允许改进的升级回收来自燃烧烟气的卡路里的催化裂化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油馈分的催化裂化领域。
【背景技术】
[0002] 精炼厂的催化裂化装置的主要目的是生产用于汽油的主要成分，即具有在35°C到 250°C之间的蒸馈范围的馈分。
[0003] 在催化裂化装置（表示为FCC)中，热平衡通过在反应阶段期间沉积在催化剂上的 焦炭的燃烧保证。该燃烧通过经由被称作"主风机"缩写为MAB的压缩机喷射空气而发生 在再生区域。
[0004] 典型地，催化剂W在0. 5%到1%之间的焦炭含量（定义为焦炭质量除W催化剂的 质量）进入再生区域，并且W小于0. 01 %的焦炭含量离开所述区域。在该阶段期间，燃烧烟 气产生并W在640°c到800°C之间的温度离开再生区域。然后取决于所述装置的配置该些 烟气将经历一定数量的后处理，W便：
[0005] -为生产蒸汽的目的回收一部分它们的热量，
[0006] -从它们除去被称为微粒的并且来自催化剂的固体颗粒，
[0007] -净化它们W除去含氮和含硫的化合物（被通称称为NO济soX)。
[000引在该些阶段之后，燃烧烟气可W经由精炼厂的烟画被排放到大气中，满足现有的 环境标准。
[0009] 从烟气中回收热量产生的蒸汽被分成S种不同的热量级别并且因此S种不同的 压力级别。
[0010] 因此在被称为高压（HP)、中压（M巧和低压（LP)的蒸汽生产之间引起差别。
[0011] -高压蒸汽对于在45到100己（1己=105pa)之间的压力范围通常在在380到 450°C之间的温度范围。
[0012] -中压蒸汽对于在15到40己之间的压力范围将在220到350°C的温度范围。
[0013] -至于低压蒸汽，其位于较低的温度范围，对于在2.5到10己之间的压力水平在 170到250°C之间。
[0014] -取决于所考虑的精炼厂及其公用事业网络，该些范围可W显著改变。
[0015] 最高热级的高压蒸汽是最追求的，在该个程度上它可W为用于比中压蒸汽更宽范 围的处理流体的高温热源，中压蒸汽就其本身而言，比低压蒸汽更有用，低压蒸汽的出口由 于其低的热量水平仍然限制在精炼厂中，因此限制其作为热源的利用。
[0016] FCC装置的给料通常由姪或主要包含（即至少80% )分子的姪的混合物组成，其 沸点超过340°C。该主给料还包括有限数量的金属（Ni+V)，浓度通常小于50ppm，优选地小 于20ppm，并且氨含量通常大于11重量％，典型地包括在11. 5 %和14. 5 %之间，并且优选地 包括在11. 8重量％和14重量％之间。
[0017] 给料的Conradson残碳（缩写为CCR并由标准ASTMD482定义）提供催化裂化过 程期间的焦炭生产量的估算。依赖于给料的Conradson残碳，焦炭的产生需要特殊尺寸的 装置W满足热平衡。
[001引因此，当给料具有导致焦炭含量大于为了确保热平衡所需要的含量的CCR时，过 剩的热量必须被去除。该可W例如，并且非穷举地，通过安装"催化剂冷却器"，一种本领域 技术人员众所周知的交换器，其在外部通过与水交换来冷却一部分包含在再生器中的催化 剂来实现，因此导致产生高压蒸汽。
[0019] 相反地，在某些情况中，特别是对于石脑油类型的轻给料，在FCC中处理的给料具 有不足的焦炭，并且热平衡必须通过加入补充热源来实现。本领域技术人员已知该可W通 过不同的方式实现，例如增加给料的预热，该导致预热炉的尺寸和有关公共设施的消耗的 增加，或者通过在再生器的水平加入具有高的焦炭潜能的源自FCC的馈分，被称作焦炭馈 分，通常是"浆液"馈分，即占优势的芳香族360°C+馈分，或任何姪馈分例如燃油2号或家 用燃料。
[0020] 该种将"浆液"馈分或燃油2号馈分再循环到再生器是成问题的，因为在再生器中 普遍的温度为约650°C到750°C，该再循环的一部分蒸发，形成将在再生器的稀释相中被发 现的裂化气，因此有形成能够破坏装置的正确运行的热点的风险。
[0021] 该种现象，称作"后燃烧"，可W被定义为在装置中不需要的点位的燃烧的重新开 始，特别是在旋风器的入口。
[0022] 此外，该再循环流冒着在催化床中燃烧的风险，形成局部的高温火焰，在其前方能 够使催化剂暴露于局部高温（热点）。该些局部高温，与蒸汽的出现联合，削弱催化剂（沸 石）的活性部分并因此抑制其裂化功能。
[0023] 在FCC中处理的重质馈分可W特别地源自常压蒸馈，真空蒸馈，加氨转化装置，焦 化装置，加氨处理或脱渐青装置，但是也有生物质类型的来源例如植物油或纤维素。
[0024] 本发明的好处包括在主空气压缩机（MAB)的出口采用燃烧烟气或热量水平可同 与空气交换相匹配的任何其它来源的卡路里预热燃烧空气。
[0025] 通过W该种方式改进装置的能效，该种特殊的实现因此使得能够将部分低压（LP) 蒸汽的生产转换成高压化巧蒸汽和/或限制例如燃油或燃气或焦化馈分的工艺的应用。 [00%] 对现有巧术的审杳
[0027] 使用在催化裂化装置的再生器的出口收集的燃烧烟气的热交换系统通常包括被 称为废热锅炉（"废热锅炉"）的产生蒸汽的锅炉和被称为节能器的交换器，其使得能够产 生低压蒸汽和过热水。
[002引-专利US3, 769, 203描述了在被引入立管之前将给料预热到需要的温度。
[0029]-专利US7, 491，315描述了由源自再生器的烟气间接预热给料。
[0030] -专利US3, 838, 038和US6, 558, 531描述了在从汽提塔通到再生器的传输管线中 的催化剂的温度升高。
[0031] 我们没有发现任何描述在位于静电分离器和节能器之间的水平的再生烟气与离 开空气压缩机的燃烧空气之间热交换的文件。
【发明内容】
[0032] 本发明本质上设及在管线中用于从燃烧烟气回收热量的新的热交换。该交换发生 在来自再生器在废热锅炉（本领域技术人员称为"废热锅炉"并表示为WHB)的下游被收集 的烟气，一方面与静电沉淀器巧SP)的上游或下游之间，另一方面与压缩机的下游的燃烧 空气之间。新的热交换优选地基于在静电沉淀器巧S巧和被称作节能器巧C0)的交换器之 间收集的燃烧烟气进行。
[0033] 该热交换通过可W为本领域技术人员知晓的任意类型的交换器实现，例如平板交 换器，或结构管式交换器或还有旋转类型的交换器。
[0034] 在现有技术的系统中，所得到的压缩机下游的燃烧空气的温度介于环境温度和为 了将空气带到再生器的压力所需要的压缩系数之间。该温度通常位于110°c到300°C之间， 优选地在150-250°C。使用根据本发明的新的热交换，燃烧空气被加热到在200到350°C之 间并且优选在250°C和300°C之间。
[0035] 通过该新的热交换，被再生器烟气携带的卡路里通过燃烧空气的进入被传递到再 生器的内部。
[0036] 该些卡路里因此处于高的热量水平，再生器的温度典型地位于约700°C /800°C。
[0037] 在相关的焦化给料的一般情形中因此需要安装运行在包含在再生器中的催化剂 的支路回路上的外部交换器，被称作"催化剂冷却器"的交换器，W便保持FCC的热平衡，该 过剩的热量通过经由所述"催化剂冷却器"产生高压蒸汽而除去。
[003引"催化剂冷却器"是流化床交换器，其运行基于在再生过程中直接包含在热的催化 剂化00°C到700°C)上的卡路里并且使得能够产生高压蒸汽（HP巧。
[0039] 因此代替如在节能器中那样产生低压蒸汽，新的布置使得能够产生额外的比根据 现有技术生产的低压蒸汽的热量水平更高的高压蒸汽，并且因此允许使用该高压蒸汽作为 比用低压蒸汽高得多的热源热交换。
[0040] 在低焦化给料的情形中，其热平衡由外部热源（例如用于预热给料的燃油）保证， 根据本发明的新的热交换引起的额外的供热使得能够减少所述外部热源的消耗。
[0041]因此代替生产低压蒸汽和消耗燃油，不再生产低压蒸汽，同时节约燃油。还有在该 一情形中，根据本发明的该布置使得能够提升关于根据现有技术集成的系统产生的效用的 热量水平。
[0042] 概括地说，根据本发明的布置使得能够更好地通过产生具有更高热量水平的效用 来升级回收来自燃烧烟气的热量，因此能够比根据现有技术的系统更容易地升级回收。
[0043] 更确切地，本发明能够被看做用于催化裂化Conradson碳范围从0. 1 (或甚至小于 0. 1的值）到大于0. 4并优选大于0. 5的值的减压柴油（VG0)类型或常压渣油的重质馈分 的方法，一种使用流化床催化裂化装置的方法，所述装置包括反应区段，其具有上升流或下 沉流，和催化剂再生区段，在其中通过燃烧空气来燃烧沉积在反应区段中的催化剂上的焦 炭，所述方法的特征在于所述燃烧空气被预热到在200至Ij350°C之间并且优选地在250°C到 30(TC之间的温度，是通过使用在废热锅炉的下游和节能器的上游收集的再生烟气的热交 换进行的，在该个位置可利用的燃烧烟气处于在300°C到650°C之间的温度，由燃烧空气提 供的过剩的卡路里根据两种特定的情形被转变：
[0044]a)当催化裂化装置包括被称作"催化剂冷却器"的使得能够产生高压（册）蒸汽的 再生催化剂交换器时，过剩的热量在外部交换器的水平在被收集在被称作"催化剂冷却器" 的再生器处的热催化剂上被转变成高压蒸汽（HP蒸汽，即在45己到100己之间，并且优选 地在50到70己之间），
[0045] b)当催化裂化装置不包括被称作"催化剂冷却器"的再生催化剂交换器时，过剩的 热量使得能够减少高炉为了预热所述燃烧空气而消耗的燃料。
[0046] 对于上升流（被称作"立管"）和下沉流（被称作"滴管"）催化裂化装置能够同 样地运行良好。
[0047]-当催化裂化装置运行上升流时，运行条件如下，适用于情形a)和情形b)两者：
[0048] -立管出口处的温度在520°C到600°C之间，
[0049] -C/0比在6到14之间，并且