[發明專利]一種重油輕質化與合成氣聯產的方法和裝置

有效

• 申請號: 201910901515.1
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN112538381B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 高金森;張玉明;李大鵬;藍興英;高亞男;霍鵬舉;黃傳峰;姚曉虹;楊會民;王成秀;石孝剛;黃勇;王汝成;張月明;蔣中山;任健
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）;南京中匯能源科技研發中心
• 主分類號: C10G47/02
• 分類號: C10G47/02;C10J3/48
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健;劉芳

1.一種重油輕質化與合成氣聯產的方法，其特征在于，采用內部具有相互導通的裂解段和氣化段的裂解/氣化耦合反應器作為反應器，所述裂解段內的下部依次設置有粒徑細化段和水蒸氣汽提段，所述裂解段內的上部設置有降溫洗滌段，所述方法包括以下步驟：

使重油原料進入所述裂解/氣化耦合反應器上部的所述裂解段與流化焦粉接觸發生裂解反應，生成輕質油氣和焦炭，對攜帶有焦炭的焦粉依次進行水蒸氣汽提處理和粒徑細化處理，焦炭被焦粉攜帶下行進入所述裂解/氣化耦合反應器下部的所述氣化段發生氣化反應，生成合成氣；所述合成氣上行進入所述裂解段后，與所述輕質油氣合并，并對合并后的合成氣與輕質油氣進行降溫洗滌處理后，引出所述裂解/氣化耦合反應器進入氣固分離系統進行氣固分離；

所述氣固分離包括：

將所述輕質油氣和合成氣在所述氣固分離系統順序進行第一級氣固分離和第二級氣固分離，依次分離出一級焦粉顆粒和二級焦粉顆粒，收取凈化油氣產物；將所述一級焦粉顆粒返回所述裂解段，形成一級循環，將所述二級焦粉顆粒則返回所述氣化段，形成二級循環；其中，所述一級焦粉顆粒的粒徑大于所述二級焦粉顆粒的粒徑；

或者，

將所述輕質油氣和合成氣在所述氣固分離系統經過第一級氣固分離，收取的焦粉顆粒經過焦粉返料分配機構，利用流化氣體反吹方式，被分別送回所述裂解段和氣化段，形成所述一級循環和二級循環；

對所述氣固分離系統輸出的凈化油氣產物實施油氣分餾，收取輕質油和合成氣產品。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述一級焦粉顆粒的粒徑大于20μm，所述二級焦粉顆粒的粒徑小于50μm。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述流化氣體的反吹氣速為0.2-3.0 m/s。

4.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述裂解反應的條件為：反應溫度450-700℃，反應壓力0.1-6.0Mpa，反應時間1-20s，表觀氣速1-20m/s，劑油比4-20。

5.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述氣化反應的條件為：反應溫度850-1200℃，反應壓力0.1-6.0Mpa，表觀氣速為0.1-5.0 m/s，焦粉顆粒的停留時間為1-20min。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述水蒸氣汽提處理的條件為：水蒸氣與所述重油原料的質量比為0.1-0.3，所述水蒸氣的溫度為200-400℃，所述水蒸氣的表觀氣速為0.5-5.0 m/s。

7.一種用于實施權利要求1-6任一所述方法的重油輕質化與合成氣聯產的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

裂解/氣化耦合反應器，包括內部相互導通的裂解段和氣化段，以及原料入口、油氣出口、一級顆粒入口和二級顆粒入口，所述裂解段位于所述氣化段的上部；所述一級顆粒入口以及原料入口位于所述裂解段，所述二級顆粒入口位于所述氣化段，所述油氣出口位于所述裂解/氣化耦合反應器的頂部；

所述裂解段內的下部依次設置有粒徑細化段和水蒸氣汽提段，所述裂解段內的上部設置有降溫洗滌段；

氣固分離系統，包括氣固分離入口、氣固分離油氣出口和氣固分離固相出口；

分餾塔，包括分餾塔入口和多個輕質組分出口；

所述氣固分離系統包括第一氣固分離裝置和第二氣固分離裝置；

所述第一氣固分離裝置的入口與所述油氣出口連通，所述第一氣固分離裝置的固相出口與所述一級顆粒入口連通，所述第一氣固分離裝置的油氣出口與所述第二氣固分離裝置的入口連通，所述第二氣固分離裝置的固相出口與所述二級顆粒入口連通，所述第二氣固分離裝置的油氣出口與所述分餾塔入口連通；

或者，

所述氣固分離系統包括第一氣固分離裝置；所述第一氣固分離裝置與裂解/氣化耦合反應器之間設置有焦粉返料分配機構；

所述第一氣固分離裝置的入口與所述油氣出口連通，所述第一氣固分離裝置的固相出口通過焦粉返料分配機構分別與所述一級顆粒入口和所述二級顆粒入口連通，所述第一氣固分離裝置的油氣出口與所述分餾塔入口連通；

所述焦粉返料分配機構包括焦粉返料入口和焦粉返料出口，所述焦粉返料入口與所述第一氣固分離裝置的固相出口連通，所述焦粉返料出口分別與所述一級顆粒入口和所述一級顆粒出口連通。