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CN112538381A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号201910901515.1(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)发明人高金森张玉明李大鹏蓝兴英高亚男霍鹏举黄传峰姚晓虹杨会民王成秀石孝刚黄勇王汝成张月明蒋中山任健(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12页附图2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，该方法采用内部具有相互导通的裂解段和气化段的裂解/气化耦合反应器作为反应器，方法包括以下步骤：使重油原料进入裂解段与流化焦粉接触发生裂解反应，生成轻质油气和焦炭，焦炭被焦粉携带下行进入气化段发生气化反应，生成合成气；合成气上行进入裂解段与轻质油气合并进入气固分离系统；轻质油气和合成气在气固分离系统至少经过第一级气固分离，收取焦粉颗粒并分成两部分，分别返回裂解段和气化段，形成焦粉颗粒的一级循环和二级循环；对气固分离系统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。该方法不仅降低了重油裂解能耗，更提高了轻质油的品质和收率。CN112538381ACN112538381A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，采用内部具有相互导通的裂解段和气化段的裂解/气化耦合反应器作为反应器，所述方法包括以下步骤：使重油原料进入所述裂解/气化耦合反应器上部的所述裂解段与流化焦粉接触发生裂解反应，生成轻质油气和焦炭，焦炭被焦粉携带下行进入所述裂解/气化耦合反应器下部的所述气化段发生气化反应，生成合成气；所述合成气上行进入所述裂解段后，与所述轻质油气合并引出所述裂解/气化耦合反应器进入气固分离系统；所述轻质油气和合成气在所述气固分离系统至少经过第一级气固分离，收取焦粉颗粒并分成两部分，分别返回所述裂解段和气化段，形成所述焦粉颗粒的一级循环和二级循环；对所述气固分离系统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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轻质油气和合成气在所述气固分离系统顺序进行第一级气固分离和第二级气固分离，依次分离出一级焦粉颗粒和二级焦粉颗粒，收取净化油气产物；将所述一级焦粉颗粒返回所述裂解段，形成所述一级循环，将所述二级焦粉颗粒则返回所述气化段，形成所述二级循环；其中，所述一级焦粉颗粒的粒径大于所述二级焦粉颗粒的粒径；或者，所述轻质油气和合成气在所述气固分离系统经过第一级气固分离，收取的焦粉颗粒经过焦粉返料分配机构，利用流化气体反吹方式，被分别送回所述裂解段和气化段，形成所述一级循环和二级循环。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一级焦粉颗粒的粒径大于20μm，所述二级焦粉颗粒的粒径小于50μm。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流化气体的反吹气速为0.2-3.0m/s。5.根据权利要求1-4任一所述的方法，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。6.根据权利要求1-4任一所述的方法，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。7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述焦炭被焦粉携带下行进入所述裂解/气化耦合反应器下部的气化段发生气化反应之前，还包括对所述焦粉依次进行水蒸气汽提处理和粒径细化处理。8.根据权利要求7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。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：裂解/气化耦合反应器，包括内部相互导通的裂解段和气化段，以及原料入口、油气出口、一级颗粒入口和二级颗粒入口，所述裂解段位于所述气化段的上部；所述一级颗粒入口以及原料入口位于所述裂解段，所述二级颗粒入口位于所述气化段，所述油气出口位于所述裂解/气化耦合反应器的顶部；气固分离系统，包括气固分离入口、气固分离油气出口和气固分离固相出口；2CN112538381A权利要求书2/2页分馏塔，包括分馏塔入口和多个轻质组分出口；