本发明专利技术公开了一种利用常规催化裂化装置催化转化焦化蜡油的方法和装置，主要用于解决催化裂化过程掺炼焦化蜡油时，其中的碱性氮化物优先吸附到催化剂酸性活性中心上，降低催化剂活性和选择性，使过程产品分布变差的问题。本发明专利技术将催化裂化提升管反应器分为上下两段反应区，其中下段反应区是一个垂直套管结构，将其分为内外两个独立区域，让焦化蜡油进入内管区域进行催化裂化反应，而常规原料进入上段反应区底部，与来自下段反应区的垂直套管结构的环隙区域的新鲜再生催化剂接触、反应，使与常规原料接触的再生剂免受焦化蜡油带入的碱性氮等污染物的毒害，以实现常规原料的充分裂化，得到优良的产品分布的目的。焦化蜡油初步反应后的物流与常规原料在上段反应区汇合，并一同通过提升管反应器，并进入沉降汽提系统。与常规催化裂化掺炼焦化蜡油相比，本发明专利技术在提高焦化蜡油掺入量的同时，液收率明显提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油烃的催化转化工艺方法，具体地说，是延迟焦化中间馏分焦化蜡 油的催化裂化加工工艺技术。
技术介绍
延迟焦化是重要的石油二次加工过程之一，对劣质原料有很强的适应能力。随着 原油日趋重质化，劣质进口高硫原油比例不断增加，焦化过程得到了更大的关注，国内炼油 企业加大了焦化装置的扩能改造。目前，国内焦化装置加工能力已达到9000万吨左右。随 着劣质原油份额的不断增加，焦化加工能力还要提高。焦化蜡油作为焦化过程的中间馏份产物，通常约占焦化产品的20% 30%，它的 大部分指标接近直馏蜡油，将焦化蜡油作为催化裂化原料生产价值更高的液化气、汽油和 柴油是解决焦化蜡油出路的合理方案之一。但是，焦化蜡油芳烃含量及氮含量特别是碱性氮含量较高，芳烃含量一般为30% 左右，氮含量在0. 35%左右。由于碱性氮化物在催化裂化反应过程中能和催化剂酸性中 心作用而降低催化剂活性和选择性，表现在产物分布上是生焦率增加，轻质油收率下降。 TOPSOE公司的研究结果认为，催化裂化进料中的氮每增加100 μ g/g，转化率降低0. 3 0.5个百分点，汽油的体积损失和转化率损失接近1 1，汽油溴价约增加2 3个单位； Engelhard公司的研究结果认为，原料总氮低于2000 μ g/g时，每增加100 μ g/g氮会使转化 率损失0. 7 0. 9个百分点；ARCO公司指出，大多数催化裂化装置可耐2000 μ g/g总氮和 1000 μ g/g碱氮。而我国焦化蜡油氮含量一般都在0. 35%以上，远超出催化裂化装置对氮 的限制要求。因此，直接作为催化裂化装置进料时，将降低转化率和轻质油收率。焦化蜡油 中氮含量尤其是碱性氮化合物含量及芳烃含量高决定了必须对焦化蜡油进行一定的预处 理，或者改进催化裂化工艺。国外焦化蜡油作为催化裂化原料时，通常都预先进行了加氢处理，如美国有一半 以上、西欧约10%的催化原料进行了加氢处理。生产实践证明，焦化蜡油经加氢处理后，其 硫、氮(尤其是碱性氮化物)含量明显下降，多环芳烃减少，残炭降低，改善了其裂化性能， 甚至优于直馏蜡油，是较好的裂化原料，可大大提高转化率和轻质油收率。中国石化石油化 工科学研究院对大庆、胜利、辽河和管输4种焦化蜡油先进行加氢预处理，然后对其催化裂 化性能进行比较，发现经加氢处理后的焦化蜡油转化率提高，液化气和汽油收率上升而焦 炭产率下降。但是，由于受加氢技术、装置及氢源的限制，我国炼油企业很难像国外那样广泛地 对焦化蜡油进行加氢处理，主要采用不加氢而直接进行催化裂化掺炼的方法，相应的措施 有对焦化蜡油进行预处理改善焦化蜡油性质，或者是催化裂化工艺的改进。文献报道了糠醛精制、有机酸中和碱性氮化物、无机酸脱除碱性氮化物、固体吸附 剂脱除碱性氮化物、络合方法除去碱性氮化物以及复合溶剂萃取脱氮等，但目前仍处在实 验室研究阶段。国外在50年代就利用润滑油溶剂精制装置进行催化循环油和焦化蜡油的精制，国内研究报道也较多。利用润滑油抽出液萃取焦化蜡油，能明显降低碱性氮化物和胶 质含量，同时能提高焦化蜡油抽余油的收率。该工艺不使用新鲜溶剂，没有增加新溶剂消耗 和回收的操作费用。但研究发现，糠醛脱氮能力虽然很强，可萃取后精制油收率很低，其选 择性太差。借鉴络合物法润滑油脱氮机理，进行焦化蜡油碱性氮化物的脱除也是值得探索的 路线，因为武汉石油化工研究院研制开发的WSQ-2型润滑油脱氮剂，在荆门炼油厂以及高 桥石化炼油厂工业放大试验都取得很好的效果。但是，络和脱氮存在着络合金属价格昂贵 和脱氮剂回收处理困难等问题。在催化裂化掺炼焦化蜡油工艺改进方面，采用抗氮裂化催化剂是解决焦化蜡油碱 氮问题的简便途径。研究表明，在相同微反活性下，酸中心密度高的分子筛作为催化剂活性 组份对提高催化剂的活性有利；分子筛中稀土的存在也有利于抗氮；用酸性添加物作为氮 的扑捉剂也是缓解氮中毒的重要途径。但是，由于焦化蜡油碱性氮含量高，目前采用的一些 抗氮催化剂如RHZ-200、LC-7、CCC-1、RHZ-300效果甚微。张瑞驰等针对焦化蜡油的特点，提出了催化裂化吸附转化法加工焦化蜡油工艺 (DNCC)技术，申请并取得了中国专利技术专利(ZL 92114045.2)。该专利技术提出采用分段进 料，FCC原料在提升管下部首先与再生剂接触，进行催化裂化反应，而焦化蜡油在提升管上 部进料，与积炭催化剂接触，利用焦化蜡油在积炭催化剂上的吸附转化，一部分裂化成低分 子产品，另一部分脱除部分硫、氮化合物等有害物转化成优质原料，达到精制焦化蜡油的目 的，然后作为回炼油进行催化裂化反应。但该工艺存在回炼比增大，操作费用提高，环境污 染等问题。W09955801公开了一种非线性进料的方法，将馏分油和劣质重油分别由不同的喷 嘴注入同一提升管，或分别注入同一提升管的轴向划分的不同反应区。当不同性质的石油 烃分别由不同的喷嘴注入同一提升管时，由于催化剂和反应油气的返混，必将对非线性进 料的实施效果造成不良的影响。当不同性质的石油烃分别注入同一提升管的轴向分布不同 反应区时，注入提升管下部反应区的石油烃的反应苛刻度较高，而注入提升管上部反应区 的石油烃的反应苛刻度低，因而总的反应转化率和产品选择性会受到一定程度的影响，难 以保证非线性进料的实施效果。ZL 00122842. 0公开了一种催化裂化原料进料方法，即在提升管反应器内部的再 生催化剂入口上方设置油剂分布器，将提升管反应器的中下部分隔为平行于轴向的2 4 个反应区，并在各反应区设置相应的烃类原料喷嘴；来自再生器的高温催化剂在各反应区 内均勻分布；不同性质的烃类原料分别注入不同的反应区中，与高温再生剂接触并反应； 反应后的物流在各自的反应区内沿提升管上行，离开油剂分布器后，各物流在继续沿提升 管上行的过程中相互混合；分离反应产物，待生剂经气提、再生后返回提升管反应器循环 使用。ZL 00122836. 6公开了一种催化裂化油剂接触方法，即在提升管内部的预提升介质 入口处至主原料入口处之间设置油剂分布器，将提升管反应器的下部分隔为平行于轴向的 2 4个反应区，并在各反应区设置相应的催化剂入口和预改质原料喷嘴；来自再生器的高 温再生剂、冷却后的半再生剂和/或来自气提段的待生剂分别进入不同的反应区；预改质 原料注入其中的1个、2个或3个反应区，与反应区内的催化剂在各自的反应区内沿提升管 上行，在油剂分布器出口处汇合后，经蒸汽雾化的主原料接触并发生反应；分离反应产物，并对待生剂进行气提和再生，使上述油剂接触过程循环进行。这两个专利都提出了将质量 较好的原料油如直馏蜡油与裂化性能较差的原料油如减压渣油或焦化蜡油分别与相同或 不同再生程度的催化剂在不同反应区内接触反应，然后再在提升管反应器内合适的位置汇 合，改善了产品分布和产品质量。在催化裂化提升管反应器的进料段，原料油经过喷嘴雾化后，以60m/s左右的速 度喷射入提升管反应器内。由于原料油气高速射流的引射和卷吸，催化剂颗粒也伴随着进 行剧烈的运动，对反应器壁产生了强烈的冲刷。为了减少这一作用，工业实践中，提升管反 应器上必须是偶数个喷嘴均勻对称布置，否则，提升管器壁很快即被磨打穿，影响其正常操 作。上述专利由于将圆形横截面不均勻地划分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焦化蜡油分区催化裂化的方法，其特征在于：将催化裂化提升管反应器分为上下两段反应区，其中下段反应区是一个垂直套管结构，将其分为内外两个独立区域，让焦化蜡油进入内管区域进行催化裂化反应，而常规原料进入上段反应区底部，与来自下段反应区的垂直套管结构的环隙区域的新鲜再生催化剂接触、反应；焦化蜡油初步反应后的物流与常规原料在上段反应区汇合，并一同通过提升管反应器，再进入沉降汽提系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，高金森，徐春明，蓝兴英，高浩华，文尧顺，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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