一種劣質油料的催化裂化加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種劣質油料的催化裂化加工工藝，采用結構改進的催化裂化反應器，用催化干氣將再生催化劑從提升管底部提升上來，實現(xiàn)催化劑上沉積的重金屬（主要是Ni、V）的干氣鈍化；催化進料從靠近提升管的頂部進入，使催化裂化反應主要在旋流反應器中完成。本發(fā)明所述的工藝實現(xiàn)了油劑的超短停留時間（﹤1秒）和低返混反應，其結果與傳統(tǒng)催化裂化比較，加工相同原料，催化干氣下降2-4%，焦碳有所降低（下降0.5-1.0%），產品分布得以改善；催化劑單耗降低50%左右。本發(fā)明還提供所述的結構改進的催化裂化反應器。
【專利說明】一種劣質油料的催化裂化加工工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于催化裂化工藝【技術領域】，尤其涉及一種以劣質油品作原料經催化裂化得到高液體收率的催化裂化加工工藝。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有工業(yè)催化裂化裝置，大多采用上行式提升管反應器，油劑停留時間一般在
2.5-4秒，并且存在油劑的返混，造成催化裂化干氣的產率較高，甚至占到催化進料的5%以上；采用本發(fā)明所述的旋流反應器，可有效減少油劑返混，關鍵在于大大縮短了油劑停留時間，其結果是干氣產率下降。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種劣質油料的催化裂化加工工藝，能夠進一步降低干氣和焦炭的產率，改善產品分布。
[0004]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]首先，提供一種旋流催化裂化反應器，它主體上由一個提升管和一個旋流反應器經一個直管或直斜管相連構成；所述的提升管，下段設置催化劑進料管，頂部設有原料油進料噴嘴；所述提升管頂部 通過所述的直管或直斜管與旋流反應器的進料口相連；所述的旋流反應器，頂部由向內凸起的球面頂蓋封閉，內部的外圍是環(huán)形空間，中心位置設有向下的導出管延伸至旋流反應器外與轉油線相連；所述的球面頂蓋與導出管上口之間存在一個高度占整個旋流反應器高度1/4~1/3的空間；所述的環(huán)形空間頂端外環(huán)壁上設置45°仰角的終止劑噴嘴。
[0006]本發(fā)明所述的旋流催化裂化反應器中各部分之間均以現(xiàn)有的常規(guī)連接工藝相連接。
[0007]本發(fā)明基于上述旋流催化裂化反應器，進一步提出一種劣質油料的催化裂化加工工藝。
[0008]所述的劣質油料的催化裂化加工工藝，采用本發(fā)明所述的旋流催化裂化反應器，包括以下步驟:
[0009]I)催化干氣從底部進入提升管，同時催化劑由催化劑進料管導入提升管，催化劑與催化干氣在提升管內上行階段完成催化劑的干氣鈍化；
[0010]2)劣質油料從所述的原料油進料噴嘴噴入提升管頂部，與提升管下部上行的催化劑流一起形成穩(wěn)態(tài)的油氣-催化劑流，經過直管或直斜管后，沿旋流反應器環(huán)形空間的切線方向噴入旋流反應器的底部，從而形成物流在環(huán)形空間內的螺旋式上升，同時在旋流反應器內完成主要的催化裂化反應；
[0011]3)通過所述的終止劑噴嘴向旋流反應器的上部空間內噴入汽油或水，以此破壞旋流反應器內的油劑環(huán)流，并終止過度反應，噴到球面頂蓋彈回來的油氣向下進入導出管；旋流反應器內完成催化裂化反應的反應產物和催化劑從導出管導出反應器，經轉油線直接進入沉降器分離出油氣與待生催化劑。
[0012]本發(fā)明所述的工藝中，所述的劣質油料包括燃料重油、減壓渣油或常壓渣油的一種或幾種。
[0013]本發(fā)明所述的工藝中，所述的催化劑優(yōu)選平衡活性> 60%的催化裂化分子篩催化劑。
[0014]本發(fā)明所述的工藝中，所述的催化裂化反應主要在所述的旋流反應器中進行，反應時間小于I秒，反應溫度在490-540°C之間，劑油比(重量比)為8-12。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的劣質油料的催化裂化加工工藝具有以下有益效果:
[0016]首先，本發(fā)明基于所述旋流催化裂化反應器，使原料油從提升管頂部進入，與已經完成干氣鈍化的催化劑相遇，并且讓催化裂化反應在提升管頂部直管或斜管和旋流反應器內完成，主要是在旋流反應器內完成，油劑在反應區(qū)的停留時間< I秒，由于油劑是旋流狀態(tài)，油劑的返混很小，因此催化裂化干氣產率可以下降2-4% (w/w%)，焦炭產率有所降低(下降0.5-1.0%)，產品分布得以改善。
[0017]其次，反應物料在旋流反應器環(huán)形空間上部，實際上形成了較高密度的催化劑小床層，油劑能基本均勻地經旋流反應器導出管進入轉油線。
[0018]此外，采用本發(fā)明所述的加工工藝與傳統(tǒng)工藝相比，加工劣質原料時，催化劑的單耗可以下降50%左右。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]附圖為本發(fā)明實施例1的工藝示意圖?！ぁ揪唧w實施方式】
[0020]山東省菏澤市開發(fā)區(qū)某化工廠一套15萬噸/年單提升管催化裂化裝置，按本發(fā)明所述工藝進行了改造，得到的催化裂化反應器結構大致如下:
[0021]如圖1所示，該反應器主體上由一個提升管I和一個旋流反應器2經一個直斜管3相連構成；其中，所述的提升管1，下段上設置催化劑進料管11，頂部設有原料油進料噴嘴12 ;所述提升管I頂部通過所述的直斜管3與旋流反應器2底部的進料口相連；所述的旋流反應器2，頂部由向內凸起的球面頂蓋21封閉，內部的外圍是環(huán)形空間22，中心位置設有導出管23延伸至旋流反應器外與轉油線相連；所述的球面頂蓋21與導出管23上口之間存在一個高度占整個旋流反應器高度1/4~1/3的空間24 ;所述的環(huán)形空間22頂端外環(huán)壁上設置45°仰角的終止劑噴嘴25。
[0022]利用上述反應器加工俄羅斯MlOO燃料重油(性質見表1 )，工藝步驟如下:
[0023]I)催化干氣從底部進入提升管1，同時CC-20DF催化劑由催化劑進料管11導入提升管1，催化劑與催化干氣在提升管I內上行階段實現(xiàn)催化劑上沉積的重金屬(主要是N1、V)的干氣鈍化；
[0024]2) MlOO燃料重油從所述的原料油進料噴嘴12噴入提升管I頂部，與提升管下部上行的催化劑流一起形成穩(wěn)態(tài)的油氣-催化劑流，控制劑油重量比為10，油氣-催化劑流經過直斜管3后，沿旋流反應器的環(huán)形空間22的切線方向噴入旋流反應器2的底部，從而形成物流在環(huán)形空間22內的螺旋式上升，同時在旋流反應器2內完成主要的催化裂化反應，反應溫度在500-520°C之間；
[0025]3)通過所述的終止劑噴嘴25向旋流反應器2的上部空間24內噴入水作為反應終止劑，以此破壞旋流反應器2內的油劑環(huán)流，并終止過度反應，噴到球面頂蓋彈回來的油氣進入導出管23 ;旋流反應器2內完成催化裂化反應的反應產物和催化劑從導出管23導出反應器，經轉油線直接進入沉降器分離出油氣與待生催化劑。
[0026]上述企業(yè)對俄羅斯MlOO燃料重油的加工原本采用現(xiàn)有技術中常規(guī)的單提升管催化裂化裝置，按照本發(fā)明所述的催化裂化反應器的結構進行改造后，工藝效率和成本顯著改善。其中，改造前后的產品分布(數(shù)據(jù)見表2)表明，改造后催化干氣產率下降2.6%，焦碳產率下降0.7%，液體收率增加3.3%，而且改造前后使用的CC-20DF催化劑的消耗分別為
3.2kg/噸原料油和1.8kg/噸原料油(催化劑性質見表3)。該改造后的催化裝置已平穩(wěn)運行近半年。
[0027]表1 MlOO燃料重油的物化性質
[0028]
【權利要求】
1.一種旋流催化裂化反應器，其特征在于:它主體上由一個提升管和一個旋流反應器經一個直管或直斜管相連構成；所述的提升管，下段上設置催化劑進料管，頂部設有原料油進料噴嘴；所述提升管頂部通過所述的直管或直斜管與旋流反應器的進料口相連；所述的旋流反應器，頂部由向內凸起的球面頂蓋封閉，內部的外圍是環(huán)形空間，中心位置設有導出管延伸至旋流反應器外與轉油線相連；所述的球面頂蓋與導出管上口之間存在一個高度占整個旋流反應器高度1/4~1/3的空間；所述的環(huán)形空間頂端外環(huán)壁上設置45°仰角的終止劑噴嘴。
2.一種劣質油料的催化裂化加工工藝，其特征在于，采用權利要求1所述的旋流催化裂化反應器，包括以下步驟: 1)催化干氣從底部進入提升管，同時催化劑由催化劑進料管導入提升管，催化劑與催化干氣在提升管內上行階段完成催化劑的干氣鈍化； 2)劣質油料從所述的原料油進料噴嘴噴入提升管頂部，與提升管下部上行的催化劑流一起形成穩(wěn)態(tài)的油氣-催化劑流， 經過直管或直斜管后，沿旋流反應器的環(huán)形空間的切線方向噴入旋流反應器的底部，從而形成物流在環(huán)形空間內的螺旋式上升，同時在旋流反應器內完成主要的催化裂化反應； 3)通過所述的終止劑噴嘴向旋流反應器的上部空間內噴入汽油或水，以此破壞旋流反應器內的油劑環(huán)流，并終止過度反應，噴到球面頂蓋彈回來的油氣向下進入導出管；旋流反應器內完成催化裂化反應的反應產物和催化劑從導出管導出反應器，經轉油線直接進入沉降器分離出油氣與待生催化劑。
3.權利要求2所述的工藝，其特征在于:所述的劣質油料包括燃料重油、減壓渣油或常壓渣油的一種或幾種。
4.權利要求2所述的工藝，其特征在于:所述的催化劑為平衡活性>60%的催化裂化分子篩催化劑。
5.權利要求2所述的工藝，其特征在于:所述的催化裂化反應主要在所述的旋流反應器中進行，反應時間小于I秒，反應溫度在490-540°C之間，劑油比為8-12。
【文檔編號】C10G11/00GK103571518SQ201310612077
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2013年11月26日
【發(fā)明者】袁培林, 唐磊, 吳波, 毛恒濤 申請人:袁培林