[发明专利]一种重油裂化反应器和重油裂化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重油裂化反应器，以及使用该重油裂化反应器进行重油裂化的方法。

背景技术

我国是贫油富煤的国家，原油日趋重质化、劣质化，有些原油中的重质组分残炭和金属含量均很高，用传统的加工方法很难高效地对其进行综合利用。目前处理重质油常用的工艺是延迟焦化，反应器为焦化塔，高温重油进入反应器，在较高反应温度和较长反应时间的条件下，使重油发生深度热转化反应，生成焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、重质馏分油（焦化蜡油）和石油焦。反应器发生反应时存在气液固三相。该工艺中，由于重质油需要在高温下经过较长的时间通过热裂化生成较轻的油品，因此，当原料残炭很高时，生焦量很大。为了解决这一问题，已经开发了反应温度较高、停留时间较短的流化焦化工艺。流化焦化工艺采用床层反应段，以焦粉为重油热解的热载体，进入反应器的重油以液膜附着在颗粒上，减少了重油以液相存在的时间，从而提高了轻质油品的收率。

然而，已有的重油裂化反应器只能掺炼部分重油，甚至不能加工劣质重油。因此，需要开发出新的重油裂化反应器。

为此，CN202070330U提出了一种有利于加工劣质重油的提升管反应段，该反应器以生产烯烃为界将反应器分为三个反应器区：进料反应区、烯烃反应区和深度反应区，这三个反应区中烯烃反应区的直径最大约为进料反应区的2倍，深度反应区的直径最小。反应器能够较大比例加工重质原料油，但还不能完全加工劣质重油。

CN101993723A提出了一种劣质重油改质的方法和装置。该发明依托催化裂化装置，设置重油改质反应器，利用待生积炭催化剂作为重油改质的热载体。重油改质器为上粗下细结构，反应器下段为提升管，上部为床层结构。此种反应器在大处理量深度加工劣质重油时，易造成初始反应段结焦，影响装置的稳定运行。

US20110206563A1提出了一种应用于流化焦化的改进型循环流化床反应器，反应器上部重油反应区，下部汽提区，均为密相流化床操作，汽提区设有改善颗粒流化性的挡板。汽提区在反应区的下方，汽提出的油气要经过床层反应段，增加了产物气的停留时间，将会减少液体产物的收率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的重油裂化反应器存在的上述缺陷，提供一种新的重油裂化反应器。

本发明提供了一种重油裂化反应器，该重油裂化反应器包括预提升段、床层反应段、提升管反应段、沉降段和汽提段，其中，所述预提升段的直径和所述提升管反应段的直径都小于所述床层反应段的直径，所述预提升段与所述床层反应段之间通过沿着从所述预提升段到所述床层反应段的方向扩径的扩径段连通，所述床层反应段与所述提升管反应段之间通过沿着从所述床层反应段到所述提升管反应段的方向缩径的缩径段连通，所述汽提段位于所述沉降段的下方，并且所述汽提段的顶部与所述沉降段连通，所述提升管反应段贯穿所述汽提段且一端位于所述沉降段内，所述提升管反应段位于所述沉降段内的端部设置有气固分离装置。

优选地，所述预提升段与所述床层反应段的直径之比为1：1.1-6，更优选为1：2-3。

优选地，所述扩径段的内壁与垂直方向的夹角为10-60°，更优选为10-45°。

优选地，所述提升管反应段与所述床层反应段的直径之比为1：1.5-8，更优选为1：2-5。

优选地，所述床层反应段的长径比为1-15：1，更优选为1-10：1；所述提升管反应段的长径比为2-30：1，更优选为5-20：1。

优选地，所述缩径段的内壁与所述垂直方向的夹角为10-60°，更优选为10-45°。

优选地，所述提升管反应段、所述沉降段和所述汽提段同轴设置。

优选地，所述提升管反应段与所述汽提段的直径之比为1：1.5-8，更优选为1：2-5；所述汽提段与所述沉降段的直径之比为1：1-2，更优选为1：1-1.5。

优选地，所述重油裂化反应器还包括喷嘴，所述喷嘴设置于所述床层反应段和/或所述扩径段的侧壁上。

更优选地，所述重油裂化反应器设置有多层喷嘴，且至少一层喷嘴设置在所述扩径段的侧壁上。

进一步优选地，所述喷嘴的层数为2-4，且每层的喷嘴数为3-10。