[發(fā)明專利]劣質(zhì)重油接觸裂化-氣化聯(lián)合加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110074448.4
• 申請日: 2011-03-24
• 公開（公告）號: CN102453518A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張書紅;李延軍;王子軍;汪燮卿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;C01B3/16;C10J3/46
• 代理公司: 中國專利代理(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)明涉及一種劣質(zhì)重油的加工方法，更具體地說，涉及一種劣質(zhì)重油裂解和制氫相結(jié)合的方法。

背景技術(shù)

近年來，石油資源日益變重，原油中殘?zhí)亢徒饘俸吭黾印６呋鸦に囈笃渲刭|(zhì)烴油原料中金屬含量(Ni+V)＜25μg·g^-1，因此劣質(zhì)重油加工問題日益突出。針對石油資源日益變重，同時(shí)對環(huán)境友好燃料油品的需求不斷增加的矛盾，國內(nèi)外各大石油公司和科研機(jī)構(gòu)圍繞重油高效利用問題，如怎樣提高液體產(chǎn)品收率、如何利用劣質(zhì)石油焦等進(jìn)行了大量的研究工作，開發(fā)了一系列新的重油加工工藝過程，如流化焦化、靈活焦化、流化熱裂化(FTC)、重油輕質(zhì)化(HTL-HeavyoiltoLightoil)、緩和熱轉(zhuǎn)化等。

重油加工的目標(biāo)是盡可能地以經(jīng)濟(jì)環(huán)保的手段將重油最大程度轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品。現(xiàn)有的重油加工主要有延遲焦化、催化裂化和加氫處理三種工藝。其中延遲焦化和催化裂化是脫碳工藝。這個(gè)過程實(shí)際上就是H、C重新分配的過程，因此會(huì)產(chǎn)生一定量的焦炭，并且原料油越重產(chǎn)生的焦炭越多。如何利用焦炭、特別是如何利用高硫劣質(zhì)焦的問題一直沒有得到很好的解決。重油的加氫過程對于提高原油加工深度、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高輕質(zhì)油收率等具有重要意義，加氫過程已成為石油加工的一個(gè)重要過程。加氫過程需要大量的氫氣，廉價(jià)氫氣的來源問題一直是石化工業(yè)關(guān)心的問題。

重質(zhì)、劣質(zhì)原料油的裂化-氣化一體化工藝，兼顧煉油和制氫，在加工劣質(zhì)重油、合理利用石油中的碳和氫、高效利用石油資源方面具有明顯的先進(jìn)性。劣質(zhì)油流化焦化工藝和靈活焦化工藝就是裂化-氣化一體化工藝的發(fā)端，二者均以焦核作為流化介質(zhì)，焦核同時(shí)作為焦炭和熱量的載體。在實(shí)際應(yīng)用過程中，存在焦炭顆粒的粒徑分布不均勻，易產(chǎn)生較大團(tuán)塊和細(xì)焦粉等問題，影響流化效果。

US3542532公開了一種流化焦化和氣化組合生產(chǎn)氫氣的方法，該方法在流化焦化階段以焦炭粒子作為炭沉積載體，反應(yīng)結(jié)束后的焦炭粒子經(jīng)過淘析器后，顆粒尺寸在3.17～6.35毫米的焦炭粒子進(jìn)入移動(dòng)床氣化反應(yīng)器中，氣化劑為空氣和水蒸氣，氣化溫度在649～1316℃。氣化后顆粒尺寸小于3.17毫米的焦炭粒子返回流化焦化反應(yīng)器中。該工藝以焦炭粒子作為熱載體，因此在焦化反應(yīng)器中只有熱裂化產(chǎn)生，并且在工藝過程中容易產(chǎn)生細(xì)粉焦，同時(shí)氣化溫度較高。

US4269696公開了一種添加裂化催化劑的流化焦化和氣化聯(lián)合的方法，該方法在氣化器這部分加熱后的焦炭與水蒸氣和含氧氣體進(jìn)行反應(yīng)生成部分氣化后焦炭和含氫氣體，氣化器的操作溫度為538～1537℃、優(yōu)選760～1093℃。該方法在原料中添加原料重量的0.1～10wt％的催化劑，催化劑選自白土裂化催化劑、結(jié)晶鋁-硅沸石、無機(jī)氧化物和它們的混合物。該工藝組合存在氣化溫度高、氣化過程以水和氧作為氣化劑易導(dǎo)致裂化催化劑骨架坍塌失活等問題。

US4331529公開了一種流化焦化和氣化聯(lián)合的方法，該方法以焦炭作為熱載體，一部分焦炭在空氣氣化器內(nèi)與氧氣反應(yīng)氣化，產(chǎn)生熱氣體和熱焦炭，所述的熱焦炭在蒸汽氣化器內(nèi)與水蒸氣反應(yīng)氣化，產(chǎn)生H₂和CO組成的氣體。空氣氣化器和蒸汽氣化器內(nèi)的溫度為825～1093℃。

接觸裂化是指在流化床反應(yīng)器內(nèi)，在熱和固體粒子(有或無催化活性)作用下使原料發(fā)生熱裂化或/和催化裂化等反應(yīng)，以生成目標(biāo)產(chǎn)物及副產(chǎn)物的過程。其中，接觸劑是指在流化床反應(yīng)器中的固體粒子，對反應(yīng)有或無催化活性，同時(shí)，接觸劑也是流化床反應(yīng)器中的流化介質(zhì)。由以上公開的涉及焦炭氣化的文獻(xiàn)中可以看到，接觸裂化過程中接觸劑上沉積焦炭后再引入氣化器中氣化，所述的氣化器中溫度都比較高，在900℃以上，這主要是炭氣化受熱力學(xué)平衡的限制，高溫有利于生成CO和H₂，提高炭的有效轉(zhuǎn)化率。而在如此高的水熱環(huán)境下，接觸劑尤其是有催化活性的硅鋁材料很難保證在循環(huán)使用過程中的水熱穩(wěn)定性，使接觸劑的物化性質(zhì)發(fā)生破壞，影響反應(yīng)和流化穩(wěn)定性。開發(fā)緩和、高效的劣質(zhì)重油接觸裂化-焦炭氣化一體化技術(shù)是開發(fā)劣質(zhì)重油加工工藝的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在現(xiàn)有技術(shù)中重油加工、焦炭氣化技術(shù)已比較成熟的基礎(chǔ)上，提供一種氣化溫度低、接觸劑穩(wěn)定性好的劣質(zhì)重油接觸裂化-氣化聯(lián)合加工方法。

本發(fā)明提供的劣質(zhì)重油接觸裂化-氣化聯(lián)合加工方法，包括以下步驟：

(1)劣質(zhì)重油進(jìn)入接觸裂化反應(yīng)器，與高溫接觸劑接觸裂化，生成反應(yīng)油氣和帶炭接觸劑，氣固分離后，反應(yīng)油氣引入后續(xù)分離系統(tǒng)進(jìn)一步分離，分離得到的帶炭接觸劑進(jìn)入氣化器；