專(zhuān)利名稱：一種單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在不存在氫條件下烴油的催化轉(zhuǎn)化的方法。更具體地說(shuō)，涉及一種在提升管反應(yīng)器中的烴油催化轉(zhuǎn)化方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和汽車(chē)保有量的迅速增加，近年來(lái)國(guó)內(nèi)成品油市場(chǎng)對(duì)汽油的需求量大幅提升而對(duì)柴油的需求量有所下降，增加汽油產(chǎn)量已成為煉油企業(yè)面臨的首要問(wèn)題之一。同時(shí)，汽油產(chǎn)品的清潔化問(wèn)題也已成為煉油企業(yè)重要環(huán)保指標(biāo)之一，歐盟部長(zhǎng)理事會(huì)已于去年在歐盟范圍內(nèi)推廣歐V排放標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)汽油產(chǎn)品硫含量應(yīng)控制在IOppm以內(nèi)，烯烴含量小于18體積％，而2014年歐盟范圍內(nèi)推廣更為嚴(yán)格的歐VI排放標(biāo)準(zhǔn)；國(guó)內(nèi) 2007年起已全面推廣參照歐III標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)III排放標(biāo)準(zhǔn)，而北京、上海、廣州等試點(diǎn)城市已經(jīng)開(kāi)始推廣國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)。催化裂化是重油輕質(zhì)化的重要技術(shù)手段之一，國(guó)內(nèi)煉廠催化穩(wěn)定汽油在產(chǎn)品汽油池中所占比例超過(guò)70%，而催化柴油對(duì)產(chǎn)品柴油的貢獻(xiàn)亦超過(guò)20%。因此，優(yōu)化催化裂化裝置的操作是調(diào)整汽柴和液化氣產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及提高汽油辛烷值的主要方法之一。隨著原料油重質(zhì)化和對(duì)汽油和液化氣等輕質(zhì)產(chǎn)品市場(chǎng)需求的增加，催化裂化工藝條件更加苛刻，如提高反應(yīng)溫度、提高催化劑/原料油質(zhì)量比，導(dǎo)致干氣和焦炭產(chǎn)率明顯增力口。一般認(rèn)為，催化柴油餾分品質(zhì)不高，通過(guò)對(duì)催化柴油餾分進(jìn)行回?zé)掃_(dá)到增產(chǎn)汽油和液化汽產(chǎn)率的技術(shù)有一定發(fā)展，如CN101191081A。提升管頂端增設(shè)床層反應(yīng)器亦可達(dá)到降低汽油烯烴含量和硫含量的目的，如CN1232069A。采用有一個(gè)或兩個(gè)提升管的汽油改質(zhì)和轉(zhuǎn)化的技術(shù)可使汽油烯烴含量和硫含量有所下降，達(dá)到更高清潔要求，如CN1176189C等。然而， 涉及提升管頂端加設(shè)床層反應(yīng)器的技術(shù)，雖然可以降低汽油硫含量和烯烴含量，但是汽油產(chǎn)率會(huì)受一定影響；涉及獨(dú)立的輔助提升管的汽油改質(zhì)方法，雖然可以定向的提高催化汽油辛烷值，降低烯烴和硫含量，但是一般會(huì)降低催化汽油的產(chǎn)率。另外，對(duì)催化原料或者催化汽油進(jìn)行加氫處理以及兩者結(jié)合應(yīng)用，也可以達(dá)到降低汽油硫含量和烯烴含量的目的， 如EP0940464等。但是國(guó)內(nèi)煉廠普遍存在加氫能力不足的問(wèn)題，單獨(dú)興建加氫裝置流程復(fù)雜，投資高，能耗大。如何達(dá)到提高汽油和液化氣產(chǎn)率的同時(shí)達(dá)到降低汽油烯烴和硫含量、提高汽油辛烷值的目的業(yè)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，提供一種降低汽油烯烴和硫含量、提高汽油辛烷值，同時(shí)不損失汽油和液化氣產(chǎn)率的烴油催化轉(zhuǎn)化方法。本發(fā)明提供的單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，包括將部分催化裂化分餾塔頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油原料混合，混合原料經(jīng)預(yù)熱后由底部引入提升管反應(yīng)器，與來(lái)自再生器的高溫再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，并一起向上流動(dòng)，反應(yīng)油氣與待生催化劑由提升管頂端出口引出反應(yīng)器，進(jìn)入油劑分離設(shè)備分離，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器燒焦再生，再生催化劑返回提升管反應(yīng)器底部循環(huán)使用；分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔等后續(xù)分離系統(tǒng)，分離出液化氣、汽油和柴油等產(chǎn)品。本發(fā)明提供的方法中，所述的催化劑為含分子篩的酸性催化裂化催化劑或不含分子篩的無(wú)定型硅鋁酸性催化裂化催化劑。本發(fā)明提供的方法中，所述頂循環(huán)油餾分為分離系統(tǒng)分餾塔頂循環(huán)油。和重質(zhì)烴油混合引入提升管反應(yīng)器底部的頂循環(huán)油餾分為分餾塔頂循環(huán)量的1-50%。頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油原料的混合比例為(0.015-0.8) 1。本發(fā)明提供的方法中，提升管反應(yīng)器中的操作條件為反應(yīng)溫度為400-650°C，壓力為100-450kPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為Q-20) 1，反應(yīng)時(shí)間為0. 1_30秒。權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中所涉及的壓力均為絕對(duì)壓力。本發(fā)明提供的單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化方法的有益效果為本發(fā)明提供的方法中，將部分催化分離系統(tǒng)分餾塔頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油原料混合進(jìn)行回?zé)?，由于頂循環(huán)油餾分比汽油餾分重，部分頂循環(huán)油注入提升管反應(yīng)器回?zé)?，可提高催化裂化汽油和液化氣產(chǎn)率；頂循環(huán)油中含有較多的芳烴，進(jìn)一步裂化后提高汽油中芳烴含量，提高汽油產(chǎn)品的辛烷值。另外，還可以降低催化裂化汽油中的烯烴含量。由實(shí)施例和對(duì)比例可見(jiàn)，采用本發(fā)明提供的方法，催化裝置汽油產(chǎn)率提高1. 2-6. 3 個(gè)百分點(diǎn)，汽油辛烷值(RON)提高0. 1-1. 1個(gè)單位，而相對(duì)品質(zhì)較低的催化柴油產(chǎn)率降低 0-4. 6個(gè)百分點(diǎn)。另外，提升管反應(yīng)器原料中重質(zhì)烴油摻煉頂循環(huán)油餾分原料比例越高，汽油和液化氣產(chǎn)率增加的越多。


附圖為本發(fā)明提供的單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明，但本發(fā)明實(shí)施方法不局限于下述實(shí)施方式。附圖為本發(fā)明提供的單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化方法流程示意圖，圖中省略再生器等部分，不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明所涉及方法的認(rèn)知。一種單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化方法，是在提升管反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，部分原料來(lái)自本裝置分離系統(tǒng)頂循環(huán)油餾分，具體包括以下步驟如附圖可見(jiàn)，預(yù)提升介質(zhì)經(jīng)管線17從提升管反應(yīng)器3的底部引入反應(yīng)器，來(lái)自再生器的高溫再生催化劑經(jīng)再生斜管4引入提升管反應(yīng)器，在預(yù)提升介質(zhì)的提升下沿提升管上行，經(jīng)管線1引入的重質(zhì)烴油與經(jīng)管線16的頂循環(huán)油餾分混合預(yù)熱后，經(jīng)管線2由底部引入提升管反應(yīng)器3，混合原料與高溫再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，并一起向上流動(dòng)，經(jīng)提升管頂端出口引出反應(yīng)器，反應(yīng)油氣和待生催化劑進(jìn)入油劑分離設(shè)備5 ；在油劑分離設(shè)備5中分離出的反應(yīng)油氣去后續(xù)分離系統(tǒng)分離，分離出的催化劑經(jīng)汽提后得到待生催化劑，經(jīng)待生斜管6引入再生器進(jìn)行燒焦再生恢復(fù)活性，得到再生催化齊U，再生催化劑經(jīng)再生斜管4返回提升管反應(yīng)器3中循環(huán)利用；油劑分離設(shè)備分離后的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔8等后續(xù)分離系統(tǒng)，分離出液化氣、汽油、柴油、重油等產(chǎn)品。分餾塔塔頂引出的餾分經(jīng)冷卻冷凝設(shè)備10分離為液化氣、汽油和含酸廢水，分別經(jīng)由管線11、12和13引出裝置。分餾塔頂循環(huán)油餾分經(jīng)由管線14抽出，部分分餾塔頂循環(huán)油作為頂循環(huán)油餾分原料，經(jīng)跨線16與來(lái)自管線1的重質(zhì)原料油混合，其余通過(guò)管線15返回分餾塔；本發(fā)明提供的方法中，所述的預(yù)提升介質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種預(yù)提升介質(zhì)，如水蒸氣、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)的用量為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知，一般來(lái)說(shuō)，預(yù)提升介質(zhì)的用量占烴油總量的l-30wt%，優(yōu)選 2-15wt%。本發(fā)明提供的方法中，所述的頂循環(huán)油餾分為分離系統(tǒng)分餾塔的頂循環(huán)油的部分，餾程為80-270°C。和重質(zhì)烴油混合引入提升管反應(yīng)器底部的頂循環(huán)油餾分為分餾塔頂循環(huán)量的1-50%。頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油原料的混合比例為(0.015-0.8) 1。本發(fā)明提供的方法中，所述重質(zhì)烴油原料為初餾點(diǎn)大于250°C的石油烴餾分，可以選自常壓渣油、減壓蠟油餾分、減壓渣油餾分、減壓渣油溶劑脫浙青油、減壓渣油加氫裂化尾油和減壓渣油加氫處理重油餾分中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明提供的方法中，所述的催化劑為含分子篩的酸性催化裂化催化劑或不含分子篩的無(wú)定型硅鋁酸性催化裂化催化劑。優(yōu)選含分子篩的酸性催化裂化催化劑。本發(fā)明提供的方法中，提升管所述的操作條件優(yōu)選為反應(yīng)溫度為400-650°C，反應(yīng)壓力為100-450kPa，催化劑與原料油質(zhì)量比為Q-20) 1，反應(yīng)時(shí)間為0. 1_30秒。所述的重質(zhì)烴油和頂循環(huán)油的混合原料預(yù)熱后，由水蒸氣作為霧化蒸汽將混合原料經(jīng)噴嘴噴入提升管反應(yīng)器中，所述的水蒸氣與混合原料的質(zhì)量比為(0.01-0.5) 1本發(fā)明提供的方法中，所述的待生催化劑為催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)完成后經(jīng)過(guò)汽提段汽提后的催化劑，待生催化劑碳含量約為0. 5-1. 2wt%。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. 05wt%。本發(fā)明提供的方法中，在汽提器中采用水蒸氣進(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(lái)，提高油品產(chǎn)率。用于汽提的水蒸氣的量為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知。一般來(lái)說(shuō)，用于汽提的水蒸氣量占催化劑循環(huán)量的0. 1-0. 8wt%，優(yōu)選 0. 2-0. 4wt%。以下對(duì)比例和實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明提供的方法的實(shí)施方式。但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。對(duì)比例和實(shí)施例中所用的催化裂化催化劑為MLC-500催化劑，性質(zhì)列于表1 ；所用重質(zhì)烴油原料常壓渣油取自中國(guó)石油化工集團(tuán)公司高橋分公司，性質(zhì)列于表2;所用的頂循環(huán)油餾分、粗汽油餾分和柴油餾分均取自中國(guó)石油化工集團(tuán)公司高橋分公司，性質(zhì)列于表3。對(duì)比例1對(duì)比例1說(shuō)明無(wú)回?zé)捰宛s分的烴油催化轉(zhuǎn)化方法的效果。采用中型提升管反應(yīng)器，該提升管反應(yīng)器總高度為10米，直徑為2. 5厘米的圓柱體結(jié)構(gòu)，該提升管最下部為預(yù)提升段。催化劑使用表1的MLC-500，加工的原料為表3的常壓渣油。
具體實(shí)施步驟為預(yù)熱到200°C的常壓渣油引入提升管反應(yīng)器底部，與在預(yù)提升介質(zhì)作用下再生催化劑混合，沿提升管向上至提升管反應(yīng)器出口后進(jìn)入沉降器，經(jīng)旋風(fēng)分離器組分離催化劑和反應(yīng)油氣，分離出的反應(yīng)油氣通過(guò)油氣管線進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)分離產(chǎn)品，分離出的催化劑經(jīng)汽提后得到待生催化劑，待生催化劑經(jīng)待生斜管進(jìn)入再生器燒焦恢復(fù)活性后循環(huán)使用。主要操作條件和結(jié)果見(jiàn)表4。對(duì)比例2對(duì)比例2說(shuō)明粗汽油餾分回?zé)挼臒N油催化轉(zhuǎn)化方法的效果。所用的中型提升管反應(yīng)器、催化劑以及具體操作步驟同對(duì)比例1，所不同的是預(yù)熱后引入提升管反應(yīng)器底部的原料為粗汽油餾分(性質(zhì)見(jiàn)表幻和常壓渣油(性質(zhì)見(jiàn)表2)的混合物。二者混合的重量比例為0.05 1主要操作條件和結(jié)果見(jiàn)表4。對(duì)比例3對(duì)比例2說(shuō)明柴油餾分回?zé)挼臒N油催化轉(zhuǎn)化方法的效果。所用的中型提升管反應(yīng)器、催化劑以及具體操作步驟同對(duì)比例1，所不同的是預(yù)熱后引入提升管反應(yīng)器底部的原料為柴油餾分(性質(zhì)見(jiàn)表幻和常壓渣油(性質(zhì)見(jiàn)表幻的混合物。二者混合的重量比例為0.05 1主要操作條件和結(jié)果見(jiàn)表4。實(shí)施例1實(shí)施例1說(shuō)明本發(fā)明提供的部分頂循環(huán)油餾分回?zé)挼臒N油催化轉(zhuǎn)化方法的效果。所用的中型提升管反應(yīng)器、催化劑以及具體操作步驟同對(duì)比例1，所不同的是預(yù)熱后引入提升管反應(yīng)器底部的原料為頂循環(huán)油餾分(性質(zhì)見(jiàn)表幻和常壓渣油(性質(zhì)見(jiàn)表2) 的混合物。二者混合的重量比例為0.05 1主要操作條件和結(jié)果見(jiàn)表4。實(shí)施例2實(shí)施例2說(shuō)明本發(fā)明提供的部分頂循環(huán)油餾分回?zé)挼臒N油催化轉(zhuǎn)化方法的效果。所用的中型提升管反應(yīng)器、催化劑以及具體操作步驟同對(duì)比例1，所不同的是預(yù)熱后引入提升管反應(yīng)器底部的原料為頂循環(huán)油餾分(性質(zhì)見(jiàn)表幻和常壓渣油(性質(zhì)見(jiàn)表2) 的混合物。二者混合的重量比例為0.2 1主要操作條件和結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，采用本發(fā)明提供的方法，汽油產(chǎn)率提高1.2-6. 3個(gè)百分點(diǎn)，汽油辛烷值(RON)提高0. 1-1. 1個(gè)單位，而相對(duì)品質(zhì)較低的催化柴油產(chǎn)率降低0-4. 6個(gè)百分點(diǎn)。另夕卜，提升管反應(yīng)器原料中重質(zhì)烴油摻煉頂循環(huán)油餾分原料比例越高，汽油和液化氣產(chǎn)率增加的越多。表 1
項(xiàng)目MLC-500
化學(xué)組成，wt %
權(quán)利要求
1.一種單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化方法，其特征在于，將部分催化裂化分餾塔頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油原料混合，混合原料經(jīng)預(yù)熱后由底部引入提升管反應(yīng)器，與來(lái)自再生器的高溫再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，并一起向上流動(dòng)，反應(yīng)油氣與待生催化劑由提升管頂端出口引出反應(yīng)器，進(jìn)入油劑分離設(shè)備分離，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器燒焦再生，再生催化劑返回提升管反應(yīng)器底部循環(huán)使用；分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔等后續(xù)分離系統(tǒng)，分離出液化氣、汽油和柴油等產(chǎn)品。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的提升管操作條件為反應(yīng)溫度為 400-650°C，壓力為100-450kPa (絕壓)，催化劑與原料油質(zhì)量比為Q-20) 1，反應(yīng)時(shí)間為 0. 1-30 秒。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述的頂循環(huán)油餾分為分離系統(tǒng)分餾塔的頂循環(huán)油的部分，餾程為80-270°C。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述的和重質(zhì)烴油混合引入提升管反應(yīng)器底部的頂循環(huán)油餾分為分餾塔頂循環(huán)量的1_50%。
5.按照權(quán)利要求1、2或4的方法，其特征在于，所述的頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油混合重量比例為(0. 015-0. 8) 1。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的催化劑為催化裂化催化劑。
全文摘要
一種單提升管烴油催化轉(zhuǎn)化的方法，將部分催化裂化分餾塔頂循環(huán)油餾分與重質(zhì)烴油原料混合，混合原料經(jīng)預(yù)熱后由底部引入提升管反應(yīng)器，與來(lái)自再生器的高溫再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，并一起向上流動(dòng)，反應(yīng)油氣與待生催化劑由提升管頂端出口引出反應(yīng)器，進(jìn)入油劑分離設(shè)備分離，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再生器燒焦再生，再生催化劑返回提升管反應(yīng)器底部循環(huán)使用；分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔等后續(xù)分離系統(tǒng)，分離出液化氣、汽油和柴油等產(chǎn)品。采用本發(fā)明提供的方法可提高汽油和液化氣產(chǎn)率，提高汽油產(chǎn)品的辛烷值，同時(shí)還可以降低汽油中的烯烴含量。
文檔編號(hào)C10G55/06GK102453516SQ20101052104
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張執(zhí)剛, 毛安國(guó), 白風(fēng)宇, 魏曉麗 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院