一种提高催化裂化装置汽柴比值的方法，属于石油炼制的催化裂化技术领域。
背景技术：
一般，催化裂化装置执行多产汽油的生产情况时，主要从原料、催化剂、反应深度、产品拔出等方面提高汽油产率。通过改善原料组成提高汽油产率的方法主要是提高原料中轻质油品（如蜡油）的含量，尽量降低富含稠环芳烃、胶质、沥青质等不易裂解组分的渣油、精制焦化蜡油的掺炼比例。目前，原油越来越劣质化，催化裂化装置要加工的油料也更难以加工，这种方法并不能从根本上解决原料过重的问题，本发明提供了一种通过乳化催化裂化原料提高裂化装置多产汽油，并提高了汽柴比的方法及装置。
乳化催化裂化原料的方法在国外已有三十多年的研究，在国内也有10多年的研究历史，但目前基本上限于试验室规模。从理论上及试验室数据均可说明，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。
现有技术中，多采用将乳化剂、钝化剂、稳定助剂和水的催化裂化原料送入乳化器乳化，在2kg/h的提升管中型装置进行催化裂化反应，汽油、轻质油、总液收的收率都比未乳化的原料增加。还有一些技术中催化裂化原料在复合乳化剂的存在下，经乳化机乳化后，进行催化裂化反应，也提高了汽油、柴油、轻质油及总液收收率。
但现有技术都未提出通过乳化催化裂化原料提高产品汽柴比的情况。同时现有技术都是在常压和较低温度下（100℃以下）乳化催化裂化原料，而在工业生产过程中，催化裂化原料的预热温度通常较高，达到140℃～220℃左右，在此温度下很难形成稳定的乳化态，而且常压、低温下形成的乳化油在催化装置的进料温度下进入喷嘴时容易造成喷嘴处压力的波动，对生产不利。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种改善催化裂化进料的分散性和雾化程度，提高裂化深度的提高催化裂化装置汽柴比值的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该提高催化裂化装置汽柴比值的方法，其特征在于：将待催化裂化原料、水和乳化剂先经预混合器混合再进入乳化设备乳化，待催化裂化原料、水和乳化剂的质量比为89.7~91.79：8.2~10：0.01~0.3，乳化后所得的乳化油直接进入催化装置进行催化反应；所述乳化设备中乳化条件为：在6000r/min~8000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.2mpa~1.3mpa，温度140℃~150℃。
目前较普遍的乳化条件一般都是在常压以及水的汽化温度（100℃）下进行乳化，但是在此条件下制得的乳化油在催化裂化的预热温度（140~220℃）下很难保持稳定状态，在乳化油进入催化裂化反应器喷嘴前就已经汽化了，既达不到“微爆”的目的，又造成喷嘴处压力波动，影响催化裂化正常操作和喷嘴寿命。本发明在催化装置进料喷嘴前新增预混合器和油水高效乳化设备，将特定温度和压力的催化裂化原料与乳化剂和水混合通过预混合器混合后经高效乳化设备乳化，乳化后的催化裂化原料为油包水型乳化油，经喷嘴雾化后的油滴内包含着许多0.5～5μm的水珠微粒，每个小水滴被油相包围着。当油滴喷出被加热时，乳化油被一次雾化，由于水和油的沸点相差较大，水先汽化，体积急剧膨胀，产生了巨大的压力，瞬间把油滴爆开，变成许多小油滴，这一过程称之为“微爆”或二次雾化。二次雾化提高了催化裂化原料的雾化效果，极大的改善了原料与催化剂的接触，提高原料油的汽化率，从而提高催化裂化反应效果。
所述的乳化设备内设有三组剪切搅拌装置。待催化原料和乳化水两路流体可容易通过各自管路上上的流量计实时流量测量，根据设定的比例及原料量通过调节水泵的变频频率来调节乳化水的流量，确保油水比例稳定，使待催化原料和乳化水以稳定的流量送至预混合器混合均匀后经乳化设备乳化；乳化设备将预混合均匀的催化原料和含有乳化剂的乳化水形成稳定的油包水型乳化催化原料。本发明乳化设备内设有三组剪切搅拌装置实现三级高速剪切，优先使用耐温耐压的转定头结构（转子和定子进行相对转动），在三级高速剪切下使得乳化设备内分散、溶解、乳化、粉碎同时完成，可更充分、更快速的实现重油的油水乳化。
所述的预混合器为2~4个串联的管道混合器。本发明将2~4个管道混合器串联作为预混合器，可以在物料输送的过程中将使待催化原料和乳化水混合均匀，达到乳化设备的要求。
所述的乳化剂为非离子表面活性剂、醇胺类表面活性剂和助溶剂按质量比为5~7：1~4：0.5~1配制的复合乳化剂。非离子表面活性剂为聚山梨酯（聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯）、失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚类中的一种或一种以上混合物；所述的助溶剂为轻柴油、低级一元醇或低级多元醇。
所述的乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺和乙醇按质量比2~5：2~5：1~2：0.5~1配制的复合乳化剂。本发明提供一种与本发明的工艺配合最好的复合乳化剂，能够在在最短的时间内将原料充分乳化，并且在两次雾化时对催化装置内的温度最为适应，雾化效果也达到最佳。从而使原料与催化剂的接触效果最好，原料油的汽化率达到最够。
优选的，所述的乳化设备内压力为1.3mpa，温度为145℃~148℃。
本发明给出一个最佳的乳化条件，能够使乳化在最短的时间内达到最佳的乳化效果，同时使二次雾化的效果最佳，所述的乳化设备内压力为1.3mpa，温度为148℃。
所述的待催化裂化原料、水和乳化剂的质量比为91：8.8：0.2。在该优选条件下能进一步优化乳化效果。
与现有技术相比，本发明的提高催化裂化装置汽柴比值的方法所具有的有益效果是：本发明提供一种提高催化裂化装置汽柴比值的方法，采用在较高压力和温度下预处理催化裂化原料的方法改善催化裂化进料的分散性和雾化程度，提高裂化深度，提高催化裂化装置汽柴比值。催化裂化原料预处理的目的主要是通过预混合和乳化的方式将催化裂化原料形成油包水的乳化液，改善进入催化裂化装置催化裂化原料油的雾化状况和汽化程度，这以“微爆”作用、分子的聚集与解聚作用原理为基础。本发明所述方法在较高压力和温度下通过预混合器和乳化设备将催化裂化原料形成稳定的乳化液，较大幅度的提高催化装置的汽柴比值。在工业装置上进行标定试验，乳化改善了裂化产品分布，汽油收率提高达2.61，汽柴比可增加0.25以上。
附图说明
图1是一种提高催化裂化装置汽柴比值的方法的工艺流程图。
其中：1、水泵2、流量计3、过滤器4、油箱5、电机6、乳化机7、预混合器8、乳化剂泵9、dcs控制10、水管11、重油管12、乳化剂管。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明一种提高催化裂化装置汽柴比值的方法做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。
乳化工艺流程
图1所示，乳化水经水管10上的计量用水泵1计量，和从乳化剂管12上的乳化剂泵8泵入的乳化剂混合；重油管11输送来的重油原料（180℃，1.5mpa）经过滤器3过滤后，经流量计2、阀门，和乳化剂以及乳化水一起经预混合器7混合后进入乳化机6乳化后，水泵1、乳化剂泵8、流量计2电路连接dcs控制9，经阀门进入催化裂化装置。乳化机6转速通过电机5控制，乳化机6内轴承的润滑冷却油通过油箱4循环并用冷却水冷却。
乳化试验原料及乳化剂
乳化试验采用的原料油为某炼油厂fcc原料，其性质分析见表1。
表1原料油性质
乳化试验采用的复合乳化剂为非离子-非离子型复合乳化剂。乳化剂1为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺和乙醇按质量比3：3：1.5：0.8配制的复合乳化剂；乳化剂2为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺和乙醇按质量比4：3：1.2：0.7配制的复合乳化剂；乳化剂3为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺和乙醇按质量比2：5：1：1配制的复合乳化剂；乳化剂4为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺和乙醇按质量比5：2：2：0.5配制的复合乳化剂；乳化剂5为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、三乙醇胺和乙醇按质量比2：5：1：1配制的复合乳化剂；乳化剂6为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、三乙醇胺和乙醇按质量比5：2：2：0.5配制的复合乳化剂；乳化剂7为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、三乙醇胺和乙醇按质量比3：3：1.5：0.7配制的复合乳化剂。
复合乳化剂物化性质见表2。
表2复合乳化剂物化性质
实施例
其中，实施例1~7为原料预处理后试验，在60万吨/年催化装置上进行标定试验。在反应温度515℃，工业现用平衡剂（rag-11）。其中实施例1中重油91重量份，水8.8重量份，乳化剂10.2重量份，乳化设备中乳化条件为：在三组6000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.3mpa，温度148℃；实施例2中重油91重量份，水8.8重量份，乳化剂10.2重量份，乳化设备中乳化条件为：在三组6500r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.3mpa，温度145℃；实施例3中重油90重量份，水9.95重量份，乳化剂30.05重量份，乳化设备中乳化条件为：在三组6000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.3mpa，温度146℃；实施例4中重油91.79重量份，水8.2重量份，乳化剂40.01重量份，乳化设备中乳化条件为：在三组6000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.2mpa，温度145℃；实施例5中重油89.7重量份，水10重量份，乳化剂50.3重量份，乳化设备中乳化条件为：在一组8000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.2mpa，温度142℃；实施例6中重油89.9重量份，水10重量份，乳化剂60.1重量份，乳化设备中乳化条件为：在一组8000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.2mpa，温度150℃；实施例7中重油90.99重量份，水9重量份，乳化剂70.01重量份，乳化设备中乳化条件为：在一组8000r/min的剪切搅拌的同时，保持乳化设备内压力1.3mpa，温度140℃。
对比例1试验为空白试验：在60万吨/年催化装置上进行标定试验。在反应温度515℃，工业现用平衡剂（rag-11）。
汽柴比变化见表3：
表3催化裂化产品分布，m%
从表3可以看出，催化裂化原料预处理后改善了裂化产品的分布，汽柴比值提高0.25以上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。