CN1521234A - 重油固相热载体循环裂解和气化工艺 - Google Patents

重油固相热载体循环裂解和气化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺。用高效雾化喷嘴将预热到150℃－340℃的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的750℃－950℃高温固相热载体加热、汽化和裂解；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；油气进分馏塔分离；含焦的固相热载体汽提后进入上行提升管烧焦器进行空气烧焦，当温度上升到800℃－1200℃后，进行气固分离；高温烟气进废热锅炉换热产生200℃－1000℃过热水蒸汽供气化用；800℃－1200℃的含焦高温固相热载体和预热到200－1000℃过热水蒸气进入气化流化床气化；气化生产的水煤气再气固分离，气体作为产品输出，750℃－950℃高温固相热载体从下行提升管的入口进入下行提升管，作为重油裂解的热源循环使用。

Description

重油固相热载体循环裂解和气化工艺
1.技术领域
本发明提供一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺，属于石油炼制领域。
2.背景技术
重油轻质化是当今世界各国石油加工的重要课题之一。我国大部分原油中渣油含量高，轻质油含量低，加之近年来一些重质油(稠油)产量不断增长和部分国外重质原油的引进使重油轻质化问题更为突出。重油加工方法常有催化裂化、溶剂脱沥青、减粘、焦化、热裂化、重油加氢等方法，总的说来，不外乎加氢和脱碳两大类，其中重油脱碳加工是当今石油炼制的主要方式，脱出碳的合理利用一直未得到很好解决。在重油固相载体循环裂解工艺中主要有重油催化裂解、灵活焦化、流化焦化、重油流化改质等。重油催化裂解除得到的目的产物(汽柴油和烯烃化工原料)外，脱除的残碳在再生器中燃烧放热，一部分加热催化剂作为裂解的热源，一部分用取热器取热产生蒸汽外送或发电，反应温度较低约500℃-650℃，对重油原料要求较高，未达到对石油资源的充分有效利用；灵活焦化和流化焦化反应温度低约350℃-600℃，主要是生产焦化汽油、柴油和用作催化原料的焦化蜡油，焦碳燃烧部分循环作为热载体、部分气化产生合成气，但裂解时间过长，轻质油收率较低；重油流化改质(如恩格哈德开发的ART工艺、洛阳石化设计院的HCC工艺等)采用与重油催化裂化工艺相似的循环流化床技术，反应温度约400℃-600℃，裂解时间短，轻质油收率较高，但脱除的残炭一直未得到有效利用。如何最经济、最清洁、最合理和最大化利用好这一不可再生的石油资源已成为我国石油工作者迫待解决的重大课题。
3.发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足而提供一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺。
本发明提供一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺。用高效雾化喷嘴将预热到150℃-340℃的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的750℃-950℃高温固相热载体加热、汽化和裂解；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；油气进分馏塔分离；含焦的固相热载体汽提后进入上行提升管烧焦器进行空气烧焦，当温度上升到800℃-1200℃后，进行气固分离；高温烟气进废热锅炉换热产生200℃-1000℃过热水蒸汽供气化用；800℃-1200℃的含焦高温固相热载体和预热到200-1000℃过热水蒸气进入气化流化床气化；气化生产的水煤气再气固分离，气体作为产品输出，750℃-950℃高温固相热载体从下行提升管的入口进入下行提升管，作为重油裂解的热源循环使用。本发明将结合附图和实施例来详细叙述本发明的特点。
4.附图说明
附图为本发明的反应设备及原理示意图。
1.合成气分离器，2.流化气化床，3.下行提升管，4.高效雾化喷嘴，5.油气分离器，6.固相载体汽提器，7.上行提升管，8.烟气换热器，9.固相载体分离器10.合成气出口11.裂解气出口  12.烟气出口  13.换热器高温蒸汽出口  14.汽提器蒸汽入口15.气化床蒸汽入口  16.空气入口  17.换热器蒸汽入口
5.具体实施方式
实施例1，用高效雾化喷嘴(4)将预热到150℃-340℃的重油从下行提升管(3)的进料口喷入下行提升管(3)的中部，油雾被从流化气化床(2)落下的750℃-950℃高温半焦加热、汽化和裂解；油气和半焦向下运行到下行提升管(3)的底部通过油气分离器(5)进行气固分离；油气从裂解气出口(11)进分馏塔分离；半焦被从固相载体汽提器(6)底部的汽提器蒸汽入口(14)进入的高温水蒸气汽提后进入上行提升管(7)进行空气烧焦，当温度上升到800℃-1200℃后，通过固相载体分离器(9)进行气固分离；高温烟气从烟气出口(12)进烟气换热器(8)换热产生200℃-1000℃高温水蒸汽供气化用；800℃-1200℃的半焦和从气化床蒸汽入口(15)进入的高温水蒸气进入气化流化床反应气化；气化生产的水煤气再通过合成气分离器(1)进行气固分离，从合成气出口(10)出来的气体作为产品输出，750℃-950℃高温半焦从下行提升管(3)的入口进入下行提升管(3)，作为重油裂解热源循环使用。
实施例2，用高效雾化喷嘴(4)将预热到150℃-340℃的重油从下行提升管(3)的进料口喷入下行提升管(3)的中部，油雾被从流化气化床(2)落下的750℃-950℃高温石灰石加热、汽化和裂解；油气和含焦的石灰石向下运行到下行提升管(3)的底部通过油气分离器(5)进行气固分离；油气进分馏塔分离；含焦的石灰石经固相载体汽提器(6)汽提后进入上行提升管(7)进行空气烧焦，当温度上升到950℃-1200℃后，通过固相载体分离器(9)进行气固分离；高温烟气进烟气换热器(8)换热产生200℃-1000℃过热水蒸汽供气化用；800℃-1200℃的含焦石灰石和预热到200-1000℃过热水蒸气进入气化流化床气化，气化过程中产生的CO2和煅烧后石灰石反应，放出热量供水蒸汽气化用；气化生产的水煤气再通过合成气分离器(1)进行气固分离，气体作为产品输出，750℃-950℃高温石灰石从下行提升管(3)的入口进入下行提升管(3)，作为重油裂解热源循环使用。
实施例3，用高效雾化喷嘴(4)将预热到150℃-340℃的重油从下行提升管(3)的进料口喷入下行提升管(3)的中部，油雾被从流化气化床(2)落下的750℃-950℃高温白云石加热、汽化和裂解；油气和含焦的白云石向下运行到下行提升管(3)的底部通过油气分离器(5)进行气固分离；油气进分馏塔分离；含焦的白云石经固相载体汽提器(6)汽提后进入上行提升管(7)进行空气烧焦，当温度上升到950℃-1200℃后，通过固相载体分离器(9)进行气固分离；高温烟气进烟气换热器(8)换热产生200℃-1000℃过热水蒸汽供气化用；800℃-1200℃的含焦的白云石和预热到200-1000℃过热水蒸气进入气化流化床气化，气化过程中产生的CO2和煅烧后白云石反应，放出热量供水蒸汽气化用；气化生产的水煤气再通过合成气分离器(1)进行气固分离，气体作为产品输出，750℃-950℃高温白云石从下行提升管(3)的入口进入下行提升管(3)，作为重油裂解热源循环使用。
本发明所提供的一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺，用下行提升管高温超短接触快速裂解重油，轻质油收率相对提高1％-5％；利用上行提升管进行含焦固相热载体快速空气烧焦，设备简单、烧焦强度高；高温含焦固相热载体与高温水蒸气进行流化气化造合成气，合成气成本大大降低(约为50％)，气化强度大，设备体积小，钢材耗量低，固定投资大大降低；常压操作简单，开停车方便，连续性好，油种适应性强；利用石灰石或白云石作热载体，实现了反应器内部分脱硫，简化了净化过程；以石灰石或白云石作热载体，利用了氧化钙和CO2放热反应，降低了固相热载体的循环比；所产合成气组成与无烟煤间歇气化的水煤气一样，最为有利于绿色燃料二甲醚生产的要求；石油资源得到充分有效利用，实现了重油无渣化加工。

Claims (2)

1.一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺。其特征在于用高效雾化喷嘴将预热到150℃-340℃的重油从下行提升管的进料口喷入提升管的中部，油雾被从气化流化床落下的750℃-950℃高温固相热载体加热、汽化和裂解；油气和固相热载体向下运行到提升管的底部进行气固分离；油气进分馏塔分离；含焦的固相热载体汽提后进入上行提升管烧焦器进行空气烧焦，当温度上升到800℃-1200℃后，进行气固分离；高温烟气进废热锅炉换热产生200℃-1000℃过热水蒸汽供气化用；800℃-1200℃的含焦高温固相热载体和预热到200-1000℃过热水蒸气进入气化流化床气化；气化生产的水煤气再气固分离，气体作为产品输出，750℃-950℃高温固相热载体从下行提升管的入口进入下行提升管，作为重油裂解的热源循环使用。
2.根据权利要求1所提供的一种重油固相热载体循环裂解和气化工艺，其特征在于固相热载体是石油半焦、石灰石或白云石。
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