專利名稱：雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，屬于石油加工領(lǐng)域。
2.
背景技術(shù)：
重油輕質(zhì)化是當(dāng)今世界各國石油加工的重要課題之一。我國大部分原油中渣油含量高，輕質(zhì)油含量低，加之近年來一些重質(zhì)油(稠油)產(chǎn)量不斷增長和部分國外重質(zhì)原油的引進(jìn)使重油輕質(zhì)化問題更為突出。重油加工方法常有催化裂化、溶劑脫浙青、減粘、焦化、熱裂化、重油加氫等方法，總的說來，不外乎加氫和脫碳兩大類，其中重油脫碳加工是當(dāng)今石油煉制的主要方式，脫出碳的合理利用一直未得到很好解決。在重油固相載體循環(huán)裂解工藝中主要有重油催化裂解、靈活焦化、流化焦化、重油流化改質(zhì)等。重油催化裂解除得到的目的產(chǎn)物(汽柴油和烯烴化工原料)外，脫除的殘?zhí)荚谠偕髦腥紵艧?，一部分加熱催·化劑作為裂解的熱源，一部分用取熱器取熱產(chǎn)生蒸汽外送或發(fā)電，反應(yīng)溫度較低約500°C —650°C，對重油原料要求較高，未達(dá)到對石油資源的充分有效利用；靈活焦化和流化焦化反應(yīng)溫度低約450°C — 60(TC，主要是生產(chǎn)焦化汽油、柴油和用作催化原料的焦化蠟油，焦碳燃燒部分循環(huán)作為熱載體、部分氣化產(chǎn)生合成氣，但裂解時間過長，輕質(zhì)油收率較低；重油流化改質(zhì)(如恩格哈德開發(fā)的ART工藝、洛陽石化設(shè)計院的HCC工藝等)采用與重油催化裂化工藝相似的循環(huán)流化床技術(shù)，反應(yīng)溫度約400°C — 600°C，裂解時間短，輕質(zhì)油收率較高，但脫除的殘?zhí)恳恢蔽吹玫接行Ю谩A性催化劑相對酸性催化劑(如FCC分子篩催化劑、ZSM-5)適應(yīng)于高溫裂解制烯烴、不怕水蒸氣高溫失活，有利于抑制焦炭生成和焦炭催化氣化，重油堿性催化裂解已成為重油加工研究的一個熱點。另外由于國家環(huán)保要求越來越高，石油煉制企業(yè)又需要大量的氫氣對輕質(zhì)油品進(jìn)行加氫精制以生產(chǎn)滿足合格的車用燃料，但目前各煉化企業(yè)缺乏大量廉價的氫氣源。如何最經(jīng)濟(jì)、最清潔、最合理和最大化利用好重油，實現(xiàn)無洛化，將已成為我國石油工作者迫待解決的重大課題。
3.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有重油加工技術(shù)存在的不足而一種雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，既能高收率生產(chǎn)烯烴和輕質(zhì)油，又能降低氣化反應(yīng)溫度、得到大量廉價的氫氣資源，實現(xiàn)重油加工無渣化。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的目的是通過堿性催化劑固體雙反應(yīng)管循環(huán)，高溫堿性催化劑裂解重油生產(chǎn)烯烴和輕質(zhì)油，結(jié)焦堿性催化劑氣化生產(chǎn)合成氣制取氫氣，利用水蒸氣氣化吸熱解決堿性催化劑再生熱量過剩的難題，低能耗實現(xiàn)重油加工無渣化。其特征是用高效霧化噴嘴將預(yù)熱到180°C -350°C的重油從下行反應(yīng)管進(jìn)料口噴入下行反應(yīng)管上部，油霧與從返料器流下的700°C _950°C高溫再生堿性催化劑混合，加熱、汽化和裂解；油氣和結(jié)焦待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應(yīng)管底部的氣固快速分離器進(jìn)行氣固分離；油氣進(jìn)分餾塔分離，油漿返回重油循環(huán)使用，其他作為產(chǎn)品輸出；結(jié)焦待生堿性催化劑汽提后進(jìn)入提升管氣化反應(yīng)器下部與氧化劑和水蒸氣發(fā)生氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度750°C -100(rc后，生成的合成氣和再生堿性催化劑向上高速流到提升管氣化反應(yīng)器上部的氣固分離器進(jìn)行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器繼續(xù)進(jìn)行作為固體載體進(jìn)行循環(huán)，合成氣換熱后作為產(chǎn)品輸出，實現(xiàn)低能耗重油無渣化加工。氧化劑為氧氣、空氣和富氧空氣。
本發(fā)明將實施例來詳細(xì)敘述本發(fā)明的特點。
4.


附圖為本發(fā)明的工藝示意圖。附圖的圖面說明如下I.合成氣分離器，2.返料器，3.高效霧化噴嘴，4.下行反應(yīng)管，5.氣固快速分離器，6.裂解氣出口，7.流量調(diào)節(jié)器，8.蒸汽入口，9.氧化劑入口，10.提升管氣化反應(yīng)器，
11.換熱器，12.合成氣出口下面結(jié)合附圖和實施例來詳述本發(fā)明的工藝特點。
5.
具體實施例方式實施例1，高效霧化噴嘴(3)將預(yù)熱到180°C _350°C的重油從下行反應(yīng)管(4)進(jìn)料口噴入下行反應(yīng)管(4)上部，油霧與從返料器(2)流下的700°C _950°C高溫再生堿性催化劑混合，加熱、汽化和裂解；油氣和結(jié)焦待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應(yīng)管()底部的氣固快速分離器(5)進(jìn)行氣固分離；油氣從裂解氣出口(6)進(jìn)分餾塔分離，油漿返回重油循環(huán)使用，其他作為產(chǎn)品輸出；結(jié)焦待生堿性催化劑汽提后通過流量控制器(7)進(jìn)入提升管氣化反應(yīng)器(10)下部與從蒸氣入口(8)和氧化劑入口(9)進(jìn)入的氧氣和蒸汽發(fā)生氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度750°C -1000°C后，生成的合成氣和再生堿性催化劑向上高速流到提升管氣化反應(yīng)器(10)上部的合成氣分離器(I)進(jìn)行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器(2)繼續(xù)固體載體進(jìn)行循環(huán)，合成氣經(jīng)過換熱器(11)換熱后從合成氣出口(12)作為產(chǎn)品輸出，實現(xiàn)低能耗重油無渣化加工。實施例2，將實施例I中的氧氣換為富氧空氣，其他相同。實施例3，將實施例I中的氧氣換為空氣，其他相同。本發(fā)明所提供的雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，通過堿性催化劑固體雙反應(yīng)管循環(huán)，用下行反應(yīng)管高溫超短接觸堿性催化裂解重油生產(chǎn)烯烴和輕質(zhì)油，烯烴收率相對提高10% — 30%;利用提升管氣化反應(yīng)器進(jìn)行結(jié)焦堿性催化劑氣化生產(chǎn)合成氣制取氫氣，利用水蒸氣氣化吸熱解決堿性催化劑再生熱量過剩的難題，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、燒焦強度高，溫度低；結(jié)焦堿性催化劑與高溫水蒸氣和氧化劑進(jìn)行攜帶床氣化生產(chǎn)合成氣制取氫氣，氫氣成本大大降低(約為70%)，氣化強度大，設(shè)備體積小，鋼材耗量低，固定投資大大降低；常壓操作簡單，開停車方便，連續(xù)性好，油種適應(yīng)性強；石油資源得到充分有效利用，低能耗實現(xiàn)了重油無渣化加工。
權(quán)利要求
1.雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，其技術(shù)特征是用高效霧化噴嘴將預(yù)熱到180°C -350°C的重油從下行反應(yīng)管進(jìn)料口噴入下行反應(yīng)管上部，油霧與從返料器流下的700°C _950°C高溫再生堿性催化劑混合，加熱、汽化和裂解；油氣和結(jié)焦待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應(yīng)管底部的氣固快速分離器進(jìn)行氣固分離；油氣進(jìn)分餾塔分離，油漿返回重油循環(huán)使用，其他作為產(chǎn)品輸出；結(jié)焦待生堿性催化劑汽提后進(jìn)入提升管氣化反應(yīng)器下部與氧化劑和水蒸氣發(fā)生氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度750°C -KKKTC后，生成的合成氣和再生堿性催化劑向上高速流到提升管氣化反應(yīng)器上部的氣固分離器進(jìn)行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器繼續(xù)進(jìn)行作為固體載體進(jìn)行循環(huán)，合成氣換熱后作為產(chǎn)品輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所提述的雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，其特征在于氧化劑為氧氣、空氣和富氧空氣。
全文摘要
本發(fā)明提供雙反應(yīng)管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，用高效霧化噴嘴將預(yù)熱到180℃-350℃的重油噴入下行反應(yīng)管上部，油霧與從返料器流下的700℃-950℃高溫再生堿性催化劑混合，加熱、汽化和裂解；油氣和待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應(yīng)管底部氣固分離；油氣進(jìn)分餾塔分離，油漿返回重油循環(huán)使用，其他作為產(chǎn)品輸出；待生堿性催化劑汽提后進(jìn)入提升管氣化反應(yīng)器下部與氧化劑和水蒸氣發(fā)生氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度750℃-1000℃后，生成的合成氣和再生堿性催化劑向上高速流到提升管氣化反應(yīng)器上部的氣固分離器進(jìn)行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器繼續(xù)進(jìn)行作為固體載體進(jìn)行循環(huán)，合成氣換熱后作為產(chǎn)品輸出。
文檔編號C10G11/14GK102942954SQ20121046670
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者田原宇, 喬英云, 山紅紅, 楊朝合 申請人:中國石油大學(xué)(華東)