[发明专利]利用双区耦合及催化剂串联的重油催化裂化方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高重油催化裂化反应转化效率，特别是轻质油收率及液收率的生产工艺，尤其提供了一种利用双区耦合及催化剂串联工艺实现重油催化裂化的方法及装置，本发明属于石油加工技术领域。

背景技术

催化裂化工艺是重质油轻质化的主要手段，是液化石油气、汽油、柴油等轻质油品的重要生产过程。传统的催化裂化原料主要是减压馏分油，由于对轻质油需求的不断增长以及原油价格的提高，利用催化裂化技术加工重质原料油，如常压重油、减压渣油及脱沥青残渣油以提高经济效益已经成为炼油企业的重要选择。

目前，对于重质原料油的加工，除了残炭值和重金属含量(尤其是钒含量)特别低的石蜡基减压油(例如大庆减压渣油)可以直接进入催化裂化装置加工以外(可参见：“大庆减压渣油催化裂化技术”，吴秀章，杨宝康，《石油炼制与化工》，2001，32(8)：6-10；“燕化减压渣油催化裂化装置再生系统改造的几项关键技术措施”，宋以常，凌逸群，梁凤印，《石油炼制与化工》，2002，33(5)：20-23)，绝大部分的渣油都是部分掺入减压馏分油中而进入催化裂化装置加工，而掺入的比例受到渣油中残炭值、重金属及氢含量的严格限制，这也严重限制了利用催化裂化装置直接加工渣油的能力。

近年来，催化裂化原料重质化日趋严重，其密度、残炭值和胶质、沥青质含量逐渐增高，结果是反应过程中干气和焦炭产率上升，目的产品收率和质量下降。为了强化重油催化裂化反应过程，一些新型或改良的重油催化裂化技术脱颖而出。例如，中国发明专利ZL 00134054.9，其中针对重油催化裂化提升管反应器中催化剂在反应后半程严重失活、油气在反应器中停留时间过长的弊端，提出了采用两段提升管反应器的催化裂化工艺技术。该工艺用两段提升管反应器取代原来的单一提升管反应器，在系统中构成两路催化剂的循环：新鲜原料进入第一段提升管反应器与再生催化剂接触反应，循环油进入第二段提升管反应器与再生催化剂接触反应。通过控制两段提升管不同的操作条件，实现了催化剂接力、分段反应，以及短反应时间和大剂油比的操作，该专利技术在一定程度上可以控制反应器中不希望的过裂化反应和热裂化反应，达到改善产品分布、提高产品质量的目的。但是，按照该技术实施中，忽略了重质原料油中各组分性质差别大、反应步调不一致的特性，由于采用短反应时间，即使在剂油比提高的反应环境中，一部分重组分依然转化不充分，从而造成该技术用于加工性质差的原料时，催化裂化装置的焦炭产率高、沉降器结焦严重的问题，工业化生产的可操作性被打折扣。

此外，为了适应重油原料沸点高、残炭值高和重金属含量高的特点，国内外业内人士从优化原料雾化、再生器内外取热、提升管出口快速分离、重金属钝化及催化剂预提升等方面相继开发了一系列重油催化裂化成套技术，例如Kellogg的HOC工艺(“重质石油烃利用技术-重质烃气化-裂解集成工艺的模拟研究”.温浩，许志宏，王韶锋，赵月红。《过程工程学报》，2008，8(4)：682-689)、UOP的RCC工艺(USP 4332673)、中国专利ZL95210840.2中洛阳石化工程公司提出的ROCC-V工艺等，这些研究结果和专利技术大都是通过优化反应-再生装备及催化剂达到强化重油催化裂化反应过程的目的，虽然都取得了较好的效果，但是这些技术都是将各种重油原料作为一个“整体”来进料，仍然没有充分考虑宽沸程的重油原料中不同组分裂化性能存在较大的差异。