一种重油的加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种重油的加工方法，其反应器上部为气固分离区，中部为热裂解区，下部为气化区，原料由气固分离区底部引入反应器，经雾化器分散为油滴，油滴在热裂解区下落过程中轻质组分挥发为油气，重质组分缩合形成焦油。因此有显著的社会效益和经济效益。
【专利说明】一种重油的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种重油的加工方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步和经济建设的不断发展，能源危机的问题已经成为阻碍世界各个国家经济发展和建设的首要问题，受资源的影响，我国原油供求矛盾日益突出，从1993年开始，我国成为石油净进口国，每年需要花大量的外汇进口石油及石油产品。
[0003]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、溶剂脱浙青、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。
[0004]在激烈的市场竞争面前，技术经济优异的方法会带来意想不到的利润。化裂化(FCC)曾经或将来是某些地区加工重质油的主要手段，但是随着掺炼比的提高，FCC装置热量过剩、装置结焦严重、再生烟气污染环境等问题日益突出。所以近来热加工及焦化工艺再度被大家看好。
[0005]热加工工艺可以最大限度地生产液体产品，尤其是柴油馏分。热加工形式之一焦化主要形式有釜式、平炉、延迟、接触、流化和灵活焦化等6种。前面两种工艺由于技术落后、间歇生产、劳动条件差、耗钢材多和占地面积大等缺点，已被淘汰。接触焦化工艺由于流程及设备复杂、投资及维修费用高而发展较少。流化焦化在50年代虽有所发展，但由于副产的流化焦用途不如延迟焦广泛，所以该技术推广得不快。
[0006]焦化的产物可分为两类:一类是液体产物和气体产物，另一类则是焦炭。石油焦是用途广泛的一种产品，但是随着焦化工业的发展，石油焦产品将出现过剩。另一方面，劣质、重质油供应充足，这种油产生的焦炭难以找到买方市场。灵活焦化工艺采用流化焦化技术加工这种劣质原料油，所形成的焦炭被输送到气化炉生产合成气体。
[0007]灵活焦化和流化焦化反应温度低约350°C -600°C，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；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°C -600°C，裂解时间短，轻质油收率较高。
[0008]在流化焦化技术的基础上，进一步发展的灵活焦化，是把焦化生成的焦炭与空气和水蒸气反应形成低热值的水煤气，作为副产品送出装置，因此这种灵活焦化装置只生产极少量的焦炭。灵活焦化适合处理高硫、高氮及高金属含量的重质渣油，液收较高。由于流化焦化和灵活焦化的投资和操作费用都远高于延迟焦化，因而发展十分缓慢。延迟焦化由于工艺简单、操作方便、装置的灵活性大，开工率高及开工周期长等特点，发展较快。
[0009]重油催化裂解除得到的目的产物(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°C _650°C，对重油原料要求较高，未达到对石油资源的充分有效利用。
【发明内容】
[0010]为了解决上述技术问题，一种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到4000C _600°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的600°C _700°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
[0011]本发明提供的方法的有益效果为:
[0012]实现了反应器内部分脱硫，简化了净化过程；以石灰石或白云石作热载体，利用了氧化钙和CO 2放热反应，降低了固相热载体的循环比；所产合成气组成与无烟煤间歇气化的水煤气一样，最为有利于绿色燃料二甲醚生产的要求；石油资源得到充分有效利用，实现了重油无渣化加工。
[0013]本发明提供的反应器的优点为:
[0014]反应器底部气化形成的热气流经换热调节温度后与上部被分散下落的油滴接触换热，提供热裂解反应的热源，同时热裂解反应生成的焦炭全部被气化，气化效率高、热能利用合理，减少了能耗。将原料油的热裂解反应和焦炭的气化反应集合在一个反应器内进行，节省了设备投资。
[0015]将热裂解过程与气化过程安排在一个反应器里，将重质原料油转化为氢气、干气、液化气、汽油和柴油，利用逆流床层的热质传递优势。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]一种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到560°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的700°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
[0018]实施例2
[0019]一种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到500°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的700°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
[0020]实施例3
[0021]一种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到410°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的615°C°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
[0022]实施例4
[0023]一种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到600°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的620°C°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
[0024]实施例5
[0025]一种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到600°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的600°C°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
[0026]实施例6
[0027]—种重油的加工方法，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到600°C的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的700°C高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
【权利要求】
1.一种重油的加工方法，其特征在于，其反应器分为三部分，第一部分为气固分离区，位于上部；第二部分为热裂解区，位于中间部分；第三部分为汽化区，位于反应器下部，原料由第一部分底部引入反应器，经雾化器分散为液滴，液滴在第二部分下落过程中较轻组分挥发为油汽，较重组分缩合形成焦碳；用高效雾化喷嘴将预热到4001 -6001的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的6001-7001高温固相热载体加热、汽化和裂解；高温烟气进烟气换热器换热产生过热水蒸汽供气化用；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；剩余的细小焦炭颗粒一部分落入灰斗，形成灰渣，分离出的气相流出反应器，进入后续分离系统分离为合成气、液化气、汽油、柴油。
【文档编号】C10G55/04GK104312622SQ201410627413
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】华玉叶 申请人:华玉叶