CN214457791U - 一种重油加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种重油加工系统。包括重油裂解与气化装置(201)、裂解油加氢裂化装置(202)、芳烃联合装置(203)、甲醇合成装置(204)、乙醇合成装置(205)、制氢装置(206)、和硫磺回收装置(207)；所述重油裂解与气化装置(201)通过管路分别与裂解油加氢裂化装置(202)、制氢装置(206)、甲醇合成装置(204)和乙醇合成装置(205)连接，加氢裂化装置(202)通过管路分别与芳烃联合装置(203)、硫磺回收装置(207)和制氢装置(206)连接，芳烃联合装置(203)、甲醇合成装置(204)和乙醇合成装置(205)分别通过管路与制氢装置(206)连接。

Description

一种重油加工系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域，具体的说，本实用新型涉及一种重油加工系统。

背景技术

重油加工的典型技术分为脱碳和加氢两种类型，第一类脱碳工艺代表技术为延迟焦化、灵活焦化等，该类技术由于非临氢工艺，焦炭生成率较高，且焦炭利用特别是高硫石油焦存在困难，灵活焦化采取空气气化模式生产低热值燃气，主要用于发电，但焦炭利用的效率和效益不高；第二类加氢工艺代表技术为固定床渣油加氢、沸腾床加氢裂化、悬浮床加氢裂化等，该类技术显著减少了焦炭产率，但由于操作压力高，投资和操作费用均较高。

实用新型内容

针对重油加工难、产品附加值低、投资高等问题，本实用新型的一个目的在于提供一种重油的加工方法；该加工方法可以生产柴油、汽油调和组分、芳烃、甲醇和乙醇等高附加值产品，克服重油加工难的问题，是一种以重油或煤焦油、煤、石油焦为原料生产芳烃、乙醇一体化加工方法；

本实用新型的另一目的在于提供一种重油加工系统。

为达上述目的，一方面，本实用新型提供了一种重油的加工方法，其中，所述方法至少包括如下步骤：

(1)重油裂解与气化：将重油通过重油裂解与气化，至少得到裂解气、合成气和裂解油；

(2)裂解油加氢裂化：将步骤(1)得到的裂解油通过加氢裂化得到包括干气、低分气、轻石脑油、重石脑油和柴油的产品；

(3)芳烃联合：将步骤(2)中得到的重石脑油作为原料，通过芳烃联合得到包括氢气、苯和对二甲苯的产品，以及包括液化石油气、戊烷、抽余油和重芳烃的副产品；

(4)甲醇合成：将步骤(1)中得到的部分裂解气和合成气作为原料，通过甲醇合成得到甲醇产品；

(5)乙醇合成：将步骤(1)中得到的剩余裂解气(步骤(1)得到的裂解气分成两部分，一部分用于步骤(4)制备甲醇，另一部分用于本步骤制备乙醇，因此，这里所述的剩余裂解气，是指中步骤(1)得到的裂解气的除了用于步骤(4)合成甲醇以外的剩余裂解气)和合成气作为原料，通过乙醇合成得到乙醇产品。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(1)中所述重油裂解与气化的裂解温度为500-650℃。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(1)中所述重油裂解与气化的裂解的压力为常压至8Mpa。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(1)中所述重油裂解与气化的气化的温度为1000-1300℃。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(1)中所述重油裂解与气化的气化的压力为常压至8Mpa。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(2)所述的加氢裂化是采用固定床进行加氢裂化。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(2)的加氢裂化是采用悬浮床加氢裂化工艺(可参考实用新型名称为“煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法及系统”的专利申请，公开号为CN101962571A，申请人为大连理工大学)，并且步骤(2) 中的柴油产品的全部或部分在所述的加氢裂化中循环使用。也可选择合适的馏分采用固定床加氢裂化装置加工，或者采取悬浮床和固定床联合的加工技术。

步骤(2)中的蜡油产品和/或柴油产品的全部或部分可以在加氢裂化中循环使用，可以通过调节柴油循环量的方式，根据市场需要，调整产品分配，进而可以多产柴油、或者多产石脑油。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述方法还包括将步骤(2)、(3)、 (4)、(5)中得到的干气和液化气作为步骤(1)重油裂解与气化的原料。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述方法还包括将步骤(1)得到的合成气作为原料生产氢气，和/或将步骤(3)和/或步骤(5)中得到的富氢气产品进行变压吸附(PSA)提纯后作为步骤(2)的加氢裂化所需的氢气。

其中，变压吸附提纯氢气的技术是本领域的常规技术，其具体操作步骤在文本中不再赘述。

所述的富氢气产品为包含氢气的气体产品，并不是纯净的氢气。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述方法还包括将步骤(1)得到的合成气通过低温甲醇或二乙醇胺脱除其中的含硫、氮的杂质，并通过硫磺回收联合装置得到硫磺和液氨产品；和/或将步骤(2)加氢裂化后得到的含硫、氮的杂质，通过硫磺回收联合装置得到硫磺和液氨产品。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(3)的芳烃联合包括连续重整、催化剂再生、芳烃抽提、歧化及烷基转移、吸附分离、异构化和二甲苯精馏的全部或部分技术，其中，所述连续重整、催化剂再生、歧化及烷基转移、吸附分离、异构化可以采用美国UOP(美国UOP的专利技术可以参考至少以下5项专利：1、催化重整技术参考实用新型名称为“以石脑油为原料的催化重整的方法”的专利申请，公开号为CN1044488A；2、催化剂再生技术参考实用新型名称为“用于使催化剂颗粒再生的方法和设备”的专利申请，公开号为CN103517761A；3、歧化及烷基转移技术参考实用新型名称为“具有提高的转化率的芳族化合物选择性歧化方法”的专利申请，公开号为CN101668723A；4、吸附分离技术参考实用新型名称为“利用吸附分离和分馏回收产物的方法及装置”的专利申请，公开号为CN104159647A；5、异构化技术参考实用新型名称为“选择性二甲苯异构化和乙苯转化”的专利申请，公开号为CN1342631A)或法国Axens的专利技术(法国石油公司的Axens专利技术可以参考至少以下5项专利：1、催化重整技术参考实用新型名称为“在几个并排移动床反应区中催化重整的方法”的专利申请，公开号为CN1042559A；2、催化剂再生技术参考实用新型名称为“芳香烃制备或重整催化剂的再生方法”的专利申请，公开号为 CN1045411A；3、歧化及烷基转移技术参考实用新型名称为“在两种沸石催化剂存在下烷基芳烃歧化和烷基转移的方法”的专利申请，公开号为CN1164524A；4、吸附分离技术参考实用新型名称为“改进的模拟移动床分离方法与设备”的专利申请，公开号为CN1714915A；5、异构化技术参考实用新型名称为“包含VIII族金属和IIIA 族金属的双沸石催化剂及其在芳香族C8化合物的异构化中的应用”的专利申请，公开号为CN101340976A)，芳烃抽提可以采用石科院的抽提蒸馏技术(可以参考实用新型名称为“一种抽提蒸馏分离芳烃的方法及使用的复合溶剂”的专利申请，公开号为CN1393507A)。

所述的芳烃联合可以采用本领域已知装置，而根据本实用新型一些具体实施方案，所述芳烃联合可以采用选自连续重整、二甲苯分馏、芳烃抽提、BTX分离、歧化及烷基转移、异构化、和吸附分离装置中的任意多种装置的联合(即重整及芳烃联合装置，如图2所示)。

上述的这些工艺技术均具有丰富的业绩，技术成熟可靠，对二甲苯回收率高，纯度高(>99.8％)。步骤(3)中得到的重芳烃副产品和/或抽余油副产品可以作为高辛烷值汽油调和组分，其中抽余油副产品优先作为乙烯裂解原料。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(4)包括将步骤(1)中得到的部分裂解气和合成气作为原料，经过净化和变换后再通过甲醇合成得到甲醇产品。

在上述的重油的加工方法中，步骤(4)的甲醇合成可采用国内外成熟可靠的各类合成气制甲醇技术。利用该工艺可以加工步骤(1)中得到的合成气产品，得到甲醇产品。

步骤(4)所述净化为本领域常规方法，但根据本实用新型一些具体实施方案，其中，步骤(4)所述净化可采用低温甲醇洗或二乙醇胺吸收。

步骤(4)所述变换为本领域熟知技术，目的是将部分CO和水蒸气反应生成H₂, 调整甲醇合成的氢碳比。

在上述的重油的加工方法中，步骤(5)的乙醇合成技术采用延长集团与大化所共同研发的二甲醚羰基化合成乙醇工艺，(可参考《煤经合成气制乙醇和混合高碳伯醇的研究进展》，作者丁云杰，《煤化工》2018,46(1))。

该乙醇技术采用非贵金属催化剂，与醋酸法相比，腐蚀小，对设备材质无特殊要求，设备均可国内订货，设备投资少，生产环境友好，安全性高。合成反应路径如下：合成气——甲醇——二甲醚——醋酸甲酯——乙醇，陕西某企业是世界上第一个采用此路线生产乙醇的企业。

在本实用新型中，步骤(5)中乙醇的制备采用的是步骤(4)的合成气制甲醇的副产品甲醇，所以原料价格低廉，经济效益更佳。

根据本实用新型的具体实施方案，上述的重油的加工方法还包括以下步骤：将步骤(1)的重油裂解或者重油气化得到的裂解气作为原料生产氢气后得到的含硫、氮的杂质，通过硫磺回收联合装置得到硫磺和液氨产品；和/或将步骤(2)的裂解油加氢裂化后得到的含硫、氮的杂质，通过硫磺回收联合装置得到硫磺和液氨产品。

所述硫磺回收联合装置为本领域熟知的装置，一般是硫磺回收、溶剂再生、酸性水汽提中的2个或3个装置。合称为硫磺回收联合装置或者硫磺联合装置。

所述硫磺回收联合装置可以为本领域常规的硫磺回收联合装置。在本实用新型中，原料重油中的硫、氮等杂质进入裂解油的部分在裂解油加氢裂化工艺中转化，进入裂解气的部分在制氢工艺中分离，然后均可通过硫磺回收联合装置制成硫磺和液氨产品，既增加了经济价值，又减少了环境污染。

另一方面，本实用新型还提供了一种重油加工系统，其中，所述系统包括重油裂解与气化装置201、裂解油加氢裂化装置202、芳烃联合装置203、甲醇合成装置204、乙醇合成装置205、制氢装置206、和硫磺回收装置207；所述重油裂解与气化装置 201通过管路分别与裂解油加氢裂化装置202、制氢装置206、甲醇合成装置204和乙醇合成装置205连接，裂解油加氢裂化装置202通过管路分别与芳烃联合装置203、硫磺回收装置207和制氢装置206连接，芳烃联合装置203、甲醇合成装置204和乙醇合成装置205分别通过管路与制氢装置206连接，甲醇合成装置204通过管路与乙醇合成装置205和制氢装置206连接，乙醇合成装置205通过管路与制氢装置206 连接，制氢装置206通过管路与硫磺回收装置207连接。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述重油裂解与气化装置201包括重油入口211、裂解气出口212和裂解油出口213；裂解油加氢裂化装置202包括裂解油加氢裂化装置原料入口221、裂解油加氢裂化装置氢气入口222、轻石脑油出口223、重石脑油出口224、柴油出口225、裂解油加氢裂化装置杂质出口226；芳烃联合装置203包括芳烃联合装置原料入口231、芳烃联合装置氢气出口232、副产品出口233、苯出口234、对二甲苯出口235和重芳烃出口236；甲醇合成装置204包括甲醇合成装置原料入口241、甲醇合成装置氢气出口242和甲醇出口243；乙醇合成装置205 包括乙醇合成装置原料入口251、甲醇入口252，乙醇合成装置氢气出口253和乙醇出口254；制氢装置206包括制氢装置原料入口261、煤气原料入口262、制氢装置氢气出口263、制氢装置杂质出口264；硫磺回收装置207包括回收装置原料入口271、硫磺回收装置杂质原料入口272、硫磺出口273和液氨出口274。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，重油裂解与气化装置201的裂解气出口212通过管路分别与甲醇合成装置204的甲醇合成装置原料入口241、乙醇合成装置205的乙醇合成装置原料入口251和制氢装置206的煤气原料入口262连接；裂解油出口213通过管路与裂解油加氢裂化装置202的裂解油加氢裂化装置原料入口221 连接；裂解油加氢裂化装置202的重石脑油出口224通过管路与芳烃联合装置203 的芳烃联合装置原料入口231连接；裂解油加氢裂化装置杂质出口226通过管路与硫磺回收装置207的硫磺回收装置杂质原料入口272连接；芳烃联合装置203的芳烃联合装置氢气出口232、甲醇合成装置204的甲醇合成装置氢气出口242和乙醇合成装置205的乙醇合成装置氢气出口253分别通过管路与制氢装置206的制氢装置原料入口261连接；甲醇合成装置204的甲醇出口243通过管路与乙醇合成装置205的甲醇入口252连接；制氢装置206的制氢装置氢气出口263通过管路与硫磺回收装置207 的回收装置原料入口271连接；制氢装置206的制氢装置杂质出口264通过管路与裂解油加氢裂化装置202的裂解油加氢裂化装置氢气入口222连接。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，制氢装置206包含变压吸附单元。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，硫磺回收装置207包含变压吸附设备。

所述的重油裂解与气化装置201可以为本领域已知装置(譬如可以为流化床技术)，而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述重油裂解与气化装置包括壳体，所述壳体呈柱状且具有中空的反应腔，所述壳体包括壳本体和设置在所述壳本体内壁上的隔热衬里，所述反应腔具有由上至下顺序设置的：

裂解段，所述裂解段上部的侧壁上设置有原料入口，所述裂解段的顶端设有气相出口；

调温段，所述调温段的侧壁上设置有蒸汽入口；

气化段，所述气化段的侧壁上设置有氧气入口，所述气化段的底端设置有固相出口。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述隔热衬里包括隔热层、多个锚固钉和多个支撑圈，多个所述锚固钉均布在所述壳本体的内壁面上，多个所述支撑圈由上至下顺序间隔在所述壳本体的内壁上，所述隔热层由隔热材料浇筑而成，多个所述锚固钉和多个所述支撑圈均镶嵌在所述隔热层的内部。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述隔热层为单层无龟甲网结构。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，位于所述裂解段和所述调温段的所述隔热衬里的内壁上套设有金属衬筒。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述调温段的内径小于所述裂解段的内径和所述气化段的内径。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述裂解段内还设置有旋风分离器，所述旋风分离器包括分离器本体和输料管，所述分离器本体具有圆筒部和设置在所述圆筒部下方的圆锥部，所述圆筒部的顶端设置有与所述气相出口相连的接管，所述圆筒部的侧壁上开设有气固混合进料口，所述输料管连接在所述圆锥部的底端并向下延伸至所述调温段，所述输料管的底端开设有出料口。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述圆筒部的内壁上和所述圆锥部的内壁上均设置有耐磨衬层，所述输料管的出料口处设置有翼阀。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述裂解段内还设置有用于吸收所述裂解段内热能的多个换热组件，多个所述换热组件设置在所述分离器本体的下方。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述换热组件包括两个管箱和并联连接在两个管箱之间的多根单程换热管，两个管箱分别连接有管程液输送管，所述输送管贯穿所述壳体的侧壁。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述壳体上的所述原料入口、所述气相出口、所述蒸汽入口、所述氧气入口和所述固相出口均设置有带隔热衬里的外套管结构。

综上所述，本实用新型提供了一种重油加工系统。本实用新型的系统具有如下优点：

在本实用新型提供的重油加工系统中，加工路线包括重油裂解或者重油气化、裂解油加氢裂化、芳烃联合、甲醇合成、乙醇合成等工艺，主要产品包括柴油、混合芳烃、甲醇、乙醇等。加工流程内各工艺之间原料和产品互供、减少低价值产品种类，优化储运设施、降低储运投资。产品种类集中，且附加值高。打破传统重油加工方式，以步骤(1)为技术核心提出了重油加工的新方法，并且加工手段灵活，各产品的分布可以根据市场需要进行灵活调配：多产柴油、多产汽油、多产芳烃或者多产甲醇都可以通过比较简单的手段予以实现。

在本实用新型提供的重油加工系统中，各装置之间物料互相供应，实现有机结合，没有排放污染，且都实现了各种物料的最大价值。

本实用新型提供的重油加工系统可以生产柴油、(高辛烷值)汽油调和组分、芳烃、甲醇和乙醇等高附加值产品，克服了重油加工难的问题，并且极大地提高了石油化工产品的经济价值，同时根据市场需要，可以对产品进行灵活分配，是一种新型以重油或煤焦油、煤、石油焦为原料生产芳烃、乙醇一体化加工方法与系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的系统连接关系示意图；

图2为芳烃联合装置示意图；

图3为本实用新型的重油裂解与气化装置的结构示意图；

图4为图3中B-B向的剖视图；

图5为本实用新型中隔热衬里的结构示意图；

图6为本实用新型中外套管结构的示意图。

附图标记说明：

201、重油裂解与气化装置； 10、壳体；

11、壳本体； 111、上封头；

112、筒体； 113、下封头；

12、隔热衬里； 121、隔热层；

122、锚固钉； 123、支撑圈；

20、反应腔； 21、裂解段；

22、调温段； 23、气化段；

24、过渡段； 31、裂解段原料入口；

32、气相出口； 33、蒸汽入口；

34、氧气入口； 35、固相出口；

36、干气入口； 40、旋风分离器；

41、圆筒部； 42、圆锥部；

43、输料管； 44、翼阀；

45、吊挂； 46、支撑结构；

50、换热组件； 51、管箱；

52、换热管； 53、管程液输送管；

60、支撑组件； 61、支撑梁；

62、支撑台座； 70、外套管结构；

71、隔热衬里管； 72、外套管；

80、裙座。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

如图1所示的重油加工系统，包括：

重油裂解与气化装置201、裂解油加氢裂化装置202、芳烃联合装置203、甲醇合成装置204、乙醇合成装置205、至少包含有变压吸附设备的制氢装置206、硫磺回收装置207；

重油裂解与气化装置201包括重油入口211、裂解气出口212、裂解油出口213；

裂解油加氢裂化装置202包括裂解油加氢裂化装置原料入口221、裂解油加氢裂化装置氢气入口222、轻石脑油出口223、重石脑油出口224、柴油出口225、裂解油加氢裂化装置杂质出口226，

芳烃联合装置203包括芳烃联合装置原料入口231、芳烃联合装置氢气出口232、副产品出口233、苯出口234、对二甲苯出口235、重芳烃出口236。

甲醇合成装置204包括甲醇合成装置原料入口241、甲醇合成装置氢气出口242、甲醇出口243。

乙醇合成装置205包括乙醇合成装置原料入口251、甲醇入口252，乙醇合成装置氢气出口253、乙醇出口254。

制氢装置206包括制氢装置原料入口261、煤气原料入口262、制氢装置氢气出口263、制氢装置杂质出口264。

硫磺回收装置207包括回收装置原料入口271、硫磺回收装置杂质原料入口272、硫磺出口273、液氨出口274。

如图3至图6所示，本实用新型提出的裂解气化反应器201具有壳体10，壳体10呈柱状并具有中空的反应腔20，壳体10包括壳本体11和设置在壳本体11内壁上的隔热衬里12，反应腔20具有由上至下顺序设置的裂解段21、调温段22和气化段 23；裂解段21上部的侧壁上设置有裂解段原料入口31，裂解段21的顶端设有气相出口32；调温段22的侧壁上设置有蒸汽入口33；气化段23的侧壁上设置有氧气入口34，气化段23的底端设置有固相出口35。

本实用新型提出的裂解气化反应器201将热裂解过程和气化过程安排在一个反应器内，重油由裂解段21上部进入反应腔20，随后重油在裂解段下落，在下落过程中重油中的轻质组分挥发为油气，重质组分缩合形成焦炭；焦炭落入气化段23后进行气化反应生成合成气，合成气向上流动，与下降的重油油滴进行热交换，为重油的热裂化提供热量，最终由气相出口32排出，剩余的细小焦炭颗粒继续下落最后由固相出口35排出。这样，本实用新型提出的裂解气化反应器201能够将焦炭气化反应释放的热能提供给重油的热裂解反应，热能利用合理，减少了耗能；另外，本实用新型提出的裂解气化反应器201将热裂解反应和焦炭的气化反应集合在一个反应器内进行，满足了高温短流程的特殊工艺操作要求，同时本实用新型提出的裂解气化反应器201设备结构紧凑，还节省了设备投资。

本实用新型提出的裂解气化反应器201在裂解段21和气化段23之间还设置有调温段22，通过调温段22可以控制由气化段23进入裂解段21中的合成气的温度，防止裂解段21内温度过高，保证裂解段21内的温度为最适合重油热裂解反应的温度。

本实用新型提出的裂解气化反应器201其壳体10设置有隔热衬里12以形成冷壁结构，能满足高温反应器的操作要求，反应腔20内的局部温度可达1200℃；同时，隔热衬里12能够有效隔绝反应腔20内的热量向外传递，使得壳本体11实际的使用温度远低于反应腔20内的温度，能够保证壳本体11的壁温不超过其钢材的使用温度界限，同时也降低壳本体11所选用的材料的耐高温的要求，即壳本体11选择工程上常用的压力容器用材料即可满足使用要求。

在本实用新型一个可选的例子中，隔热衬里12包括隔热层121、锚固钉122和支撑圈123，多个锚固钉122均布在壳本体11的内壁面上，锚固钉122呈V型具有底部和两个支撑部，锚固钉122的底部与壳本体11的内壁固定连接，在壳本体11的内壁上由上至下顺序间隔设置有多个支撑圈123，支撑圈123为水平设置的圆环板，支撑圈123的外缘与壳本体11的内壁固定连接，隔热层121由隔热材料浇筑而成，锚固钉122和支撑圈123均镶嵌在隔热层121的内部，这样，隔热层121通过锚固钉 122固定在壳本体11上，支撑圈123也能对隔热层121起到竖向支撑作用，进而避免隔热层121的剥离和脱落。

在本实用新型一个可选的例子中，隔热层121可选用工程上成熟的“髙铝隔热材料”和“耐高温水泥”类的混合浇筑料或异型砖，具体的配方及隔热层厚度，可根据设备的具体操作条件通过“传热计算”来确定。

在一个可选的例子中，壳本体11为金属壳本体，锚固钉122和支撑圈123可选用隔热的Cr-Mo钢材料或不锈钢材料制成，锚固钉122和支撑圈123通过焊接固定连接在壳本体11的内壁上。

在本实用新型一个可选的例子中，壳体10通过裙座80固定安装，裙座80的结构可以采用现有技术，在此不进行赘述。

在本实用新型一个可选的例子中，隔热层121采用单层无龟甲网结构，即隔热层121内均匀填充有耐高温的金属纤维，以提高隔热层的抗剥离性。需要说明的是，单层无龟甲网结构是工程上的成熟技术，目前已得到广泛的应用。

在本实用新型一个可选的例子中，在位于裂解段21和调温段22的隔热层121 的内壁上还设置有金属衬筒124，金属衬筒能够避免反应腔20内的物料与隔热层121 直接接触，进而提高隔热层121的使用寿命。金属衬筒的材料可选择耐高温的金属材料，例如耐高温铬镍合金等。

在本实用新型一个可选的例子中，调温段22的内径小于裂解段21的内径以及气化段23的内径，以增加合成气由气化段23内进入裂解段21所用的时间及流程，进而降低进入裂解段21内的合成气的温度，也就相应降低了裂解段21内的温度，使其更适合重油的热裂解反应。

在本实用新型一个可选的例子中，调温段22的上端和下端分别通过过渡段24 与裂解段21和气化段23连接。

在本实用新型中，调温段22的侧壁上还设置有蒸汽入口33，饱和蒸汽不但能够降低合成气的温度，还能用于焦炭的气化反应。

在一个可选的例子中，调温段22的侧壁上设置有两个蒸汽入口33，两个蒸汽入口33沿竖直方向间隔设置。

在本实用新型一个可选的例子中，裂解段21的高度、调温段22的高度和气化段23的高度可根据工艺计算来确定

在本实用新型一个可选的例子中，裂解段21内还设置有旋风分离器40，旋风分离器40位于裂解段21的顶部，旋风分离器40包括分离器本体47和输料管(料腿) 43，分离器本体具有圆筒部41和设置在圆筒部41下方的圆锥部42，圆筒部41的顶端设置有与气相出口32相连的接管411，圆筒部41的侧壁上开设有气固混合进料口 48，输料管43连接在圆锥部42的底端并向下延伸至调温段22，输料管43的底端开设有出料口431。旋风分离器40能够将合成气中携带的小颗粒焦炭分离出来，不但能够提高由气相出口32排出的气体的纯度，还能将分离得到的焦炭通过输料管43 重新输回至气化段23使其继续进行气化反应，进而提高焦炭的气化率。

在本实用新型一个可选的例子中，圆筒部41的内壁上和圆锥部42的内壁上均设置有耐磨衬层49，以提高旋风分离器40的使用寿命，输料管43的出料口处设置有在翼阀44，以使焦炭能够通过固定的角度进入气化段23内(形成一定固相料位)。

在本实用新型一个可选的例子中，圆筒部41和圆锥部42均有耐高温的钢板制成，输料管43采用耐高温的钢管。

在本实用新型中，旋风分离器40通过耐高温的吊挂45设置在裂解段21内，吊挂45的一端与上封头111相连接，吊挂45的另一端与圆筒部相连接。圆锥部42和输料管43由多个径向支撑结构46固定在裂解段21内壁上，此径向支撑结构46能有效保证在高温下自由伸缩。

在本实用新型一个可选的例子中，裂解段21内还设置有用于吸收热量的多个换热组件50，多个换热组件50设置在分离器本体(圆锥部43)的下方。换热组件50 能够吸收裂解段21内的热量，进一步防止裂解段21内的反应温度过高，保证重油热裂解反应的顺利进行，同时，换热组件50还能有效利用裂解段21内的热量，用于加热石化生产中的其它原料。

在一个可选的例子中，换热组件50包括两个管箱51和并联连接在两个管箱51 之间的多根单程换热管52，两个管箱51分别连接有管程液输送管53，管程液输送管 53贯穿壳体10的侧壁。与传统的换热器，相比，本实用新型中的换热组件50无常规的壳程筒体。

在一个可选的例子中，管箱51、换热管52及管程液输送管53均有采用耐高温材料。

当然，换热组件50也可以采用螺旋管式或其它形式，只要能利用裂解段21内的热量即可。

在本实用新型一个可选的例子中，裂解段21内设置有多个换热单元，多个换热单元由上至下顺序设置，每个换热单元内均设置有四个换热组件50，四个换热组件 50沿裂解段21的周向均布，四个换热组件50之间具有间隔，旋风分离器40的输料管43由换热组件50之间的间隔穿过。

在本实用新型一个可选的例子中，换热组件50的管箱51通过支撑组件60固定在裂解段21内，支撑组件60具有多个支撑梁61，裂解段21的内壁上设置有内凸的支撑台座62，支撑梁61的两端搭接在对应的支撑台座62上。

在本实用新型一个可选的例子中，壳体10上的裂解段原料入口31、气相出口32、蒸汽入口33、氧气入口34、固相出口35均设置有带隔热衬里的外套管结构70，具体的，该结构包括隔热衬里管71和外套管72，隔热衬里管71与壳体10的隔热衬里 12相连接，外套管72套设在隔热衬里管71外并与壳本体11相连接，上述带隔热衬里的外套管结构70可以进一步保证壳体10与外界连接的部位也能承受反应腔20内的高温，进一步保证整个裂解气化反应器201的使用寿命。

在本实用新型一个可选的例子中，换热组件50的管程液输送管53与壳体10的接口处也设置有外套管结构70。

在本实用新型一个可选的例子中，气化段23的侧壁上还开设置有干气入口36，氧气入口34也可以用来输送饱和蒸汽。

在一个可选的例子中，蒸汽入口33和氧气入口34处均安装有蒸汽喷嘴。

在本实用新型一个可选的例子中，壳体10上可以设置有多个裂解段原料入口31，多个裂解段原料入口31沿壳体10的周向均布。

在本实用新型一个可选的例子中，壳本体11包括由上至下顺序设置且密封连接的上封头111、筒体112和下封头113，上封头111、筒体112和下封头113的内壁上均覆盖有隔热衬里12。

在一个可选的例子中，上封头111、筒体112和下封头113焊接连接。

在本实用新型一个可选的例子中，裂解气化反应器201的局部最高设计温度 1200℃，设计压力1.0MPa，换热组件40的管程设计压力6.0MPa，管程液(介质) 可以为重油、石脑油、柴油、甲烷、氢气、氧气等，管箱51直径为φ3600mm。裂解气化反应器201的上封头111采用球封头，下封头112为折边锥封头；裂解气化反应器201壳本体11的金属的设计温度为300℃，全部由压力容器用钢板制成。

在本实用新型一个可选的例子中，裂解气化反应器201的内件如旋风分离器40、换热组件40及耐高温吊挂45与支撑结构46等，需在上封头111与筒体112焊接之前安装完毕。

本实施例的方法具体如下所示：

裂解油加氢裂化是采用悬浮床加氢裂化工艺技术，芳烃联合是采用Axens公司的成套技术，甲醇采用采用英国DAVY的合成气制甲醇技术，乙醇采用延长中科的二甲醚羰基化技术路线。

以重油为原料，经过重油裂解(500℃-650℃，常压-8MPa)或气化(1000℃-1300℃，常压-8MPa)得到裂解油。以裂解油作为VCC悬浮床加氢裂化的原料，裂解油加氢裂化装置的主要产品有轻石脑油、重石脑油和柴油。其中重石脑油作为芳烃联合装置的原料，轻石脑油作为重油裂解与气化装置的原料或作为产品外售，柴油作为柴油调和组分产品送出装置。

重石脑油进入芳烃联合装置的连续重整装置进行催化重整反应(如图2所示)，催化重整的反应条件为温度490-530℃，压力0.3-0.4Mpa。主要产品为重整生成油 (C6+)，经过芳烃联合装置的其他装置即芳烃抽提装置、歧化及苯甲苯分离装置、吸附分离装置和异构化装置加工。芳烃联合装置的产品包括：含氢气体、液化石油气、戊烷、抽余油、苯、对二甲苯和重芳烃产品。其中，重芳烃产品外售；液化石油气、戊烷和抽余油产品作为重油裂解与气化装置的原料或作为产品外售。

芳烃联合装置的含氢气体以及悬浮床加氢裂化装置的含硫低分气(含氢)一起经过变压吸附提纯后供给VCC悬浮床加氢裂化装置使用。

由于裂解油中杂质含量高、碳氢比高，需要消耗大量的氢气，上述装置生产的氢气不足以满足加氢裂化的需要，需要再设置制氢装置制氢补充需要，制氢装置采用裂解气为原料。

整个加工路线的最终产品为柴油、汽油调和组分、芳烃、甲醇和乙醇产品，如果以生产对二甲苯最多为原则，不产柴油。

柴油产品性质如下表1所示：

表1柴油产品性质

苯产品性质：

产品满足石油苯GB/T3405-2011的技术要求，其质量指标见下表2。

表2石油苯(GB/T3405-2011)质量指标

对二甲苯产品性质：

满足中华人民共和国石油化工行业标准SH1486.1-2008中的优等品的指标要求。

石油对二甲苯(SH1486.1-2008)优等品质量指标如下表3所示，制备的乙醇质量指标如下表4所示。

表3石油对二甲苯(SH1486.1-2008)优等品质量指标

表4乙醇质量指标

本实用新型提供的重油的加工方法与系统可以生产柴油、芳烃、(高辛烷值)汽油调和组分和乙醇等高附加值产品，提高了重油传统热加工的利用率和经济价值，同时根据市场需要，可以对产品进行灵活分配，是一种新型重油、煤、芳烃、乙醇一体化加工路线与系统。

Claims (10)

1.一种重油加工系统，其特征在于，所述系统包括重油裂解与气化装置(201)、裂解油加氢裂化装置(202)、芳烃联合装置(203)、甲醇合成装置(204)、乙醇合成装置(205)、制氢装置(206)、和硫磺回收装置(207)；所述重油裂解与气化装置(201)通过管路分别与裂解油加氢裂化装置(202)、制氢装置(206)、甲醇合成装置(204)和乙醇合成装置(205)连接，裂解油加氢裂化装置(202)通过管路分别与芳烃联合装置(203)、硫磺回收装置(207)和制氢装置(206)连接，芳烃联合装置(203)、甲醇合成装置(204)和乙醇合成装置(205)分别通过管路与制氢装置(206)连接，甲醇合成装置(204)通过管路与乙醇合成装置(205)和制氢装置(206)连接，乙醇合成装置(205)通过管路与制氢装置(206)连接，制氢装置(206)通过管路与硫磺回收装置(207)连接。

2.根据权利要求1所述的重油加工系统，其特征在于，所述重油裂解与气化装置(201)包括重油入口(211)、裂解气出口(212)和裂解油出口(213)；裂解油加氢裂化装置(202)包括裂解油加氢裂化装置原料入口(221)、裂解油加氢裂化装置氢气入口(222)、轻石脑油出口(223)、重石脑油出口(224)、柴油出口(225)、裂解油加氢裂化装置杂质出口(226)；芳烃联合装置(203)包括芳烃联合装置原料入口(231)、芳烃联合装置氢气出口(232)、副产品出口(233)、苯出口(234)、对二甲苯出口(235)和重芳烃出口(236)；甲醇合成装置(204)包括甲醇合成装置原料入口(241)、甲醇合成装置氢气出口(242)和甲醇出口(243)；乙醇合成装置(205)包括乙醇合成装置原料入口(251)、甲醇入口(252)，乙醇合成装置氢气出口(253)和乙醇出口(254)；制氢装置(206)包括制氢装置原料入口(261)、煤气原料入口(262)、制氢装置氢气出口(263)、制氢装置杂质出口(264)；硫磺回收装置(207)包括回收装置原料入口(271)、硫磺回收装置杂质原料入口(272)、硫磺出口(273)和液氨出口(274)。

3.根据权利要求2所述的重油加工系统，其特征在于，重油裂解与气化装置(201)的裂解气出口(212)通过管路分别与甲醇合成装置(204)的甲醇合成装置原料入口(241)、乙醇合成装置(205)的乙醇合成装置原料入口(251)和制氢装置(206)的煤气原料入口(262)连接；裂解油出口(213)通过管路与裂解油加氢裂化装置(202) 的裂解油加氢裂化装置原料入口(221)连接；裂解油加氢裂化装置(202)的重石脑油出口(224)通过管路与芳烃联合装置(203)的芳烃联合装置原料入口(231)连接；裂解油加氢裂化装置杂质出口(226)通过管路与硫磺回收装置(207)的硫磺回收装置杂质原料入口(272)连接；芳烃联合装置(203)的芳烃联合装置氢气出口(232)、甲醇合成装置(204)的甲醇合成装置氢气出口(242)和乙醇合成装置(205)的乙醇合成装置氢气出口(253)分别通过管路与制氢装置(206)的制氢装置原料入口(261)连接；甲醇合成装置(204)的甲醇出口(243)通过管路与乙醇合成装置(205)的甲醇入口(252)连接；制氢装置(206)的制氢装置氢气出口(263)通过管路与硫磺回收装置(207)的回收装置原料入口(271)连接；制氢装置(206)的制氢装置杂质出口(264)通过管路与裂解油加氢裂化装置(202)的裂解油加氢裂化装置氢气入口(222)连接。

4.根据权利要求1所述的重油加工系统，其特征在于，所述重油裂解与气化装置(201)包括壳体(10)，所述壳体(10)呈柱状且具有中空的反应腔(20)，所述壳体(10)包括壳本体(11)和设置在所述壳本体内壁上的隔热衬里(12)，所述反应腔具有由上至下顺序设置的：

裂解段(21)，所述裂解段上部的侧壁上设置有裂解段原料入口(31)，所述裂解段的顶端设有气相出口(32)；

调温段(22)，所述调温段的侧壁上设置有蒸汽入口(33)；

气化段(23)，所述气化段的侧壁上设置有氧气入口(34)，所述气化段的底端设置有固相出口(35)。

5.根据权利要求4所述的重油加工系统，其特征在于，所述隔热衬里(12)包括隔热层(121)、多个锚固钉(122)和多个支撑圈(123)，多个所述锚固钉(122)均布在所述壳本体(11)的内壁面上，多个所述支撑圈(123)由上至下顺序间隔在所述壳本体(11)的内壁上，多个所述锚固钉(122)和多个所述支撑圈(123)均镶嵌在所述隔热层(121)的内部。

6.根据权利要求4所述的重油加工系统，其特征在于，位于所述裂解段(21)和所述调温段(22)的所述隔热衬里(12)的内壁上套设有金属衬筒(124)。

7.根据权利要求4所述的重油加工系统，其特征在于，所述调温段(22)的内径小于所述裂解段(21)的内径和所述气化段(23)的内径。

8.根据权利要求4所述的重油加工系统，其特征在于，所述裂解段(21)内还设置有旋风分离器(40)，所述旋风分离器(40)包括分离器本体(47)和输料管(43)，所述分离器本体(47)具有圆筒部(41)和设置在所述圆筒部下方的圆锥部(42)，所述圆筒部(41)的顶端设置有与所述气相出口(32)相连的接管(411)，所述圆筒部(41)的侧壁上开设有气固混合进料口(48)，所述输料管(43)连接在所述圆锥部(42)的底端并向下延伸至所述调温段(22)，所述输料管(43)的底端开设有出料口(431)。

9.根据权利要求8所述的重油加工系统，其特征在于，所述圆筒部(41)的内壁上和所述圆锥部(42)的内壁上均设置有耐磨衬层(49)，所述输料管(43)的出料口处设置有翼阀(44)。

10.根据权利要求8所述的重油加工系统，其特征在于，所述裂解段(21)内还设置有用于吸收所述裂解段内热能的多个换热组件(50)，多个所述换热组件设置在所述分离器本体(47)的下方；所述换热组件包括两个管箱(51)和并联连接在两个管箱之间的多根单程换热管(52)，两个管箱分别连接有管程液输送管(53)，所述管程液输送管贯穿所述壳体(10)的侧壁。

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