[實(shí)用新型]一種重油接觸裂化反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420599218.9
• 申請(qǐng)日: 2014-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN204174164U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李延軍;張書紅;王子軍;申海平;李子鋒;任磊
• 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): C10G11/00
• 分類號(hào): C10G11/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國(guó)平;顧映芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種重油接觸裂化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)輕質(zhì)、潔凈燃料油的需求也快速增長(zhǎng)，而世界范圍內(nèi)原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化程度加劇，主要表現(xiàn)在密度大、粘度高、殘?zhí)扛?、重金屬含量高、硫、氮含量高等，同時(shí)環(huán)保要求日益嚴(yán)格，給煉油工業(yè)提出許多新的難題。

目前，對(duì)重油加工按機(jī)理分主要為脫碳和加氫兩類。加氫主要包括加氫精制、加氫裂化等。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)油收率等具有重要意義，但渣油加氫工藝操作溫度高、壓力高，轉(zhuǎn)化率通常為30％-50％左右。同時(shí)需要大量的氫氣，加氫過程氫氣的來源問題一直困擾著煉油行業(yè)。脫碳工藝是目前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。催化裂化是一種催化過程，因此并不是所有原料不經(jīng)預(yù)處理就可以直接進(jìn)行催化裂化的。國(guó)內(nèi)重油催化裂化原料一般殘?zhí)?％-6％，金屬含量為10μg/g左右。延遲焦化是轉(zhuǎn)化深度最高的一種重油加工方法，現(xiàn)在國(guó)外60％的渣油都是采用這種方法，其缺點(diǎn)是液體產(chǎn)品質(zhì)量差。當(dāng)加工含硫渣油時(shí)，焦炭的含硫量高，出路存在問題。為了比延遲焦化多產(chǎn)輕質(zhì)油，20世紀(jì)50年代開發(fā)將流化催化裂化技術(shù)應(yīng)用于渣油熱分解的流化焦化技術(shù)。該技術(shù)把流動(dòng)態(tài)的粉焦作為熱載體連續(xù)地進(jìn)行熱分解，分解油的收率高，而且完全連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，是獨(dú)特的熱分解工藝。這種方法裂化時(shí)間短，所以焦炭收率低，裂化油收率高。然而，因煙氣需洗滌，焦粉硬且揮發(fā)份低，難以處理，該工藝的發(fā)展曾陷入停滯狀態(tài)。靈活焦化是把傳統(tǒng)的流化焦化與焦炭氣化相結(jié)合的重油加工工藝，可以大大減少焦炭產(chǎn)量并產(chǎn)生低熱值合成氣體。

化學(xué)反應(yīng)器是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，眾所周知，在反應(yīng)進(jìn)行的過程中，既有物理的過程，又有化學(xué)反應(yīng)過程。在反應(yīng)器內(nèi)，不僅有熱量、質(zhì)量傳遞，而且還有化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)是千變?nèi)f化的，種類是多種多樣的，如：氧化－還原反應(yīng)，分解－化合反應(yīng)，聚合反應(yīng)，烴化反應(yīng)，鹵化反應(yīng)，中和反應(yīng)等等。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)有無催化劑，可分為催化反應(yīng)和非催化反應(yīng)。由于各種化學(xué)反應(yīng)條件的不同，和反應(yīng)特性的不同，為適合不同反應(yīng)，反應(yīng)所進(jìn)行的場(chǎng)所也應(yīng)有所不同，所以，化學(xué)反應(yīng)器的型式也是多種多樣的。

目前用于烴油轉(zhuǎn)化的反應(yīng)器有固定床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器等。固定床反應(yīng)器具有反應(yīng)流體的流動(dòng)接近于平推流，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，能以較高的收率獲得串聯(lián)反應(yīng)的中間生成物，容易在大范圍內(nèi)改變反應(yīng)氣體與催化劑的接觸時(shí)間，從快反應(yīng)到慢反應(yīng)都能適用。但固定床有以下缺點(diǎn)：固定床的傳熱效率低，不能充分除去(或補(bǔ)給)反應(yīng)熱，催化劑層內(nèi)溫度分布不均，對(duì)于強(qiáng)放限熱反應(yīng)，床內(nèi)溫度不易控制，易造成飛溫等。與固定床反應(yīng)器相比，移動(dòng)床反應(yīng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是固體和流體的停留時(shí)間可以在較大范圍內(nèi)改變，對(duì)固體物料性狀以中等速度(以小時(shí)計(jì))變化的反應(yīng)過程也能適用。與此相比，固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器分別僅適用于固體物料性狀變化很慢(以月計(jì))和很快(以分、秒計(jì))的反應(yīng)過程。移動(dòng)床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是控制固體顆粒的均勻下移比較困難。

由于流化床具有可以實(shí)現(xiàn)固體物料的連續(xù)輸入和輸出；流體和顆粒的運(yùn)動(dòng)使床層具有良好的傳熱性能，床層內(nèi)部溫度均勻，而且易于控制，特別適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)；便于進(jìn)行催化劑的連續(xù)再生和循環(huán)操作，適于催化劑失活速率高的過程的進(jìn)行，流化床反應(yīng)器廣泛應(yīng)用與石油和化學(xué)工業(yè)。國(guó)內(nèi)外各大石油公司及研究單位相繼開發(fā)出了不同形式的技術(shù)，如：毫秒級(jí)催化裂化(MSCC)工藝、短接觸時(shí)間催化裂化(SCT)工藝、下行床反應(yīng)器催化裂化工藝、折疊床催化裂化工藝多反應(yīng)區(qū)(MIP)工藝、兩段提升管催化裂化(TSRFCC)工藝、靈活多效催化裂化(FDFCC)工藝等。

由于劣質(zhì)重油的初始沸點(diǎn)甚至高于反應(yīng)溫度，重油和催化劑接觸時(shí)不能全部汽化為氣體，大部分以液相附著在催化劑上發(fā)生裂解/裂化反應(yīng)，部分重油進(jìn)入催化劑孔道內(nèi)，影響催化劑活性；而且傳統(tǒng)的催化裂化催化劑并不適合劣質(zhì)重油的裂化。傳統(tǒng)的催化裂化裝置只能摻煉部分重油，而且也只能針對(duì)性質(zhì)較好的重油。如果進(jìn)料全部為劣質(zhì)重油，易造成催化劑由于重油在顆粒表面覆蓋堵死顆?？椎?，影響分子篩的活性，造成催化劑迅速失活，導(dǎo)致焦炭產(chǎn)率升高，影響裝置穩(wěn)定操作。由此可見，催化裂化工藝已不適合劣質(zhì)重油的裂化，故此研究者開發(fā)了重質(zhì)油接觸裂化，所采用的接觸劑具有一定的活性，但傳統(tǒng)的提升管裝置不適合劣質(zhì)重油的加工要求，需要開發(fā)新的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)與之相適應(yīng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服傳統(tǒng)的催化裂化反應(yīng)器難以裂化劣質(zhì)重油的缺陷，提供一種新的重油接觸裂化反應(yīng)器。