CN204509215U - 一种多功能渣油催化裂化装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能渣油催化裂化装置，属于石油化工、资源利用设备技术领域，用于加工劣质渣油、焦化蜡油，提高汽油质量，多产丙烯及汽油。包括主反应器、副反应器、再生器、外取热器，其特征是：主反应器由主再生剂管、主预提升器、主提升管、重油喷嘴、快速床组成，副反应器由副再生剂管、副预提升器、副提升管、喷嘴组成；副再生剂管上端与外取热器连接，下端与副预提升器连接，副预提升器上端与副提升管下端连接，副提升管上端折叠与主提升管上端连接，副提升管设有汽油、轻循环油及轻烯烃喷嘴。可提高劣质渣油转化能力、提高汽油质量，并可加工焦化蜡油、多产丙烯、多产汽油。

Description

一种多功能渣油催化裂化装置

技术领域

本实用新型属于石油化工、资源利用设备技术领域，特别涉及一种多功能渣油催化裂化装置。

背景技术

随着石油资源的日益开发原油越来越重，催化裂化原料也越来越重。催化裂化过程是重质油在催化剂上发生气固催化裂化反应生成轻质油过程。催化裂化装置重质原料油经雾化后进入提升管反应器底部，与高温再生剂接触首先进行重质原料油初始裂化、汽化，然后再发生气固催化裂化反应，反应油气和待生剂从提升管反应器出口流出，经气固分离后反应油气排出反应器，待生剂去再生器再生。由于催化裂化主反应是吸热反应且有大量焦炭生成(焦炭沉积于催化剂表面)，所以在提升管反应器中随着油气向上流动温度、催化剂活性逐步降低，反应器的剂油比由反应器热平衡决定。目前重油催化裂化提升管反应器普遍存在2个问题：1、剂油比偏低达不到优化要求，催化反应过程催化剂活性偏低，重油喷嘴以上1/3长度处催化剂活性只有初始活性的1/2，1/2长度处催化剂活性不到初始活性的1/3，提升管后1/2长度内是在低催化剂活性下进行的，严重偏离优化反应条件。2、提升管反应器底部比出口温度高20～30℃，蜡油原料时可满足要求，然而重质原料油沸点大幅度提高，使大部分重质油汽化不了，以未汽化油形式存在，导致装置生焦率升高，甚至使提升管反应器、沉降器结焦。近期有的重油催化裂化装置采用了再生剂降温措施，应用该技术措施后催化剂循环量增加，提高了剂油比、反应过程催化剂活性，但出口温度不变情况下提升管底部温度进一步降低，再生剂温度和提升管底部温度同时降低对重质原料油(尤其是劣质渣油)的初始裂化、汽化不利，当加工劣质渣油时处理不当反而会导致生焦率升高。另外石油化工企业还有加工焦化蜡油、多产丙烯、多产汽油及提高汽油质量等需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多功能渣油催化裂化装置，使反应器后部催化剂活性提高、温度降低促进后部氢转移、异构化、芳构化转化反应，并提高反应器前部裂化段剂油比及进料段混合温度。提高劣质渣油转化能力、提高汽油质量，并且还可以加工焦化蜡油、多产丙烯、多产汽油。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括主反应器、副反应器、再生器、外取热器，其特征是：主反应器由主再生剂管、主预提升器、主提升管、重油喷嘴、快速床组成，副反应器由副再生剂管、副预提升器、副提升管、喷嘴组成；主再生剂管上端与再生 器连接，下端与主预提升器连接，主提升管下部设有重油喷嘴，上端与快速床连接下端与主预提升器连接；副再生剂管上端与再生器或降温器或外取热器连接，下端与副预提升器连接，副提升管设有汽油、干气喷嘴，下端与副预提升器上端连接，上端折叠与主提升管上端或快速床下端连接。

进一步，在副提升管下部设置轻循环油喷嘴，在副提升管下部设置扩大直径转化段及C4～C6烯烃喷嘴。

进一步，在副提升管上部设置副快速床，在副预提升器设置取热管。

进一步，设置副快分、副汽提段或副储料段、副待生剂管，副提升管上端与副快分连接，副快分下端与副汽提段或副储料段衔接，副待生剂管上端与副汽提段或副储料段下部连接，下端与主提升管上端或快速床下端连接。

进一步，在副汽提段或副储料段设置取热管。

进一步，在主提升管上部设置焦化蜡油喷嘴，在快速床设置取热管。

本实用新型创新点和积极效果：

本实用新型创新点是：主反应器由主再生剂管、主预提升器、主提升管、重油喷嘴、快速床组成，副反应器由副再生剂管、副预提升器、副提升管、喷嘴组成；主再生剂管上端与再生器连接，下端与主预提升器连接，主提升管下部设有重油喷嘴，上端与快速床连接下端与主预提升器连接；副再生剂管上端与再生器或降温器或外取热器连接，下端与副预提升器连接，副提升管设有汽油、干气喷嘴，下端与副预提升器上端连接，上端折叠与主提升管上端或快速床下端连接。

本实用新型积极效果是：1、显著提高劣质渣油转化能力、提高汽油质量。2、可加工焦化蜡油，避免了氮化物对催化剂不利影响及沉降器结焦问题。3、可多产汽油、多产丙烯。

附图说明

图1是一种多功能渣油催化裂化装置示意图。

1-出口管，2-快速床，3-分配器，4-连接管，5-主提升管，6-渣油喷嘴，6A-回炼油喷嘴，7-主预提升器，8-主再生剂管，9-主再生滑阀，10-副提升管，11-汽油喷嘴，13-副提升器，14-副再生剂管，15-副再生滑阀，16-干气管嘴，17-取热管，20-热再生剂管，21A-降温器，23-再生器。

图2是另一种多功能渣油催化裂化装置示意图。

1-出口管，2-快速床，3-分配器，4-连接管，5-主提升管，5A-吸附段，6-渣油喷嘴，6A-回炼油喷嘴，6B-焦化蜡油喷嘴，7-主预提升器，8-主再生剂管，9-主再生滑阀，10-副提升管，11-汽油喷嘴，12-柴油轻组分喷嘴，13-副提升器，14-副再生剂管，15-副再生滑阀，16- 干气管嘴，17-取热管，20-热再生剂管，21-外取热器，22-低温剂返回管，23-再生器。

图3是另一种多功能渣油催化裂化装置示意图。

1-出口管，2-快速床，3-分配器，4-连接管，5-主提升管，5A-吸附段，6-渣油喷嘴，6A-回炼油喷嘴，6B-焦化蜡油喷嘴，7-主预提升器，8-主再生剂管，9-主再生滑阀，10-副提升管，11-汽油喷嘴，12-柴油轻组分喷嘴，13-副提升器，14-副再生剂管，15-副再生滑阀，16-干气管嘴，17-取热管，18-转化段，19-C4～C6烯烃喷嘴，20-热再生剂管，21-外取热器，22-低温剂返回管，23-再生器。

图4是另一种多功能渣油催化裂化装置示意图。

1-出口管，2-快速床，3-分配器，4A-副待生剂管，5-主提升管，6-渣油喷嘴，6A-回炼油喷嘴，7-主预提升器，8-主再生剂管，9-主再生滑阀，10-副提升管，11-汽油喷嘴，12-柴油轻组分喷嘴，13-副提升器，14-副再生剂管，15-副再生滑阀，16-干气管嘴，17-取热管，23-再生器，24-沉降器，25-副快分，26-副汽提段或副储料段。

图5是另一种多功能渣油催化裂化装置示意图。

1-出口管，2-快速床，3-分配器，4A-副待生剂管，5-主提升管，5A-吸附段，6-渣油喷嘴，6A-回炼油喷嘴，6B-焦化蜡油喷嘴，7-主预提升器，8-主再生剂管，9-主再生滑阀，10-副提升管，11-汽油喷嘴，12-柴油轻组分喷嘴，13-副提升器，14-副再生剂管，15-副再生滑阀，16-干气管嘴，17-取热管，18-转化段，19-C4～C6烯烃喷嘴，23-再生器，25A-副旋流器，25B-副密封罩，26-副汽提段或副储料段。

具体实施方式

见图1，主提升管5下部设有渣油喷嘴6和回炼油喷嘴6A，下端与主预提升器7上端连接，上端与快速床2下端连接；快速床2内设有分配器3，其上端与出口管1下端连接。主再生剂管8下部设有主再生滑阀9，其下端与主预提升器7连接，上端与再生器23连接。副提升管10下部设有汽油喷嘴11，上端经连接管4与快速床2下部连接，下端与副提升器13上端连接，副提升器13下部设有干气管嘴16。降温器21A内设有取热管17，上部通过热再生剂管20与再生器23连接，下部通过副再生剂管14、副再生滑阀15与副提升器13连接。

见图2，主提升管5下部设有渣油喷嘴6和回炼油喷嘴6A，下端与主预提升器7上端连接，上端与吸附段5A下端连接；吸附段5A下部设有焦化蜡油喷嘴6B，上端与快速床2下端连接；快速床2内设有分配器3，上端与出口管1下端连接。主再生剂管8下部设有主再生滑阀9，下端与主预提升器7连接，上端与再生器23连接。副提升管10设有汽油喷嘴11、柴油轻组分喷嘴12，上端经连接管4与快速床2下部连接，下端与副提升器13上端连接，副提升器13下部设有干气管嘴16。外取热器21内设有取热管17，上部通过热再生剂管20 与再生器23连接，下部通过副再生剂管14、副再生滑阀15与副提升器13连接，同时通过低温剂返回管22与再生器23连接。

见图3，主提升管5下部设有渣油喷嘴6和回炼油喷嘴6A，下端与主预提升器7上端连接，其上端与吸附段5A下端连接。吸附段5A下部设有焦化蜡油喷嘴6B，吸附段5A上端与快速床2下端连接；快速床2内设有分配器3，其上端与出口管1下端连接。主再生剂管8下部设有主再生滑阀9，下端与主预提升器7连接，上端与再生器23连接。副提升管10设有汽油喷嘴11、柴油轻组分喷嘴12，上端经连接管4与快速床2下部连接，下端与转化段18上端连接。转化段18设有C4～C6烯烃喷嘴19，下端与副提升器13上端连接，副提升器13下部设有干气管嘴16。外取热器21内设有取热管17，上部通过热再生剂管20与再生器23连接，下部通过副再生剂管14、副再生滑阀15与副提升器13连接，同时通过低温剂返回管22与再生器23连接。

见图4，主提升管5下部设有渣油喷嘴6和回炼油喷嘴6A，下端与主预提升器7上端连接，上端与快速床2下端连接。快速床2内设有分配器3，其上端与出口管1下端连接。主再生剂管8下部设有主再生滑阀9，下端与主预提升器7连接上端与再生器23连接。副提升管10下部设有汽油喷嘴11或柴油轻组分喷嘴12，上端折叠与副快分25连接；下端与副提升器13上端连接，副提升器13下部设有干气管嘴16；副再生剂管14下部设有副再生滑阀15，下端与副提升器13连接上端与再生器23连接。沉降器24下端与副汽提段或副储料段26(内部设有取热管17)上端连接；副待生剂管4A上端与副汽提段或副储料段26连接，下端与快速床2底部连接。

见图5，主提升管5下部设有渣油喷嘴6和回炼油喷嘴6A，下端与主预提升器7上端连接，其上端与吸附段5A下端连接，吸附段5A下部设有焦化蜡油喷嘴6B，吸附段5A上端与快速床2下端连接；快速床2内设有分配器3，其上端与出口管1下端连接。主再生剂管8下部设有主再生滑阀9，下端与主预提升器7连接上端与再生器23连接。副提升管10下部设有汽油喷嘴11或柴油轻组分喷嘴12，上端伸到副密封罩25B内部与副旋流器25A连接，副密封罩25B下端与副汽提段或副储料段26(内部设有取热管17)上端连接；副待生剂管4A上端与副汽提段或副储料段26连接，下端与快速床2底部连接。转化段18设有C4～C6烯烃喷嘴19，上端与副提升管10下端连接，下端与副提升器13上端连接，副提升器13下部设有干气管嘴16。副再生剂管14下部设有副再生滑阀15，下端与副提升器13连接上端与再生器23连接。

参见图1，680～730℃高温再生剂从再生器23引出经热再生剂管20进入降温器21A，与取热管17换热温度降到300～680℃，经副再生剂管14、副再生滑阀15进入副提升器13。 在干气管嘴16进入干气介质，将再生剂提升至副提升管10下部，外来高烯烃汽油经汽油喷嘴11雾化后进入，与再生剂混合、汽化并发生降烯烃转化反应，控制反应温度300～450℃，反应气和高活性催化剂向上流动，从副提升管10上端流出经连接管4进入快速床2下部。680～730℃高温再生剂经主再生剂管8、主再生滑阀9进入主预提升器7，提升至主提升管5下部，渣油经渣油喷嘴6雾化后进入，回炼油经回炼油喷嘴6A雾化后进入，与高温再生剂混合初始裂化、汽化、催化裂化反应，控制反应温度510～530℃，使重质油裂化成轻质产品，同时生成干气和焦炭，反应油气及催化剂向上流动从主提升管5上端流出，与副提升管10来的300～450℃高活性催化剂混合，控制混合后温度470～515℃，混合后油气和催化剂继续向上流动经分配器3进入快速床2，在快速床2中混合均匀促进氢转移、异构化、芳构化等反应，最后反应油气和催化剂从快速床2上端流出经出口管1排出。该方案具有如下优势：1、提高渣油裂化段剂油比、进料段温度，提高渣油转化能力、降低生焦、提高产品收率；2、提高全厂汽油质量。

参见图2，680～730℃高温再生剂从再生器23引出经热再生剂管20进入外取热器21，与取热管17换热温度降到500～680℃，一部分经副再生剂管14、副再生滑阀15进入副提升器13，另一部分经低温剂返回管22返回再生器23。在干气管嘴16进入干气介质，将再生剂提升至副提升管10下部，柴油轻组分经柴油轻组分喷嘴12雾化后进入，与再生剂混合、汽化，控制反应温度450～550℃将柴油轻组分裂化成汽油，反应气和催化剂向上流动进入中部。高烯烃汽油经汽油喷嘴11雾化后进入，控制反应温度350～450℃进行降烯烃转化反应，然后反应气和高活性催化剂继续向上流动从副提升管10上端流出经连接管4进入快速床2下部。680～730℃高温再生剂经主再生剂管8、主再生滑阀9进入主预提升器7，经提升进入主提升管5下部，渣油经渣油喷嘴6雾化后进入，回炼油经回炼油喷嘴6A雾化后进入，与高温再生剂混合初始裂化、汽化、催化裂化反应，控制反应温度510～530℃，使重质油裂化成轻质产品，同时生成干气和焦炭，反应油气及低活性待生剂向上流动至吸附段5A。焦化蜡油经焦化蜡油喷嘴6B雾化后进入，在吸附段5A中高温低活性待生剂使焦化蜡油受热汽化并对氮化物进行吸附，然后反应油气及低活性待生剂继续向上流动进入快速床2底部，与副提升管10来的350～450℃高活性催化剂混合，控制混合温度470～515℃，混合油气和催化剂继续向上流动经分配器3进入快速床2下部，在快速床2中混合均匀对焦化蜡油馏分进行裂化，并促进氢转移、异构化、芳构化等反应，最后油气和待生剂从快速床2上端流出经出口管1排出。该方案具有如下优势：1、提高渣油裂化段剂油比、进料段温度，提高渣油转化能力、降低生焦、提高产品收率；2、提高焦化蜡油转化能力、降低氮化物对催化剂的毒害、避免沉降器结焦，降低生焦、提高产品收率；3、提高汽油产率、提高汽油质量。

参见图3，680～730℃高温再生剂从再生器23引出经热再生剂管20进入外取热器21，与取热管17换热温度降到600～680℃，一部分经副再生剂管14、副再生滑阀15进入副提升器13，另一部分经低温剂返回管22返回再生器23。在干气管嘴16进入干气介质，将再生剂提升至转化段18，C4～C6烯烃经C4～C6烯烃喷嘴进入，与再生剂混合控制反应温度550～620℃C4～C6烯烃转化生产丙烯，反应气及催化剂混合物向上流动进入副提升管10下部。柴油轻组分经柴油轻组分喷嘴12雾化后进入，与再生剂混合、汽化，控制反应温度450～550℃将柴油轻组分裂化成汽油，反应气和催化剂向上流动进入中部。高烯烃汽油经汽油喷嘴11雾化后进入，控制反应温度350～450℃进行降烯烃转化反应，然后反应气和高活性催化剂继续向上流动从副提升管10上端流出经连接管4进入快速床2下部。680～730℃高温再生剂经主再生剂管8、主再生滑阀9进入主预提升器7，经提升进入主提升管5下部，渣油经渣油喷嘴6雾化后进入，回炼油经回炼油喷嘴6A雾化后进入，与高温再生剂混合初始裂化、汽化、催化裂化反应，控制反应温度510～530℃，使重质油裂化成轻质产品，同时生成干气和焦炭，反应油气及低活性待生剂向上流动至吸附段5A。焦化蜡油经焦化蜡油喷嘴6B雾化后进入，在吸附段5A中与高温低活性待生剂接触，焦化蜡油受热汽化并对氮化物进行吸附，然后反应油气及低活性待生剂继续向上流动进入快速床2底部，与副提升管10来的350～450℃高活性催化剂混合，控制混合温度470～515℃，混合油气和催化剂继续向上流动经分配器3进入快速床2下部，在快速床2中混合均匀对焦化蜡油馏分进行裂化，并促进氢转移、异构化、芳构化等反应，最后油气和待生剂从快速床2上端流出经出口管1排出。具有如下优势：1、提高渣油裂化段剂油比、进料段温度，提高渣油转化能力、降低生焦、提高产品收率；2、提高焦化蜡油转化能力、降低氮化物对催化剂的毒害、避免沉降器结焦；3、提高汽油质量；4、多产丙烯、汽油。

参见图4，680～730℃高温再生剂从再生器23引出经副再生剂管14、副再生滑阀15进入副提升器13。在干气管嘴16进入干气介质将高温再生剂提升至副提升管10下部，高烯烃汽油经汽油喷嘴11雾化后进入(或/和柴油轻组分经柴油轻组分喷嘴12雾化后进入)，与高温再生剂混合、汽化并发生裂化反应，控制反应温度400～550℃，使部分柴油轻组分转化为汽油(或/和高烯烃汽油转化成丙烯)，反应气和催化剂向上流动，从副提升管10上端流出进入副快分25，在副快分25中进行初级离心分离，分离下来的副待生剂落入下方的副汽提段或副储料段26，在其内部副待生剂与取热管17交换热量使温度降低到350～450℃，通过副待生剂管4A输送到快速床2底部。680～730℃高温再生剂经主再生剂管8、主再生滑阀9进入主预提升器7，提升至主提升管5下部，渣油经渣油喷嘴6雾化后进入，回炼油经回炼油喷嘴6A雾化后进入，与高温再生剂混合初始裂化、汽化、催化裂化反应，控制反应温度510～530℃， 使重质油裂化成轻质产品，同时生成干气和焦炭，反应油气及待生剂向上流动从主提升管5上端流出，与副提升管10来的350～450℃高活性催化剂混合，使混合催化剂的活性提高，并控制混合后温度470～515℃，混合后油气和待生剂继续向上流动经分配器3进入快速床2，将待生剂混合均匀完成氢转移、异构化、芳构化等反应，最后反应油气和待生剂从快速床2上端流出经出口管1排出。该方案具有如下优势：1、提高渣油裂化段剂油比、进料段温度，提高渣油转化能力、降低生焦、提高产品收率；2、提高汽油质量；3、多产丙烯、汽油。

参见图5，680～730℃高温再生剂从再生器23引出经副再生剂管14、副再生滑阀15进入副提升器13。在干气管嘴16进入干气介质将高温再生剂提升至转化段18，C4～C6烯烃经C4～C6烯烃喷嘴进入，与高温再生剂混合并控制反应温度550～620℃，C4～C6烯烃转化生产丙烯，反应气及催化剂混合物向上流动进入副提升管10下部。高烯烃汽油经汽油喷嘴11雾化后进入(或/和柴油轻组分经柴油轻组分喷嘴12雾化后进入)，与550～620℃再生剂混合、汽化并发生裂化反应，控制反应温度400～550℃，使部分柴油轻组分转化为汽油、高烯烃汽油转化成丙烯，反应气和催化剂继续向上流动，从副提升管10上端流出进入副旋流器25A，在副密封罩25B内部进行初级离心分离，分离下来的副待生剂落入下方的副汽提段或副储料段26，在其内部副待生剂与取热管17交换热量使温度降低到350～450℃，通过副待生剂管4A输送到快速床2底部。680～730℃高温再生剂经主再生剂管8、主再生滑阀9进入主预提升器7，经提升进入主提升管5下部，渣油经渣油喷嘴6雾化后进入，回炼油经回炼油喷嘴6A雾化后进入，与高温再生剂混合初始裂化、汽化、催化裂化反应，控制反应温度510～530℃，使重质油裂化成轻质产品，同时生成干气和焦炭，反应油气及低活性待生剂向上流动至吸附段5A。焦化蜡油经焦化蜡油喷嘴6B雾化后进入，在吸附段5A中与高温低活性待生剂接触，焦化蜡油受热汽化并对氮化物进行吸附，然后反应油气及待生剂继续向上流动进入快速床2底部，与副提升管10来的350～450℃高活性催化剂混合，使混合催化剂的活性提高，并控制混合后温度470～515℃，油气和混合催化剂继续向上流动经分配器3进入快速床2下部，将催化剂混合均匀对焦化蜡油馏分进行裂化，并促进氢转移、异构化、芳构化等反应，最后油气和待生剂从快速床2上端流出经出口管1排出。具有如下优势：1、提高渣油裂化段剂油比、进料段温度，提高渣油转化能力、降低生焦、提高产品收率；2、提高焦化蜡油转化能力、降低氮化物对催化剂的毒害、避免沉降器结焦；3、提高汽油质量；4、多产丙烯、汽油。

Claims (6)

1.一种多功能渣油催化裂化装置，包括主反应器、副反应器、再生器、外取热器，其特征是：主反应器由主再生剂管、主预提升器、主提升管、重油喷嘴、快速床组成，副反应器由副再生剂管、副预提升器、副提升管、喷嘴组成；主再生剂管上端与再生器连接，下端与主预提升器连接，主提升管下部设有重油喷嘴，上端与快速床连接下端与主预提升器连接；副再生剂管上端与再生器或降温器或外取热器连接，下端与副预提升器连接，副提升管设有汽油、干气喷嘴，下端与副预提升器上端连接，上端折叠与主提升管上端或快速床下端连接。

2.根据权利要求1所述的多功能渣油催化裂化装置，其特征是：在副提升管下部设置轻循环油喷嘴，在副提升管下部设置扩大直径转化段及C4～C6烯烃喷嘴。

3.根据权利要求1所述的多功能渣油催化裂化装置，其特征是：在副提升管上部设置副快速床，在副预提升器设置取热管。

4.根据权利要求1所述的多功能渣油催化裂化装置，其特征是：设置副快分、副汽提段或副储料段、副待生剂管，副提升管上端与副快分连接，副快分下端与副汽提段或副储料段衔接，副待生剂管上端与副汽提段或副储料段下部连接，下端与主提升管上端或快速床下端连接。

5.根据权利要求4所述的多功能渣油催化裂化装置，其特征是：在副汽提段或副储料段设置取热管。

6.根据权利要求1所述的多功能渣油催化裂化装置，其特征是：在主提升管上部设置焦化蜡油喷嘴，在快速床设置取热管。