一种重油轻质化与合成气联产的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112538378A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号201910901506.2(22)申请日2019.09.23(71)申请人中国石油大学（北京）地址102249北京市昌平区府学路18号申请人南京中汇能源科技研发中心(72)发明人蓝兴英李大鹏张玉明高金森王宁波高亚男姚晓虹黄传峰杨会民王汝成黄勇石孝刚王成秀蒋中山张健任健(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205代理人黄健刘芳(51)Int.Cl.C10G47/02(2006.01)C10J3/48(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称一种重油轻质化与合成气联产的方法和装置(57)摘要本发明提供一种重油轻质化与合成气联产的方法和装置，采用内部具有通过降料系统相互导通的裂解段和烧焦段的耦合反应器，并耦合有气化反应器的裂解-焦炭气化耦合反应系统，方法包括：使重油原料进入裂解段与流化焦粉接触生成轻质油气和焦粉颗粒；焦粉颗粒经降料系统下行进入烧焦段，烧焦段内未完全烧焦的焦粉颗粒，一部分返回裂解段，另一部分输送至气化反应器；气化反应器的部分合成气引入裂解段与轻质油气合并进行气固分离后，对输出的净化油气实施油气分馏，收取轻质油和合成气产品；未完全气化的焦粉颗粒返回裂解段或烧焦段。该方法通过对重油原料裂解反应中生成的焦炭的循环路径进行优化，降低了裂解反应的能耗，提高了轻质油的品质和收率。CN112538378ACN112538378A权利要求书1/2页1.一种重油轻质化与合成气联产的方法，其特征在于，采用内部具有通过降料系统相互导通的裂解段和烧焦段的耦合反应器，并耦合有气化反应器的裂解-焦炭气化耦合反应系统，所述方法包括：使重油原料进入所述耦合反应器上部的裂解段与流化焦粉接触发生裂解反应，生成轻质油气和焦粉颗粒；所述焦粉颗粒经所述降料系统下行进入所述耦合反应器下部的烧焦段进行烧焦处理，所述烧焦段内未完全烧焦的焦粉颗粒分为两部分，一部分焦粉颗粒排出所述耦合反应器并返回至所述裂解段参与对所述重油原料的裂解，另一部分焦粉颗粒输送至所述气化反应器发生气化反应生成合成气；来自所述气化反应器的部分所述合成气经所述裂解段的下部引入所述裂解段，并上升至所述裂解段顶部与所述轻质油气合并进行油气-气固分离处理，对所述油气-气固分离处理输出的净化油气产物实施油气分馏，收取轻质油和合成气产品；所述气化反应器中未完全气化的焦粉颗粒输送返回所述裂解段参与对所述重油原料的裂解，或输送返回所述烧焦段进行所述烧焦处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述烧焦处理生成的烟气实施烟气-气固分离处理，并将分离出的焦粉颗粒返回至所述烧焦段。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述裂解反应的条件为：反应温度450-700℃，反应压力0.1-6.0Mpa，反应时间1-20s，表观气速1-20m/s，剂油比4-20。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烧焦处理的条件为：烧焦温度600-800℃，烧焦压力0.1-6.0Mpa，烧焦时间20-200s，气速0.1-5.0m/s。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气化反应的条件为：反应温度850-1200℃，反应压力0.1-6.0Mpa，表观气速为0.1-5.0m/s，焦粉颗粒的停留时间为1-20min。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述裂解段中的焦粉颗粒下行进入所述烧焦段之前，还包括使所述裂解段中的焦粉颗粒在所述裂解段中依次进行水蒸气汽提处理和粒径细化处理。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述水蒸气汽提处理的条件为：水蒸气与所述重油原料的质量比为0.1-0.3，所述水蒸气的温度为200-400℃，所述水蒸气的表观气速为0.5-5.0m/s。8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述合成气与轻质油气合并进行所述油气-气固分离处理前，还包括对所述合成气与轻质油气进行降温洗涤处理。9.一种用于实施权利要求1-8任一所述方法的重油轻质化与合成气联产的装置，其特征在于，所述装置包括由内部通过降料系统相互导通的裂解段和烧焦段的耦合反应器与气化反应器组成的裂解-焦炭气化耦合反应系统，其中：所述耦合反应器包括通过降料系统相互导通的裂解段和烧焦段，所述裂解段的底部与所述降料系统的入口连通，所述降料系统的出口与所述烧焦段的顶部连通，所述降料系统的出口设置有单向塞阀；所述裂解段设置有重油原料入口、未烧焦颗粒入口、合成气入口，上部设置有油气出口；所述烧焦段设置有烟气出口，未烧焦颗粒第一排出口和未烧焦颗粒第二排出口，所述未烧焦颗粒第一排出口与所述未烧焦颗粒入口通过外部输送管路连通；所述耦合反应