注入,與向上移動(dòng)的油氣和帶炭催化劑的混合物接觸,所述高氮原料油的加入量占總進(jìn)料量的5-80重%,操作條件溫度450-60(TC,劑油重量比2-20,壓力0.1-0.5MPa,油氣與催化劑接觸時(shí)間0.1-15秒;(3)從步驟(2)生成的總的油氣和帶炭催化劑的混合物進(jìn)入分離器,有效地分離催化劑和油氣組分;(4)從步驟(3)分離出的油氣進(jìn)入分餾塔,分餾出低分子量組分和沒有反應(yīng)的原料油,其中重油和/或澄清油可以循環(huán)進(jìn)入步驟(1)或步驟(2)回?zé)挕?5)從步驟(3)分離出來的帶炭催化劑進(jìn)入汽提器,用包括水蒸汽的汽提氣除去夾帶和吸附在帶炭催化劑上的烴類;(6)從步驟(5)汽提后的失活催化劑進(jìn)入再生器,進(jìn)行燒焦再生,再生后的催化劑循環(huán)到步驟(1)與優(yōu)質(zhì)原料油接觸。該方法的液體收率較低,干氣和焦炭產(chǎn)率較高。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有烴油裂化方法液體收率低,干氣和焦炭產(chǎn)率高的缺點(diǎn),提供一種液體收率較高,干氣和焦炭收率較低的烴油裂化方法。本發(fā)明提供了一種催化裂化油劑接觸方法,該方法包括在一個(gè)包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)的提升管反應(yīng)器內(nèi),在裂化反應(yīng)條件下,將烴油原料與裂化催化劑在各反應(yīng)區(qū)接觸反應(yīng),將催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物分離,得到裂化產(chǎn)物和待生催化劑,將至少部分待生催化劑再生,得到半再生催化劑和再生催化劑,其中,所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)包括至少一個(gè)中部反應(yīng)區(qū)和至少一個(gè)上部反應(yīng)區(qū),上部反應(yīng)區(qū)位于中部反應(yīng)區(qū)之上;在所述中部反應(yīng)區(qū),引入劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑,使劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑接觸;在所述上部反應(yīng)區(qū),引入重質(zhì)原料和再生催化劑,使重質(zhì)原料和再生催化劑接觸;所述劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢俊⒔饘冁嚺c釩的含量、瀝青質(zhì)含量和堿性氮含量中的至少一項(xiàng)高于所述重質(zhì)原料。本發(fā)明提供的催化裂化油劑接觸方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明將提升管反應(yīng)器劃分為多個(gè)反應(yīng)區(qū),重質(zhì)劣質(zhì)原料和重質(zhì)原料與半再生催化劑和再生催化劑在提升管反應(yīng)器的不同反應(yīng)區(qū)分別接觸反應(yīng),優(yōu)化了反應(yīng)環(huán)境,明顯提高了液體產(chǎn)品的收率,降低了干氣和焦炭收率。例如,與不進(jìn)行分區(qū)進(jìn)料并加入不同催化劑的現(xiàn)有技術(shù)相比,液化氣的產(chǎn)率提高了0.89重量%,其中,丙烯含量增加了0.85重量%,柴油的產(chǎn)率提高了1.37重量%,液化氣+C5+汽油+柴油的產(chǎn)率提高了1.61重量%,干氣產(chǎn)率降低了0.76重量%,焦炭產(chǎn)率降低了0.92重量%。2、在中部反應(yīng)區(qū),所引入的半再生催化劑和劣質(zhì)重質(zhì)原料在此反應(yīng)區(qū)接觸并反應(yīng),將劣質(zhì)重質(zhì)原料中的堿性氮、瀝青質(zhì)和重金屬進(jìn)行吸附,同時(shí)由于半再生催化劑的活性較弱,因而避免了因反應(yīng)劇烈而導(dǎo)致的焦炭產(chǎn)率增加,有利于優(yōu)化產(chǎn)品的品質(zhì)并降低焦炭產(chǎn)率。同時(shí),由于吸附過程是個(gè)吸熱的過程,可以降低反應(yīng)物流的溫度,因此當(dāng)反應(yīng)物流上升到上部反應(yīng)區(qū)與高溫再生催化劑接觸時(shí),可以降低催化劑的溫度,因此降低了裂化反應(yīng)的溫度,從而降低了干氣和焦炭的產(chǎn)率。本發(fā)明還優(yōu)選增加了下部反應(yīng)區(qū),在此反應(yīng)區(qū)內(nèi)將輕質(zhì)原料與待生催化劑或半再生催化劑接觸,對輕質(zhì)原料進(jìn)行改質(zhì),可以降低輕質(zhì)原料中的硫含量和烯烴含量,并可以增加丙稀的收率。例如,與不進(jìn)行輕質(zhì)原料改質(zhì)的現(xiàn)有技術(shù)相比,汽油的硫含量降低了0.016重量%,烯烴含量降低了5體積%,芳烴的含量提高了3.8體積%,異構(gòu)烷烴的含量提高了12.3體積%。本發(fā)明提供的方法還可以根據(jù)需求,通過增減某個(gè)反應(yīng)區(qū)的個(gè)數(shù),適當(dāng)?shù)馗淖兏鱾€(gè)反應(yīng)區(qū)的操作條件,如調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、劑油重量比和反應(yīng)時(shí)間等,制取不同的目的產(chǎn)物。例如,可以通過增加中部反應(yīng)區(qū)和上部反應(yīng)區(qū)的個(gè)數(shù),提高中部反應(yīng)區(qū)和上部反應(yīng)區(qū)的溫度,增加液化氣和汽油產(chǎn)量;可以通過降低中部反應(yīng)區(qū)和上部反應(yīng)區(qū)的溫度減少液化氣產(chǎn)量,最大量生產(chǎn)汽油和/或柴油。圖1為本發(fā)明用于催化裂化的提升管反應(yīng)器反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的催化裂化方法包括,在一個(gè)包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)的提升管反應(yīng)器內(nèi),在裂化反應(yīng)條件下,將烴油原料與裂化催化劑在各反應(yīng)區(qū)接觸反應(yīng),將催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物分離,得到裂化產(chǎn)物和待生催化劑,將至少部分待生催化劑再生,得到半再生催化劑和再生催化劑,其中,所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)包括至少一個(gè)中部反應(yīng)區(qū)和至少一個(gè)上部反應(yīng)區(qū),上部反應(yīng)區(qū)位于中部反應(yīng)區(qū)之上;在所述中部反應(yīng)區(qū),引入劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑,使劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑接觸;在所述上部反應(yīng)區(qū),引入重質(zhì)原料和再生催化劑,使重質(zhì)原料和再生催化劑接觸;所述劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢?、金屬鎳與釩的含量、瀝青質(zhì)含量和堿性氮含量中的至少一項(xiàng)高于所述重質(zhì)原料。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述中部反應(yīng)區(qū)與上部反應(yīng)區(qū)的個(gè)數(shù)各為一個(gè)。在本發(fā)明提供的方法中,中部反應(yīng)區(qū)與上部反應(yīng)區(qū)的體積比可以是任意的,只要包括這樣的兩個(gè)反應(yīng)區(qū)并將前述的原料和催化劑引入相應(yīng)的反應(yīng)區(qū),即可達(dá)到本發(fā)明的目的。優(yōu)選情況下,所述中部反應(yīng)區(qū)與上部反應(yīng)區(qū)的體積比為1:2-10,提升管反應(yīng)器各反應(yīng)區(qū)的直徑可以相同,也可以不同,當(dāng)提升管反應(yīng)器各反應(yīng)區(qū)的直徑相同時(shí),則中部反應(yīng)區(qū)與上部反應(yīng)區(qū)的高度比即為體積比,因此,當(dāng)提升管反應(yīng)器各反應(yīng)區(qū)的直徑相同時(shí),中部反應(yīng)區(qū)與上部反應(yīng)區(qū)的高度比優(yōu)選為1:2-10。在本發(fā)明提供的方法中,各反應(yīng)區(qū)的裂化反應(yīng)條件均可以是常規(guī)的裂化條件,優(yōu)選情況下,在所述中部反應(yīng)區(qū),所述裂化條件包括劣質(zhì)重質(zhì)原料與半再生催化劑的接觸溫度為400-650。C、優(yōu)選450-55(TC,接觸壓力為130-450千帕、優(yōu)選200-400千帕,半再生催化劑與劣質(zhì)重質(zhì)原料的劑油重量比為2-15:1、優(yōu)選3-10:1,劣質(zhì)重質(zhì)原料的重時(shí)空速為1-120小時(shí)"、優(yōu)選2-80小時(shí)'1,預(yù)提升介質(zhì)與劣質(zhì)重質(zhì)原料的重量比為0.01-0.1:1、優(yōu)選0.03-0.08:1;在所述上部反應(yīng)區(qū),重質(zhì)原料與再生催化劑的接觸溫度為400-650°C、優(yōu)選500-600。C,接觸壓力為130-450千帕、優(yōu)選150-250千帕,重質(zhì)原料與再生催化劑的劑油重量比為2-15:1、優(yōu)選3-10:1,重質(zhì)原料的重時(shí)空速為1-120小時(shí)"、優(yōu)選2-60小時(shí)'1,預(yù)提升介質(zhì)與重質(zhì)原料的重量比為0.01-0.1:1、優(yōu)選0.03-0.08:1。提升管反應(yīng)器出口區(qū)的條件為常規(guī)的條件,這些條件包括溫度為460-590°C,優(yōu)選470-550。C,接觸時(shí)間為0.1-1秒,優(yōu)選為0.1-0.8秒。提升管反應(yīng)器出口區(qū)的條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢?、金屬鎳與釩的含量、瀝青質(zhì)含量或堿性氮含量中的至少一項(xiàng)高于所述重質(zhì)原料。優(yōu)選情況下,所述劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢俊⒔饘冁嚺c釩的含量、瀝青質(zhì)含量和堿性氮含量中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)滿足以下條件殘?zhí)亢繛榇笥?重量%、優(yōu)選6-15重量%,金屬鎳與釩的含量大于5重量ppm、優(yōu)選為7-20重量ppm,瀝青質(zhì)含量大于1重量%、優(yōu)選3-10重量%,堿性氮含量大于800ppm、優(yōu)選1000-2000ppm。優(yōu)選情況下,所述重質(zhì)原料的殘?zhí)亢俊⒔饘冁嚺c釩的含量、瀝青質(zhì)含量或堿性氮含量中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)滿足以下條件殘?zhí)亢繛樾∮?重量%、優(yōu)選小于3重量%,金屬鎳與釩的含量小于5重量ppm、優(yōu)選小于3重量%,瀝青質(zhì)含量小于1重量%、優(yōu)選小于0.8重量%,堿性氮含量小于800ppm,優(yōu)選小于500ppm。所述劣質(zhì)重質(zhì)原料可以是焦化蠟油(餾程為350-50(TC)、常壓渣油(餾程為>350°0、減壓渣油(餾程為>500°0中的一種或幾種。焦化蠟油的堿性氮含量較高,一般大于1000ppm(重量),常壓渣油、減壓渣油的金屬鎳、釩、瀝青質(zhì)、殘?zhí)康暮枯^高,氫含量較低,如大慶減壓渣油的殘?zhí)亢繛?重量%,瀝青質(zhì)含量0.6重量。/。,金屬鎳含量8.8ppm(重量)。優(yōu)選的所述重質(zhì)原料為相對于劣質(zhì)重質(zhì)原料質(zhì)量較好的烴油,其殘?zhí)亢?、金屬鎳含量、金屬釩含量、瀝青質(zhì)含量和堿性氮含量中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)低于所述劣質(zhì)重質(zhì)原料,可以是直餾蠟油(餾程為250-350°C)、減壓瓦斯油(餾程為350-500°C)、加氫裂化尾油(餾程為250-45(TC)、溶劑脫瀝青油(餾程為>350°0或加氫精制油(餾程為>350°0中的一種或幾種。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)還包括至少一個(gè)下部反應(yīng)區(qū),所述下部反應(yīng)區(qū)位于中部反應(yīng)區(qū)之下,在下部反應(yīng)區(qū)內(nèi),引入輕質(zhì)原料和待生催化劑或半再生催化劑,使輕質(zhì)原料和待生催化劑或半再生催化劑接觸。按照本發(fā)明提供的方法,所述反應(yīng)器包括多個(gè)反應(yīng)區(qū),反應(yīng)區(qū)的個(gè)數(shù)可根據(jù)不同的需要增加或減少,所述反應(yīng)區(qū)的個(gè)數(shù)優(yōu)選為2-5個(gè),更優(yōu)選為3個(gè),即一個(gè)下部反應(yīng)區(qū)、一個(gè)中部反應(yīng)區(qū)和一個(gè)上部反應(yīng)區(qū)。在本發(fā)明提供的方法中,中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的體積比可以是任意的,只要包括這樣的兩個(gè)反應(yīng)區(qū)并將前述的原料和催化劑引入相應(yīng)的反應(yīng)區(qū),即可以達(dá)到本發(fā)明的目的。優(yōu)選情況下,所述中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的體積比為l:0.5-2。提升管反應(yīng)器的中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的直徑可以相同,也可以不同,當(dāng)中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的直徑相同時(shí),則中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的高度比即為體積比,因此,當(dāng)提升管反應(yīng)器的中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的直徑相同時(shí),中部反應(yīng)區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)的高度比為1:0.5-2。在本發(fā)明中,在上述提升管反應(yīng)器的下部所設(shè)有的下部反應(yīng)區(qū)內(nèi),輕質(zhì)原料與待生催化劑或半再生催化劑接觸,對輕質(zhì)原料進(jìn)行改質(zhì)。對輕質(zhì)原料進(jìn)行改質(zhì),可以降低輕質(zhì)原料中的硫含量和烯烴含量,并可以增加丙稀的收率。在本發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式中,下部反應(yīng)區(qū)的裂化反應(yīng)條件為常規(guī)的裂化條件,優(yōu)選情況下,下部反應(yīng)區(qū)的裂化條件為來自汽提器的待生催化劑或來自兩段再生器的半再生催化劑與輕質(zhì)原料的接觸溫度為300-600°C、優(yōu)選350-500。C,接觸壓力為200-500千帕、優(yōu)選250-400千帕,待生催化劑或來自催化劑冷卻器的冷卻半再生催化劑與輕質(zhì)原料的劑油重量比為2-15:1、優(yōu)選3-10:1,輕質(zhì)原料的重時(shí)空速為1-120小時(shí)"、優(yōu)選4-50小時(shí)",預(yù)提升介質(zhì)與輕質(zhì)原料的重量比為0.005-0.1:1,優(yōu)選0.01-0.05:1。本發(fā)明中,所述輕質(zhì)原料為餾程為20-25(TC的烴類原料,如焦化汽油、直餾汽油、催化汽油、熱裂化汽油、重整抽余油中的一種或幾種。在本發(fā)明的上述方法中,所述預(yù)提升介質(zhì)可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種預(yù)提升介質(zhì),如水蒸汽、煉油廠干氣、輕質(zhì)烷烴、輕質(zhì)烯烴中的一種或幾種。預(yù)提升介質(zhì)的作用是使催化劑加速上升,在提升管反應(yīng)器底部形成密度均勻的催化劑活塞流。預(yù)提升介質(zhì)的用量是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的。'一般來說,預(yù)提升介質(zhì)的用量占烴油總量的1-30重量%,優(yōu)選2-15重量%。本發(fā)明所述的裂化催化劑可以是各種裂化催化劑,如無定型硅鋁裂化催化劑或含沸石的裂化催化劑,裂化的催化劑的組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如,所述含沸石的裂化催化劑通常含有一種或多種含或不含稀土元素的分子篩、耐熱無機(jī)氧化物,以及選擇性含有的粘土,分子篩、耐熱無機(jī)氧化物和粘土的含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述含或不含稀土元素的分子篩可以是用作裂化催化劑活性組分的各種沸石和/或非沸石分子篩,如含或不含稀土元素的Y型沸石、含或不含稀土元素的超穩(wěn)Y型沸石、具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石、卩沸石、絲光沸石、Q沸石中的一種或幾種,具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石可以是ZSM-5沸石和/或ZRP沸石。所述耐熱無機(jī)氧化物為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,如可以選自氧化鋁、氧化硅、無定型硅鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化硼、堿土金屬氧化物中的一種或幾種。所述粘土為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,如可以選自高嶺土、多水高嶺土、蒙脫土、硅藻土、埃洛石、皂石、累脫土、海泡石、凹凸棒石、水滑石、硼潤土中的一種或幾種。本文中所述的待生催化劑為催化裂化反應(yīng)完成后經(jīng)過汽提段汽提后的催化劑,待生催化劑碳含量約為0.8-1.2重量%。半再生催化劑為一種不完全再生的催化劑,指再生后碳含量約為0.16-0.48重量%的催化劑,如在兩段再生器中從一段再生器得到的催化劑。再生催化劑為完全再生的催化劑,該催化劑碳含量約為0.01-0.05重量%,如在兩段再生器中從二段再生器得到的催化劑。得到半再生催化劑和再生催化劑的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如,可以采用CN1221022A中公開的兩段再生系統(tǒng)進(jìn)行再生。該系統(tǒng)包括重疊布置的兩個(gè)再生器,再生方法的流程順序?yàn)榈谝欢卧偕髟谏喜浚诙卧偕髟谙虏?,兩個(gè)再生器之間用低壓降分布板連為一體,以保持兩個(gè)再生器所需的操作壓力和操作溫度,將積炭的待生催化劑燒焦,滿足恢復(fù)催化劑活性的要求;第二再生器的煙氣通過低壓降分布板進(jìn)入第一再生器,以確保第一再生器密相床流化;第一再生器通過主風(fēng)管供空氣并采用分布環(huán)進(jìn)行分配;兩段再生只有一條煙道和一臺雙動(dòng)滑閥或蝶閥,即只有一段再生所產(chǎn)生的煙氣從煙道排出。在該專利中,重油流化催化裂化重疊式兩段再生的具體工藝工程和操作條件如下從待生催化劑斜管將來自提升管反應(yīng)器、加工含康式殘?zhí)繛?-10重量%的原料的、碳含量為0.8-1.2重%的待生催化劑送入第一段再生器的上部,在第一段再生器的下部通過含氧氣體輸送管送入含氧氣體(一般為空氣)作為燃燒氣用來燒焦,從第二段再生器排出含過剩氧為5-7體%的煙氣通過分布板進(jìn)入一段再生器的底部,作為燃燒氣用來燒焦。一段再生器含過剩氧為0-0.4體%的煙氣從一段再生器的煙道排出,送往一氧化碳鍋爐。一段再生器中的溫度為660-690°C,器頂壓力為140-260千帕(表壓),一段再生器為逆流燒焦,密相床溫度高于稀相床10-3(TC,一段再生器的燒焦量為60-80重量%,氫幾乎全部燒去。在一段再生器的下部得到半再生催化劑,該半再生催化劑從半再生劑斜管送入二段再生器的下部。大股含氧氣體(一般為空氣)從含氧氣體管道送入二段再生器的底部,經(jīng)氣體分布器進(jìn)行流化燒焦。其煙氣經(jīng)分布板送入第一段再生器作一段再生燒焦用的燃燒氣。分布板的壓降為0.9-3千帕。第二段再生器內(nèi)溫度為660-760°C,器頂壓力為170-290千帕(表壓)。二段再生器燒去催化劑上的焦炭量為40-20重量%。在一段和二段再生熱量不平衡時(shí),從一段再生器的下部排出一部分半再生催化劑,經(jīng)管線送往外取熱器進(jìn)行取熱。調(diào)壓氣體(一般為空氣)從供氣管送入外取熱器的下部,冷卻后的半再生催化劑經(jīng)管線送往二段再生器,調(diào)壓氣體經(jīng)管線逸入一段再生器。第二段再生器中的再生后已恢復(fù)活性的催化劑碳含量為0.01-0.05重%,經(jīng)再生催化劑斜管送往提升管反應(yīng)器,供催化裂化反應(yīng)使用。按照本發(fā)明第一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式預(yù)熱后的劣質(zhì)重質(zhì)原料通過霧化噴嘴進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū),與來自催化劑冷卻器的冷卻半再生催化劑接觸,劣質(zhì)重質(zhì)原料進(jìn)行吸附、反應(yīng),在預(yù)提升介質(zhì)的作用下沿提升管反應(yīng)器上升,與進(jìn)入上部反應(yīng)區(qū)的再生器來的高溫催化劑和預(yù)熱后的重質(zhì)原料混合,并接觸、反應(yīng),來自中部反應(yīng)區(qū)、上部反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)物流繼續(xù)沿提升管反應(yīng)器上升,至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器,分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物,催化劑經(jīng)汽提器汽提后得到待生催化劑,按照上述專利CN1221022A的方法得到半再生催化劑和再生催化劑,將部分待生催化劑、部分半再生催化劑以及再生催化劑循環(huán)使用,反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)產(chǎn)品分離設(shè)備。按照本發(fā)明第二個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式預(yù)熱后的輕質(zhì)原料通過霧化噴嘴進(jìn)入下部反應(yīng)區(qū),與來自汽提器的待生催化劑或半再生催化劑接觸,輕質(zhì)原料通過吸附、反應(yīng)進(jìn)行改質(zhì),反應(yīng)物流在預(yù)提升介質(zhì)的作用下沿提升管反應(yīng)器上升,與進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)的通過霧化噴嘴進(jìn)入的預(yù)熱劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑混合,劣質(zhì)重質(zhì)原料與半再生催化劑接觸、反應(yīng),反應(yīng)物流繼續(xù)沿提升管反應(yīng)器上升與再生器來的高溫催化劑和重質(zhì)原料混合、接觸,并反應(yīng),來自下部反應(yīng)區(qū)、中部反應(yīng)區(qū)和上部反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)物流繼續(xù)沿提升管反應(yīng)器上升,至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器,分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物,催化劑經(jīng)汽提器汽提得到待生催化劑,按照上述專利CN1221022A的方法得到半再生催化劑和再生催化劑,將部分待生催化劑、部分半再生催化劑以及再生催化劑循環(huán)使用,反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)產(chǎn)品分離設(shè)備。以下參照圖1描述本發(fā)明優(yōu)選的催化裂化反應(yīng)過程。催化劑的兩段再生方法在許多文獻(xiàn)中已經(jīng)公開,在此可以參照上述中國專利CN1221022A。預(yù)熱后的輕質(zhì)原料通過提升管反應(yīng)器的霧化噴嘴7進(jìn)入下部反應(yīng)區(qū)1的底部,同時(shí)來自汽提器的待生催化劑和/或來自兩段再生器的半再生催化劑經(jīng)提升管反應(yīng)器的催化劑入口4進(jìn)入下部反應(yīng)區(qū)1的底部,在經(jīng)管線IO進(jìn)入提升管反應(yīng)器底部的預(yù)提升介質(zhì)的提升作用下,所述待生催化劑和/或半再生催化劑及輕質(zhì)原料沿提升管反應(yīng)器上升并在下部反應(yīng)區(qū)1中接觸反應(yīng),之后,下部反應(yīng)區(qū)1的反應(yīng)物流進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)2。預(yù)熱后的劣質(zhì)重質(zhì)原料通過提升管反應(yīng)器的霧化噴嘴8進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)2,同時(shí)來自兩段再生器的半再生催化劑經(jīng)提升管反應(yīng)器的催化劑入口5進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)2,劣質(zhì)重質(zhì)原料與半再生催化劑及來自下部反應(yīng)區(qū)1的反應(yīng)物流在中部反應(yīng)區(qū)2中混合接觸反應(yīng);之后,中部反應(yīng)區(qū)2的反應(yīng)物流進(jìn)入上部反應(yīng)區(qū)3。預(yù)熱后的重質(zhì)原料通過提升管反應(yīng)器的霧化噴嘴9進(jìn)入上部反應(yīng)區(qū)3,同時(shí)來自兩段再生器的再生催化劑經(jīng)提升管反應(yīng)器的催化劑入口6進(jìn)入上部部反應(yīng)區(qū)3,重質(zhì)原料與再生催化劑及來自中部反應(yīng)區(qū)2的反應(yīng)物流在上部部反應(yīng)區(qū)3中混合接觸反應(yīng),之后,上部反應(yīng)區(qū)3的反應(yīng)物流繼續(xù)沿提升管反應(yīng)器上升,至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器,分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物,催化劑經(jīng)汽提器汽提得到待生催化劑,按照上述專利CN1221022A的方法得到半再生催化劑和再生催化劑,將待生催化劑、半再生催化劑以及再生催化劑循環(huán)使用,反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)產(chǎn)品分離設(shè)備。在本發(fā)明的上述方法中,在汽提器中采用水蒸汽進(jìn)行汽提,其作用是將催化劑顆粒之間和顆??紫秲?nèi)充滿的油氣置換出來,提高油品產(chǎn)率。用于汽提的水蒸汽的量是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的。一般來說,用于汽提的水蒸汽的用量占催化劑循環(huán)量的0.1-0.8重量%,優(yōu)選0.2-0.4重量%。由于催化劑在經(jīng)過一段時(shí)間循環(huán)后,會有損失,因此,需要定期或不定期地補(bǔ)充新鮮催化劑,將新鮮催化劑與再生催化劑混合在一起使用,補(bǔ)充新鮮催化劑的比例和方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。下面結(jié)合附圖以實(shí)施例的方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述,但不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明所保護(hù)的范圍的限制。實(shí)施例中除非特別說明,所用換熱器均為管殼式換熱器,所用再生器均為兩段再生器。用于汽提的水蒸汽的用量占催化劑循環(huán)量的約0.4重量%。預(yù)提升介質(zhì)采用水蒸汽。實(shí)施例1本實(shí)施例采用中型提升管反應(yīng)器,該提升管反應(yīng)器為總高度為10米,直徑為25厘米的圓柱體結(jié)構(gòu),其中下部、中部、上部反應(yīng)區(qū)的高度比為0.67:1:7.5,該提升管最下部為預(yù)提升段。裝置加工的原料油為,從下部反應(yīng)區(qū)引入的輕質(zhì)原料為催化裂化汽油;從中部反應(yīng)區(qū)引入的劣質(zhì)重質(zhì)原料為減壓渣油;從上部反應(yīng)區(qū)引入的重質(zhì)原料為蠟油(減壓瓦斯油)。催化裂化汽油的進(jìn)料量為蠟油的15重量%,減壓渣油的進(jìn)料量為蠟油的20重量%。各種原料油的性質(zhì)列于表l,催化劑的牌號為LV-23,由中國石油化工集團(tuán)齊魯催化劑廠生產(chǎn),催化劑LV-23為含有Y型沸石、超穩(wěn)Y型沸石的裂化催化劑。具體步驟為,如圖1所示,預(yù)熱后的輕質(zhì)原料通過霧化噴嘴7進(jìn)入下部反應(yīng)區(qū)1,來自汽提器的待生催化劑經(jīng)催化劑入口4進(jìn)入下部反應(yīng)區(qū)l,輕質(zhì)原料與待生催化劑接觸,在經(jīng)管線10進(jìn)入提升管反應(yīng)器底部的預(yù)提升介質(zhì)的作用下,沿提升管反應(yīng)器上升,進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)2。預(yù)熱后的減壓渣油通過霧化噴嘴8進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)2,來自兩段再生器的半再生催化劑經(jīng)催化劑入口5進(jìn)入中部反應(yīng)區(qū)2,減壓渣油與半再生催化劑接觸、反應(yīng);來自下部、中部反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)物流沿提升管反應(yīng)器上升與再生器來的經(jīng)提升管反應(yīng)器的催化劑入口6進(jìn)入上部反應(yīng)區(qū)的高溫再生催化劑以及通過霧化噴嘴9進(jìn)入上部反應(yīng)區(qū)3的預(yù)熱后的蠟油接觸、混合,與下部、中部反應(yīng)區(qū)的物流以及再生催化劑接觸、反應(yīng),來自下部至上部反應(yīng)區(qū)的催化劑與反應(yīng)物料繼續(xù)沿提升管反應(yīng)器上升,至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器,分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物,催化劑經(jīng)汽提器汽提得到待生催化劑,按照上述專利CN1221022A的方法得到半再生催化劑和再生催化劑,將待生催化劑(含碳量為0.8-1.2重量%)、半再生催化劑(含碳量為0.16-0.48重量%)以及再生催化劑(含碳量為0.01-0.05重量%)循環(huán)使用,反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)產(chǎn)品分離設(shè)備。具體的操作條件見表2,產(chǎn)品的分布見表3。裂化反應(yīng)獲得的汽油產(chǎn)品品質(zhì)列于表4。對比例本對比例采用與上述實(shí)施例相同的連續(xù)反應(yīng)再生操作的中型提升管反應(yīng)器,原料油為混合原料油,該混合原料油由表1所示蠟油、減壓渣油組成,減壓渣油的量為蠟油的20重量%。具體試驗(yàn)步驟為預(yù)熱后的混合原料油通過霧化噴嘴8進(jìn)入提升管反應(yīng)器的下部,與經(jīng)管線5來的來自再生器的高溫再生催化劑接觸、混合,反應(yīng),催化劑與反應(yīng)物料在預(yù)提升介質(zhì)的作用下,沿提升管反應(yīng)器上升,至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器,分離催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物,催化劑經(jīng)汽提器汽提、再生器燒焦、催化劑冷卻后得到再生催化劑(含碳量為0.01-0.05重量%)循環(huán)使用,反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)產(chǎn)品分離設(shè)備。主要操作條件見表2,產(chǎn)品的分布見表3。催化裂化所得到的汽油產(chǎn)品品質(zhì)見表4。從表3數(shù)據(jù)可以看出,采用本發(fā)明的油劑接觸方式后,干氣和焦炭產(chǎn)率明顯下降,液體產(chǎn)品收率(液化氣+汽油+柴油)得到明顯提高。比較表4的結(jié)果還表明,采用本發(fā)明提供的方法,汽油產(chǎn)品中烯烴含量也得到明顯降低,芳烴和異構(gòu)烷烴含量得到大大提高。因此,采用本發(fā)明提供的方法還可大大改善汽油產(chǎn)品的品質(zhì)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>權(quán)利要求1、一種烴油裂化方法,該方法包括在一個(gè)包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)的提升管反應(yīng)器內(nèi),在裂化反應(yīng)條件下,將烴油原料與裂化催化劑在各反應(yīng)區(qū)接觸反應(yīng),將催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物分離,得到裂化產(chǎn)物和待生催化劑,將至少部分待生催化劑再生,得到半再生催化劑和再生催化劑,其特征在于,所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)包括至少一個(gè)中部反應(yīng)區(qū)(2)和至少一個(gè)上部反應(yīng)區(qū)(3),上部反應(yīng)區(qū)(3)位于中部反應(yīng)區(qū)(2)之上;在所述中部反應(yīng)區(qū)(2),引入劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑,使劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑接觸;在所述上部反應(yīng)區(qū)(3),引入重質(zhì)原料和再生催化劑,使重質(zhì)原料和再生催化劑接觸;所述劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢俊⒔饘冁嚺c釩的含量、瀝青質(zhì)含量和堿性氮含量中的至少一項(xiàng)高于所述重質(zhì)原料。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述中部反應(yīng)區(qū)(2)和上部反應(yīng)區(qū)(3)的個(gè)數(shù)各為一個(gè)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所述中部反應(yīng)區(qū)(2)與上部反應(yīng)區(qū)(3)的體積比為h2-10。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,在所述中部反應(yīng)區(qū)(2),所述裂化條件包括劣質(zhì)重質(zhì)原料與半再生催化劑的接觸溫度為400-65(TC、接觸壓力為130-450千帕、半再生催化劑與劣質(zhì)重質(zhì)原料的劑油重量比為2-15:1、劣質(zhì)重質(zhì)原料的重時(shí)空速為1-120小時(shí)'1、預(yù)提升介質(zhì)與劣質(zhì)重質(zhì)原料的重量比為(0.01-0.1):1;在所述上部反應(yīng)區(qū)(3),所述裂化條件包括重質(zhì)原料與再生催化劑的接觸溫度為400-65(TC、接觸壓力為130-450千帕、重質(zhì)原料與再生催化劑的劑油重量比為2-15:1、重質(zhì)原料的重時(shí)空速為1-120小時(shí)"、預(yù)提升介質(zhì)與重質(zhì)原料的重量比為(0.01-0.1):1。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,在所述中部反應(yīng)區(qū)(2),劣質(zhì)重質(zhì)原料與半再生催化劑的接觸溫度為450-550°C、接觸壓力為200-400千帕、半再生催化劑與劣質(zhì)重質(zhì)原料的劑油重量比為3-10:1、劣質(zhì)重質(zhì)原料的重時(shí)空速為2-80小時(shí)'1、預(yù)提升介質(zhì)與劣質(zhì)重質(zhì)原料的重量比為(0.03-0.08):1;在所述上部反應(yīng)區(qū)(3),重質(zhì)原料與再生催化劑的接觸溫度為500-60(TC、接觸壓力為150-250千帕、重質(zhì)原料與再生催化劑的劑油重量比為3-10:1、重質(zhì)原料的重時(shí)空速為2-60小時(shí)"、預(yù)提升介質(zhì)與重質(zhì)原料的重量比為(0.03-0.08):1。6、根據(jù)權(quán)利要求l、4或5所述的方法,其中,所述劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢?、金屬鎳與釩的含量、瀝青質(zhì)含量或堿性氮含量中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)滿足以下條件殘?zhí)亢繛?重量%以上,金屬鎳與釩的含量為5重量ppm以上,堿性氮含量為800重量ppm以上,瀝青質(zhì)含量為1重量%以上;所述重質(zhì)原料的殘?zhí)亢?、金屬鎳與釩的含量、瀝青質(zhì)含量或堿性氮含量中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)滿足以下條件:殘?zhí)亢啃∮?重量%,金屬鎳與釩的含量小于5重量ppm,堿性氮含量小于800ppm,瀝青質(zhì)含量小于1重量%。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,所述重質(zhì)原料選自直餾蠟油、減壓瓦斯油、加氫裂化尾油、加氫精制油或溶劑脫瀝青油中的一種或幾種;所述劣質(zhì)重質(zhì)原料選自焦化蠟油、常壓渣油、減壓渣油中的一種或幾種。8、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)還包括至少一個(gè)下部反應(yīng)區(qū)(1),所述下部反應(yīng)區(qū)(1)位于中部反應(yīng)區(qū)(2)之下,在下部反應(yīng)區(qū)(1)內(nèi),引入輕質(zhì)原料和待生催化劑或半再生催化劑,使輕質(zhì)原料和待生催化劑或半再生催化劑接觸。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,所述下部反應(yīng)區(qū)(1)的個(gè)數(shù)為一個(gè)。10、根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法,其中,所述中部反應(yīng)區(qū)(2)與下部反應(yīng)區(qū)(1)的體積比為l:0.5-2。11、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,在所述下部反應(yīng)區(qū)(1),所述裂化反應(yīng)條件為待生催化劑或半再生催化劑與輕質(zhì)原料的接觸溫度為300-600°C、接觸壓力為200-500千帕、待生催化劑或半再生催化劑與輕質(zhì)原料劑油重量比為2-15:1,輕質(zhì)原料的重時(shí)空速為1-120小時(shí)"、預(yù)提升介質(zhì)與輕質(zhì)原料的重量比為0.005-0.1:1。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,在所述下部反應(yīng)區(qū)(1),待生催化劑或半再生催化劑與輕質(zhì)原料的接觸溫度為350-500°C、接觸壓力為250-400千帕、待生催化劑或半再生催化劑與輕質(zhì)原料的劑油重量比為3-10:1、輕質(zhì)原料的重時(shí)空速為4-50小時(shí)"、預(yù)提升介質(zhì)與輕質(zhì)原料的重量比為0.01-0.05:1。13、根據(jù)權(quán)利要求8、11或12所述的方法,其中,所述輕質(zhì)原料選自焦化汽油、直餾汽油、催化汽油、熱裂化汽油或重整抽余油中的一種或幾種。14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述催化劑為含有沸石的裂化催化劑。全文摘要一種烴油裂化方法包括在一個(gè)包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)的提升管反應(yīng)器內(nèi),在裂化反應(yīng)條件下,將烴油原料與裂化催化劑在各反應(yīng)區(qū)接觸反應(yīng),將催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物分離,得到裂化產(chǎn)物和待生催化劑,將至少部分待生催化劑再生,得到半再生催化劑和再生催化劑,其中,多個(gè)反應(yīng)區(qū)包括至少一個(gè)中部反應(yīng)區(qū)和至少一個(gè)上部反應(yīng)區(qū),上部反應(yīng)區(qū)位于中部反應(yīng)區(qū)之上;在中部反應(yīng)區(qū),引入劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑,使劣質(zhì)重質(zhì)原料和半再生催化劑接觸;在上部反應(yīng)區(qū),引入重質(zhì)原料和再生催化劑,使重質(zhì)原料和再生催化劑接觸。劣質(zhì)重質(zhì)原料的殘?zhí)亢俊⒔饘冁嚺c釩的含量、瀝青質(zhì)含量和堿性氮含量中的至少一項(xiàng)高于所述重質(zhì)原料。該方法可以優(yōu)化烴油裂化條件,改善產(chǎn)品分布。文檔編號C10G11/02GK101191068SQ200610114688公開日2008年6月4日申請日期2006年11月21日優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日發(fā)明者侯典國,張久順,毛安國,許友好,謝朝鋼申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
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