[發(fā)明專利]一種抑制重油催化沉降器結(jié)焦的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910180443.2
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN102041096A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫國剛;付烜;劉書賢;時銘顯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: C10G75/00
• 分類號: C10G75/00;C10G11/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及煉油化工工藝及其設(shè)備，具體為一種抑制重油催化裂化沉降器內(nèi)結(jié)焦的油氣高效快速引出方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

催化裂化(FCC)是我國煉油工業(yè)中最重要的二次加工過程，其目的是提高原油加工深度和產(chǎn)品質(zhì)量，增加輕質(zhì)油產(chǎn)量。隨著催化裂化工藝和催化劑技術(shù)的不斷發(fā)展，催化裂化原料油拓展到了常壓渣油、減壓渣油。原料油的重質(zhì)化導(dǎo)致重油催化裂化裝置反應(yīng)沉降器系統(tǒng)、油氣管線及分餾塔底、油漿系統(tǒng)中設(shè)備表面上的結(jié)焦問題日益嚴(yán)重且普遍，并已成為影響催化裝置長周期平穩(wěn)運行的重要隱患之一。如果裝置操作壓力或溫度發(fā)生異常波動(如進(jìn)料突然中斷、失流化、再生器悶床等)，沉降器內(nèi)結(jié)焦塊一旦發(fā)生脫落，堵塞催化劑循環(huán)通道，導(dǎo)致循環(huán)不暢或中斷、催化劑跑損，直至裝置被迫停車清焦，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。

油氣結(jié)焦是復(fù)雜的物理、化學(xué)過程。一般認(rèn)為油氣中的濕、重組分是造成結(jié)焦的根源，原料霧化，沉降器內(nèi)流動狀況、溫度分布、油氣停留時間及操作方式等對結(jié)焦有重要影響。由于沉降器內(nèi)的空間比較大，油氣流動速度比較小，油氣在沉降空間的停留時間比較長，且存在油氣流動死區(qū)，這不僅會增加油氣的二次過裂化反應(yīng)，同時也會增加油氣中重組分的冷凝，使得油氣中油液滴的比例上升，油氣結(jié)焦的可能性增加。生成的結(jié)焦物黏附在沉降器內(nèi)壁及設(shè)備外表面并不斷增加厚度，久而久之便形成了嚴(yán)重危害裝置長周期運行的隱患。

為了解決沉降器系統(tǒng)的結(jié)焦問題，研究人員已提出了不少相關(guān)的專利。中國專利ZL92112441.4、ZL96103419.X，美國專利US5158669、歐洲專利EP0593827A1等在提升管反應(yīng)器末端粗旋下部直接連接了一個預(yù)汽提段，減少從粗旋料腿向下噴出的油氣量，縮短反應(yīng)油氣在沉降器內(nèi)的停留時間。中國專利ZL98102166.2、ZL98204681.2還將預(yù)汽提段的內(nèi)部擋板改為環(huán)流套筒，粗旋升氣管與頂旋入口用承插式導(dǎo)氣管連接。中國專利ZL96103478.5、ZL96103420.3、ZL01228805.5則在提升管末端采用了幾根向下傾斜一定角度的圓弧彎管作為氣固快速分離器，并在其外面加了一個封閉罩以實現(xiàn)油氣的快速引出。中國專利ZL?01100418.5提出了一種用于提升管流化反應(yīng)系統(tǒng)多級串聯(lián)緊湊型氣固快速分離及沉降系統(tǒng)，用于反應(yīng)后油氣與催化劑的快速分離，使油氣在沉降器內(nèi)的平均停留時間可降低到3～4秒，從而改善產(chǎn)品分布，減少沉降器內(nèi)的結(jié)焦現(xiàn)象。但這些專利重點都在于提升管末端油氣與催化劑的快速分離、降低下排入沉降器底部汽提段的油氣量及粗旋升氣管上升的油氣快速導(dǎo)出沉降器，對于被催化劑顆粒夾帶和顆粒內(nèi)孔吸附的油氣沒有處理方案。在汽提段這部分油氣被汽提出來，雖然量不多，但多是較重餾分，需要經(jīng)過整個沉降器空間才能進(jìn)入頂旋離開沉降器，停留時間較長，可達(dá)幾十秒，容易產(chǎn)生結(jié)焦；隨著裝置開工時間的加長，沉降器內(nèi)仍然會發(fā)生結(jié)焦。

針對汽提段的油氣，中國專利ZL200310121301.1和ZL200510017707.4提出引入再生催化劑或高溫高活性的待生劑到汽提段，提高汽提段溫度和催化劑活性，創(chuàng)造環(huán)境使催化劑顆粒間和顆粒內(nèi)夾帶或吸附的油氣(常常是容易生焦的重組分)在汽提段內(nèi)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油氣，從而消除沉降器內(nèi)結(jié)焦的內(nèi)在因素，同時還可減少后續(xù)系統(tǒng)的結(jié)焦。顯然，這一措施對現(xiàn)有的沉降器反應(yīng)工藝和設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變動較大，不易實施且風(fēng)險較大。