一種重油輕質化處理工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種重質油輕質化處理工藝，即重質油在催化劑作用下裂解成小分子，同時通過氣化反應部分除去催化劑表面沉積的炭，最后通過燃燒除去催化劑表面殘余的炭，實現催化劑再生。該工藝可以實現重質油輕質化、高值化利用，對原料油的適應性廣，能夠加工高殘炭、高硫氮以及高重金屬含量的重油，得到高價值的輕質餾分油，可以通過氣化和燃燒去除催化劑表面的焦炭，生產合成氣，為系統提供能量并實現催化劑再生循環使用。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種重質油輕質化處理工藝，即重質油在催化劑作用下裂解成小分子，同時通過氣化反應部分除去催化劑表面沉積的炭，最后通過燃燒除去催化劑表面殘余的炭，實現催化劑再生。該工藝可以實現重質油輕質化、高值化利用，對原料油的適應性廣，能夠加工高殘炭、高硫氮以及高重金屬含量的重油，得到高價值的輕質餾分油，可以通過氣化和燃燒去除催化劑表面的焦炭，生產合成氣，為系統提供能量并實現催化劑再生循環使用。【專利說明】一種重油輕質化處理工藝
本專利技術屬于重質油或劣質渣油高值化利用的能源化工領域，特別涉及一種用于重 質、劣質油的輕質化、清潔化加工方法和工藝，具體來說是一種重質油的催化裂化、氣化和 燃燒的耦合處理工藝。
技術介紹
隨著常規原油資源的下降，原油的重質化與劣質化程度不斷加深。同時，在原油加 工過程中也產生了大量難于處理的渣油(減壓渣油、油漿、浙青等)。另一方面，隨著我國對 燃料油的需求大量增加以及對品質要求的提高，要求我們必須最大化地將重油資源轉化為 清潔的輕質油品。劣質的重油具有高殘炭值（10-40wt%)、高金屬含量（>50ppm)以及硫、氮 含量高的特點，采用常規手段的加氫技術處理這種劣質重油較為困難，高溫、高壓裝置設備 費用高，并且需要大量氫源。采用延遲焦化技術來處理這種劣質重油同樣存在液收低，并且 產生大量低價值的高硫石油焦。而采用組合工藝，如采用溶劑脫浙青、熱裂化或催化裂化、 加氫處理、焦化等技術組合的方式，其流程較長并且投資成本高，限制了其應用。目前國內 部分煉廠采用的延遲焦化耦合循環流化床燃燒發電或焦炭氣化多聯產工藝技術，能夠實現 劣質重油的完全轉化利用。但是重油必須先縮合成為焦炭，然后冷卻破碎，再實現加熱轉 化，導致工藝流程較為復雜，能量利用方面也不合理。 專利CN 102115675A中，提出了一種針對劣質重油裂解-氣化的耦合處理工藝，來 最大化地生產液體產品，并利用副產焦炭氣化制氫，液體產物加氫，實現劣質重油的分級高 值化利用。但是由于氣化過程反應速率慢，所需的時間長，工藝效率低，而且由于致密的炭 堵塞催化劑孔道，很難實現催化劑完全再生；如果采用完全燃燒的方法，不僅不能得到高附 加值的氫氣，而且燃燒產生大量的熱量，造成催化劑局部高溫，破壞催化劑結構。 CN 102965138A該專利技術提供重油雙反應管半焦循環床熱解氣化耦合工藝。但是熱 解溫度高達800?1KKTC，能耗高；同時，也存在氣化反應時間長等問題。CN 102031135A 提出了一種重油綜合加工利用方法。通過重油裂解，焦炭預燃燒并氣化，實現油氣聯產。但 預燃燒后的焦炭較難氣化并且物料需要在多個反應器間循環導致工藝較難實現。 CN 102031140A報導了一種劣質重油加工與焦炭氣化的組合方法，包括重質油催 化裂化，焦炭氣化制氫以及合成氣制氫等過程。該工藝待生劑再生需兩步進行，再生時間 長，能耗1?。 CN 102234534A給出了一種加工劣質重油的方法，主要為重油裂解與焦炭氣化工 藝的集合，待生劑分別在氣化反應器的兩區以及再生器內進行，再生過程產生合成氣與煙 氣，再生劑返回反應器作為重油裂解的載體。 總之，以劣質重油為原料，通過流化床裂化-催化氣化-燃燒組合工藝，生產催化 裂化原料，克服了延遲焦化產生高硫石油焦等問題。同時，本申請的工藝技術也克服了氣化 時間長、效率低、能耗高等問題，有利于實現催化劑裂化過程和再生過程的匹配，在工藝思 路上具有創新性。
技術實現思路
本專利技術提供了一種針對劣質重油加工的綜合利用方法。通過將重油接觸裂化，生 產的焦炭部分氣化，部分燃燒，產生的熱量為系統提供反應所需熱量，以及載體循環供熱技 術來最大化地生成液體產品作為后續催化裂化工藝的原料，同時副產氫氣或者合成氣，從 而最大化地實現劣質重油的高值化分級利用。 本專利技術提供了一種重質油輕質化處理工藝，將劣質重油在固體熱載體催化劑作用 下裂解成小分子，同時通過氣化反應除去催化劑表面沉積的部分炭，最后通過燃燒除去催 化劑表面殘余的炭，實現催化劑再生。該工藝可以實現重質油輕質化與高值化利用，對原料 油的適應性廣，能夠加工高殘炭、高硫氮以及高重金屬含量的重油，得到高價值的輕質餾分 油，可以通過氣化和燃燒去除催化劑表面的焦炭，生產合成氣，為系統提供能量并實現催化 劑再生循環使用。 為了達到上述目的，本專利技術采用了如下技術方案： 一種重質油輕質化處理工藝，所述工藝包括如下步驟： (1)將劣質重油加入裂化反應器，與固體熱載體進行裂化反應，得到輕質的揮發油 氣產物以及表面附著有重質縮合焦炭的固體熱載體； (2)將揮發油氣產物與表面附著有重質縮合焦炭的固體熱載體進行氣固分離，凈 化后的油氣產物進入分餾塔得到裂解氣與液體產物； (3)將已除去表面油氣的表面附著有重質縮合焦炭的固體熱載體進入氣化反應器 進行氣化反應，實現固體熱載體表面的部分焦炭氣化； (4)氣化產物與固體熱載體由氣固分離器實現分離，得到凈化后的氣化產物，固體 熱載體表面剩余的部分焦炭在富氧氣氛下燃燒，除去殘余的焦炭； (5)步驟（4)得到的固體熱載體返回到裂化反應器中，實現固體熱載體循環使用。 優選地，本專利技術步驟（1)中所述劣質重油選自重質原油、油砂、頁巖油、減壓渣油、 焦化蠟油、脫浙青油、加氫尾油、罐底油、裂解煤焦油、煤液化殘渣油或脫油浙青中的任意一 種或者至少兩種的混合物。 優選地，本專利技術步驟（1)中所述劣質重油的殘炭值為10?30wt%，例如llwt%、 13wt%、15wt%、17wt%、19wt%、21wt%、23wt%、25wt%、27wt%。 優選地，本專利技術步驟（1)中所述裂化反應的反應溫度為350?750°C，優選400? 700°C，進一步優選 450 ?600°C。 優選地，所述裂化反應的反應時間為1?100s，優選2?98s，進一步優選5?95s。 優選地，所述裂化反應的反應壓力為5?200kPa (表壓)，優選8?195kPa，進一 步優選10?190kPa。所述反應壓力為表壓。 優選地，所述裂化反應的劑油比為3?20,優選4?19,進一步優選5?15。 優選地，所述裂化反應過程中水蒸汽和劣質重油的質量比為0. 1?1. 0,優選 0. 2?0. 9,進一步優選0. 4?0. 8。 所述反應溫度例如為 370°C、400°C、430°C、460°C、490°C、520°C、550°C、580°C、 61(rc、65(rc、68(rc、72(rc*74(rc。 所述反應時間例如為 5s、10s、15s、25s、35s、45s、55s、65s、75s、85s 或 95s。 所述反應壓力例如為 10kPa、30kPa、50kPa、70kPa、90kPa、110kPa、130kPa、150kPa、 170kPa 或 190kPa。 所述劑油比例如為 4、6、8、10、12、14、16、18 或 19。 所述水蒸汽和劣質重油的質量比例如為0. 2、0. 25、0. 3、0. 35、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7、 0· 8、0·本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重質油輕質化處理工藝，其特征在于，所述工藝包括如下步驟：（1）將劣質重油加入裂化反應器，與固體熱載體進行裂化反應，得到輕質的揮發油氣產物以及表面附著有重質縮合焦炭的固體熱載體；（2）將揮發油氣產物與表面附著有重質縮合焦炭的固體熱載體進行氣固分離，凈化后的油氣產物進入分餾塔得到裂解氣與液體產物；（3）將已除去表面油氣的表面附著有重質縮合焦炭的固體熱載體進入氣化反應器進行氣化反應，實現固體熱載體表面的部分焦炭氣化；（4）氣化產物與固體熱載體由氣固分離器實現分離，得到凈化后的氣化產物，固體熱載體在富氧氣氛下燃燒，除去殘余的焦炭；（5）步驟（4）得到的固體熱載體返回到裂化反應器中，實現固體熱載體循環使用。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李望良，張玉明，高士秋，許光文，
申請(專利權)人：中國科學院過程工程研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11