[發(fā)明專利]一種沉積含碳化合物的固體顆粒的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910135881.7
• 申請(qǐng)日: 2009-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN101875858A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍軍;汪燮卿;吳治國(guó);王子軍;張久順;申海平;王衛(wèi)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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
• 主分類號(hào): C10J3/00
• 分類號(hào): C10J3/00;B01J37/10;C10G11/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沉積含碳化合物的固體顆粒的處理方法，更具體地說，是一種將在重質(zhì)油加工過程中形成的含碳化合物的固體顆粒用于氣化制合成氣或氫氣、并使固體顆粒再生使用的方法。

背景技術(shù)

隨著世界范圍原油性質(zhì)重質(zhì)化、劣質(zhì)化程度加劇，同時(shí)市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)、潔凈燃料油的需求增加，環(huán)保要求日益嚴(yán)格，給煉油工業(yè)提出更高要求。重質(zhì)油加工不外乎脫碳和加氫兩類。脫碳工藝是重油加工的主要方法，主要包括重油催化裂化、溶劑脫瀝青、焦化等。催化裂化由于催化劑對(duì)原料要求較為嚴(yán)格，且對(duì)待生劑上積碳的合理應(yīng)用有一定難度，尤其是待生劑上焦炭含量高時(shí)尤其如此。

焦化是一種重油熱加工方法，現(xiàn)在國(guó)外60％渣油采用這種方法，其缺點(diǎn)是液體產(chǎn)品收率低。將催化裂化技術(shù)用于渣油熱分解的流化焦化技術(shù)，因粉焦硬且揮發(fā)分低，難以處理，使其發(fā)展陷入停滯狀態(tài)。為了解決粉焦的問題，又發(fā)展了流化焦化和氣化聯(lián)合的靈活焦化工藝方法，可大大減少焦炭產(chǎn)量并生產(chǎn)合成氣體，但由于用空氣和水蒸氣作為氣化劑，生產(chǎn)的合成氣體中含有大量氮?dú)猓沟闷渲杏行怏w(H₂+CO)含量較低，熱值也很低。另外，該工藝以焦核為載炭顆粒，在焦化反應(yīng)器、換熱器、氣化爐之間流動(dòng)的固體顆粒為焦炭顆粒。由于焦炭顆粒形狀不規(guī)則，且焦化反應(yīng)器中易形成較大顆粒，所以焦炭出焦化反應(yīng)器之前需要高壓水打碎較大顆粒，這樣炭粒的粒度分布變化較大，使流態(tài)化難以維持穩(wěn)定。

煉油的加氫過程對(duì)于提高原油加工深度、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高輕質(zhì)油收率有重要意義，但是加氫工藝需要大量的氫氣，原有煉油廠副產(chǎn)的氫量已不能滿足需求。現(xiàn)有技術(shù)還提供了甲烷蒸汽重整制氫、重油制氫、煤氣化制氫等多種其他制氫方式，但這些方法生產(chǎn)氫氣的成本較高，在整個(gè)加氫成本中占有相當(dāng)大的比例，從而影響加氫過程的經(jīng)濟(jì)效益，使得氫氣來源問題一直困擾著煉油行業(yè)。

因此，尋找煉油與制氫相結(jié)合的路線已為人們所關(guān)注。例如：USP5362380公開了一種催化裂化制氫方法，該方法是使待生催化劑首先在無(wú)氧的環(huán)境下與水蒸汽在537～649℃下反應(yīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以生成含有H₂、CO₂、CO、CH₄的氣體物流，同時(shí)使待生催化劑上的碳含量降至0.3～0.8w％；分離上述氣體物流和催化劑，氣體物流冷卻后進(jìn)一步分離出含有90～97v％氫氣的富氫物流。催化劑與含氧氣體接觸、再生，再生后的催化劑循環(huán)使用。采用該方法制氫，水蒸汽與待生催化劑的接觸時(shí)間長(zhǎng)、反應(yīng)速率慢，不僅影響該方法的經(jīng)濟(jì)性，還會(huì)加速催化劑的水熱老化，使催化劑的活性和壽命受到影響，所以實(shí)用性很低。

CN1400159A公開的一種利用催化裂化再生煙氣制氫的方法，主要包括以下步驟：(1).烴油原料與催化裂化催化劑接觸并反應(yīng)；(2).分離反應(yīng)油氣和積炭的催化劑，油氣送入后續(xù)分離系統(tǒng)，積炭的催化劑經(jīng)汽提后送至第一再生器；(3).在第一再生器中，積炭的催化劑與含氧氣體在500～660℃、空床氣速0.2～0.8m/s的條件下接觸2～25秒后，再生煙氣送至后續(xù)制氫過程；(4).分離來自步驟(3)的再生煙氣中的CO，使CO與水蒸汽進(jìn)行變換反應(yīng)，并從所生成的氣體產(chǎn)品中分離氫氣；(5).來自步驟(3)的半再生催化劑進(jìn)入第二再生器，與含氧氣體接觸，并在常規(guī)的催化裂化再生條件下進(jìn)行再生，再生后的催化劑返回反應(yīng)器循環(huán)使用。該方法不僅可使再生煙氣中的CO得到合理利用，還可使FCC裝置的熱量過剩問題得到緩解。

CN?1504404A提出了一種煉油與氣化相結(jié)合的工藝方法，該方法是使石油烴與焦炭轉(zhuǎn)移劑在反應(yīng)器內(nèi)接觸、反應(yīng)，分離的積炭焦炭轉(zhuǎn)移劑經(jīng)汽提后送至氣化爐，在氣化爐中，積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑與水蒸氣和含氧氣體在800～1100℃、0.2～5.0m/s的條件下接觸0.5-25秒，以生產(chǎn)合成氣，同時(shí)使積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑得到再生，再生后的焦炭轉(zhuǎn)移劑返回反應(yīng)器中循環(huán)使用。在該方法中，積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑全部在氣化爐中再生，不適宜積碳含量高的焦炭轉(zhuǎn)移劑再生，且高溫再生后的焦炭轉(zhuǎn)移劑需冷卻后方可返回反應(yīng)器循環(huán)使用，能量利用率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有別于現(xiàn)有技術(shù)的沉積含碳化合物的固體顆粒的處理方法。