[其他]在流化催化裂化工藝中，尤其是用質進料的該工藝中催化劑注入的和裝置

無效

• 申請號: 86101021
• 申請日: 1986-02-05
• 公開（公告）號: CN86101021A
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發明（設計）人: 馬利昂·簡·露斯;希加德·簡·伯納德;迪馬·邁克爾
• 申請（專利權）人: 托塔爾煉油和銷售公司
• 主分類號: C10G47/30
• 分類號: C10G47/30;C10G11/18;B01J8/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明是有關烴類進料的流化催化裂化，特別是關于反應段中的裂化進料和催化劑注入的新方法和裝置。本發明還涉及到重質進料的催化裂化中上述注入裝置的應用。

眾所周知，在石油工業常用的裂化過程中，高分子量和高沸點的烴分子裂化成較小的分子，其沸程范圍較低，適于研究使用。

以此為目的的目前較常用的工藝方法稱為流化催化裂化（英語名稱：Fluid????Catalytic????Cracking，或FCC）。在這類方法中，烴類進料被汽化并在高溫下與一種裂化催化劑相接觸，這種催化劑在進料的蒸汽中呈懸浮狀。裂化后產品分子量大小達到要求，沸點亦相應降低。催化劑與所得產品分離，經汽提后再使焦炭燃燒而進行再生，然后再次與裂化進料接觸。

在此類方法中，產物沸點的下降是催化反應和熱量控制的結果。FCC工藝過程中裂化裝置是以熱平衡的方式操作的。換言之，催化劑再生提供的熱量必須能滿足反應部分的各種熱量需求，尤其是：

-液體進料的預熱;

-液體進料的蒸發熱;

-由于總的反應過程是吸熱的，須提供反應熱。

催化裂化的最新發展表明，裂化反應的較重要的參數是進料和催化劑顆粒接觸的速度和均勻性，以及進料在注入反應區，即提升管（riser）時的霧化和汽化的質量。

實際上，裂化進料新注入的反應段的溫度通常在80-400℃之間，壓力在0.7-3.5巴之間，而到達反應段的再生催化劑的溫度在600-950℃之間。

當裂化進料含有高沸點烴類尤其是瀝青質時，注入反應區的催化劑溫度可高達950℃，所攜帶的熱量使得較重的分子瞬時地熱裂解為較輕的分子。這時進料的分子和催化劑顆粒的混合體達到平衡溫度，這些分子與催化劑的活性中心相接觸完成催化裂化反應。

本發明申請人所進行的許多研究目的在于改變催化劑顆粒和待處理的進料之間的熱傳遞，其依據是：

-迄今以性能較好的裂化裝置所得到的有效收率事實上低于理論研究所預測的收率;

-收率的差異主要是由于不能有效控制注入反應區中的催化劑量C和待處理的進料量O之比為C/O的實際比例。

本發明提出的催化劑注入的方法和裝置，是在進料注入前使反應區的催化劑的流化態發生改變，以確保C/O比例達到最佳均勻性和進行最佳控制。

為清楚起見，可參看附圖1A，此圖表示的是將催化劑注入反應器或“提升管”所用裝置的結構。在這一設計中：

圖1A概要地表示流化床催化裂化工藝中經典的催化劑注入裝置;

圖1B是本發明設計的一種類似的催化劑注入裝置的結構圖;

圖2表示催化裂化裝置的結構，其中包括了本發明設計的流化注入系統和一個一段催化劑再生部分;

圖3表示另一種催化裂化裝置的結構，其中包括本發明設計的注入系統和一個二段催化劑再生部分。

在這些不同的設計圖上，相同的部件均用同一編碼表示。

在圖1A所示的催化劑注入反應器或“提升管”的經典裝置中，再生催化劑由管線2引入“riser”型的進料提升管的底部，其數量決定于閥3的開關程度。催化劑顆粒依靠來自管線4的氣流從提升管的底部移向上部。氣流的注入是借助于氣流分配器或擴散器5進行的。待裂化的進料經管線6從較高的位置引入，用適宜的裝置使之在催化劑顆粒的稠密流中汽化。

本發明申請人所進行的工作清楚地說明了這一事實，即理論收率和實得收率之間的差別應歸因于這種類型的催化劑注入裝置所造成的催化劑流動的不規則性。

實際上，在這類注入裝置中當催化劑的顆粒流經稀相時易形成聚集體，從管線2引入提升管時催化劑的顆粒呈“堆集狀”。從管線4引入的氣體流是恒定的，移向提升管或“riser”上部的稀的催化劑流按明顯的比例在平均密度的上下波動。當霧化的進料與過密的催化劑顆粒流接觸時，所供給的熱量便過多，催化劑上大量生焦并失去活性。相反，當霧化進料與密度較低的催化劑流相接觸時，不能達到所要求的熱量傳遞，裂化反應又不易進行。

本發明提出了糾正上述缺點的辦法，即在提升管或“riser”底部實現兩段流化，以使注入裂化反應器中的催化劑流保持均勻。