本发明提供基于低分子烃活化强化的重油下行床固体热载体毫秒热解装置，属于石油加工领域。
2.
背景技术：
重油轻质化是当今世界各国石油加工的重要课题之一。我国大部分原油中渣油含量高，轻质油含量低，加之近年来一些重质油(稠油)产量不断增长和部分国外重质原油的引进使重油轻质化问题更为突出。重油加工方法常有催化裂化、溶剂脱沥青、减粘、焦化、热裂化、重油加氢等方法，总的说来，不外乎加氢和脱碳两大类，其中重油脱碳加工是当今石油炼制的主要方式，脱出碳的合理利用一直未得到很好解决。在重油固相载体循环裂解工艺中主要有重油催化裂解、灵活焦化、流化焦化、重油流化改质等。重油催化裂化除得到的目的产物(汽柴油和烯烃化工原料)外，脱除的残碳在再生器中燃烧放热，一部分加热催化剂作为裂解的热源，一部分用取热器取热产生蒸汽外送或发电，反应温度较低约500℃－650℃，对重油原料的残碳和重金属含量要求较高，劣质重油难以满足要求；劣质重油灵活焦化和流化焦化反应温度低，约450℃－600℃，主要是生产焦化汽油、柴油和用作催化原料的焦化蜡油，焦碳燃烧部分循环作为热载体、部分气化产生合成气，但裂解时间过长，轻质油收率较低；劣质重油流化改质(如恩格哈德开发的art工艺、洛阳石化设计院的hcc工艺等)采用与重油催化裂化工艺相似的循环流化床技术，反应温度约400℃－600℃，裂解时间短，轻质油收率较高，但由于脱除残炭量过大，外取热设计困难而限制了推广应用。
另外在重油热解过程中存在裂化反应和缩聚反应，由于重油缩聚反应再生成焦炭前驱物时生成大量氢和小分子烃自由基，通过小分子烃活化提前引入大量的小分子烃自由基能够有效的抑制缩聚反应，调控与强化重油热解反应，大幅度提高重油热解液体收率、选择性和经济效益。
如何开发最大化清洁高效利用好重油资源实现轻质化的工艺和设备已成为我国石油工作者迫待解决的重大课题。
3.
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服现有重油加工装置存在的不足而一种基于低分子烃活化强化的重油下行床固体热载体毫秒热解装置，通过固体热载体循环、下行床反应和小分子烃活化自由基强化重油毫秒热解，一直缩聚反应，大幅度提高轻质油品收率，结焦后的固体热载体燃烧或气化再生，从而实现重油高效高液收清洁加工。
本发明的技术方案：
基于低分子烃活化强化的重油下行床固体热载体毫秒热解装置，由气固分离器、返料控制器、高效雾化喷嘴、下行反应管、气固快速分离器、热解油气出口、流量调控器、分馏塔、再生剂入口、再生反应器、换热器、再生气出口、小分子烃活化器组成。下行反应管通过气固分离器、返料控制器、小分子烃活化器和流量调控器与再生反应器连通组成一个循环反应体系；下行反应管上部设置有对称的高效雾化喷嘴，下部装有气固快速分离器，气固快速分离器气体出口为热解油气出口，气固快速分离器固体出口通过流量调节器与再生反应器下部连通；再生反应器底部设有再生剂入口，顶部设有气固分离器；气固分离器固体出口斜下通入返料控制器，返料控制器出口连接小分子烃活化器，然后接入下行反应管顶部，气固分离器气体出口通过换热器与再生气出口相连；热解油气出口通入分馏塔，分馏塔产品侧线分为塔底油浆出口、塔中汽油馏分出口和柴油馏分出口、塔顶为热解干气出口；热解干气出口分为两路，其中一路与小分子烃活化器联通参与活化循环，一路外送。
下行反应管的反应温度为500-850℃，固体热载体为半焦微球、氧化铝微球、铝酸钙多孔微球、镁铝尖晶石多孔微球、硅酸铝多孔微球、硅酸钙多孔微球、硅酸镁多孔微球、负载碱金属或/和碱土金属的多孔微球载体中一种或多种的混合物。
再生反应器的反应温度为680℃-1250℃，再生剂为氧化剂与水蒸气的混合物或氧化剂，氧化剂为氧气、空气和富氧空气中的一种；再生气为合成气或烟气。
气固分离器为惯性分离器、卧式旋风分离器、立式旋风器中一种或多种的组合。
再生反应器为提升管再生器、湍流流化床再生器和鼓泡流化床再生器中的一种或多种的组合。
返料控制器和流量控制器为非机械控制阀或机械控制阀，非机械控制阀为l型返料器、u型返料器、j型返料器和n型返料器中的一种或多种组合，机械控制阀为液压滑动塞阀和电动滑动塞阀。
4.附图说明
本发明将实施例来详细叙述本发明的特点。
附图1为本发明的的结构示意图。
附图的图面设明如下：
1.气固分离器，2.返料控制器，3.高效雾化喷嘴，4.下行反应管，5.气固快速分离器，6.热解油气出口，7.流量调控器，8分馏塔.，9.再生剂入口，10.再生反应器，11.换热器，12.再生气出口，13.小分子烃活化器。
下面结合附图和实施例来详述本发明的特点。
5.具体实施方式
实施例，基于低分子烃活化强化的重油下行床固体热载体毫秒热解装置，由合成气分离器(1)、双调控返料器(2)、高效雾化喷嘴(3)、下行反应管(4)、气固快速分离器(5)、热解气出口(6)、流量调节器(7)、蒸汽入口(8)、氧化剂入口(9)、组合式提升管气化反应器(10)、换热器(11)、合成气出口(12)、汽提器(13)、高温循环管(14)组成，下行反应管(4)和高温循环管(14)分别通过双调控返料器(2)与组合式提升管气化反应器(10)连通组成两个循环反应体系；下行反应管(4)上部设置有对称的高效雾化喷嘴(5)，下部装有气固快速分离器(5)，气固快速分离器(5)气体出口为热解气出口(6)，气固快速分离器(5)固体出口通入汽提器(13)，汽提器(13)出口通过流量调节器(7)与组合式提升管气化反应器(10)下部连通；高温循环管(14)底部与组合式提升管气化反应器(10)下部直接连通；组合式提升管气化反应器(10)下部设有蒸汽入口(8)和氧化剂入口(9)，上部设有合成气分离器(1)；合成气分离器(1)固体出口斜下通入双调控返料器(2)，双调控返料器(2)出口连接下行反应管(4)顶部和高温循环管(14)顶部，合成气分离器(1)气体出口经换热器(11)与合成气出口(12)相连。
基于低分子烃活化强化的重油下行床固体热载体毫秒热解装置，由气固分离器(1)、返料控制器(2)、高效雾化喷嘴(3)、下行反应管(4)、气固快速分离器(5)、热解油气出口(6)、流量调控器(7)、分馏塔(8)、再生剂入口(9)、再生反应器(10)、换热器(11)、再生气出口(12)、小分子烃活化器(13)组成。下行反应管(4)通过气固分离器(1)、返料控制器(2)、小分子烃活化器(13)和流量调控器(7)与再生反应器(10)连通组成一个循环反应体系；下行反应管(4)上部设置有对称的高效雾化喷嘴(3)，下部装有气固快速分离器(5)，气固快速分离器(5)气体出口为热解油气出口(6)，气固快速分离器(5)固体出口通过流量调节器(7)与再生反应器(10)下部连通；再生反应器(10)底部设有再生剂入口(9)，顶部设有气固分离器(1)；气固分离器(1)固体出口斜下通入返料控制器(2)，返料控制器(2)出口连接小分子烃活化器(13)，然后接入下行反应管(4)顶部，气固分离器(1)气体出口通过换热器(11)与再生气出口(12)相连；热解油气出口(6)通入分馏塔(8)，分馏塔(8)产品侧线分为塔底油浆出口、塔中汽油馏分出口和柴油馏分出口、塔顶为热解干气出口；热解干气出口分为两股，其中一股与小分子烃活化器(13)联通参与活化循环。
下行反应管(4)的反应温度为500-850℃，固体热载体为半焦微球、氧化铝微球、铝酸钙多孔微球、镁铝尖晶石多孔微球、硅酸铝多孔微球、硅酸钙多孔微球、硅酸镁多孔微球、负载碱金属或/和碱土金属的多孔微球载体中一种或多种的混合物。
再生反应器(10)的反应温度为680℃-1250℃，再生剂为氧化剂与水蒸气的混合物或氧化剂，氧化剂为氧气、空气和富氧空气中的一种；再生气为合成气或烟气。
气固分离器(1)为惯性分离器、卧式旋风分离器、立式旋风器中一种或多种的组合。
再生反应器(10)为提升管再生器、湍流流化床再生器和鼓泡流化床再生器中的一种或多种的组合。
返料控制器(2)和流量控制器(7)为非机械控制阀或机械控制阀，非机械控制阀为l型返料器、u型返料器、j型返料器和n型返料器中的一种或多种组合，机械控制阀为液压滑动塞阀和电动滑动塞阀。
具体运行时，部分循环回来的热解干气在小分子烃活化器(13)中与从返料控制器(2)流下的650℃-1200℃高温固体热载体混合和解离活化后，活化小分子烃与高温固体热载体一起流入下行反应管(4)顶部；用高效雾化喷嘴(3)将预热到150℃-350℃的的重油从下行反应管(4)进料口喷入下行反应管(4)上部，油雾与高温固体热载体和活化小分子烃毫秒混合、加热、汽化和强化热解，反应温度为500-850℃；油气和结焦待生固体热载体向下高速顺流到下行反应管(4)底部的气固快速分离器(5)进行气固分离；油气进分馏塔(8)激冷与分离，油浆返回与重油混合循环使用，部分热解干气返回到小分子活化器，其他热解汽柴油和液化气以及剩余热解干气作为中间产品输出；结焦待生固体热载体通过流量调控器(7)进入再生反应器(10)下部与再生剂发生燃烧反应，反应温度为680℃-1250℃，再生气和高温固体热载体在再生反应器(10)顶部的气固分离器(1)中进行气固分离；高温固体热载体按1～14的载体油比经返料控制器(2)流入下行反应管(4)顶部参与循环、裂解重油，再生气经过换热器(11)换热后从再生气出口(12)输出。
本发明所提供的基于低分子烃活化强化的重油下行床固体热载体毫秒热解装置，通过固体热载体循环、下行床反应和小分子烃活化，利用高温固体热载体和小分子烃自由基强化毫秒热解残碳含量15％的重油生产轻质油品，轻质油收率相对提高10个百分点以上，设备体积小，钢材耗量低，固定投资大大降低；常压操作简单，开停车方便，连续性好，油种适应性强。