[发明专利]一种劣质原料油的催化转化方法和系统

说明书

本发明公开了一种劣质原料油的催化转化方法和系统，该方法包括：将劣质原料油依次经过提升管反应器和沉降器进行催化转化反应，所得反应产物送入产物分离单元进行分离，所得柴油依次进行芳烃抽提和加氢处理；其中，从提升管反应器中部的扩径段取出部分催化剂，从沉降器送入部分再生催化剂。本发明将催化转化、芳烃抽提和加氢处理等工艺及工艺装置有机结合，从劣质原料油最大限度地生产低碳烯烃、轻质燃料油和重芳烃，从而实现石油资源高效利用。

技术领域

本发明涉及一种劣质原料油的催化转化方法和系统。

背景技术

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是化学工业的最基本原料，国内外多以天然气或轻质石油馏分为原料，采用乙烯联合装置中蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃。在生产乙烯的同时副产大量其他烯烃和芳烃等基础原料，相应乙烯生产必然与多种中间产品和最终产品的生产连在一起。除生产乙烯外，约70％的丙烯、90％的丁二烯、30％的芳烃均来自蒸汽裂解副产。虽然蒸汽裂解技术经过几十年的发展，技术不断完善，但仍具有能耗高、生产成本高、CO₂排放量大和产品结构不易调节等技术局限，石油化工厂如果采用传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，将面临轻质原料油短缺、生产能力不足以及成本过高等几大制约因素。FCC由于其原料适应性广、操作灵活等优势日益受到重视。在美国，几乎丙烯市场需求量的50％都来源于FCC装置。增产丙烯的催化裂化改进技术发展很快。

专利文献EP0305720A2公开了一种从劣质原料油制取低碳烯烃的烃类转化方法，原料为不同沸程的石油馏分、渣油或原油，在流化床或移动床反应器内使用固体酸催化剂，在温度500℃～650℃、压力1.5×10⁵～3×10⁵Pa、重时空速0.2～2.0h^-1、剂油比2～12的条件下进行催化转化反应，反应后的催化剂经烧焦再生后返回反应器内循环使用。该方法丙烯和丁烯的总产率可以达到40％左右，其中丙烯产率高达26.34％。

专利文献WO00/31215A1公开了一种生产烯烃的催化裂化方法，该方法采用ZSM-5和/或ZSM-11沸石做活性组分、以大量惰性物质为基质的催化剂，以VGO为原料，丙烯产率低于20重％。

专利文献US4,422,925公开了多种具有不同裂化性能的烃类与热再生催化剂接触并转化的方法，该方法所述的烃类至少含有一种气体烷烃原料和一种液体烃类原料，该方法依据不同的烃类分子具有不同裂化性能，将反应区分成多个反应区进行裂化反应，以多产低分子烯烃。

由于生产低碳烯烃时，通常采用较高反应苛刻度操作，这导致催化裂化柴油中芳烃含量高、十六烷值低、胶质含量高、储存安定性差。对于芳烃而言，柴油中单环芳烃的十六烷值较低，双环或多环芳烃的十六烷值更低，而催化柴油中双环以上芳烃含量高，通常需采用加氢精制的方法提高十六烷值，但由于芳烃稳定性好，加氢需在较苛刻的条件下进行，所需设备投资和操作费用大。

另一方面，催化柴油中芳烃是很好的化工原料，化工厂利用主要集中于两个方向，一是将各组分进行分离，分别加以利用，当前应用较多的单组分有偏三甲苯、均三甲苯、均四甲苯和萘；二是通过分馏，对混合组分分别加以利用。混合组分可以作热载体及润滑油添加剂，作为碳素材料的原料及高沸点芳烃溶剂，应用于橡胶、塑料加工行业以及生产轻芳烃作芳醛树脂，应用于油田化学剂。

中国专利CN1766059A公开了一种劣质重油或渣油的处理方法，该方法首先将重油或渣油原料进入溶剂抽提装置，所得的脱沥青油进入固定床加氢处理装置进行加氢处理，所得加氢尾油进入催化裂化装置，其中所得的部分或全部油浆与由溶剂抽提得到脱沥青油一起进入悬浮床加氢装置，产物经分离得到轻质馏分和未转化尾油，其中未转化尾油循环至溶剂抽提装置。该方法虽然将催化裂化工艺、抽提工艺和加氢工艺结合，在重油处理上也有一定效果，但该方法工艺流程复杂，且液体收率低。