一种高活性多功能重油转化方法及装置与流程

本发明属于石油化工、资源利用设备技术领域，特别涉及一种高活性多功能重油转化方法及装置。

背景技术：

常规催化裂化装置提升管长度35～45米、油气反应时间3～4秒。现代分子筛催化剂活性很高，通常在极短时间内可将大分子原料裂化成轻柴油、汽油组分，若反应时间过长则会将轻柴油组分进一步裂化生成LPG、干气及焦炭，尤其是干气、焦炭产率过高会直接导致轻质油收率降低，降低干气、焦炭产率是工艺优化终极目标之一。对于目前的催化裂化装置由于反应器结构型式决定提升管长度35～45米、油气反应时间3～4秒显然有过度裂化现象，若欲进一步降低干气及焦炭产率、提高轻质油收率，需改进催化裂化装置反应器结构型式。数年前国外研究和开发了毫秒催化裂化工艺，关键是开发了反应时间极短的毫秒反应器及其配套的沉降器及再生器，可最大限度降低过度裂化反应，降低干气产率及焦炭、提高轻质油收率，并建设了示范装置。国内也在进行毫秒催化裂化研究，由于催化裂化原料油日益变重、社会要求不断提高、工程化等原因彰显毫秒催化裂化技术尚不够成熟、不能满足当前社会要求。如毫秒催化裂化工艺生产的汽油烯烃含量比常规催化裂化更高，而当前社会要求汽油烯烃含量要低；又如毫秒催化裂化回炼油裂化能力不强，而当前石化企业原料油日益变重，需要更强的回炼油裂化能力；另外当前还有加工焦化蜡油、多产丙烯等社会要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高活性多功能重油转化方法，使重质油在高温、高剂油比、预期极短时间内裂化，最大限度降低过度裂化，降低干气及焦炭产率、提高轻质油收率，同时实现后部高活性、高强度反应环境有效促进后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯，适应当前多种社会要求。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：包括重质油和再生剂进入、混合与接触、发生裂化反应及后转化反应，其特征是：设计毫秒重油裂化反应器及高强度混合转化反应器，两反应器串联并在其间供入低温高活性催化剂；提高毫秒重油裂化反应器剂油比、进料混合温度促进重质油在毫秒反应器极短时间裂化、避免过度裂化提高轻质油收率，同时提高混合转化反应器催化剂活性及反应强度，促进后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯。

进一步，高强度混合转化反应器由气固混合设施、一段或两段快速床或输送床组成。

进一步，还可以在毫秒重油裂化反应器上部设置焦化蜡油吸附段或终止剂注入段。

一种高活性多功能重油转化装置，包括再生器、反应沉降器、汽提段、快分、出口管、再生剂管、外取热器、降温器、预提升器、进料段、毫秒重油管反、连接段、混合转化反应器、低温高活性催化剂管，毫秒重油管反前端与进料段、预提升器连接，后端与连接段连接；混合转化反应器下端与连接段上端连接，上端与出口管下端连接，出口管从沉降器底部锥体或汽提段上部伸入并向上延伸与快分连接；再生剂管下端与预提升器、进料段连接，上端与再生器连接；低温高活性催化剂管下端与连接段或混合转化反应器下部连接，上端与降温器或外取热器连接。

进一步，毫秒重油管反是水平毫秒重油管反，或是垂直毫秒重油管反，或是倒L形毫秒重油管反。

进一步，混合转化反应器包括立体混合分配器、一段或两段快速床或输送床反应器。

进一步，还可以在毫秒重油管反上部设置焦化蜡油吸附段或终止剂注入段。

进一步，还可以出口管从沉降器中上部侧面伸入与快分连接，或从汽提段底部伸入向上延伸与快分连接。

进一步，还可以在外取热器、降温器下部设置汽提设施。

本发明创新点和积极效果：

本发明创新点是：设计毫秒重油裂化反应器及高强度混合转化反应器，两反应器串联并在其间供入低温高活性催化剂；提高毫秒重油裂化反应器剂油比、进料混合温度促进重质油在毫秒反应器极短时间裂化、避免过度裂化提高轻质油收率，同时提高混合转化反应器催化剂活性及反应强度，促进后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯。

本发明积极效果是：1、实现重质油在高温、高剂油比、预期极短时间内裂化，最大限度降低过度裂化，干气产率可降低30％～40％、焦炭产率可降低0.5～1百分点、轻质油收率可提高1～3百分点；2、实现后部高活性、高强度反应环境有效促进后部转化反应，降低汽油烯烃含量或裂化焦化蜡油或多产丙烯；3、尤其适用于现有装置改造。

附图说明

图1是一种高活性多功能重油转化方法及装置示意图。

1-顶旋，2-快分，3-沉降器，5-快速床，6A-立体混合分配器，7-连接段，8-降温器，9-出口管，10-热催化剂管，11-低温高活性剂管，13A-床层再生器，16-再生剂管，17-再生滑阀，18-进料喷嘴，19-进料段，20-毫秒重油管反。

图2是另一种高活性多功能重油转化方法及装置示意图。

1-顶旋，2-快分，3-沉降器，4-汽提段，5-二段输送床，6-一段输送床，7-连接段，8-降温器，9-出口管，10-热催化剂管，11-低温高活性剂管，12-预提升器，13D-快速床再生器， 14-焦化蜡油吸附段，15-焦化蜡油喷嘴，16-再生剂管，17-再生滑阀，18-进料喷嘴，19-进料段，20-毫秒重油管反。

图3是另一种高活性多功能重油转化方法及装置示意图。

1-顶旋，2-快分，3-沉降器，4-汽提段，5-二段输送床，6-一段输送床，7-连接段，8-降温器，9-出口管，10-热催化剂管，11-低温高活性剂管，12-预提升器，13B-第一再生器，13C-第二再生器，16-再生剂管，17-再生滑阀，18-进料喷嘴，19-进料段，20-毫秒重油管反。

图4是另一种高活性多功能重油转化方法及装置示意图。

1-顶旋，2-快分，3-沉降器，5-二段输送床，6-一段输送床，7-连接段，8-降温器，9-出口管，10-热催化剂管，11-低温高活性剂管，12-预提升器，13B-第一再生器，13C-第二再生器，16-再生剂管，17-主再生滑阀，18-进料喷嘴，19-进料段，20-毫秒重油管反。

图5是另一种高活性多功能重油转化方法及装置示意图。

1-顶旋，2-快分，3-沉降器，4-汽提段，5-二段输送床，6-一段输送床，7-连接段，8-降温器，9-出口管，10-热催化剂管，11-低温高活性剂管，12-预提升器，13B-第一再生器，13C-第二再生器，14-焦化蜡油吸附段，15-焦化蜡油喷嘴，16-再生剂管，17-再生滑阀，18-进料喷嘴，19-进料段，20-毫秒重油管反。

具体实施方式

见图1，毫秒重油管反20前端与进料段19连接，后端与连接段7连接，再生剂管16下部安装再生滑阀17，下端与进料段19连接、上端与床层再生器13A连接，进料段19安装进料喷嘴18。快速床5内部安装立体混合分配器6A，其下端与连接段7上端连接，上端与出口管9下端连接，出口管9上部从沉降器3中部伸入内部与快分2连接，快分2与顶旋1连接。降温器8上部经热催化剂管10与床层再生器13A连接，下部经低温高活性剂管11与连接段7连接。

见图2，毫秒重油管反20下端与进料段19连接、上端与焦化蜡油吸附段14连接，进料段19设有进料喷嘴18并与预提升器12连接，焦化蜡油吸附段14设有焦化蜡油喷嘴15并与连接段7连接。二段输送床5下端经一段输送床6与连接段7上端连接，出口管9下端与二段输送床5上端连接，出口管9上部从沉降器3底部锥段伸入内部向上延伸与快分2连接。再生剂管16下部安装再生滑阀17，下端与预提升器12连接，上端与快速床再生器13D连接。降温器8下部经低温高活性剂管11与连接段7连接，上部经热催化剂管10与快速床再生器13D连接。

见图3、图4，毫秒重油管反20下端经进料段19与预提升器12连接，上端与连接段7连接，进料段19设有进料喷嘴18。二段输送床5下端经一段输送床6与连接段7上端连接， 出口管9下端与二段输送床5上端连接，图3出口管9上部从沉降器3底部锥段伸入内部(图4从沉降器3中部伸入内部)与快分2连接。再生剂管16下部安装再生滑阀17，下端与预提升器12连接，上端与第二再生器13C连接。降温器8下部经低温高活性剂管11与连接段7连接，上部经热催化剂管10与第二再生器13C连接。

见图5，毫秒重油管反20下端与进料段19连接、上端与焦化蜡油吸附段14连接，进料段19设有进料喷嘴18并与预提升器12连接，焦化蜡油吸附段14设有焦化蜡油喷嘴15并与连接段7连接。二段输送床5下端经一段输送床6与连接段7上端连接，出口管9下端与二段输送床5上端连接，出口管9上部从汽提段4底部伸入内部向上延伸与快分2连接。再生剂管16下部安装再生滑阀17，下端与预提升器12连接，上端与第二再生器13C连接。降温器8下部经低温高活性剂管11与连接段7连接，上部经热催化剂管10与第一再生器13B连接。

参见图1，680～720℃高温再生剂从床层再生器13A引出经再生剂管16、再生滑阀17进入进料段19，重质油经进料喷嘴18雾化后进入，与高温再生剂接触混合、汽化进入毫秒重油管反20发生催化裂化反应，控制反应温度500～550℃，在极短时间内裂化成轻质油并避免过度裂化，同时生成少量干气和焦炭，反应油气及待生剂从毫秒重油管反20后端流出进入连接段7。680～720℃高温再生剂从床层再生器13A引出经热催化剂管10进入降温器8，温度降到300～550℃经低温高活性剂管11输送到连接段7。在连接段7中两股催化剂及油气汇合控制温度470～550℃，向上流动经立体混合分配器6A进入快速床5，两股催化剂及油气混合均匀进行后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯，最后反应油气和待生剂从出口管9排出，经快分2及顶旋1气固分离后，油气排出系统，待生剂经汽提段去床层再生器13A。积极效果是：干气产率降低30％～40％，焦炭产率降低0.5～1百分点，轻质油收率提高1～3百分点，汽油烯烃含量20％～30％；或多产丙烯，丙烯产率10％～20％。

参见图2，680～720℃高温再生剂从快速床再生器13D上部引出经再生剂管16、再生滑阀17进入预提升器12，经提升进入进料段19，重质油经进料喷嘴18雾化后进入与高温再生剂接触混合、汽化，进入毫秒重油管反20发生裂化反应，控制反应温度500～550℃，使重质油在极短时间内裂化成轻质油并避免过度裂化，同时生成少量干气和焦炭，反应油气及待生剂从上端流出进入焦化蜡油吸附段14，焦化蜡油经焦化蜡油喷嘴15雾化后进入，使焦化蜡油汽化并将氮化物吸附在待生剂上，反应油气及待生剂继续向上流动进入连接段7。680～720℃高温再生剂从快速床再生器13D上部引出经热催化剂管10进入降温器8，温度降到300～550℃经低温高活性剂管11输送到连接段7。在连接段7中两股催化剂及油气汇合控制470～550℃，继续向上流动经混合分配器进入一段输送床6、二段输送床5，两股催化剂及油 气混合均匀进行后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯，最后反应油气和待生剂从出口管9排出，经快分2及顶旋1气固分离后，油气排出系统，待生剂经汽提段4去快速床再生器13D下部。积极效果是：1、可加工焦化蜡油；2、干气产率降低30％～40％，焦炭产率降低0.5～1百分点，轻质油收率提高1～3百分点，汽油烯烃含量20％～30％；或多产丙烯，丙烯产率10％～20％。

参见图3、图4，680～720℃高温再生剂从第二再生器13C引出经再生剂管16、再生滑阀17进入预提升器12，经提升进入进料段19，重质油经进料喷嘴18雾化后进入与高温再生剂接触混合、汽化，进入毫秒重油管反20发生裂化反应，控制反应温度500～550℃，在极短时间内裂化成轻质油并避免过度裂化，同时生成少量干气和焦炭，反应油气及待生剂从毫秒重油管反20后端流出进入连接段7。680～720℃高温再生剂从第二再生器13C引出经热催化剂管10进入降温器8，温度降到300～550℃经低温高活性剂管11输送到连接段7。在连接段7中两股催化剂及油气汇合控制温度470～550℃，向上流动经混合分配器进入进入一段输送床6、二段输送床5，两股催化剂及油气混合均匀进行后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯，最后反应油气和待生剂从出口管9排出，经快分2及顶旋1气固分离后，油气排出系统，待生剂经汽提段4去第一再生器13B。积极效果是：干气产率降低30％～40％，焦炭产率降低0.5～1百分点，轻质油收率提高1～3百分点，汽油烯烃含量20％～30％；或多产丙烯，丙烯产率10％～20％。

参见图5，680～720℃高温再生剂从第二再生器13C引出经再生剂管16、再生滑阀17进入预提升器12，经提升进入进料段19，重质油经进料喷嘴18雾化后进入与高温再生剂接触混合、汽化，进入毫秒重油管反20发生裂化反应，控制反应温度500～550℃，使重质油在极短时间内裂化成轻质油并避免过度裂化，同时生成少量干气和焦炭，反应油气及待生剂从上端流出进入焦化蜡油吸附段14，焦化蜡油经焦化蜡油喷嘴15雾化后进入，使焦化蜡油汽化并将氮化物吸附在待生剂上，反应油气及待生剂继续向上流动进入连接段7。680～720℃高温再生剂从第一再生器13B引出经热催化剂管10进入降温器8，温度降到300～550℃经低温高活性剂管11输送到连接段7。在连接段7中两股催化剂及油气汇合控制470～550℃，继续向上流动经混合分配器进入一段输送床6、二段输送床5，两股催化剂及油气混合均匀进行后部转化反应降烯烃或裂化焦化蜡油或多产丙烯，最后反应油气和待生剂从出口管9排出，经快分2及顶旋1气固分离后，油气排出系统，待生剂经汽提段4去第一再生器13B。积极效果是：1、可加工焦化蜡油；2、干气产率降低30％～40％，焦炭产率降低0.5～1百分点，轻质油收率提高1～3百分点，汽油烯烃含量20％～30％；或多产丙烯，丙烯产率10％～20％。