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催化裂化方法和装置

催化裂化方法和装置

IPC分类号 : C10G11/00

申请号
CN201710457846.1
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2017-06-16
  • 公开号: 109135801B
  • 公开日: 2019-01-04
  • 主分类号: C10G11/00
  • 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

专利摘要

本发明公开了一种催化裂化方法和装置。该方法包括将原料油与催化剂在反应器中接触反应,反应得到的待生剂在再生器中再生,再生形成的再生剂在脱气罐中脱气后输送至反应器;同时该方法还包括将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐中与再生剂混合后一起输送至反应器。该方法通过将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐,利用脱气罐体积较小,而且再生剂连续输送、且停留时间短的特点,使得新鲜剂能够在再生剂的输送过程中相对均匀的分散混合在再生剂中;而且通过将新鲜剂注入到脱气罐与其中的再生剂混合后注入到反应器中,能够合理有效地利用新鲜剂的高活性,进而改善催化裂化的产品分布的目的。

权利要求

1.一种催化裂化方法,所述方法包括将原料油与催化剂在反应器中接触反应,反应得到的待生剂在再生器中再生,再生形成的再生剂在脱气罐中脱气后输送至反应器,其特征在于,所述方法还包括将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐中与再生剂混合后一起输送至反应器;

所述方法中将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐之前还包括将经预加热的新鲜剂与过渡金属有机物在线混合接触,其中所述过渡金属有机物的分解温度低于经预加热的新鲜剂的温度;

所述经预加热的新鲜剂的温度为400-750℃。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,将过渡金属有机物的雾化蒸汽注入到新鲜剂输送管道中与经预加热的新鲜剂在线混合接触。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述过渡金属有机物中过渡金属选自Ni、Fe、V、Mo、Cr、W和Mn中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述过渡金属有机物为过渡金属羰基配合物。

5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述过渡金属有机物选自羰基镍、羰基铁、六羰基钒、六羰基钼、六羰基铬、六羰基钨、十羰基二锰中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述过渡金属有机物为羰基镍和/或羰基铁。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述过渡金属有机物以过渡金属计,其用量为所述新鲜剂的0.0001重量%-0.1重量%。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述新鲜剂连续性的注入至所述脱气罐中,或者间歇性的注入至所述脱气罐中。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述新鲜剂连续性的注入到所述脱气罐中,且注入到所述脱气罐中的新鲜剂与再生剂的重量比为0.0001~0.003:1。

10.根据权利要求9所述的方法,其中,注入到所述脱气罐中的新鲜剂与再生剂的重量比为0.0001~0.001:1。

11.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述反应器为提升管反应器和/或流化床反应器,所述原料油与催化剂接触反应的条件包括:反应温度为480~680℃,反应器顶压力0.05MPa~0.30MPa,剂油质量比为0.5~30:1。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述原料油与催化剂接触反应的条件包括:反应温度为500℃~600℃,剂油质量比为3~25:1。

13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述原料油与催化剂接触反应的条件包括:反应温度为550~650℃,剂油质量比为5~20:1。

14.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述催化剂以其总重量为基准包括:15重量%-55重量%的Al2O3、35重量%-80重量%的SiO2、0.1-5重量%的稀土氧化物、0.1重量%~5重量%的P2O5、以及0重量%~5重量%的Fe2O3

15.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述原料油为蜡油、脱沥青油、常压渣油、减压渣油、加氢处理润滑油抽出油和润滑油脱蜡蜡膏中的一种或几种。

16.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中,所述原料油为加氢处理蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、常压渣油、减压渣油、加氢处理润滑油抽出油和润滑油脱蜡蜡膏中的一种或几种。

17.一种催化裂化装置,所述装置包括再生器(2),反应器(4),以及连接在所述再生器(2)和反应器(4)之间的脱气罐(3),其特征在于,所述装置还包括新鲜剂储存罐(1)和加热器(5),所述新鲜剂储存罐(1)、所述加热器(5)和所述脱气罐(3)沿新鲜剂的进料方向依次相连。

18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述装置还包括过渡金属有机物雾化装置(7),所述过渡金属有机物雾化装置(7)的雾化蒸汽出口与连接在所述加热器(5)和所述脱气罐(3)之间的新鲜剂输送管道(6)相连。

19.根据权利要求18所述装置,其中,

所述加热器(5)为加热罐,所述加热罐上设有与所述新鲜剂储存罐(1)相连通的新鲜剂入口、与所述脱气罐(3)相连通的新鲜剂出口、以及与再生器(2)的再生烟气出口相连的再生烟气入口;其中,所述新鲜剂入口、所述新鲜剂出口以及所述再生烟气入口分别与所述加热罐的内腔相连通;或者,

所述加热器(5)包括加热罐和换热管(51),所述加热罐上设有与所述新鲜剂储存罐(1)相连通的新鲜剂入口、与所述脱气罐(3)相连通的新鲜剂出口、以及与再生器(2)的再生烟气出口相连的再生烟气入口;其中,所述新鲜剂入口和新鲜剂出口分别与所述换热管(51)的两端相连,所述再生烟气入口与所述加热罐的内腔相连通。

说明书

技术领域

本发明涉及催化裂化反应领域,具体地,本发明涉及一种催化裂化方法,以及一种与前述方法相适配的催化裂化装置。

背景技术

催化裂化装置在运行过程中,随着催化剂在系统中不断的循环,会导致催化剂出现跑损以及活性下降等问题。因此,需要定期向装置中补充一定量的新鲜剂,用以维持催化剂的反应活性及系统藏量,进而达到实现装置平稳运行的目的。这种定时定量的加剂操作在石化行业通常被称为小型加料。

如图1所示,在图1中示出了一种传统的催化裂化装置的示意图,图中1为新鲜剂储存罐、2为再生器、3为脱气罐、4为反应器。如图1可以看出,传统的小型加料操作是通过气力输送的方式将新鲜剂由新鲜剂储存罐1送入再生器2的密相床层,新鲜剂进入再生器2后与再生剂进行混合,接着经脱气罐3脱除大部分再生烟气,之后输送至(提升管)反应器4中与原料进行接触反应。

发明内容

本发明的发明人研究后提出以下技术问题:传统的补充新鲜剂操作过程,其中注入到系统中的新鲜剂经过再生器中再生剂的分散,大大降低了进入反应器的催化剂中新鲜剂的浓度,此外,部分新鲜剂有可能随再生剂一同被卸出,造成直接损失,或者新鲜剂长期停留在再生器中,造成其反应活性严重下降,这些现象的存在会造成催化剂剂耗的增加,以及对催化裂化的产品分布造成影响。为此:

本发明的目的是提供一种催化裂化方法和装置,以优化催化裂化的产品分布。

为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种催化裂化方法,该方法包括将原料油与催化剂在反应器中接触反应,反应得到的待生剂在再生器中再生,再生形成的再生剂在脱气罐中脱气后输送至反应器;同时所述方法还包括将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐中与再生剂混合后一起输送至反应器。

根据本发明的第二个方面,还提供了一种催化裂化装置,所述装置包括再生器,反应器,以及连接在所述再生器和反应器之间的脱气罐,该装置还包括新鲜剂储存罐和加热器,所述新鲜剂储存罐、所述加热器和所述脱气罐沿新鲜剂的进料方向依次相连。

通过上述技术方案,将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐,利用脱气罐体积较小,而且再生剂连续输送、且停留时间短的特点,使得新鲜剂能够在再生剂的输送过程中相对均匀的分散混合在再生剂中;而且,鉴于新鲜剂通过脱气罐注入后在进行催化裂化反应前无需经过再生器,降低新鲜剂热崩的可能性,也避免了新鲜剂在未进行催化裂化反应前就被直接从再生器中卸除的情况发生,进而有利于促使进入反应器的催化剂中新鲜剂的浓度会明显高于传统的加料方式的新鲜剂浓度,从而提高新鲜剂的利用率,降低原料成本。此外,通过将新鲜剂注入到脱气罐与其中的再生剂混合后注入到反应器中,能够合理有效地利用新鲜剂的高活性,进而改善催化裂化的产品分布的目的。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1示出了根据现有技术的一种催化裂化装置的结构示意图;

图2示出了根据本发明一种实施方式的催化裂化装置的结构示意图;

图3示出了根据本发明另一种实施方式的催化裂化装置的结构示意图;

图4示出了根据本发明再一种实施方式的催化裂化装置的结构示意图;

图5示出了根据本发明又一种实施方式的催化裂化装置的结构示意图。

附图标记说明

1为新鲜剂储存罐、2为再生器、3为脱气罐、4为反应器、5为加热器、51为换热管、6为新鲜剂输送管道、7为过渡金属有机物雾化装置

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

在本发明中术语“待生剂”为待生催化剂,是经过催化裂化反应后失活的催化剂;术语“再生剂”为再生催化剂,是经过再生反应后恢复活性的催化剂;术语“新鲜剂”为新鲜催化剂,是未经使用的催化剂。

针对于背景技术部分所提及的需要进一步改善催化裂化的产品分布的问题,本发明提供了一种催化裂化方法,该方法包括将原料油与催化剂在反应器中接触反应,反应得到的待生剂在再生器中再生,再生形成的再生剂在脱气罐中脱气后输送至反应器,同时,该方法还包括将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐中与再生剂混合后一起输送至反应器。

本发明所提供的上述方法通过将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐,利用脱气罐体积较小,而且再生剂连续输送、且停留时间短的特点,使得新鲜剂能够在再生剂的输送过程中相对均匀的分散混合在再生剂中;而且,鉴于新鲜剂通过脱气罐注入后、以及进行催化裂化反应前无需经过再生器,降低新鲜剂热崩的可能性,也避免了新鲜剂在未进行催化裂化反应前就被直接从再生器中卸除的情况发生,进而有利于促使进入反应器的催化剂中新鲜剂的浓度会明显高于传统的加料方式的新鲜剂浓度,从而提高新鲜剂的利用率,降低原料成本。此外,通过将新鲜剂注入到脱气罐与其中的再生剂混合后注入到反应器中,能够合理有效地利用新鲜剂的高活性,进而改善催化裂化的产品分布的目的。

根据本发明的上述方法,其中将新鲜剂注入到脱气罐的方式也可以采用气力输送的方式,利用压差将新鲜剂注入至脱气罐;对于这种气力输送的条件可以参照本领域的常规条件,其中可以使用的输送气包括但不限于空气、氮气、以及惰性气体等。

与此同时,在催化裂化装置在运行过程中存在如下现状:(1)在原料油相同的情况下,针对于不同的产品需求(例如高产汽油、高产柴油、或高产丙烯),需要调整不同的催化剂;(2)在面对于相同的产品需求(例如高产汽油、高产柴油、或高产丙烯)的情况下,针对于不同的原料油,需要调整不同的催化剂;然而,对于“大规模工业化生产的”催化裂化装置而言,这就导致了如下问题:(1)需要准备各种各样不同的催化剂,以适用于不同的产品需求以及不同的原料油,这样不但增加了原料成本,而且在催化剂准备不足的情况下,甚至可能会耽误生产;(2)装置中新鲜剂的填料和卸料增加了操作人员的工作负担;而且新鲜剂的填料和卸料中可也能使得新鲜剂出现受潮、分解、氧化等不足,进而降低新鲜剂的活性。

针对于上述技术问题,本发明的发明人在前述催化裂化方法的基础上进行了改进,在将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐之前进一步增加了将经预加热的新鲜剂与过渡金属有机物在线混合接触的步骤;其中所述过渡金属有机物的分解温度低于经预加热的新鲜剂的温度,优选所述经预加热的新鲜剂的温度为400-750℃。

根据本发明的上述方法,利用过渡金属有机物的分解温度低于经预加热的新鲜剂的温度的特点,使得过渡金属有机物能够在与经预加热的新鲜剂混合的过程中分解,形成过渡金属单体和一氧化碳,过渡金属单体能够附着在新鲜剂的表面上,而在新鲜剂的输送过程中这些过渡金属单体会被氧化成过渡金属氧化物,而这些过渡金属氧化物作为活性组元,能够改善新鲜剂的催化性能。此外,通过将经预加热的新鲜剂与过渡金属有机物在线混合接触的产物注入到脱气罐中,能够使得在过渡金属有机物分解过程中所产生的一氧化碳在脱气罐中排出,避免对其他装置造成影响。

根据本发明的方法,优选情况下,将过渡金属有机物的雾化蒸汽注入到新鲜剂输送管道中与经预加热的新鲜剂在线混合接触;其中过渡金属有机物的雾化蒸汽可以通过过渡金属有机物雾化装置产生,这一过程类似于化学气相沉积法,区别在于并未使用化学气相沉积器,而是将过渡金属有机物雾化装置产生的过渡金属有机物的雾化蒸汽直接通入到新鲜剂输送管道中,进而实现与经预加热的新鲜剂在线混合接触。

根据本发明的方法,其中对于过渡金属有机物的选择可以没有特殊要求,只要分解温度低于经预加热的新鲜剂的温度,且分解产物为过渡金属单体和含碳气体即可。其中在所述过渡金属有机物中过渡金属可以选自Ni、Fe、V、Mo、Cr、W和Mn中的一种或几种;优选情况下,所述过渡金属有机物为过渡金属羰基配合物;更优选为选自羰基镍、羰基铁、六羰基钒、六羰基钼、六羰基铬、六羰基钨、十羰基二锰中的一种或几种;更优选为羰基镍和/或羰基铁。

根据本发明的方法,其中对于过渡金属有机物的注入量可以没有要求,可以参照这些过渡金属在常规催化剂中含量范围,优选情况下,所述过渡金属有机物以过渡金属计,其用量为所述新鲜剂的0.0001重量%-0.1重量%。

根据本发明的方法,对于新鲜剂的预热温度可以没有特殊要求,其可以根据脱气罐的运行温度进行合理的选择,在本发明中优选所述经预加热的新鲜剂的温度为400-750℃,例如400℃、420℃、450℃、470℃、490℃、500℃、520℃、550℃、580℃、590℃、610℃、630℃、650℃、680℃、700℃、720℃、740℃和750℃以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意数值,例如优选450-700℃或500-650℃。

根据本发明的方法,对于向脱气罐中注入新鲜剂的方式可以没有特殊要求,既可以将所述新鲜剂连续性注入到所述脱气罐中,又可以将所述新鲜剂间歇性注入到所述脱气罐中。其中优选将所述新鲜剂连续性注入到所述脱气罐中,以进一步改善新鲜剂在再生剂中的分布均匀性,以改善催化裂化产品分布。

根据本发明的方法,对于向脱气罐中注入新鲜剂的量也可以没有特殊要求,可以参照新鲜剂的常规注入量。例如根据不同型号的催化裂化装置的催化剂损耗量(每年)确定新鲜剂的添加量(每年),并根据新鲜剂的添加量换算出连续加料时新鲜剂的流量,以及间歇性加料时每次新鲜剂的注入量。

根据本发明的方法,对于新鲜剂的注入形式可以没有特殊要求,即可以连续性的注入到所述脱气罐中,也可以间歇性注入的注入到所述脱气罐中。优选情况下,在本发明中将所述新鲜剂连续的注入到所述脱气罐中,且在所述脱气罐中新鲜剂与再生剂的重量比为0.0001~0.003:1,优选0.0001~0.001:1。这一比例可以通过控制新鲜剂和再生剂的流量予以控制。将新鲜剂与再生剂两者按照上述比例混合有利于在控制混合在再生剂中新鲜剂的浓度的同时,使得新鲜剂在再生剂中分散的更均匀。

根据本发明的方法,对于新鲜剂进行预热的方式可以没有特殊要求,可以参照本领域对于原料进行预热所采用的常规方式。在本发明中优选采用再生器中产生的再生烟气对所述新鲜剂进行预热。通过采用再生烟气对新鲜剂进行预热,一方面可以在无需额外热源的情况下实现对新鲜剂的预热处理,另一方面又能够消耗再生烟气中多余的热量,降低后续再生烟气的后处理成本;当然需要说明的是,对于新鲜剂的预热,除了利用再生烟气进行预热外,还可以进一步引入其他加热方式,例如电加热,例如加热介质(液体,例如水)加热等,以便于更准确的控制预热温度。

根据本发明的方法,在采用再生器中产生的再生烟气对所述新鲜剂进行预热时,既可以采用所述再生烟气与新鲜剂进行直接接触换热,又可以采用所述再生烟气与新鲜剂进行间接接触换热。其中优选采用所述再生烟气与新鲜剂进行直接接触换热的方式,其中混合在新鲜剂中的再生烟气可以在脱气罐中脱除。在这种情况下有利于简化换热过程中所采用的加热器的结构,便于加热器的后续装卸、清洗。

根据本发明的方法,对于用于进行催化裂化反应的反应器可以没有特殊要求,其既可以是流化床反应器,也可以是提升管反应器。在本发明中优选为提升管反应器,其中再生剂经过再生斜管到达提升管底部,在汽提蒸汽的作用下上升,并与进入反应器的原料油进行接触并反应。在本发明中对于提升管反应器中发生催化裂化反应的条件也并没有特殊要求,其可以参照本领域常规发生催化裂化反应的条件,在本发明中优选所述原料油与催化剂的接触发生催化裂化反应的条件包括:反应温度为480℃~660℃,例如480℃、500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃、650℃和660℃以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意数值,例如优选为500℃~600℃或550~650℃;反应器顶压力0.05MPa~0.3MPa,例如优选0.05MPa、0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意数值;重时空速为2-20h-1,例如优选2h-1、4h-1、6h-1、8h-1、10h-1、12h-1、14h-1、16h-1、18h-1、20h-1以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意数值,例如优选为2-20h-1。剂油质量比0.5~30,例如0.5、1、2、3、5、8、10、12、15、18、20、22、25、28、30以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意数值,例如优选为3~25:1或5~20:1。

根据本发明的方法,对于其中所采用的催化剂可以没有特殊要求,可以是任意能够适用于多产低碳烯烃的催化剂,在本发明中优选所述催化剂中包括:15重量%-45重量%的Al2O3、50重量%-80重量%的SiO2、0.1-5重量%的稀土氧化物、0.1重量%~5.0重量%的P2O5、以及0重量%~5.0重量%的Fe2O3。本发明所采用的这种催化剂主要以基础成分为主,本身就具有催化裂化功能,同时也适用于与任意的过渡金属配合使用,十分适合于在线添加过渡金属有机物的工艺。

根据本发明的方法,所采用的催化剂可以按照本领域常规的制备方法制得,可以制成颗粒形式或微球形式,优选为微球,便于流化。优选地,所述脱硫助剂的平均粒径为40-100微米。所采用的催化剂中所述的稀土氧化物(RE2O3)优选为镧和/或铈和/或钕的氧化物,即所述稀土氧化物为镧、铈和钕中的一种或多种的氧化物。

根据本发明的方法,对于其中所采用的催化裂化原料油可以没有特殊要求,其可以是任何适用于催化裂化反应的原料油。在本发明中优选所述原料油选自蜡油、加氢处理蜡油、脱沥青油、焦化蜡油、常压渣油和减压渣油中的一种或多种。在使用这些原料的情况下,将经预加热的新鲜剂加注到脱气罐与其中的再生剂混合,更有利于改善催化裂化的产品分布。

同时,在本发明中还提供一种催化裂化装置。如图2至图3所示,该装置包括再生器2,反应器4,以及连接在所述再生器2和反应器4之间的脱气罐3,同时,该装置还包括新鲜剂储存罐1和加热器5,所述新鲜剂储存罐1、所述加热器5和所述脱气罐3沿新鲜剂的进料方向依次相连。

根据本发明的装置,其中对于再生器2、反应器4和脱气罐3的选择可以没有特殊要求,参照行业内通常用于催化裂化的相应装置即可,其中对于脱气罐3而言,通过在脱气罐的中下部形成新鲜剂入口的简单改装即可使用。

根据本发明的装置,优选情况下,如图4和图5所示,所述装置还包括过渡金属有机物雾化装置7,所述过渡金属有机物雾化装置7的雾化蒸汽出口与连接在所述加热器5和所述脱气罐3之间的新鲜剂输送管道6相连。其中所使用的过渡金属有机物雾化装置7可以是任意能够将过渡金属有机物雾化并喷出的装置,例如在化学气相沉积器中所采用的雾化装置。

根据本发明的装置,为了实现系统内部热能再利用,优选通过利用再生烟气对所述新鲜剂进行预加热,这样不但有利于降低新鲜剂的预加热能耗,而且有利于降低再生烟气的降温能耗,进而降低整个工序的处理成本。在一种优选方式中,如图2和图4所示,所述加热器为加热罐,对于该加热罐的结构可以没有特殊要求,只要具有供新鲜剂与再生烟气直接接触的密封空间即可。例如所述加热罐上设有与所述新鲜剂储存罐1相连通的新鲜剂入口、与所述脱气罐3相连通的新鲜剂出口、以及与再生器2的再生烟气出口相连的再生烟气入口;其中,所述新鲜剂入口、所述新鲜剂出口以及所述再生烟气入口分别与所述加热罐的内腔相连通。

根据本发明的装置,在另一种优选实施方式中,如图3和图5所示,所述加热器5包括加热罐和换热管51,其中对于加热罐和换热管51的结构可以没有特殊要求,只要加热罐内部具有能够容纳换热管51的密封空间,在换热管51中具有能够供新鲜剂运行的空间即可。例如所述加热罐上设有与所述新鲜剂储存罐1相连通的新鲜剂入口、与所述脱气罐3相连通的新鲜剂出口、以及与再生器2的再生烟气出口相连的再生烟气入口;其中,所述新鲜剂入口和新鲜剂出口分别与所述换热管51的两端相连,所述再生烟气入口与所述加热罐的内腔相连通。优选情况下,该换热管51的新鲜剂入口高于新鲜剂出口,使得新鲜剂能够凭借压差向下运行;且为了增加管热管与再生烟气的接触面积,该换热管51具有非直线结构,例如曲线(波浪线)结构,或者例如螺旋结构。

根据本发明的装置,对于加热器5与脱气罐3之间的新鲜剂输送管道6的设置可以没有特殊的要求,其可以根据设备的实际安装情况进行合理排布,在该新鲜剂输送管道6上可以设置加料滑阀,以控制加料量及速度。在本发明的一种优选的实施方式中,该新鲜剂输送管道6为加料斜管(图2至图5中是为了便于观察所描述的结构,并非最优方式),该加料斜管具有直线结构,连接在所述加热器5和所述脱气罐3之间,且所述加料斜管6与所述加热器5相连通的一端高于另一端(例如加热器5设置在高于脱气罐6的位置),以使得所述加热器5中的新鲜剂能够凭借压差注入到所述脱气罐3中。这种加料斜管的使用,不但降低了设备成本,而且有利于新鲜剂从加热器5中溢流连续添加到脱气罐3中。

以下将结合具体实施例和对比例进一步说明本发明催化裂化装置及设备的有益效果。

一、以下实施例和对比例中所采用催化裂化装置的说明

图1示出了根据现有技术的一种催化裂化装置的结构简示图,图2-5示出了根据本发明的催化裂化装置的两种典型的结构简示图。

在图1中1为新鲜剂储存罐、2为再生器、3为脱气罐、4为反应器。如图1所示,这种催化裂化装置中新鲜剂储存罐与再生器2相连,在实际操作中通过气力输送的方式将新鲜剂由新鲜剂储存罐1送入再生器2(的密相床层)中,新鲜剂进入再生器2后与再生剂进行混合,混合有新鲜剂的再生剂经脱气罐3脱除大部分再生烟气后,输送至(提升管)反应器4与原料进行接触反应。

在图2中1为新鲜剂储存罐、2为再生器、3为脱气罐、4为反应器、5为加热器、51为换热管、6为新鲜剂输送管道。与图1中现有技术中催化裂化装置不同的是,图2中新鲜剂储存罐1与加热器5(具有内部空腔的密封加热罐)相连,而加热器5通过新鲜剂输送管道6(加料斜管,与加热器5相连通的一端高于另一端,其上设有单向滑阀)与形成在脱气罐3上的新鲜剂入口(位于脱气罐高度由下至上的1/3处)相连,这使得新鲜剂经过预热后进入到脱气罐3中与再生剂混合,之后输送至(提升管)反应器4与原料进行接触反应。其中加热器5与再生器2的再生烟气出口相连,以利用再生器2所生产的再生烟气以对加热器5中的新鲜剂进行直接接触预热。

图3中催化裂化装置与图2中催化裂化装置的主要区别在于加热器的使用不同,图3中采用的加热器除了包括具有内部空腔的密封加热罐外,还包括设置在加热罐内部的换热管51;所述换热管51的新鲜剂入口与新鲜剂储存罐1相连通,新鲜剂出口与脱气罐3相连通,所述加热罐上形成有连通其内腔与再生器2的再生烟气入口,在这种结构中,通入到加热罐内腔中的再生烟气与通过换热管51运输的新鲜剂进行间接接触换热。

图4中催化裂化装置与图2中催化裂化装置的主要区别在于,增加了过渡金属有机物雾化装置7,该过渡金属有机物雾化装置7的雾化蒸汽出口与连接在所述加热器5和所述脱气罐3之间的新鲜剂输送管道6相连通,这使得新鲜剂经过预热后与过渡金属有机物在线混合接触后,接着进入到脱气罐3中与再生剂混合,之后输送至(提升管)反应器4与原料进行接触反应。

图5中催化裂化装置与图4中催化裂化装置的主要区别在于,加热器5的使用不同,关于图5中加热器5的结构参照前述关于图3中加热器5的描述。

二、以下实施例和对比例中所采用的原油和催化剂的说明

以下实施例和对比例所使用的原料油为常压渣油,其性质如表1所示。

表1.

以下实施例和对比例所使用的催化裂化催化剂为中国石化催化剂齐鲁分公司生产的型号为CGP-1的催化剂,该催化剂以其总重量为基准,包括46重量%的Al2O3、50重量%的SiO2、1重量%的P2O5、2重量%的Re2O3(Re包括La和Ce)、以及1重量%的Fe2O3。

三、如下实施例和对比例所涉及的测试项目如下:

通过计量液体产品重量和馏程分析、计量气体产品体积和组成分析计算得到经催化裂化所生产的产品分布,其中液体产品馏程通过气相色谱模拟蒸馏方法测量,气体产品组成包括裂化气和烟气通过气相色谱法测量;

丙烯收率=丙烯质量/进油质量×100%。

四、实施例和对比例

对比例1

用于对比说明本发明催化裂化装置及方法。

催化裂化装置如图1所示,催化裂化方法包括:将新鲜剂(CGP-1)由新鲜剂储存罐1通过气力输送(输送气为空气)的方式送入再生器2的密相床层(密相床温度为690℃),新鲜剂进入再生器2后与再生剂进行混合,接着经脱气罐3(脱气罐的内部温度为680℃)脱除大部分再生烟气,之后输送至反应器4中,与原料油进行催化裂化反应(反应温度为530℃、反应器顶压力0.15MPa、重量空速为4.2h-1、剂油质量比10:1)。其中,将新鲜剂预热至400℃后间歇性的注入到再生器2中,新鲜剂的每次注入量为1.8吨,两次加料间隔为24h。应产物分析:产品分布、转化率、丙烷收率如表2所示。

采用如图1中所示的催化裂化装置,该试验装置的加工能力为0.5M吨/年,根据以往运行数据,装置年开工时数8000小时,上述工业试验装置每加工1吨原料油催化剂的消耗量为1.2公斤。

实施例1

用于说明本发明催化裂化装置及方法。

催化裂化装置如图2所示,催化裂化方法包括:将新鲜剂(CGP-1)由新鲜剂储存罐1送入加热器5(具有内部空腔的密封罐体),在加热器5中通过来自再生器2的再生烟气对新鲜剂进行直接接触换热,至新鲜剂的温度升至450℃,通过气力输送(输送气为空气)的方式使得加热器5中预热后的新鲜剂经新鲜剂输送管道6输送至脱气罐3(脱气罐3内部温度为680℃),与脱气罐3中的再生剂混合,之后将新鲜剂和再生剂的混合物输送至反应器4与原料油进行催化裂化反应(反应温度为530℃、反应器顶压力0.15MPa、重量空速为4.2h-1、剂油质量比10:1)。其中根据对比例1中新鲜剂的添加量计算,脱气罐3中新鲜剂的补料速率为75kg/h(相当于每天补充新鲜剂1.80吨),新鲜剂与再生剂的混合重量比0.00012:1。应产物分析:产品分布、转化率、丙烷收率如表2所示;

由于图3中催化裂化装置与图2中催化裂化装置的主要区别在于加热器5的结构不同,在采用两种催化裂化装置时,当使得新鲜剂的预热温度相同时,其产品分布相仿,为了节省篇幅,在如下实施例部分不再对图3中催化裂化装置进行说明。

实施例2

用于说明本发明催化裂化装置及方法。

催化裂化装置如图2所示,催化裂化方法:参照实施例1,区别在于,在加热器5中将新鲜剂加热至560℃后间歇性的输送至脱气罐3(脱气罐3内部温度为680℃)中,且新鲜剂每次注入量为0.90吨,两次的间隔时间为12h(相当于每天补充新鲜剂1.80吨)。应产物分析:产品分布、转化率、丙烷收率如表2所示。

实施例3

用于说明本发明催化裂化装置及方法。

催化裂化装置如图4所示,催化裂化方法:参照实施例1,区别在于,在利用压差使得加热器5中预热后的新鲜剂经新鲜剂输送管道6输送至脱气罐3的过程中,通过过渡金属有机物雾化装置7向新鲜剂输送管道6中注入羰基镍的雾化蒸汽,且所注入的羰基镍的雾化蒸汽以镍计,其用量为所述新鲜剂总重量的0.001%。应产物分析:产品分布、转化率、丙烷收率如表2所示。

由于图5中催化裂化装置与图4中催化裂化装置的主要区别在于加热器5的结构不同,在采用两种催化裂化装置时,当使得新鲜剂的预热温度相同时,其产品分布相仿,为了节省篇幅,在如下实施例部分不再对图5中催化裂化装置进行过多说明。

实施例4

用于说明本发明催化裂化装置及方法。

催化裂化装置如图4所示,催化裂化方法:参照实施例1,区别在于,在利用压差使得加热器5中预热后的新鲜剂经新鲜剂输送管道6输送至脱气罐3的过程中,通过过渡金属有机物雾化装置7向新鲜剂输送管道6中注入羰基铁的雾化蒸汽,且所注入的羰基铁的雾化蒸汽以铁计,其用量为所述新鲜剂总重量的0.05%。应产物分析:产品分布、转化率、丙烷收率如表2所示。

表2.

通过对比表2中实施例1和2与对比例1中数据可知,采用本发明所提供的催化裂化装置及方法,通过将经预加热的新鲜剂注入到脱气罐与其中的再生剂混合,可以改善新鲜剂的分布不均匀的现象,也可以避免传统工艺中部分新鲜剂在再生器中长时间停留,以及防止新鲜剂与再生剂混合物料被卸出的情况发生,进而有利于促使进入反应器的催化剂中新鲜剂的浓度会明显高于传统的加料方式的新鲜剂浓度,从而提高新鲜剂的利用率,降低原料成本,同时优化催化裂化的产品分布(增加汽油收率),并提高转化率和丙烯选择性。

通过对比表2中实施例3和4与实施例1中的数据可知,采用本发明所提供的催化裂化装置及方法,通过采用过渡金属有机物雾化装置向经加热后的新鲜剂中注入过渡金属有机物,使得两者在线混合,并利用过渡金属有机物的分解温度低于经预加热的新鲜剂的温度的特点,使得过渡金属有机物能够分解成过渡金属单体,并附着在新鲜剂的表面上作为活性组元,有利于进一步改善新鲜剂的催化性能,从而在不替换催化剂的简化方法的基础上,实现改善催化裂化的产品分布的目的。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

催化裂化方法和装置专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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