[发明专利]一种灵活气氛输运床重油快速裂解装置及方法

说明书

本发明公开一种灵活气氛输运床重油快速裂解装置及方法，装置包括颗粒加热及进料系统、重油进料系统、输运床快速裂解器系统、净化回收系统；颗粒加热及进料系统完成颗粒的加热和连续输送；重油进料完成重油在过热蒸汽作用下的高效雾化；输运床快速裂解器系统完成流化气体的混合、升温以及重油的快速裂解反应，形成油气和石油焦等产物；净化回收系统完成固体颗粒与油气相的分离以及油气的净化回收过程；本发明装置以适宜的固体颗粒为热载体和反应载体，在输运床裂解反应器内完成不同反应气氛下的重油快速裂解反应过程，达到了劣质重油的高效转化和利用。

技术领域

本发明涉及能源化工领域，具体涉及一种灵活气氛输运床重油快速裂解装置及方法。

背景技术

近年来，随着全球原油资源的深度开采，原油品质越来越呈现重质化与劣质化，重劣质油(稠油、超稠油、油砂沥青、减压渣油、脱油沥青等)产量剧增。同时，随着社会经济的发展以及环保意识的不断加强，对高品质轻质油品的需求也不断增加。因此，如何将越来越多的重劣质油高效转化为高品质轻质油品成为石化行业亟待解决的重大技术问题。

重油及其渣油一般具有残炭含量高、硫含量高、氮含量高和金属含量高等特点，目前可分为加氢和脱碳两类加工工艺。因加氢工艺投资高、氢耗高、技术难度高，国内重油加工主流工艺为脱碳工艺。典型的脱碳工艺包括延迟焦化、流化催化裂化、溶剂脱沥青等，难以满足高效、清洁加工的要求，如延迟焦化工艺副产大量的焦炭，特别是高硫焦，出路问题较大，造成石油资源浪费、液体收率低、间歇式操作。流化催化裂化对催化剂、再生条件及设备等要求均比馏分油催化裂化更苛刻，催化剂易失活。

根据重劣质油的特点，研究具有原料适应性广、液体产物收率高、工艺灵活、脱碳效率高、处理规模大、能连续操作、易于大型化等特点的重油流态化热转化技术成为重油加工领域的发展趋势。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的在于提供一种灵活气氛输运床重油快速裂解装置及方法，通过热载体与重油在灵活气氛下协同快速热解的方式，提高裂解轻质油产率，降低焦炭产率，提高重劣质油加工的经济性和环保性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种灵活气氛输运床重油快速裂解装置，包括颗粒加热及进料系统、重油进料系统、输运床快速裂解器系统和净化回收系统；

颗粒加热及进料系统包括由上至下依次布置的颗粒储罐、颗粒加压器、颗粒加热器和高温颗粒控制器；颗粒加热器底部与燃烧器连通，为颗粒加热器提供加热热源，颗粒加热器顶部烟气出口与洗涤器连通；高温颗粒控制器一端与输送气源连通，另一端与输运床裂解器相连通构成固体颗粒输送管线；

重油进料系统包括重油泵和高压雾化器，重油泵出口与高压雾化器相连，高压雾化器出口与输运床裂解器相连通构成重油进料管线；高压雾化器设置有过热蒸汽入口；

输运床快速裂解器系统包括混合器、强化升温器和输运床裂解器，混合器入口分别与烟气、活性气体、惰性气体的供给通道连通，混合器出口与强化升温器相连，强化升温器出口与输运床裂解器底部相连通；

净化回收系统包括油固分离器、油气回收塔、不凝气净化器，油固分离器固体出口依次连接有颗粒变压器、颗粒回收罐相连，油固分离器油气出口与油气回收塔连通，油气回收塔依次与油品变压器、油品回收罐相连。

进一步，所述输送气源还通过激冷气控制阀与燃烧器和颗粒加热器之间连接的管道相连通；与混合器入口相连的烟气供给通道与洗涤器出口连通。

进一步，所述高压雾化器出口通过油固第一控制阀与输运床裂解器直接相连，通过油固第二控制阀经固体颗粒输送管线与输运床裂解器间接相连。

进一步，固体颗粒输送管线和重油进料管线插入输运床裂解器内部的中下部，且二者垂直高度一致。