专利名称：一种重油轻质化加工方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重质或劣质的原油、稠油、减压渣油、热解焦油、循环油、澄清油、 浙青、油砂、油石和油页岩等原料油的轻质化加工方法，具体说是一种原料油热裂化和焦炭 燃烧气化耦合的工艺方法，属于重油或煤、生物质热解油加工和高值化利用的能源化工领 域。
背景技术：
社会经济的快速发展对燃料油、气资源的需求量急剧增大，而原油的可采储量正 逐年下降，其重质化和劣质化程度逐步加深。因此，提高原油尤其是重质原油的深加工利用 程度，对于缓减油气资源短缺现状具有积极意义。从我国石油炼制的原料油特性分析，重质 原油产量逐年增大，品质逐渐下降。进口原油中以中东含硫或高硫原油、委内瑞拉稠油和哈 萨克斯坦含硫原油占主要部分，加拿大油砂浙青也是潜在的进口原油资源，均属于含硫的 重质原油。概括而言，我国原料油的重质油所占的比重增加，原油中残炭、硫、氮和金属含量 增多，这必将对已有的石油炼制工艺技术提出更加苛刻的要求。通常来讲，重油的轻质化是在一定条件下渣油大分子或高分子碳、氢元素的重新 分配，形成分子量相对较小、氢碳比较高的轻质组份的工艺过程，主要包括加氢和脱碳两大 类技术手段。重油加氢反应较汽柴油加氢具有更加苛刻的工艺条件才能实现，其设备投资 巨大，工业化应用进度缓慢。重油的脱碳工艺工业应用成熟，其中催化裂化和延迟焦化是主 要的重油经脱碳而轻质化的工艺技术。催化裂化对原料油的要求相对苛刻，重质油较高的 残炭值和含有的Ni、V等金属均能导致催化裂化催化剂严重积碳失活甚至是永久性失活， 所以，催化裂化对上述原料油的适应性较差。相对而言，延迟焦化对含硫、氮、金属和残炭值 高的重质原料油适应能力更强，具有更好的适用性。值得注意的是含硫原料延迟焦化将副 产含硫甚至是高硫石油焦，其实用价值较低。目前只有少量延迟焦化工艺生产的石油焦可 作用冶金电极或其他功能材料，含硫石油焦需要高温煅烧加工后才可提高其品质，而大多 数含硫石油焦均作为锅炉燃料，其价格低廉，整体经济性较差。相对于国内广泛采用延迟焦化进行重油深度加工而言，国外在重油深度热加工方 面具有更加灵活多样的工艺模式，如美国埃克森工程公司从上世纪五十年代相继公开了多 个有关渣油流化焦化的工艺技术。渣油流化焦化工艺实现了重油轻质化的连续生产，不需 要外置加热炉，依靠热裂化反应中产生的焦炭燃烧供热，避免了已有焦化工艺中加热炉管 的结焦问题。并且该工艺的重油裂解速率明显加快，焦炭和残炭的比值显著降低，可获得更 多低沸点轻质馏分油产物，在美国和加拿大等国建有多套工业化装置。进入七十年代中后 期，随着对环境污染的关注目益突出，流化焦化的烧焦过程中硫氧化物、氮氧化物的排放和 副产粉状石油焦的高值化应用问题，逐渐限制了流化焦化工艺的发展。为了解决上述问题， 埃克森公司又开发了流化焦化和石油焦气化的联合工艺(即灵活焦化)，随后在日本、美国 和委内瑞拉等国建成工业化生产装置。该工艺技术拓宽了原料油的适用性，副产石油焦得 到更为合理的利用，但装置的工艺流程较复杂，控制难度大，增大了设备投入，石油焦气化所得燃气的热值低，其应用没能得到持续快速发展。近年来，国内在重油热转化的流化床反应工艺方面正逐渐引起研究者的关注。专 利技术CN 1600831公布了一种重油固体热载体循环裂解和气化技术，该工艺中重油首先 经预热后和高温热载体在下行床混合并完成热解，产生的含焦热载体先经上行提升管部分 烧焦升温，剩余的含焦高温热载体导入气化反应器并鼓入高温蒸汽进行气化反应，反应后 的高温热载体重新和重油下行混合热解，进入下一个循环。中国石化石油化工科学研究院 的专利CN 101451073公开的一种热裂解与气化联合加工重质油的方法，采用床内循环的 方式，通过调整反应器不同部位的直径将整个反应系统自上而下分成气固分离区、热解区 和气化区。重质原料油由反应器的气固分离区底部喷入，和反应器底部完成气化反应的高 温热烟气和部分焦炭颗粒热交换并进行热解反应，产生的热解轻质组份和上升气流一起经 气固分离后导出，热裂解重质组份形成的焦炭和气固分离的固体焦粉落入气化区进行气 化，由此实现了重质油的完全转化。中国石油大学在油砂和油页岩等非常规重质原料油的 加工方面提出了一种直接流化床焦化的专利技术CN101358136，该工艺直接将油砂等含固 体成分的原料供入焦化反应器，经反应器内来自烧焦后的高温热载体换热升温后完成焦化 反应，反应油气汽提后进入分离和稳定系统，附着焦炭的热载体输送到烧焦器燃烧焦炭，为 反应系统提供热量。产生的高温热载体部分循环利用到焦化反应器，另一部分排出系统，维 持装置内固体热载体的总量平衡。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种重油轻质化加工方法。本发明的另一个目的是提供一种用于实现所述重油轻质化加工处理的装置。为实现上述目的，所述发明的技术方案主要包括两个方面本发明的一个方面是提供了一种重油轻质化加工方法，包括以下步骤(1)首先将重质原料油或固态的油砂、油石和油页岩等原料通过供料系统引入热 裂化反应器；(2)所述热裂化反应器的原料与来自燃烧(气化)反应器输送来的高温固体热载 体在流化状态下快速完成热量交换、达到预定的温度，同时在固体热载体表面进行原料油 热裂化反应；(3)所述热裂化反应达到平衡后的气相和轻质烃类产物由流化介质气体携带进入 后续的吸收稳定系统和分离系统；(4)所述的热裂化反应达到平衡后，附着于固体热载体表面的重质焦炭(石油焦) 由热裂化反应器的固体载体溢流口进入汽提系统，待固体热载体夹带和吸附的轻质组份被 吹扫干净后，经返料系统进入燃烧/气化反应器；(5)所述的含焦固体热载体在燃烧/气化反应器中进行燃烧或气化反应，若为燃 烧反应时，由反应器底部通入氧化和流化气体，含焦固体热载体在气体的携带下流化提升， 并完成焦炭的燃烧反应；若为气化反应时，由反应器底部通入气化和流化气体，含焦固体热 载体在气体的携带下流化提升，并完成焦炭的气化反应；(6)所述的燃烧(气化)反应气相产物(烟气或气化气)和固体热载体由一级气 固分离器实现分离后，高温固体热载体进入所述的热裂化反应器进行下一个循环，夹带灰
5分的气相产物进入二级气固分离器，实现灰分和气相产物的分离，并将分离的气相产物导 入余热回收系统和气体净化系统。优选地，(1)中所述的供料方法，原料油为重质或劣质原油、稠油、减压渣油、热解 焦油、循环油、澄清油、浙青或它们的任意混合物时，原料油经预热后由雾化喷嘴供料，供料 方式可以是向固体热载体床层表面喷射供料，也可以是固体热载体密相床内雾化供料或反 应器底部风室内雾化供料；原料油为油砂、油石和油页岩等固态原料时，采用冷态螺旋给料 器供料，且原料需粉碎到0 IOmm的粒径范围；优选地，所述步骤⑵、(4)、(5)和(6)中采用的固体热载体为石英砂、氧化铝、催 化裂化废催化剂、石灰石等，固体热载体颗粒粒径范围为0. 02 5mm ；优选地，所述重油轻质化方法中用于固体热载体流化、输送及反应产物汽提所采 用的气相介质为氮气、水蒸汽或热裂化反应干气，为了便于后续产物分离，最优化采用水蒸 汽作为气相介质；优选地，所述步骤(5)中燃烧(气化)反应器通入的气体为空气、氧气、水蒸气、二 氧化碳、氧气和水蒸气的混合气体。最优化的燃烧反应通入的气体为空气，气化反应通入的 气体为氧气和水蒸汽的混合气体；优选地，所述步骤( 热裂化反应温度控制在450 650°C ；优选地，所述步骤(5)在燃烧(气化)反应器中若为燃烧反应时，控制床内温度为 800 1000°C ；优选地，所述步骤(5)燃烧(气化)反应器中若为气化反应时，控制床内温度为 900 1200 °C ；本发明的另一个方面是提供一种完成所述重油轻质化加工方法的系统装置，包括 燃烧(气化)反应器1、分配阀2、一级气固分离器3、二级气固分离器4、余热回收换热器5、 热裂化反应器6、汽提系统7、返料系统8以及所述工艺系统中物料流入和流出各单元组件 的进出口设置，分别为原料油入口、热裂化反应器流化气体入口、热裂化反应产物汽提气入 口、返料输送控制气体入口、氧化/气化和流化气体入口、排■口、烟气或气化气出口、热裂 化反应产物出口、灰分收集口、余热回收换热水和对应蒸汽的进出口。反应系统的核心单元 设备燃烧(气化)反应器1、分配阀2、一级气固分离器3、热裂化反应器6、汽提系统7和返 料系统8顺次连接，构成循环回路，通过控制和调节物料热裂化反应器流化气体、产物汽提 气体、返料输送气体、氧化/气化和流化气体等气体的流量，保证固体热载体在系统内循环 流化，并通过固体热载体与反应原料的热量传递使反应物达到所需的反应温度，分别在热 裂化反应器6和燃烧(气化)反应器1中完成热裂化和燃烧(气化)反应。优选地，所述的燃烧(气化)反应器1设置排渣口，为了保持系统中固体热载体的 总量平衡，可将系统长周期运转时累积的固体残渣由此口排放到系统外。为了保证固体热 载体有足够的烧焦升温时间，可调整反应器不同部位的横截面积。优选地，所述的一、二级气固分离器3、4为旋风分离器，通过一级气固分离器可将 完成燃烧(气化)反应的高温固体热载体与夹带飞灰的气体产物(烟气或气化气)分离， 高温固体热载体和粒径较大的飞灰由旋风分离器料腿经分配阀3部分返回燃烧(气化)反 应器1，部分导入热裂化反应器6，夹带粒径较小飞灰的气体产物(烟气或气化气)进入二 级气固分离器，将小粒径飞灰和气体产物分离，分离出的气体产物进入余热回收和气体净化系统。余热回收系统将高温烟气或气化气的热量转化为过热蒸汽用于所述工艺系统或发 电。收集的飞灰中富集了原料油中含有的微量金属Ni和V等高附加值重金属物质，可进行 纯化处理回收利用。优选地，所述的分配阀3为气控阀或机械控制阀，用以调节/燃烧气化反应器1产 生的高温固体热载体输送到热裂化反应器中的量，以满足原料油热裂化反应所需热量。优选地，所述的热裂化反应器6包含有原料油供料系统、热裂化反应室、热裂化反 应器风室和布风板。所述的原料油供料系统当供料为液相原料时优选为雾化喷嘴10，当供 料为固相原料时优选为螺旋供料器11。原料油热裂化反应时间和汽提时间可以由流化气和 汽提气流速度和所述热裂化反应器6和汽提系统7内固体热载体的床层高度和宽度确定。优选地，所述工艺中的返料系统8、汽提系统7和热裂化反应器6通过内部分隔挡 板隔离而底部连通的一体化结构或返料系统由返料滑阀9替代的返料单元，主要起到所述 系统中固体热载体输送流量控制和避免所述系统中燃烧(气化)反应器1内气体反串的料 封作用。优选地，所述的汽提系统7和返料阀系统8的气相输送气体为水蒸气。通过控制 汽提气体和流化气体流量和汽提、返料室大小来调节附着焦炭固体热载体的移动速度和深 度汽提反应产物的速度。本发明技术的基本原理由附图1所示。重油加工过程由原料油热裂化和焦炭燃烧 (气化)两个反应器组成，并通过控制反应系统内部固体热载体的循环流化来实现两个反 应器中物料和热量传递，最终使重油达到完全高值转化的目的。具体来说，原料油首先进入 热裂化反应器，与来自燃烧(气化)反应器的高温固体热载体在流态化下快速换热，并在固 体热载体表面完成热裂化反应，反应产物伴随流化介质快速脱离反应体系，由此减少了反 应结焦，使热裂化反应中轻质馏分油收率达到最大化。反应中析出的残炭和反应结焦附着 于固体热载体表面经返料装置进入燃烧(气化)反应器，通过鼓入含氧介质在流化状态下 将焦炭氧化燃烧，为反应系统供热，并副产高温过热蒸汽用于本工艺系统或用于发电；本发 明思想的另一种模式是经返料装置进入燃烧(气化)反应器的含焦固体热载体在气化气体 作用下转为气化气，进一步通过水汽变化反应调节H2和CO的比例作为合成气原料气或制 氢用于燃料油加氢精制。最终将高温固体热载体经气固分离后输送进入热裂化反应器继续 下一个循环。整个反应系统有机耦合，实现重油的完全转化利用和废弃残渣的超低排放。本发明方法的有益效果是所述的重油轻质化加工方法，将重质或劣质的原油、 稠油、减压渣油、热解焦油、循环油、澄清油、浙青、油砂、油石和油页岩等原料油转化为裂化 气、汽油、柴油和蜡油等轻质油品，以及将热裂化反应中产生的焦炭和原料油本身存在的残 炭燃烧或气化。所述的发明方法通过燃烧和气化所述反应系统中产生的石油焦炭后回收灰 分而将原料油中含有的微量金属(如原油中通常含有Ni和V元素)得到富集。所述的重油 轻质化加工方法可实现原料油的完全转化，热裂化反应所得裂化气直接并入炼厂气相低碳 烃的分离系统；裂化汽油和柴油产品也可直接并入后续的加氢精制系统；裂化反应所得蜡 油残炭显著降低，可作为催化裂化的原料油作进一步深加工；热裂化反应产生的石油焦炭 通过燃烧放热制备过热水蒸气用于工艺系统或发电，或经气化制得富含吐和CO的气化气 作为合成气原料或通过水汽变换反应制备氢气，用于加氢精制反应的原料氢；燃烧(气化) 反应副产的飞灰富集有Ni和V等金属，可通过进一步加工形成高附加值产品。
本发明所述的重油轻质化加工方法，是一种对重油高效转化与高值化利用的方 法，具有如下优点1、所述的发明方法对原料油适应性广，不仅适应于常规的催化裂化或加氢裂化等 轻质化手段采用的原料油，而且可适应于S、N、金属和残炭含量均较高或超高的重质和劣质 原料油，如减压渣油、热解焦油、循环油、澄清油、浙青、油砂、油石和油页岩等原料油的轻质 化加工。2、所述的发明方法避免了已有延迟焦化工艺处理重油时焦化和水力除焦切换间 歇操作以及加热炉管易结焦堵塞等方面的缺点，实现了连续进出料的重油轻质化工艺。3、所述的发明方法采用流化床热裂化模式，原料油的传热和传质速度快且均勻， 减少热裂化反应的干气产量，提高轻质油品的产率，降低焦炭和残炭比值，同时避免了常规 流化焦化工艺产生粉状焦炭难以利用的缺点，将热裂化产生的石油焦炭燃烧供热或气化制 备合成气。4、所述的发明方法采用原料油热裂化和石油焦炭燃烧(气化)耦合的工艺方法有 效集成并优化利用了热裂化和燃烧(气化)两个反应过程的工艺条件，使得所述发明方法 的工艺较已有灵活焦化采用的重油焦化-石油焦燃烧供热-石油焦气化技术更加简洁。5、所述的发明方法整个系统采用自热式反应，不需要额外供热。产生的高温烟气 或气化气体通过余热回收锅炉可副产高温过热蒸汽用于所述发明方法的工艺系统，具有较 好的节能效果。6、所述的发明方法气化反应器产生的气相产物中含有硫化氢等环境污染物和二 氧化碳温室气体，通过后续净化系统可将硫化氢转化为我国缺少的产品硫磺，而且通过与 变换反应组合为二氧化碳捕集提供最现实的途径，有利于实现清洁生产。
附图1 本发明技术重油轻质化加工方法原理示意图；附图2 实施本发明技术重油轻质化加工方法的装置流程示意图；附图3 实施本发明技术重油轻质化加工方法的另一种装置流程示意图；附图4 实施本发明技术重油轻质化加工方法热裂化反应器与汽提、返料系统的 一种连接方式；附图5 实施本发明技术重油轻质化加工方法热裂化反应器与汽提、返料系统的 另一种方式；附图6-8 实施本发明技术重油轻质化加工方法液态原料油的三种不同进料方 式；附图9 实施本发明技术重油轻质化加工方法固态原料油的进料方式。其中，附图标记如下1-燃烧(气化)反应器；2-分配阀；3-—级气固分离器；4-二级气固分离器；5-余 热回收换热器；6-热裂化反应器；7-汽提系统；8-返料系统；9-返料滑阀；10-雾化喷嘴； 11-螺旋供料器。
具体实施例方式所述发明方法的具体实施方式
不仅适用于常规的用于催化裂化和加氢裂化的原 料油，也可适用于高硫、氮、金属和残炭含量的重质或劣质原料油的加工处理，其中，附图1 所示的工艺流程是集中体现本发明技术思想的基本原理，附图2是表现该发明技术的一种 工艺装置流程，它主要由燃烧(气化)反应器1、分配阀2、一级气固分离器3、二级气固分离 器4、余热回收换热器5、热裂化反应器6、汽提系统7、返料系统8构成。其中燃烧(气化) 反应器1在本实施例中只用作燃烧反应。具体的实施方法是首先将重油经原料油供入系统 送入热裂化反应器6，和导入的高温固体热载体接触，来自热裂化反应器流化气体将高温固 体热载体和供入的原料油流化混合，伴随原料油和固体热载体快速传热和传质，原料油均 勻附着于固体热载体表面并迅速达到反应所需温度450 650°C，进行热裂化反应。裂化反 应生成的气相裂化气和轻质组分(包括石脑油、轻柴油、重柴油和蜡油)在热裂化反应器内 以气态形式存在，并通过流化气体部分夹带由热裂化反应产物出口导出，附着石油焦炭的 固体热载体夹带和吸附少量气相轻质组分通过溢流口进入汽提系统7将裂化产生的轻质 组份深度汽提，气相组分一并进入后续的吸收稳定系统和馏分分离塔。完成汽提的附着石 油焦炭固体热载体经返料系统8，通过调节返料输送控制气体的气速为0. 1 1. Om/s,由返 料斜管送入燃烧反应器。返料阀是所述发明方法的系统得以连续运行的关键设备，不仅起 到控制固体热载体流动的方向和速率，而且可防止燃烧反应器内氧化性气体反串到热裂化 反应器，具有料封作用。附着石油焦炭的固体热载体在燃烧反应器中氧化燃烧，通过控制氧化气体在反应 器内的表观气速在0. 3 6m/s，使燃烧反应温度达到800 1000°C，使得焦炭在流化提升 过程中完成反应。完成反应的气固混合物由一级气固分离器3实现高温固体热载体和夹带 飞灰小颗粒的气相产物气体分离。高温固体热载体由一级气固分离器3的料腿引入分配阀 2，通过控制分配阀分配高温固体热载体进入热裂化反应器6的量和返回燃烧反应器的量， 进入热裂化反应器6的高温固体热载体和送入的原料油在流化状态下迅速达到传热和传 质平衡，由此进入下一个循环。由一级气固分离器3分离的夹带小颗粒飞灰高温烟气进入 二级气固分离器4，分离得到的高温烟气进入余热回收和气体净化系统，回收余热用于制备 所述发明方法系统中需要的高温过热蒸汽，分离过程中捕集的飞灰富集了原料油中含有的 微量Ni和V等金属，可通过进一步加工回收利用。附图3所示重油轻质化加工方法的装置流程与附图2中的区别在于所述装置流程 中的燃烧(气化)反应器1主要用作热裂化反应产生焦炭的气化反应。完成热裂化反应后 的附着石油焦炭的固体热载体经汽提和返料后进入气化反应器，然后由气化反应器底部通 入富氧的气化和流化气体，控制气体在反应器内的表观气速为0. 3 6m/s，气化反应温度 为900 1200°C，使得焦炭在流化提升过程中完成气化反应。附图4所示重油轻质化加工方法的装置流程与附图2中的区别在于热裂化反应器 6和产物汽提系统7、返料系统8分离，由热裂化反应器6溢流口流出的物料经下降管以移 动床的形式进入汽提系统7和返料系统8，下降管可以进一步起到料封的作用，防止气流反串。附图5所示重油轻质化加工方法的装置流程与附图2中的区别在于汽提系统7直 接设置了返料溢流口，流出的固体热载体物料经返料滑阀后再进入燃烧(气化)反应器1， 同样可以起到料封以防止气化气体反串的作用。
附图6-9所示重油轻质化加工方法的装置流程是附图2的补充说明，分别描述了 原料油的不同进料方式。当原料油为预热后液体供料，采用雾化喷嘴供料，供料方式可以是 向固体热载体的床表面喷射供料(附图6)，也可以是固体热载体密相床内雾化供料(附图 7)或反应器底部风室内雾化供料(附图8)；若原料油为油砂、油石和油页岩等固态原料时， 采用冷态螺旋给料器供料(附图9)。
权利要求
1.一种重油轻质化加工的方法及装置，包括以下步骤a、首先将原料油通过供料系统引入热裂化反应器，与来自燃烧(气化)反应器的高温 固体热载体在流化状态下迅速达到传热和传质平衡，同时在固热载体表面进行原料油热裂 化反应；b、热裂化反应达到平衡后的裂化气和轻质组分产物由流化介质气体汽提后携带进入 后续的吸收稳定系统和分离系统C、热裂化反应达到平衡后经汽提后的重质焦炭(石油焦)附着于固体热载体表面经汽 提和返料系统后进入燃烧(气化)器；d、含焦固体热载体在燃烧(气化)反应器内与供入的燃烧(气化)气体进行反应，使 得附着石油焦炭的高温固体热载体在流化提升过程中完成燃烧(气化)反应；e、燃烧(气化)反应后的气相产物(烟气或气化气)和固体热载体由气固分离器实现 分离，气相产物导入余热回收系统和气体净化系统，富集飞灰进入后续精加工，高温固体热 载体经分配阀重新分配物料后进入热裂化反应器和燃烧(气化)反应器循环使用。
2.根据权利要求1所述的重油轻质化加工方法，适用的原料油可以为常压渣油、减压 渣油、重质或劣质原油、稠油、热解焦油、循环油、澄清油、浙青或它们的任意混合物，也可以 为油砂、油石和油页岩。
3.根据权利要求1所述的重油轻质化加工方法，采用的固体热载体为石英砂、氧化铝、 催化裂化废催化剂、石灰石等，固体热载体颗粒粒径范围为0. 02 5mm。
4.根据权利要求1所述的重油轻质化加工方法，用于固体热载体流化、输送及反应产 物汽提所采用的气相介质为氮气、水蒸汽或热裂化反应干气，优选采用水蒸汽作为气相介 质。
5.根据权利要求1所述的重油轻质化加工方法，燃烧(气化)反应器通入的气体为空 气、氧气、水蒸气、二氧化碳、氧气和水蒸气混合气体。优选地，对于燃烧反应，通入的气体为 空气；对于气化反应，通入的气体为氧气和水蒸汽的混合气体。
6.根据权利要求1所述的重油轻质化加工方法，热裂化反应器内温度控制在350 800°C，优选反应温度为450 650°C ；燃烧反应器的温度为800 1200°C，优选温度为 800 1000°C ；石油焦气化温度为900 1300°C，优选温度为900 1200°C。
7.一种用于实现权利要求1-6中任一项所述方法的工艺系统装置，包括燃烧(气化) 反应器1、分配阀2、一级气固分离器3、二级气固分离器4、余热回收换热器5、热裂化反应器 6、汽提系统7、返料系统8以及所述工艺系统中物料流入和流出各单元组件的进出口设置， 分别为原料油入口、热裂化反应器流化气体入口、热裂化反应产物汽提气入口、返料输送控 制流化气体入口、燃烧(气化)与流化气体入口、排渣口、气相产物(烟气或气化气)出口、 热裂化反应产物出口、灰分收集口、余热回收换热给水和对应蒸汽的进出口。反应系统的核 心单元设备燃烧(气化)反应器1、分配阀2、气固分离器3和4、热裂化反应器6、汽提系统 7和返料系统8顺次连接，构成循环回路，通过控制装置中流化和输送气体介质的流量和流 向，保证固体热载体在系统内循环流化；所述工艺装置的分配阀2可以是气控分配阀，也可 以是机械分配阀，均能起到控制高温固体热载体分配于热裂化反应器6和燃烧(气化)反 应器1的量，调节反应所需的热量，进而实现工艺装置的连续运行。
8.根据权利要求7所述的重油轻质化加工方法所涉及的工艺装置，原料油为重质或劣质原油、稠油、减压渣油、热解焦油、循环油、澄清油、浙青或它们的任意混合物时，采用的供 料器为雾化喷嘴，供料方式可以是固体热载体床内供料，也可以是向固体热载体的床表面 喷射供料；原料油为油砂、油石和油页岩等固态原料时，采用冷态螺旋给料器供料，同样可 以采用稀相区和密相区两种方式供料。
9.根据权利要求7所述的重油轻质化加工方法所涉及的工艺装置，所述的热裂化反应 器6、汽提系统7和返料系统8是由分隔挡板将上部隔离而下部连通的一体化结构，有利于 固体热载体输送的流量控制和避免所述系统中燃烧(气化)反应器内气体反串的料封作 用。也可以是热裂化反应器6和汽提系统7、返料系统8通过立管连接的分体结构，或者是 将返料系统8更改为返料滑阀9的结构，同样可以起到物料输送控制和料封的作用。
10.根据权利要求7所述的重油轻质化加工方法所涉及的工艺装置，所述的气固分离 器3、4为旋风分离器，可将完成气化反应的高温固体热载体和夹带飞灰的烟气(气化气) 以及飞灰和烟气(气化气)分离，高温固体热载体和较大颗粒的飞灰由旋风分离器料腿导 入热裂化反应器循环使用，夹带较小颗粒飞灰的气化气(合成气)分离飞灰后进入余热回 收和气体净化系统，余热回收系统将高温气化气的热量转化为过热蒸汽用于所述工艺系 统，气化气净化系统收集的飞灰中富集了原料油中含有的金属M和V等，可进行纯化处理 回收利用。
全文摘要
一种重油轻质化加工的方法及工艺，原料油通过供料系统引入热裂化反应器，与来自燃烧(气化)反应器的高温固体热载体混合、流化换热和在固体热载体表面进行热裂化反应。热裂化反应生成的裂化气和轻质组分产物由流化介质气体汽提后进入后续的吸收稳定系统和净化分离系统，重质焦炭(石油焦)附着于固体热载体表面经返料阀进入燃烧(气化)反应器，通入氧化(气化)与流化气体使得石油焦炭在流化提升过程中实现燃烧(气化)反应。反应产物(烟气或气化气)和固体热载体由气固分离器分离后，烟气(气化气)导入余热回收系统和气体净化系统，高温固体热载体经分配阀分配分别进入热裂化反应器和燃烧(气化)反应器循环使用，收集的飞灰可进一步加工利用，由此实现了重油完全高值转化利用。
文档编号C10J3/86GK102115675SQ20091024421
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者张玉明, 李强, 汪印, 董利, 许光文, 高士秋 申请人:中国科学院过程工程研究所