专利名称：一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法
技术领域：
本发明涉及一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法，它是属于石油加工技术领域中重油催化裂化进料技术的改进。该技术主要是通过乳化的方式改变催化裂化原料油在进入提升管反应器前的物理性质，以使其在进入提升管反应器中与高温催化剂充分接触，并产生二次爆破雾化，以达到提高反应深度、改善产品分布和提高目的产品收率的目的。
目前，在石油加工工业中，重油催化裂化技术是提高产品收率和改善产品分布的重要手段。而重油催化裂化的进料多为高粘度的重油，为了降低进料粘度，重油需在较高温度下进入提升管，但高温下重油易发生热裂化反应而堵塞管线和喷嘴；低温进料又因原料粘度高而引起雾化不良。为了改善重油催化裂化的进料雾化效果，近年来，先后开发出了各种重油催化裂化用高效雾化喷嘴。关于强化催化裂化技术，是在催化裂化原料中加入与之相匹配的表面活性剂，前苏联已有大量研究，表明可以明显改善催化裂化反应效果。虽然高效雾化喷嘴可提高重油的雾化效果，但原料经高效雾化喷嘴雾化后液滴直径仍大部分在60～120μm之间，难以满足催化裂化的要求。由于原料在催化剂上分布不均匀，不能充分发挥催化剂的作用，导致干气和焦炭等非目的产品产率上升，产品分布变差。
本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法。该技术是从乳化方面入手，在催化裂化原料中加入表面活性剂和水，从根本上改变催化裂化进料的性质，以改善原料与催化剂的接触状况，提高重油催化裂化的转化率和改善产品分布。它是以“微爆”理论和强化催化裂化技术为基础，采用水溶性非离子型乳化剂，将重油催化裂化原料制备成油包水型的乳化油，然后将乳化油在低于150℃喷入提升管反应器。乳化油通过喷嘴一次雾化形成的油包水小油滴与高温的再生催化剂接触，水在高温下立即吸热汽化，体积急剧膨胀，产生高压冲击力，瞬间将原料油击成直径很小的微小液滴(二次爆破雾化)，以使催化剂与原料油产生良好的接触。从而，既避免了重油催化裂化高温进料引起的热裂化问题，又解决了低温进料而引起的雾化不良问题，且表面活性剂的加入可改善原料油与催化剂的接触方式。
下面将结合实施例来详述本发明的技术特点。
在实际实施本发明的过程中，是按照以下步骤实现对重油催化裂化的乳化和进料的(1)根据料油的性质，选择相匹配的乳化剂一般为水溶性非离子型乳化剂；(2)将乳化剂配制成所要求浓度的水溶液；(3)原料油预热到60-80℃；(4)将原料油和乳化剂溶液共同送入乳化器，制备乳化油；(5)将制备好的乳化油预热到130-150℃，通过喷嘴喷入提升管反应器。
因为本发明所述的一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法是采用独特的二次“爆破”雾化技术，提高了雾化效果，极大的改善了原料与催化剂的接触；且重油催化裂化乳化进料除了可以提高雾化效果以外，由于乳化剂的加入而降低了渣油的表面张力，抵消超分子结构的过剩表面能，改变了超分子结构和催化剂接触时的扩散方向和速度；同时，又因具有强吸附能力的表面活性剂与高分子的竞争吸附，而使一部分生焦物被屏蔽起来，也减少了焦炭产率。因此，采用乳化进料后，将大大促进催化裂化反应的进行，提高反应深度，改善产品分布，提高目的产品的收率。
试验结果表明，采用乳化进料以后，在相同的反应条件下，常渣乳化油的转化率比常渣提高5个百分点左右，干气产率提高0.8个百分点左右，液化气产率提高1.5个百分点左右，汽油产率提高2.5个百分点左右，柴油产率下降1个百分点左右，重油产率下降4个百分点左右，焦炭产率则相差不大；在相近的转化率下，乳化油作为进料时，其干气和柴油产率与常渣相近，汽油产率提高2个百分点左右，液化气的产率提高1个百分点左右，液收率提高3.5个百分点左右，轻油收率提高2.5个百分点左右，而重油产率比常渣低2.5个百分点左右，焦炭的产率比常渣低1个百分点左右。
本发明所采用的用于重油催化裂化的乳化式进料方法，由于乳化水汽化吸热以及低温进料升温吸热，可使剂油比提高，反应温降增大，热反应减少，且该技术工艺简单，容易实现，因此将有很广阔的应用前景。经济核算表明，重油催化裂化乳化进料与常规进料相比，可大幅度提高催化裂化装置的经济效益。
权利要求
1.一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法，它是通过对催化裂化的原料采用乳化后再进入提升管反应器中的方法，以使其产生二次爆破雾化的效果，其特征在于该技术是首先将催化裂化的原料油进行乳化，即在原料油中加入表面活性剂和一定量的水以改变原料油的物理性质，然后再将乳化的催化裂化原料油通过喷嘴以雾化状态进入反应器与高温的再生催化剂接触，原料油中的水在高温下立即吸热汽化、体积急剧膨胀，瞬间将原料油二次爆破雾化，从而使原料油与催化剂充分接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法，其特征在于对原料油的乳化是采用非离子型乳化剂，并在60～80℃将催化裂化原料油制备成油包水型乳化油。
3.根据权利要求1所述的一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法，其特征在于乳化的催化裂化原料油是在150℃下通过喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器内。
全文摘要
一种用于重油催化裂化的乳化式进料方法,它是采用独特的二次“爆破”雾化技术,提高了雾化效果,极大的改善了原料与催化剂的接触;该技术主要是通过乳化的方式改变催化裂化原料油在进入提升管反应器前的物理性质,以使其在进入提升管反应器中与高温催化剂充分接触,并产生二次爆破雾化,从而达到提高反应深度、改善产品分布和提高目的产品收率的目的。
文档编号C10G11/00GK1356373SQ0113697
公开日2002年7月3日 申请日期2001年12月27日 优先权日2001年12月27日
发明者孙昱东, 杨朝合, 韩忠祥, 扭根林, 山红红, 张建芳, 杜峰 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 石油大学(华东)