一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的方法和装置.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CN112538370A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号201910900583.6(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)发明人高金森李大鹏张玉明蓝兴英王明峰高亚男黄勇姚晓虹王汝成黄传峰杨会民石孝刚王成秀蒋中山任健孔少亮(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13页附图3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和装置(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和装置。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：使重油原料和加氢催化剂进入耦合反应器上部的裂解段内，重油原料与焦粉接触发生临氢加压催化裂解反应，生成轻质油气和焦炭；焦炭被焦粉携带进入耦合反应器下部的气化段内，发生气化反应生成合成气；再生焦粉返回裂解段；合成气进入裂解段与轻质油气合并进入气固分离器，顺序进行一级气固分离和二级气固分离，依次分离出一级固体颗粒和二级固体颗粒并收取净化油气产物，一级固体颗粒返回裂解段；二级固体颗粒返回气化段；对净化油气产物实施油气分馏，收取轻质油产物和合成气产物。该方法能够提高轻质油的收率和品质。CN112538370ACN112538370A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上部的所述裂解段内，在临氢条件下，使重油原料与流化焦粉接触并在加氢催化剂的催化下发生加压催化裂解反应，生成轻质油气和焦炭；所述焦炭被焦粉携带下行进入所述耦合反应器下部的所述气化段内，与气化剂发生气化反应，生成合成气并实现焦粉再生；得到的再生焦粉返回到裂解段内；所述合成气在耦合反应器内上行进入所述裂解段，与所述轻质油气合并引出耦合反应器进入气固分离器；所述轻质油气和所述合成气在所述气固分离器顺序进行一级气固分离和二级气固分离，依次分离出一级固体颗粒和二级固体颗粒并收取净化油气产物，将所述一级固体颗粒返回所述裂解段，形成一级循环；将所述二级固体颗粒返回所述气化段进行气化反应，形成二级循环；对所述净化油气产物实施油气分馏，收取轻质油产物和合成气产物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢催化剂的进料方式选自以下方式中的至少一种：所述加氢催化剂与所述重油原料混合后共同进入所述裂解段内；所述加氢催化剂伴随着所述一级固体颗粒进入所述裂解段内；所述加氢催化剂独立地进入所述裂解段内。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重油原料的康氏残炭值不低于8wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焦粉的粒径范围为10～500μm；和/或，所述焦粉与所述加氢催化剂的质量比为1：0.01～0.3。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述一级固体颗粒的粒径大于20μm，所述二级固体颗粒的粒径小于50μm。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重油原料预热至220～300℃后再进入所述裂解段内；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。7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，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；携带焦炭的所述焦粉的停留时间为1～20min；所述气化剂选自含氧气体和/或水蒸气。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焦炭被焦粉携带下行，经过水蒸气汽提之后，再进入所述气化段内；其中所述水蒸汽与重油原料的质量比为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。9.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。10.一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1-9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上部的裂解段和下部的气化段，且所述裂解段和所述气化段的内2CN112538370A权利要求书2/2页部相互导通；所述裂解段具有原料油入口、油气出口、再生焦粉入口和一级固体颗粒入口；所述气化段具有气化剂入口、再生焦粉出口和二级固体颗粒入口；所述气固分离器包括