專利名稱：雙反應管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝的制作方法
技術領域：
本發明提供雙反應管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，屬于石油加工領域。
2.
背景技術：
重油輕質化是當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，輕質油含量低，加之近年來一些重質油(稠油)產量不斷增長和部分國外重質原油的引進使重油輕質化問題更為突出。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、重油流化改質等。重油催化裂解除得到的目的產物(汽柴油和烯烴化工原料)外，脫除的殘碳在再生器中燃燒放熱，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生蒸汽外送或發電，反應溫度較低約500°C —650°C，對重油原料要求較高，未達到對石油資源的充分有效利用；靈活焦化和流化焦化反應溫度低約450°C — 60(TC，主要是生產焦化汽油、柴油和用作催化原料的焦化蠟油，焦碳燃燒部分循環作為熱載體、部分氣化產生合成氣，但裂解時間過長，輕質油收率較低；重油流化改質(如恩格哈德開發的ART工藝、洛陽石化設計院的HCC工藝等)采用與重油催化裂化工藝相似的循環流化床技術，反應溫度約400°C — 600°C，裂解時間短，輕質油收率較高，但脫除的殘炭一直未得到有效利用。堿性催化劑相對酸性催化劑(如FCC分子篩催化劑、ZSM-5)適應于高溫裂解制烯烴、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。另外由于國家環保要求越來越高，石油煉制企業又需要大量的氫氣對輕質油品進行加氫精制以生產滿足合格的車用燃料，但目前各煉化企業缺乏大量廉價的氫氣源。如何最經濟、最清潔、最合理和最大化利用好重油，實現無洛化，將已成為我國石油工作者迫待解決的重大課題。
3.
發明內容
本發明的目的就是為了克服現有重油加工技術存在的不足而一種雙反應管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，既能高收率生產烯烴和輕質油，又能降低氣化反應溫度、得到大量廉價的氫氣資源，實現重油加工無渣化。本發明的技術方案本發明的目的是通過堿性催化劑固體雙反應管循環，高溫堿性催化劑裂解重油生產烯烴和輕質油，結焦堿性催化劑氣化生產合成氣制取氫氣，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，低能耗實現重油加工無渣化。其特征是用高效霧化噴嘴將預熱到180°C -350°C的重油從下行反應管進料口噴入下行反應管上部，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；油氣和結焦待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應管底部的氣固快速分離器進行氣固分離；油氣進分餾塔分離，油漿返回重油循環使用，其他作為產品輸出；結焦待生堿性催化劑汽提后進入提升管氣化反應器下部與氧化劑和水蒸氣發生氣化反應，反應溫度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器上部的氣固分離器進行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器繼續進行作為固體載體進行循環，合成氣換熱后作為產品輸出，實現低能耗重油無渣化加工。氧化劑為氧氣、空氣和富氧空氣。
本發明將實施例來詳細敘述本發明的特點。
4.
附圖為本發明的工藝示意圖。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.下行反應管，5.氣固快速分離器，6.裂解氣出口，7.流量調節器，8.蒸汽入口，9.氧化劑入口，10.提升管氣化反應器，
11.換熱器，12.合成氣出口下面結合附圖和實施例來詳述本發明的工藝特點。
5.
具體實施例方式實施例1，高效霧化噴嘴(3)將預熱到180°C _350°C的重油從下行反應管(4)進料口噴入下行反應管(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；油氣和結焦待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應管()底部的氣固快速分離器(5)進行氣固分離；油氣從裂解氣出口(6)進分餾塔分離，油漿返回重油循環使用，其他作為產品輸出；結焦待生堿性催化劑汽提后通過流量控制器(7)進入提升管氣化反應器(10)下部與從蒸氣入口(8)和氧化劑入口(9)進入的氧氣和蒸汽發生氣化反應，反應溫度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器(10)上部的合成氣分離器(I)進行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器(2)繼續固體載體進行循環，合成氣經過換熱器(11)換熱后從合成氣出口(12)作為產品輸出，實現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。本發明所提供的雙反應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管循環，用下行反應管高溫超短接觸堿性催化裂解重油生產烯烴和輕質油，烯烴收率相對提高10% — 30%;利用提升管氣化反應器進行結焦堿性催化劑氣化生產合成氣制取氫氣，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，設備結構簡單、燒焦強度高，溫度低；結焦堿性催化劑與高溫水蒸氣和氧化劑進行攜帶床氣化生產合成氣制取氫氣，氫氣成本大大降低(約為70%)，氣化強度大，設備體積小，鋼材耗量低，固定投資大大降低；常壓操作簡單，開停車方便，連續性好，油種適應性強；石油資源得到充分有效利用，低能耗實現了重油無渣化加工。
權利要求
1.雙反應管重油堿性催化裂解和氣化耦合工藝，其技術特征是用高效霧化噴嘴將預熱到180°C -350°C的重油從下行反應管進料口噴入下行反應管上部，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；油氣和結焦待生堿性催化劑向下高速順流到下行反應管底部的氣固快速分離器進行氣固分離；油氣進分餾塔分離，油漿返回重油循環使用，其他作為產品輸出；結焦待生堿性催化劑汽提后進入提升管氣化反應器下部與氧化劑和水蒸氣發生氣化反應，反應溫度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器上部的氣固分離器進行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器繼續進行作為固體載體進行循環，合成氣換熱后作為產品輸出。
2.根據權利要求I所提述的雙反應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
本發明提供雙反應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熱到180℃-350℃的重油噴入下行反應管上部，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管底部氣固分離；油氣進分餾塔分離，油漿返回重油循環使用，其他作為產品輸出；待生堿性催化劑汽提后進入提升管氣化反應器下部與氧化劑和水蒸氣發生氣化反應，反應溫度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器上部的氣固分離器進行氣固分離；分離的高溫再生堿性催化劑流入返料器繼續進行作為固體載體進行循環，合成氣換熱后作為產品輸出。
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 優先權日2012年11月16日
發明者田原宇, 喬英云, 山紅紅, 楊朝合 申請人:中國石油大學(華東)