一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的方法及装置.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CN112538369A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号201910900581.7(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)发明人张玉明蓝兴英李大鹏高金森王明峰王宁波杨会民姚晓虹石孝刚王成秀黄传峰王汝成黄勇蒋中山任健张月明(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2页(54)发明名称一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的方法及装置(57)摘要本发明提供一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的方法及装置。该方法采用具有内部相互导通的裂解段和气化段的耦合反应器作为反应器，包括：使重油原料和加氢催化剂进入裂解段内，重油与焦粉发生临氢加压催化裂解反应，生成轻质油气和结焦焦粉；结焦焦粉进入气化段内，发生气化反应生成合成气并得到再生焦粉；再生焦粉进入裂解段，合成气再经气固分离，其中携带的再生焦粉被分离出并返回裂解段，至少部分净化合成气进入裂解段内；轻质油气以及净化合成气再经气固分离，其中携带的结焦焦粉被分离出并进入气化段；净化油气再经油气分馏而得到轻质油产品和合成气产品。该方法和装置能够获得高收率与高品质的油气产物。CN112538369ACN112538369A权利要求书1/2页1.一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的方法，其特征在于，采用具有内部相互导通的裂解段和气化段的耦合反应器作为反应器，所述方法包括如下步骤：使重油原料和加氢催化剂进入所述耦合反应器下部的所述裂解段内，在临氢条件下，使重油原料与流化焦粉接触并发生加压催化裂解反应，得到轻质油气和结焦焦粉；所述结焦焦粉被引出所述裂解段后被输运至所述耦合反应器上部的所述气化段内，与气化剂发生气化反应，生成合成气并实现焦粉再生而得到再生焦粉；所述再生焦粉在耦合反应器内下行进入所述裂解段内循环利用，所述合成气被引出气化段后再经气固分离，其中携带的再生焦粉被分离出并返回到裂解段，得到的至少部分净化合成气自底部进入所述裂解段内；所述轻质油气以及自底部并入的净化合成气上行排出裂解段，再经气固分离，其中携带的结焦焦粉被分离出并进入到气化段；收取得到的净化油气，再经油气分馏而得到轻质油产品和合成气产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重油原料的康氏残炭值≥8wt％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述焦粉与所述加氢催化剂的质量比为1：0.01～0.3；和/或，所述焦粉的粒径范围为10～500μm。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加压催化裂解反应的温度为450～700℃，压力为3～9Mpa，焦粉与重油原料的质量比为4～20，反应时间为1～20秒，表观气速为1～20m/s。5.根据权利要求1或2所述的方法，所述气化反应的温度为850～1200℃，压力为3～9Mpa，表观气速为0.1～5.0m/s；所述结焦焦粉的平均停留时间为1～20min；所述气化剂选自含氧气体和/或水蒸气。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结焦焦粉在裂解段内下行，经过水蒸气汽提之后被引出所述裂解段；其中所述水蒸汽与重油原料质量比为0.1～0.3：1，水蒸汽的温度为200～400℃，水蒸气的表观气速为0.5～5.0m/s。7.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述轻质油气以及自底部并入的净化合成气上行，首先经过降温处理，再排出裂解段。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括向所述气化段通入气化催化剂的步骤。9.一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的装置，用于实施权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述装置至少包括耦合反应器、气固分离器以及分馏塔，其中：所述耦合反应器具有下部的裂解段和上部的气化段，且所述裂解段和所述气化段的内部相互导通；所述裂解段具有原料油入口、油气出口、结焦焦粉出口、再生焦粉入口和底部的合成气入口；所述气化段具有气化剂入口、结焦焦粉入口、合成气出口和再生焦粉出口；所述气固分离器包括第一气固分离器和第二气固分离器，所述第一气固分离器和所述第二气固分离器均具有原料入口、气体出口和固体出口；所述裂解段的油气出口与所述第一气固分离器的原料入口连接，所述裂解段的结焦焦粉出口与所述气化段的结焦焦粉入口连接，所述第一气固分离器的固体出口与所述气化段的结焦焦粉入口连接，所述第一气固分离器的气体出口与所述分馏塔的原料入口连接，所述气化段的合成气出口与所述第二气固分离器的原料入口连接，所述第二气固分离器的固2