CN115926840B - 一种费托合成油的催化转化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种费托合成油的催化转化方法，该催化转化方法包括：将费托合成油输入第二提升管反应器，与催化裂化再生催化剂进行接触反应，得到第一反应物流，芳烃抽余油输入第二提升管反应器，并与第一反应物流接触反应得到第二反应物流；重质油进入第一提升管反应器形成第三反应物流；第二反应物流和第三反应物流均进入沉降器进行气固分离，积碳催化剂又经汽提反应器汽提进入再生器进行再生，得到的再生催化剂进入提升管进行循环反应；气固分离和经汽提后得到的混合油汽进入冷凝器得到气相和液相产物。本发明的方法在汽油辛烷值不降低的情况下，提高液化气产率和低碳烯烃产率，并且在满足装置热平衡的前提下，焦炭产率降低。
Description
技术领域
本发明公开了一种费托合成油与芳烃抽余油协同作用下的加工方法，特别涉及一种费托合成油与芳烃抽余油通过催化裂化反应生产低碳烯烃的方法。
背景技术
随着石油资源的日益消耗以及人们环保意识的增强，由煤和天燃气合成液体燃料已成为替代石油能源的一种重要途径。流化催化裂化工艺是炼油技术中的核心工艺，这不仅是因为它是重油加工的主要手段，生产轻质油组分的主要来源，而且在提供轻质烯烃和石油化工一体化技术方面，具有不可取代的地位。费托合成产品纯度更高，基本不含其他杂质，基本上是饱和的正构烃，异构烃和烯烃含量较少，所以费托合成轻质油的辛烷值较低，不适宜作为车用汽油；费托合成重质油的十六烷值很高，但其低温流动性差，凝点较高。芳烃抽余油是催化裂化和重整生成油中的C6，C7组分经芳烃抽提后，余下的低碳烷烃类物质；目前抽余油主要用作生产溶剂油，基本未进行提升附加值的利用，部分返回裂解炉作为裂解原料但由于环烷烃含量较高，导致裂解过程烯烃收率低。可见费托合成油和芳烃抽余油均需要进行二次加工，以拓宽其应用提高经济效益。
中国专利CN 102533322 B公布了一种费托合成油催化裂化生产丙烯的方法，该方法将富含小分子烯烃(C4～C5)的物流与费托合成油原料混合后注入反应器内。不仅可以加工重质费托合成油馏分，还可以加工轻质费托合成油馏分。在相同的反应条件下，丙烯的产率提高6.74个百分点；但焦炭产率过低，无法满足自身反应-再生系统的热平衡。
中国专利CN 106609151 B公布了一种生产低碳烯烃的方法，该方法将常规石油与催化裂化催化剂进行第一催化裂化反应，接着将所述第一催化裂化反应所得反应混合物与费托合成油进行第二催化裂化反应，能够促进费托合成油和常规石油的转化，提高低碳烯烃选择性，三烯(乙烯+丙烯+丁烯)收率最高达42.95重量％。该方法并未对汽油辛烷值的变化情况进行说明。
中国发明专利CN 105567307 B公开了一种由费托合成油生产低碳烯烃的方法，该方法将费托合成油进行热裂化反应，然后将所得反应物流与催化裂化催化剂接触进行催化裂化反应，可以获得明显提高的低碳烯烃收率(乙烯+丙烯+丁烯)49.45重量％。但该方法反应过程需要经过固定床反应器和流化床反应器，过程较复杂，同时也没有对汽油辛烷值的变化情况进行说明。
中国专利CN101362959B公开了一种制取丙烯和高辛烷值汽油的催化转化方法，该方法将难裂化的原料先与热再生催化剂接触，在温度600－750℃、重时空速100－800h－1、压力0.10－1.0MPa、催化剂与原料的重量比30－150，水蒸汽与原料的重量比为0.05－1.0的条件下进行裂化反应，反应物流与易裂化的原料油混合，在温度450－620℃、重时空速0.1－100h－1、压力0.10－1.0MPa、催化剂与原料的重量比1.0－30，水蒸汽与原料的重量比为0.05－1.0的条件下进行裂化反应；待生催化剂和反应油气分离后，待生催化剂进入汽提器，经汽提、烧焦再生后返回反应器，反应油气经分离得到目的产物丙烯和高辛烷值汽油及再裂化的原料，所述再裂化的原料包含馏程为180～260℃的馏分、重芳烃抽余油。该方法丙烯的产率最大29.02％。但是该方法的焦炭产率较高(＞7％)。
中国发明专利CN 105505463 A公开了重油催化裂化方法和装置，该方法采用的反应器包括第一提升管和第二提升管，包括使重油原料和催化裂化催化剂第一提升管中接触并上行发生第一催化裂化反应；将反应油气分馏获得裂化气、汽油、柴油、回炼油和油浆；使用芳烃抽提溶剂对回炼油进行脱芳烃处理，获得芳烃抽出油和芳烃抽余油；将芳烃抽出油进行催化加氢反应，反应温度340-380℃，体积空速0.5-2.0h-1，氢油体积比300-800，反应压力7-12MPa，将生成的油气分馏获得裂化气、汽油、柴油和催化加氢重油；将催化加氢重油和芳烃抽余油引入第二提升管进行第二催化裂化反应，将反应油气分馏获得裂化气、汽油和柴油。该方法和装置能够实现最大量地生产轻质油品和高附加值的化工原料，同时提高重油原料的利用率。但该方法并未对低碳烯烃产率及汽油RON进行特别说明，且该方法经过加氢改质过程，能耗较高，采用了两个提升管反应器，反应过程复杂。
中国发明专利CN 101531558 B公开了一种制取丙烯和芳烃的催化转化方法，不同裂化性能的烃类原料与催化裂解催化剂接触，在温度450-750℃、重时空速0.1-800h-1、反应压力0.10-1.0MPa、催化裂解催化剂与原料的重量比1-150，水蒸汽与原料的重量比为0.05-1.0条件下，在流化床反应器内进行裂化反应，分离待生催化剂和反应油气，待生催化剂经再生后返回反应器，分离反应油气经分离得到目的产物低碳烯烃、芳烃和再裂化的原料，其中再裂化的原料经加氢处理后再裂化。该方法从重质原料最大限度地生产丙烯等低碳烯烃，其中丙烯的产率为40重％以上，同时联产甲苯与二甲苯等芳烃，干气产率降低幅度高达80重％以上。但是，该方法中再裂化的重油原料和轻芳烃抽余油均经历了加氢处理单元，增加了氢耗，且产物中乙烯和丁烯又经易位反应产生丙烯，整个方法流程较长，涉及的反应过程复杂。
中国发明专利CN101362963A公开了一种多产丙烯同时制取芳烃的催化转化方法，不同裂化性能的烃类原料与催化裂解催化剂接触，在温度450－750℃、重时空速0.1－800h－1、反应压力0.10－1.0MPa、催化裂解催化剂与原料的重量比1－150，水蒸汽与原料的重量比为0.05－1.0条件下，在流化床反应器内进行裂化反应，分离待生催化剂和反应油气，待生催化剂经再生后返回反应器，分离反应油气经分离得到目的产物低碳烯烃和芳烃和再裂化的原料。该方法从重质原料最大限度地生产丙烯等低碳烯烃，其中丙烯的产率为40重％以上，同时联产甲苯与二甲苯等芳烃，干气产率降低幅度高达80重％以上。但是，该方法中再裂化的轻芳烃抽余油经历了加氢处理单元，增加了氢耗，再裂化的重油原料经历了芳烃抽提过程，且产物中乙烯和丁烯又经易位反应产生丙烯，整个方法流程较长，涉及的反应过程复杂。
中国发明专利CN101074392 B公开了一种利用两段催化裂解生产丙烯和高品质汽柴油的方法，该方法主要是利用两段提升管催化工艺，采用富含择形分子筛的催化剂，以重质石油烃类或富含碳氢化合物的各种动植物油类为原料，针对不同性质的反应物料进行进料方式的优化组合，控制不同物料适宜的反应条件，可以达到提高丙烯收率、兼顾轻油收率和质量、抑制干气和焦炭生成的目的。该方法采用高烯烃含量的汽油馏分进入第二段提升管回炼，同时匹配择形分子筛催化剂，达到多产丙烯的目的，丙烯收率最高23.7％。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种费托合成油的催化转化方法，该费托合成油的催化转化方法能够实现费托合成油与芳烃抽余油协同作用下，增产液化气和低碳烯烃，且保持汽油辛烷值不降低，在满足装置热平衡的前提下，焦炭产率降低。此外，本发明的费托合成油的催化转化方法无需经过加氢过程，具有投资少、流程短、见效快的特点。
为达上述目的，本发明提供一种费托合成油的催化转化方法，该费托合成油的催化转化方法包括以下步骤：
步骤(1)：将费托合成油输入第二提升管反应器，费托合成油在第二提升管反应器的扩径段与催化裂化再生催化剂进行接触反应，得到第一反应物流；
步骤(2)：将芳烃抽余油从扩径段的顶部输入第二提升管反应器，并与第一反应物流接触反应，得到第二反应物流；
步骤(3)：将重质油输入第一提升管反应器，并与催化裂化再生催化剂进行接触反应，得到第三反应物流；
步骤(4)：将第二反应物流和第三反应物流输入沉降器进行气固分离，得到积碳催化剂和油气；
步骤(5)：将积碳催化剂经汽提反应器汽提后依次输入待生斜管和再生器进行再生，得到的再生催化剂输入第一提升管反应器或第二提升管反应器循环利用；经气固分离和经汽提得到的油汽混合后进入冷凝器，得到气相产物和液相产物。
本发明的费托合成油为费托合成产物中C10～C34的烃类。
本发明的第二提升管反应器沿垂直方向由下至上依次设有预提升段和扩径段，且所述扩径段位于催化剂入口的上方。
本发明的扩径段的直径与预提升段的直径之比为1.2～2.0。
本发明的扩径段的长度与所述第二提升管反应器的总长度之比为0.05～0.10。
本发明的芳烃抽余油为70～150℃的石油烃馏分，芳烃抽余油环烷烃的质量含量不少于50％。
本发明的重质油为催化裂化工艺生产的油浆，为焦化工艺、热裂化工艺、减粘裂化工艺生成的重质馏分、直馏减压馏分中的至少一种。
本发明的再生催化剂的微反活性为55～75％。
本发明的费托合成油占重质油的质量比为5～40％。
本发明的芳烃抽余油占重质油的质量比为10～40％。
本发明的费托合成油与芳烃抽余油的用量相同或不同。
本发明的第一提升管反应器的出口温度为500～550℃。
本发明的第二提升管反应器的出口温度为540～610℃。
本发明的再生催化剂与重质油的质量比为5:1～45:1。
本发明还可以详述如下：
本发明的费托合成油的催化转化方法包括：费托合成油自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在第二提升管反应器(11)的扩径段与催化裂化再生催化剂进行接触反应，得到第一反应物流，芳烃抽余油在第二提升管反应器(11)扩径段上方的芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)，并与第一反应物流接触反应得到第二反应物流；重质油自重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，与再生催化剂接触反应形成第三反应物流；第二反应物流和第三反应物流均进入沉降器(6)进行气固分离，积碳催化剂又经汽提反应器(7)汽提后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；气固分离和经汽提后得到的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相产物和液相产物。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述费托合成油为费托合成产物中碳原子数主要为10～34的烃类。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述第二提升管反应器上设有提升管扩径段，且在催化剂入口的上方。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述提升管扩径段直径与提升管直径之比为1.2～2.0。提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.05～0.10。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述芳烃抽余油为70～150℃的馏分，其中含环烷烃质量分数不少于50％。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述费托合成油占所述重质油的质量比为5～40％。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述芳烃抽余油占所述重质油的质量比为10～40％。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述第一提升管反应器出口温度500～550℃。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述第二提升管反应器出口温度为540～610℃。
本发明的费托合成油的催化转化方法，所述再生催化剂与所述重质油的质量比为5:1～45:1。
与现有技术相比，本发明至少有以下有益效果：
1.本发明利用费托合成油与芳烃抽余油在催化裂化装置中协同反应，实现提高液化气和低碳烯烃的产率，同时汽油辛烷值不降低。
2.本发明只需对催化装置进行简单改造，无需经过加氢过程，具有投资少、流程短、操作灵活和见效快的特点。
附图说明
图1为本发明的费托合成油的催化转化方法的工艺流程图。
其中：1—费托合成油进料口，2—芳烃抽余油进料口，3—重质油进料口，4—预提升气，5—混合油汽，6—沉降器，7—汽提反应器，8—待生斜管，9—再生斜管，10—再生器，11—第二提升管反应器，12—第一提升管反应器。
图2为现有技术中提升管催化裂化的工艺流程图。
其中：3—重质油进料口，4—预提升气，5—混合油汽，6—沉降器，7—汽提反应器，8—待生斜管，9—再生斜管，10—再生器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。
本发明的主要分析方法：
各实施例及对比例中，Na2O、Al2O3等化学组成用X射线荧光法测定(参见《石油化工分析方法(RIPP实验方法)》，杨翠定等编，科学出版社，1990年出版)。物相采用X射线衍射法测定。比表面、孔体积由低温氮吸附-脱附法测定；粒径分布采用激光粒度分析(分析方法GB/T 19077.1-2008)；磨损指数采用磨损指数的测定(直管法)(分析方法GB/T 15458-1995)；微反活性(MA)评价：采用ASTM-D3907方法。催化剂采用兰州石化公司催化剂厂生产的LDO-75和丙烯助剂，并按照一定比例混合。
本发明的主要原料及来源：
LDO-75和丙烯助剂，兰州石化公司催化剂厂生产，评价前经过800℃、100％水蒸气水热减活处理10h，催化剂水热老化后的理化性质见表1。
表1催化剂理化性质
费托合成油来自兖矿100万吨/年低温费托合成装置(性质见表2)，芳烃抽余油来自兰州石化30万吨/年芳烃抽提装置(性质见表3)，重质油来自兰州石化公司300万吨/年催化裂化装置的新鲜催化原料(性质见表4，以下简称300万催料)，新鲜催化原料中减压蜡油与减压渣油混合质量比例为(6:4)，减压蜡油是来自兰州石化公司550万吨/年常减压装置的减压蜡油，减压渣油是来自兰州石化公司550万吨/年常减压装置的减压渣油。
反应产物中裂化气的组成、生成油的组成由气相色谱仪(美国安捷仑GC7890)分析而得；裂化汽油的组成和辛烷值由气相色谱仪(美国瓦里安CP3800)检测。
表2费托合成油的性质
| 油品名称 | 低温费托重油 | 组分 | 数值，wt％ |
| 组分 | 数值，wt％ | C22 | 6.791 |
| C10 | 0.496 | C23 | 5.634 |
| C11 | 0.973 | C24 | 4.508 |
| C12 | 1.782 | C25 | 3.500 |
| C13 | 2.960 | C26 | 2.640 |
| C14 | 4.488 | C27 | 1.949 |
| C15 | 6.189 | C28 | 1.410 |
| C16 | 7.750 | C29 | 1.01 |
| C17 | 8.780 | C30 | 0.714 |
| C18 | 9.235 | C31-C32 | 0.832 |
| C19 | 9.220 | C33-C34 | 0.401 |
| C20 | 8.730 | 其他 | 2.128 |
| C21 | 7.880 | 总计 | 100.000 |
表3芳烃抽余油的性质
表4重质油的性质
实施例1
采用图1所示的装置进行试验，提升管扩径段内径与提升管内径之比为1.2，提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.08，预提升介质为氮气。装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为150g/h的费托合成油自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在提升管扩径段与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触反应，再生催化剂温度690℃，费托合成油与再生催化剂反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第一反应物流；质量流率为150g/h的芳烃抽余油自芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)并与第一反应物流接触反应，反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第二反应物流，第二提升管反应器出口温度为600℃；质量流率为1500g/h的重质油在重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，反应后的产物与催化剂向上运动，得到第三反应物流，再生催化剂温度为690℃，第一提升管反应器出口温度540℃，剂油比9.31；费托合成油与重质油的质量比为1:10，芳烃抽余油与重质油的质量比为1:10。第二反应物流和第三反应物流输入沉降器(6)进行气固分离；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；第二反应物流和第三反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表5。
对比例1
采用图2所示的常规提升管装置进行试验，装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为1500g/h的重质油在重质油进料口(3)进入提升管反应器，与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触反应，再生催化剂温度690℃，反应器出口温度540℃、剂油比9.31的条件下，反应后的产物与催化剂向上运动，得到反应物流；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后经沉降器(6)进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入提升管反应器进行循环反应；反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表5。
对比例2
采用图1所示的装置进行试验，提升管扩径段内径与提升管内径之比为1.2，提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.08，预提升介质为氮气。装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为150g/h的N2自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在提升管扩径段与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触并向上运动，得到第一反应物流；质量流率为150g/h的N2自芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)与第一反应物流接触并向上运动，得到第二反应物流；质量流率为1800g/h的混合原料油(费托合成油：芳烃抽余油：重质油＝1：1：10)在重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，反应后的产物与催化剂向上运动，得到第三反应物流，再生催化剂温度690℃，反应器出口温度540℃，剂油比为9.31；第二反应物流和第三反应物流输入沉降器(6)进行气固分离；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；第二反应物流和第三反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表5。
实施例2
采用图1所示的装置进行试验，提升管扩径段内径与提升管内径之比为1.2，提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.08，预提升介质为氮气。装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为75g/h的费托合成油自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在提升管扩径段与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触反应，再生催化剂温度690℃，费托合成油与再生催化剂反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第一反应物流；质量流率为150g/h的芳烃抽余油自芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)并与第一反应物流接触反应，反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第二反应物流，第二提升管反应器出口温度为600℃；质量流率为1500g/h的重质油在重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，反应后的产物与催化剂向上运动，得到第三反应物流，再生催化剂温度为690℃，第一提升管反应器出口温度540℃，剂油比9.31；费托合成油与重质油的质量比为1:20，芳烃抽余油与重质油的质量比为1:10。第二反应物流和第三反应物流输入沉降器(6)进行气固分离；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；第二反应物流和第三反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表6。
对比例3
采用图1所示的装置进行试验，提升管扩径段内径与提升管内径之比为1.2，提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.08，预提升介质为氮气。装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为750g/h的费托合成油自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在提升管扩径段与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触反应，再生催化剂温度690℃，费托合成油与再生催化剂反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第一反应物流；质量流率为750g/h的芳烃抽余油自芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)并与第一反应物流接触反应，反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第二反应物流，第二提升管反应器出口温度为600℃；质量流率为1500g/h的重质油在重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，反应后的产物与催化剂向上运动，得到第三反应物流，再生催化剂温度为690℃，第一提升管反应器出口温度540℃，剂油比9.31；费托合成油与重质油的质量比为5:10，芳烃抽余油与重质油的质量比为5:10。第二反应物流和第三反应物流输入沉降器(6)进行气固分离；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；第二反应物流和第三反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表6。
实施例3
采用图1所示的装置进行试验，提升管扩径段内径与提升管内径之比为1.2，提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.08，预提升介质为氮气。装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为300g/h的费托合成油自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在提升管扩径段与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触反应，再生催化剂温度690℃，费托合成油与再生催化剂反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第一反应物流；质量流率为300g/h的芳烃抽余油自芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)并与第一反应物流接触反应，反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第二反应物流，第二提升管反应器出口温度为600℃；质量流率为1500g/h的重质油在重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，反应后的产物与催化剂向上运动，得到第三反应物流，再生催化剂温度为690℃，第一提升管反应器出口温度540℃，剂油比9.31；费托合成油与重质油的质量比为2:10，芳烃抽余油与重质油的质量比为2:10。第二反应物流和第三反应物流输入沉降器(6)进行气固分离；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；第二反应物流和第三反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表7。
对比例4
采用图1所示的装置进行试验，提升管扩径段内径与提升管内径之比为1.2，提升管扩径段长度与提升管总长度之比为0.08，预提升介质为氮气。装置吹扫结束，进油喷嘴等安装完毕后，将催化剂(LDO-75：丙烯助剂＝4：1)加入至再生反应器内，待装置各测温点温度稳定及催化剂流化稳定后准备原料油进装置。
质量流率为300g/h的费托合成油自费托合成油进料口(1)进入第二提升管反应器(11)，在提升管扩径段与来自再生斜管(9)的催化裂化再生催化剂进行接触反应，再生催化剂温度690℃，费托合成油与再生催化剂反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第一反应物流；质量流率为300g/h的芳烃抽余油自芳烃抽余油进料口(2)进入第二提升管反应器(11)并与第一反应物流接触反应，反应后的催化剂及油气继续向上运动，得到第二反应物流，第二提升管反应器出口温度为540℃；质量流率为1500g/h的重质油在重质油进料口(3)进入第一提升管反应器(12)，反应后的产物与催化剂向上运动，得到第三反应物流，再生催化剂温度为690℃，第一提升管反应器出口温度540℃，剂油比9.31；费托合成油与重质油的质量比为2:10，芳烃抽余油与重质油的质量比为2:10。第二反应物流和第三反应物流输入沉降器(6)进行气固分离；积碳催化剂经汽提反应器(7)汽提，后进入待生斜管(8)，待生催化剂进入再生器(10)进行再生，得到的再生催化剂经再生斜管(9)进入第一提升管反应器(12)和第二提升管反应器(11)进行循环反应；第二反应物流和第三反应物流经汽提反应器(7)汽提后又经沉降器分离后的混合油汽(5)进入冷凝器得到气相和液相产物。试验进行两次平行试验并取平均结果，操作条件与评价结果见表7。
表5实施例1与对比例1、2的反应条件和反应结果
/>
表6实施例2与对比例3的反应条件和反应结果
/>
表7实施例3与对比例4的反应条件和反应结果
/>
由表5可知，掺炼10％费托合成油和10％芳烃抽余油后，液化气产率增加；采用本发明方法的实施例1相比于采用与重质油混合进料方式的对比例2，三烯(乙烯+丙烯+丁烯)收率增加5.78个单位，汽油RON增加。相比常规反应条件下的对比例1，三烯收率增加9.89个单位，汽油RON增加。
由表6可知，费托合成油和芳烃抽余油的用量大于40％时，能够得到较高的三烯产率，但汽油RON降低幅度较大。由表7可知，较高的反应温度，能够促进液化气产生，大幅度增加三烯收率，但当反应温度为540℃时，转化率较低，三烯收率较低，汽油RON也有所降低。
综上所述，本发明提供的费托合成油的催化转化方法，利用费托合成油与芳烃抽余油在催化裂化装置中协同反应，液化气的产率较高，低碳烯烃的产率较高，同时汽油辛烷值不降低。并且本发明只需对催化装置进行简单改造，无需经过加氢过程，具有投资少、流程短、操作灵活和见效快的特点。
Claims (3)
1.一种费托合成油的催化转化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：将费托合成油输入第二提升管反应器，费托合成油在第二提升管反应器的扩径段与催化裂化再生催化剂进行接触反应，得到第一反应物流；
步骤(2)：将芳烃抽余油从扩径段的顶部输入第二提升管反应器，并与第一反应物流接触反应，得到第二反应物流；
步骤(3)：将重质油输入第一提升管反应器，并与催化裂化再生催化剂进行接触反应，得到第三反应物流；
步骤(4)：第二反应物流和第三反应物流输入沉降器进行气固分离，得到积碳催化剂和油气；
步骤(5)：积碳催化剂经汽提反应器汽提后依次输入待生斜管和再生器进行再生，得到的再生催化剂输入第一提升管反应器和第二提升管反应器循环利用；经气固分离和经汽提得到的油汽混合后进入冷凝器，得到气相产物和液相产物；
所述费托合成油为费托合成产物中C10～C34的烃类；
所述芳烃抽余油为70～150℃的石油烃馏分，所述芳烃抽余油环烷烃的质量含量不少于50％；
所述第二提升管反应器沿垂直方向由下至上依次设有预提升段和扩径段，且所述扩径段位于催化剂入口的上方；所述扩径段的直径与预提升段的直径之比为1.2～2.0；所述扩径段的长度与所述第二提升管反应器的总长度之比为0.05～0.10；
所述再生催化剂的微反活性为55～75％；
所述费托合成油占所述重质油的质量比为5～40％；
所述芳烃抽余油占所述重质油的质量比为10～40％；
所述第一提升管反应器的出口温度为500～550℃；
所述第二提升管反应器的出口温度为540～610℃；
所述再生催化剂与所述重质油的质量比为5:1～45:1。
2.根据权利要求1所述的费托合成油的催化转化方法，其特征在于，所述重质油为催化裂化工艺生产的油浆，焦化工艺、热裂化工艺、减粘裂化工艺生成的重质馏分，直馏减压馏分中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的费托合成油的催化转化方法，其特征在于，所述费托合成油与所述芳烃抽余油的用量相同或不同。
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| GR01 | Patent grant | ||
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