[发明专利]一种催化裂化装置

说明书

技术领域

本发明属于涉及在不存在氢的情况下，烃油的催化裂化领域，特别涉及一种催化裂化装置。

背景技术

目前，在石油化工行业催化裂化装置使用的提升管反应器出口与沉降器相连通，提升管反应器底部通过待生斜管和待生立管与再生器相连通。现有技术催化裂化装置中，存在几方面的问题：第一，是再生器温度无法实现有效控制，催化剂的再生温度一般都高于650℃，使提升管反应器中油剂瞬间接触温度较高，过高的油剂接触温度会加具热裂化反应、降低催化裂化反应的程度，结果是产品分布恶化，干气和焦炭产率上升、总液体收率下降。由于较高的再生催化剂温度，受装置热平衡限制，使常规催化裂化的剂油比相对较小，一般为5～8；第二，由于提升管式反应器的长度决定了原料的反应时间，一般在3～4s左右，过长的反应时间加剧了原料裂化的二次反应，使裂化气产率居高不下，从而降低了汽、柴油馏分的收率；第三，由于提升管式反应器中结炭催化剂的滑落形成返混，由此，在提升管式反应器原料喷嘴上部，结炭滑落的催化剂与雾化原料和初期裂化生成物再次接触，从而恶化了产品分布，降低了催化剂对原料裂化的产品选择性。第四，目前常规催化裂化再生系统普遍采用完全再生的方法进行催化剂再生，从而使烧焦排放的烟气中NO_X含量较高，形成了环境污染的重要因素。

中国专利ZL200510017751.5所涉及再生催化剂降温技术是利用催化裂化双提升管的技术优势，将轻烃提升管反应后保留有较高剩余活性的待生剂部分或全部返回重油提升管底部设置的混合器，在混合器中与来自再生器的再生催化剂混合后进入重油提升管与重油接触反应。由于混合器中两股催化剂的热交换作用使混合催化剂的温度有效下降至630℃左右，进入重油提升管与重质原料接触反应，使剂油比得到显著提高，并有效降低了装置的干气、焦炭产率，液体收率提高，产品分布得到改善，炼厂的经济效益提高。但该装置存在以下几点不足：首先，再生器温度无法实现有效控制，该技术优势仅体现于两根以上提升管的催化裂化装置。其次，由于该技术为传统的提升管式催化裂化装置，仍表现出了反应时间长、干气及焦炭产率相对高、产品分布相对差、再生器烧焦能力低及装置能耗高的不足。

中国专利ZL97106088.6所涉及的分子筛催化剂高效再生工艺技术主要包括：1.待生催化剂在第一根再生管再生后进入外置旋风分离器组，经料腿进入第二根再生管。2.第二根再生管外置旋风分离器组料腿直接进入外取热器，经底部斜管进入提升管反应器。技术烧焦时间在10秒以内，烧焦强度是现有技术的10倍左右。但该装置也存在以下不足：1.采用提升管式反应器而无法实现原料短反应时间。2.装置及操作复杂，工程上难以实施。

中国专利ZL93242428.7所涉及的一种催化裂化提升管烧焦再生器技术特点为：提升管再生器上设有多段空气进气口进行待生催化剂再生，强化了待生催化剂的烧焦再生过程，其结构简单，操作方便。但该技术存在提升管式反应器而无法实现原料短反应时间操作。

美国专利USP：5462652所涉及的装置及工艺特点为：1.反应沉降器上部设置催化剂混合罐，混合罐采用水蒸汽进行催化剂的均匀混合，反应沉降器顶部设置混合催化剂室，催化剂由混合催化剂室中心开口进入反应沉降器；2.催化剂与原料的反应以及待生催化剂的汽提均在反应沉降器中进行，催化剂流动方向向下，喷嘴的原料喷射方向与催化剂流动方向成90°夹角，反应沉降器外挂旋风分离器；3.一部分待生催化剂由第一根气升管提升至再生器进行烧焦再生，另一部分待生催化剂由第二根气升管提升至催化剂混合罐，再生后的催化剂由第三根气升管提升至催化剂混合罐与待生催化剂混合来降低进入反应沉降器的混合催化剂温度。在反应沉降器中实现原料短反应时间，低油剂接触温度，大剂油比操作，使装置的干气、焦炭产率下降，液体收率提高，产品分布得到改善。但该技术存在以下不足：1.采用常规催化裂化再生器，其烧焦能力低；2.参与反应的催化剂为再生后的催化剂和待生催化剂的混合物，该混合催化剂对原料的裂化活性必然受到影响，也势必对产品分布带来不利影响；3.工艺过程及装置操作复杂。

此外，现有技术均未涉及降低排放烟气中NO_X含量的问题。

因此，采用能有效控制再生催化剂的温度，催化裂化采用大剂油比，短反应时间操作的方法对降低催化裂化干气、液化气和焦炭产率，改善催产品分布和产品性质的装置，对提高经济效益具有重要的意义；采用能有效降低排放烟气中NO_X含量的催化裂化装置，减少对环境的污染，还具有突出的社会效益。

发明内容