一种重油加工方法技术

一种重油加工方法，劣质重油发生接触裂化后生产轻质油的同时，所得的待生剂送往气化器，气化器设置两个区，氧化区和还原区，待生剂从还原区的上部进入气化器，气化剂从气化器底部进入气化器的氧化区，在氧化区，待生剂上的焦炭与气化剂发生富氧燃烧，在还原区，待生剂上的焦炭主要和从氧化区来的气体中的水和CO2发生气化反应，生成富含CO和H2的气化气，气化气中的硫主要是H2S。气化气进入硫回收装置脱除硫后，气化气经水煤气变换分离得到氢气和CO2，氢气和CO2分离后，CO2可以捕集。所得再生接触剂返回接触裂化单元。该发明专利技术可以高效、绿色利用石油资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种劣质重油加工方法。更具体地说，是一种将重油接触裂化和气化再生有机结合的组合加工方法。
技术介绍
近年来，石油资源日益变重，残炭、硫和金属含量增加。而渣油催化裂化原料要求(Ni+V) <25yg* g_S—般为10μ g.g—1左右，对硫含量也有限制，如石韦公司的渣油流化催化裂化(RFCC)工艺要求的原料油中硫含量在0.2^2.4% (质量)，因此劣质重油或渣油加工问题日益突出。石油资源短缺、国际油价居高不下、石油资源劣质、重质化和环保要求日益严格为炼油技术提出了新的挑战，急需发展高效绿色的劣质油尤其是劣质重油的新型炼制技术。重质油的高效绿色转化，一方面要求对原料油尽可能的“吃干榨净”，另一方面就是要环保。劣质重油给加工带来许多困难和问题。首先，劣质重油的密度大，氢碳比低，胶质、浙青质含量高，残炭高，导致轻油收率低，焦炭产率高。催化裂化加工重质、劣质原料油时，大量生焦导致整个装置热量过剩，同时也导致大量二氧化碳排放。延迟焦化工艺加工劣质重油时，液收较低，焦炭产率很高，约是原料残炭的1.5倍。如何将占原油40%~60%的重油(常压渣油和减压渣油)更多的转化为轻质油品，这既是世界炼油业关注的焦点和世界性技术难题，也是国内炼油工业急需解决的一个重大问题。其次，劣质重油的硫含量高，对催化裂化工艺来说，增加了再生部分脱SOx、NOx的成本。焦化工艺(包括延迟焦化和流化焦化)作为重油加工的主要手段之一，其加工能力逐年递增，不可避免的产生大量的石油焦，除了一部分优质石油焦可用作炼铝炼钢的电极等领域外，日益增多的含硫原油产生的高硫石油焦，例如，如国内加工进口高硫原油的企业生产的石油焦硫含量高达5.9重量％，如果将其作为燃料使用，势必又产生新的大气S0x、N0x排放问题。因此，加工劣质重油时的硫转化和硫排放问题亟待解决。催化裂化加工高硫原料时，减少有害硫污染物排放的方法为:一种是将原料进行加氢预处理脱硫，另一种是将烟气中的硫转化为SOx形态，然后采取洗涤法进行减排，但是，气体中脱除SOx要比脱除H2S复杂得多。还有一种是在FCC催化裂化催化剂中加入硫转移剂，可以有效控制SOx的排放量。但随着原料的变重变差，催化裂化原料中硫含量逐渐升高，为了达到合格的排放标准，在催化裂化催化剂中加入的硫转移剂的比例会越来越高，这势必影响了催化裂化催化剂的整体的平衡活性。此外，在催化裂化再生过程中工业再生烟气中的C02/C0比值一般达1.(Tl.3，经常要加入助燃剂促进CO燃烧，防止CO的“尾燃”。如果烟气中的含氧量超过某个数值，CO的燃烧就会失控而使温度大幅升高，又进一步加快了燃烧速率，最后把烟气中的氧全部耗尽为止。此时的温升可以高达400 V，造成操作波动甚至烧坏设备。CN200910177441针对劣质重油的加工提出了裂化-气化-再生工艺，气化过程采用含氧和水的气化剂，氧含量在12~30%，空床气速优选0.08^2.0m/s,气化炉操作温度在60(Tl000°C，优选在70(T900°C，控制气化反应所得气化气中合成气(CCHH2)的摩尔含量大于 50%。CN201010158103在气化单元采取了气化器设置两个区，一部分待生剂与气化剂I从气化器底部进入气化器的一区，剩余的待生剂与气化剂II从气化器中部进入气化器的二区，待生剂上的积炭在气化反应条件下发生气化反应，生成含有合成气的气体产物，待生剂成为半再生剂；但气化一区和二区的反应温度很高，气化器的一区温度800-1100°C气化器的二区温度740-1000°C。对于上述以无机材料为接触剂上的焦炭气化，其与煤气化的最大不同是，待生剂上焦炭只有百分之几，而煤中碳一般含量达80%以上，因此待生剂上焦炭在有氧、且以制备C0、H2为目的进行气化反应时，气化气中氧含量不太容易控制。在CN200910177441中的气化炉操作温度很高，发生CO和H2尾燃的危险就更高。CN201010158103中气化一区和二区的反应温度很高，气化器的一区温度800-1100°C气化器的二区温度740-1000°C。在如此高的水热环境下操作，一是能耗很大，二是接触剂很容易失活。此外，劣质重油接触剂上焦炭气化的同时，焦炭中的硫也会发生气化，当气化剂中氧含量控制不好时，气化气中就会存在一定量的SOx,这也不利于硫的回收和减排。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有接触裂化-气化制合成气过程中存在尾燃的安全问题，以及加工劣质重油时的硫回收和硫排放问题。本专利技术提供的方法，包括:(I)在接触裂化单元，重油进入接触裂化反应器，在接触剂的存在下进行接触裂化反应，接触裂化反应器的流出物包括干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分和带炭接触剂，所述的带炭接触剂进入气化单元；(2)在气化单元，所述气化器设置氧化区和还原区，步骤(1)所得带炭接触剂经汽提后从还原区的上部进入气化器，含有水和氧气的气化剂从氧化区的底部进入气化器，在气化器内生成富含CO和H2的气化气，并得到再生接触剂，气化气中的硫以H2S形式存在；(3)步骤(2)所得气化气进入硫回收装置脱除硫后，经水煤气变换分离得到氢气和CO2，氢气和CO2分离后，CO2可以捕集；步骤(2)所得再生接触剂返回步骤(1)接触裂化单J Li ο所述重油的残炭在5重量%~40重量％，金属含量在f 1000 μ g/g。所述的重油可以是重质原油、含酸原油、超稠油、常压渣油、减压渣油、减压蜡油、焦化蜡油、脱浙青油、油砂浙青、加氢裂化尾油、煤焦油、页岩油、罐底油、煤液化残渣油或其它二次加工馏分油中的一种或几种的混合物。所述步骤(1)中的接触裂化单元的工艺条件为:反应温度45(T650°C，重时空速flOOtr1，接触剂与重油原料的质量比为广30:1，水蒸气与重油原料的质量比为0.05^1:1。所述步骤(1)中的接触剂为硅铝材料和/或气化催化剂。在本专利技术其中一个实施方式中，所述步骤(1)中的接触剂为硅铝材料和气化催化齐?，气化催化剂和硅铝材料是机械混合，或者是气化催化剂负载在硅铝材料上。所述的硅铝材料选自含分子筛的催化剂和/或不含分子筛的硅铝材料催化剂。优选所述含分子筛的催化剂为选自含X分子筛、Y分子筛、丝光沸石、ZSM-5、层柱粘土分子筛、SAPO中的一种或几种分子筛的催化剂。所述不含分子筛的硅铝材料催化剂是指以无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石、二氧化硅中的一种或几种的混合物为原料制备的催化剂。也可以是经过酸洗、焙烧、筛分处理的无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石中的一种或几种为原料制备的催化剂。还可以是经过酸洗、焙烧、筛分处理的无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石中的一种或几种与拟薄水铝石和/或二氧化硅为原料制备的催化剂。所述气化催化剂为含有碱金属、碱土金属、和VIII族金属中单一金属或多种金属组合的天然矿石、合成材料、衍生化合物中的一种或几种。例如，含有碱金属、碱土金属、以及VIII族金属的碳酸盐、硫酸盐、氧化物、氯化物、氢氧化物中的一种或几种的混合物。还可以是钙钛矿型、尖晶石型等含有碱金属、碱土金属、VIII族金属的合成材料，以及天然矿石粉，如石灰石、白云石、橄榄石等。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重油加工方法，该方法包括：（1）在接触裂化单元，重油进入接触裂化反应器，在接触剂的存在下进行接触裂化反应，接触裂化反应器的流出物包括干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分和带炭接触剂，所述的带炭接触剂进入气化单元；（2）在气化单元，所述气化器设置氧化区和还原区，步骤（1）所得带炭接触剂经汽提后从还原区的上部进入气化器，含有水和氧气的气化剂从氧化区的底部进入气化器，在气化器内生成富含CO和H2的气化气，并得到再生接触剂，气化气中的硫以H2S形式存在；（3）步骤（2）所得气化气进入硫回收装置脱除硫后，经水煤气变换分离得到氢气和CO2，氢气和CO2分离后，CO2可以捕集；步骤（2）所得再生接触剂返回步骤（1）接触裂化单元。

【技术特征摘要】
1.一种重油加工方法，该方法包括：(1)在接触裂化单元，重油进入接触裂化反应器，在接触剂的存在下进行接触裂化反 应，接触裂化反应器的流出物包括干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分和带炭接触 剂，所述的带炭接触剂进入气化单元；(2 )在气化单元，所述气化器设置氧化区和还原区，步骤（1)所得带炭接触剂经汽提后 从还原区的上部进入气化器，含有水和氧气的气化剂从氧化区的底部进入气化器，在气化 器内生成富含C0和H2的气化气，并得到再生接触剂，气化气中的硫以H2S形式存在；(3)步骤（2)所得气化气进入硫回收装置脱除硫后，经水煤气变换分离得到氢气和C02， 氢气和C02分离后，C02可以捕集；步骤（2)所得再生接触剂返回步骤（1)接触裂化单元。2.按照权利要求1的方法，其特征在于所述重油的残炭为5重量9T40重量％，金属含 量在 riOOOu g/go3.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1)中的接触裂化单元的工艺条件为： 反应温度45(T650°C，重时空速flOOh—1，接触剂与重油原料的质量比为1?30 :1，水蒸气与 重油原料的质量比为0. 05^1 :1。4.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1)中的接触剂为硅铝材料和/或气 化催化剂。5.按照权利要求4的方法，其特征在于所述步骤（1)中的接触剂为硅铝材料和气化催 化剂，气化催化剂和硅铝材料是机械混合，或者是气化催化剂负载在硅铝材料上。6.按照权利要求4或5的方法，其特征在于所述的硅铝材料选自含分子筛的催化剂和 /或不含分子筛的硅铝材料催化剂。7.按照权利要求6的方法，其特征在于所述含分子筛的催化剂为选自含X分子筛、Y分 子筛、丝光沸石、ZSM-5、层柱粘土分子筛、SAP0中的一种或几种分子筛的催化剂。8.按照权利要求6的方法，其特征在于所述不含分子筛的硅铝材料催化剂是指以无定 型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石、二氧化硅中的一种或 几种的混合物为原料制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书红，王子军，龙军，申海平，朱玉霞，李延军，李子锋，朱丙田，汪燮卿，陈振宇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：