三段式石油烃类原料催化转化方法及装置制造方法及图纸

三段式石油烃类原料的催化转化方法及反应器，属于石油烃类催化转化工艺技术领域。该方法使原料油、回炼油、汽油分开反应，互不干扰；重油反应器催化裂化反应区使用再生催化剂，改质反应区补充参加过汽油反应后的低温催化剂，形成第二反应区；汽油反应完成后分离出的催化剂送入重油反应第二反应区，继续利用；汽油反应和回炼油裂化反应采用再生催化剂降温方案，实现高剂油比工况。本发明专利技术的反应装置为重油反应部分和并列、又相互连通的汽油反应部分组成的复合反应装置。利用本发明专利技术的方法和反应装置，既实现了不同原料的分炼，也使汽油与重油反应相互协调、优势互补；既提高了反应效率，也改善了产品质量。

【技术实现步骤摘要】
三段式石油烃类原料催化转化方法及装置
本专利技术属于石油烃类催化转化工艺装置
，特别涉及一种转化率高的、生产低烯烃、低硫含量汽油的石油烃类原料生产清洁燃料油的三段式石油烃类原料催化转化方法及装置。
技术介绍
流化催化裂化工艺过程已历经六十年的发展，取得了巨大的成就和技术进步。社会发展使得对该工艺要求不断提高，特别是在环保方面，对催化裂化工艺过程提出了新的挑战，即不仅要实现经济效益还要满足环保的要求。发达国家汽油标准要求，烯烃在18％(重)以下，硫含量在100PPM以下。中国的汽油85％来自催化裂化，而目前催化裂化装置生产的汽油烯烃含量大多在45％～55(v)％。生产清洁汽油成为催化裂化装置亟需解决的课题之一。为使催化裂化工艺能够生产清洁汽油，在工程上采取了两条路线：其一，采用多反应区单提升管反应器，通过在不同反应区控制不同的反应条件，改进汽油质量。单提升管反应器技术又可以分为两种方案：一是从工艺角度对进料流程调整改进，二是从设备角度对提升管结构改进。USP5043522和USP5846403提出了在原重油提升管内，使劣质汽油回炼的方法，使高烯烃、高硫汽油在提升管底部(原料油前)进入提升管反应器回炼，先与高温高活性的再生剂接触。CN1100115C提出了把汽油引入原料油提升管底部流化床回炼加工的方法，经过二次反应，可使烯烃降低。中国专利申请03126217.1则提出了在单提升管催化裂化装置反应器后部沉降器内回炼汽油的方法。石油化工科学研究院开发的MGD技术，也是在单提升管反应器上游回炼汽油以降低烯烃和多产柴油。上述技术方案均是使高烯烃含量的汽油再次进入原有催化装置反应，达到降烯烃的效果，装置基本不需改动，只是在原反应系统不同位置进行回炼。CN1081222C则公布了对单提升管反应器采用多段供再生催化剂的方案，原料油先在提升管下部与再生剂反应，在提升管中部或上部注-->入低温的再生催化剂，降低后续反应温度，且增加催化剂活性，达到降烯烃的效果。中国专利申请99105904.2、99105905.0、99109196.5、99109193.0号则是通过对单提升管设备结构改进实现降烯烃的目的。上述技术方案在提升管的中部设置流化床反应段并降温，形成不同反应区；通过增加低温反应区反应时间来实现降烯烃效果。因此，采用单提升管生产清洁燃料的方案都是通过使提升管内形成多个不同反应条件的反应区实现的。其二，采用多提升管系统反应器，为汽油单独提供一套反应系统进行二次转化。中国专利申请02139064.9、02139065.7、03126213.9号提供了除原重油反应器外、另外单独建一反应系统回炼汽油的方法。该方法中，催化裂化装置中原提升管反应器不动，并行的另建一个提升管的反应系统，40-70℃左右的高烯烃汽油经喷嘴进入该汽油提升管进行二次反应。汽油提升管反应系统与原料油提升管反应系统形式相同，由再生剂供给管路、催化剂控制阀门、提升管、反应沉降器组成，反应后的催化剂一般进入原料油再生器。汽油反应沉降器可以另建，也可以与原料油共用。这种方法可以使汽油烯烃降至20％(v)以下。多提升管方案的另一形式是为回炼油设计的。随着对反应过程基理研究的深入，发现重质原料油中不同馏分在催化剂环境下汽化、裂化过程各不相同，且在共同的环境下还会相互干扰。首先裂化反应主要发生在提升管下部五分之一至四分之一的区域内，催化剂的活性在后部的大部分区域一般也只有原来的50％；其次，循环油浆较其它馏分更易于汽化和被催化剂吸附，很快使催化剂活性中心失活，影响了其他馏分的裂化；而汽油馏分在其他油气成分的影响下，又形成较高的烯烃含量。据此，提出了按馏分设计反应条件的设计思路。中国专利CN1438296A，CN1526794A提出了设计三个提升管分别用于原料油、回炼油和汽油反应的方法。由于三套反应系统基本是常规过程的重复设置，不能将各反应条件互用，且过于复杂。采用单提升管反应器的优点是装置简单，改动小，投资少。但因汽油反应与重油反应共用一个反应器，操作条件相互制约，无法做到既有利于重油，又有利于汽油，产品质量改善程度较小，汽油加工量也较小。而采用多反应系统的方法，几个系统可单独调节，使重油和汽油在各自的反应条件下反应，-->可以大幅度改善汽油质量。缺点是装置复杂，建设、改造费用高，操作难度较大。显然，以上两条线路均未能将汽油反应和重油反应形成一个整体考虑。独立系统汽油反应器几乎与重油提升管按同样的方法设计，高度也基本相同，汽油反应后油气进入沉降器(沉降器专设或与重油反应共用)，催化剂则直接进入再生器。汽油反应生焦量很小，反应后催化剂仍有较高的活性，且一般温度较低(降烯烃时一般为400℃-450℃)。现有技术中这些低碳、低温、高活性的催化剂未能利用，而是直接进入了再生器，对再生也不利。已有的回炼油与原料油分开裂化技术中，由于要求的提升管反应器高度只有常规的约一半，需要另建类似再生器的催化剂容器，将再生剂输送到一定高度，才能为反应提升管供剂，催化剂输送能耗也较高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种既能改进、优化重油反应条件，又使汽油与重油反应相互协调、优势互补的三段式石油烃类原料催化转化方法及装置。为达上述目的，本专利技术采用如下技术方案：三段式石油烃类原料催化转化方法，在重油反应器旁并列设置汽油反应器，重油反应器包括下部的由并列设置的原料油提升管、回炼油提升管组成的裂化反应区和上部与之串联设置的改质反应区，使汽油反应油气和汽油催化剂进入重油反应器第二反应区，经气固分离后汽油油气直接引出重油反应器、催化剂参与重油改质反应。经过裂化反应的原料油气和回炼油气混合后与催化剂一起进入第二反应区，与来自汽油反应器的催化剂接触继续转化，进行改质反应；最后重油反应油气与催化剂一起流出反应器。三段式石油烃类原料催化转化装置，包括重油反应器和与之并列设置的汽油反应器，重油反应器由下部的裂化反应段、中部的混合段和上部的改质反应段串联组成，裂化反应段包括并列设置的原料油提升管和回炼油提升管，改质反应段内设有汽油气固分离器，其上端连接汽油升气管、下端连接汽油催化剂降剂管，汽油反应器油气和催化剂引出管与汽油气固分离器入口连接。-->回炼油提升管设置在原料油提升管内部，两者共用一个再生立管和再生滑阀。汽油反应器和重油反应器回炼油提升管底部设有催化剂降温器。汽油反应器和重油反应器回炼油提升管底部的催化剂降温器为传热面换热形式的催化剂冷却器，其内设有换热管。重油反应器改质反应段横截面积为催化裂化段原料油提升管的3～8倍。本专利技术中，重油反应器下部为高温的原料油和回炼油裂化反应段(第一反应区)，原料油、回炼油在该区经0.5～1.2秒左右的反应后，向上进入重油改质反应段(第二反应区)与从汽油反应器引入的的低温、高活性的催化剂接触，进行二次反应，该区的反应时间2.0～6秒。本专利技术通过把重油催化裂化转化反应器和汽油反应器组合成一个复合的催化转化反应装置，把汽油反应后的已降温、仍有较高活性的催化剂用于重油反应，使重油第二反应区在高活性催化剂环境下进行，可提高改质效果，改善产品质量，特别是降低重油反应生成汽油的烯烃含量。汽油反应油气在反应区不与重质油物流混合，不受重油的影响。这样各反应物流互不影响，可保本文档来自技高网...

【技术保护点】
三段式石油烃类原料催化转化方法，其特征在于，在重油反应器旁并列设置汽油反应器，重油反应器包括下部的由并列设置的原料油提升管、回炼油提升管组成的裂化反应区和上部与之串联设置的改质反应区，使汽油反应油气和汽油催化剂进入重油反应器第二反应区，经气固分离后汽油油气直接引出重质油反应器、催化剂参与重质油改质反应。

【技术特征摘要】
1、三段式石油烃类原料催化转化方法，其特征在于，在重油反应器旁并列设置汽油反应器，重油反应器包括下部的由并列设置的原料油提升管、回炼油提升管组成的裂化反应区和上部与之串联设置的改质反应区，使汽油反应油气和汽油催化剂进入重油反应器第二反应区，经气固分离后汽油油气直接引出重质油反应器、催化剂参与重质油改质反应。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，经过裂化反应的原料油气和回炼油气混合后与催化剂一起进入第二反应区，与来自汽油反应器的催化剂接触继续转化，进行改质反应；最后重质油反应油气与催化剂一起流出反应器。3、三段式石油烃类原料催化转化装置，其特征在于，包括重油反应器和与之并列设置的汽油反应器，重油反应器由下部的裂化反应段、中部的混合段和上部的改质...

【专利技术属性】
技术研发人员：石宝珍，
申请(专利权)人：洛阳石化设备研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]