一种劣质油料的催化裂化加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种劣质油料的催化裂化加工工艺，采用结构改进的催化裂化反应器，用催化干气将再生催化剂从提升管底部提升上来，实现催化剂上沉积的重金属（主要是Ni、V）的干气钝化；催化进料从靠近提升管的顶部进入，使催化裂化反应主要在旋流反应器中完成。本发明所述的工艺实现了油剂的超短停留时间（﹤1秒）和低返混反应，其结果与传统催化裂化比较，加工相同原料，催化干气下降2-4%，焦碳有所降低（下降0.5-1.0%），产品分布得以改善；催化剂单耗降低50%左右。本发明还提供所述的结构改进的催化裂化反应器。
【专利说明】一种劣质油料的催化裂化加工工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于催化裂化工艺【技术领域】，尤其涉及一种以劣质油品作原料经催化裂化得到高液体收率的催化裂化加工工艺。
【背景技术】
[0002]现有工业催化裂化装置，大多采用上行式提升管反应器，油剂停留时间一般在
2.5-4秒，并且存在油剂的返混，造成催化裂化干气的产率较高，甚至占到催化进料的5%以上；采用本发明所述的旋流反应器，可有效减少油剂返混，关键在于大大缩短了油剂停留时间，其结果是干气产率下降。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种劣质油料的催化裂化加工工艺，能够进一步降低干气和焦炭的产率，改善产品分布。
[0004]本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]首先，提供一种旋流催化裂化反应器，它主体上由一个提升管和一个旋流反应器经一个直管或直斜管相连构成；所述的提升管，下段设置催化剂进料管，顶部设有原料油进料喷嘴；所述提升管顶部 通过所述的直管或直斜管与旋流反应器的进料口相连；所述的旋流反应器，顶部由向内凸起的球面顶盖封闭，内部的外围是环形空间，中心位置设有向下的导出管延伸至旋流反应器外与转油线相连；所述的球面顶盖与导出管上口之间存在一个高度占整个旋流反应器高度1/4~1/3的空间；所述的环形空间顶端外环壁上设置45°仰角的终止剂喷嘴。
[0006]本发明所述的旋流催化裂化反应器中各部分之间均以现有的常规连接工艺相连接。
[0007]本发明基于上述旋流催化裂化反应器，进一步提出一种劣质油料的催化裂化加工工艺。
[0008]所述的劣质油料的催化裂化加工工艺，采用本发明所述的旋流催化裂化反应器，包括以下步骤:
[0009]I)催化干气从底部进入提升管，同时催化剂由催化剂进料管导入提升管，催化剂与催化干气在提升管内上行阶段完成催化剂的干气钝化；
[0010]2)劣质油料从所述的原料油进料喷嘴喷入提升管顶部，与提升管下部上行的催化剂流一起形成稳态的油气-催化剂流，经过直管或直斜管后，沿旋流反应器环形空间的切线方向喷入旋流反应器的底部，从而形成物流在环形空间内的螺旋式上升，同时在旋流反应器内完成主要的催化裂化反应；
[0011]3)通过所述的终止剂喷嘴向旋流反应器的上部空间内喷入汽油或水，以此破坏旋流反应器内的油剂环流，并终止过度反应，喷到球面顶盖弹回来的油气向下进入导出管；旋流反应器内完成催化裂化反应的反应产物和催化剂从导出管导出反应器，经转油线直接进入沉降器分离出油气与待生催化剂。
[0012]本发明所述的工艺中，所述的劣质油料包括燃料重油、减压渣油或常压渣油的一种或几种。
[0013]本发明所述的工艺中，所述的催化剂优选平衡活性> 60%的催化裂化分子筛催化剂。
[0014]本发明所述的工艺中，所述的催化裂化反应主要在所述的旋流反应器中进行，反应时间小于I秒，反应温度在490-540°C之间，剂油比(重量比)为8-12。
[0015]与现有技术相比，本发明的劣质油料的催化裂化加工工艺具有以下有益效果:
[0016]首先，本发明基于所述旋流催化裂化反应器，使原料油从提升管顶部进入，与已经完成干气钝化的催化剂相遇，并且让催化裂化反应在提升管顶部直管或斜管和旋流反应器内完成，主要是在旋流反应器内完成，油剂在反应区的停留时间< I秒，由于油剂是旋流状态，油剂的返混很小，因此催化裂化干气产率可以下降2-4% (w/w%)，焦炭产率有所降低(下降0.5-1.0%)，产品分布得以改善。
[0017]其次，反应物料在旋流反应器环形空间上部，实际上形成了较高密度的催化剂小床层，油剂能基本均匀地经旋流反应器导出管进入转油线。
[0018]此外，采用本发明所述的加工工艺与传统工艺相比，加工劣质原料时，催化剂的单耗可以下降50%左右。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图为本发明实施例1的工艺示意图。·【具体实施方式】
[0020]山东省菏泽市开发区某化工厂一套15万吨/年单提升管催化裂化装置，按本发明所述工艺进行了改造，得到的催化裂化反应器结构大致如下:
[0021]如图1所示，该反应器主体上由一个提升管I和一个旋流反应器2经一个直斜管3相连构成；其中，所述的提升管1，下段上设置催化剂进料管11，顶部设有原料油进料喷嘴12 ;所述提升管I顶部通过所述的直斜管3与旋流反应器2底部的进料口相连；所述的旋流反应器2，顶部由向内凸起的球面顶盖21封闭，内部的外围是环形空间22，中心位置设有导出管23延伸至旋流反应器外与转油线相连；所述的球面顶盖21与导出管23上口之间存在一个高度占整个旋流反应器高度1/4~1/3的空间24 ;所述的环形空间22顶端外环壁上设置45°仰角的终止剂喷嘴25。
[0022]利用上述反应器加工俄罗斯MlOO燃料重油(性质见表1 )，工艺步骤如下:
[0023]I)催化干气从底部进入提升管1，同时CC-20DF催化剂由催化剂进料管11导入提升管1，催化剂与催化干气在提升管I内上行阶段实现催化剂上沉积的重金属(主要是N1、V)的干气钝化；
[0024]2) MlOO燃料重油从所述的原料油进料喷嘴12喷入提升管I顶部，与提升管下部上行的催化剂流一起形成稳态的油气-催化剂流，控制剂油重量比为10，油气-催化剂流经过直斜管3后，沿旋流反应器的环形空间22的切线方向喷入旋流反应器2的底部，从而形成物流在环形空间22内的螺旋式上升，同时在旋流反应器2内完成主要的催化裂化反应，反应温度在500-520°C之间；
[0025]3)通过所述的终止剂喷嘴25向旋流反应器2的上部空间24内喷入水作为反应终止剂，以此破坏旋流反应器2内的油剂环流，并终止过度反应，喷到球面顶盖弹回来的油气进入导出管23 ;旋流反应器2内完成催化裂化反应的反应产物和催化剂从导出管23导出反应器，经转油线直接进入沉降器分离出油气与待生催化剂。
[0026]上述企业对俄罗斯MlOO燃料重油的加工原本采用现有技术中常规的单提升管催化裂化装置，按照本发明所述的催化裂化反应器的结构进行改造后，工艺效率和成本显著改善。其中，改造前后的产品分布(数据见表2)表明，改造后催化干气产率下降2.6%，焦碳产率下降0.7%，液体收率增加3.3%，而且改造前后使用的CC-20DF催化剂的消耗分别为
3.2kg/吨原料油和1.8kg/吨原料油(催化剂性质见表3)。该改造后的催化装置已平稳运行近半年。
[0027]表1 MlOO燃料重油的物化性质
[0028]
【权利要求】
1.一种旋流催化裂化反应器，其特征在于:它主体上由一个提升管和一个旋流反应器经一个直管或直斜管相连构成；所述的提升管，下段上设置催化剂进料管，顶部设有原料油进料喷嘴；所述提升管顶部通过所述的直管或直斜管与旋流反应器的进料口相连；所述的旋流反应器，顶部由向内凸起的球面顶盖封闭，内部的外围是环形空间，中心位置设有导出管延伸至旋流反应器外与转油线相连；所述的球面顶盖与导出管上口之间存在一个高度占整个旋流反应器高度1/4~1/3的空间；所述的环形空间顶端外环壁上设置45°仰角的终止剂喷嘴。
2.一种劣质油料的催化裂化加工工艺，其特征在于，采用权利要求1所述的旋流催化裂化反应器，包括以下步骤: 1)催化干气从底部进入提升管，同时催化剂由催化剂进料管导入提升管，催化剂与催化干气在提升管内上行阶段完成催化剂的干气钝化； 2)劣质油料从所述的原料油进料喷嘴喷入提升管顶部，与提升管下部上行的催化剂流一起形成稳态的油气-催化剂流， 经过直管或直斜管后，沿旋流反应器的环形空间的切线方向喷入旋流反应器的底部，从而形成物流在环形空间内的螺旋式上升，同时在旋流反应器内完成主要的催化裂化反应； 3)通过所述的终止剂喷嘴向旋流反应器的上部空间内喷入汽油或水，以此破坏旋流反应器内的油剂环流，并终止过度反应，喷到球面顶盖弹回来的油气向下进入导出管；旋流反应器内完成催化裂化反应的反应产物和催化剂从导出管导出反应器，经转油线直接进入沉降器分离出油气与待生催化剂。
3.权利要求2所述的工艺，其特征在于:所述的劣质油料包括燃料重油、减压渣油或常压渣油的一种或几种。
4.权利要求2所述的工艺，其特征在于:所述的催化剂为平衡活性>60%的催化裂化分子筛催化剂。
5.权利要求2所述的工艺，其特征在于:所述的催化裂化反应主要在所述的旋流反应器中进行，反应时间小于I秒，反应温度在490-540°C之间，剂油比为8-12。
【文档编号】C10G11/00GK103571518SQ201310612077
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】袁培林, 唐磊, 吴波, 毛恒涛 申请人:袁培林