利用重碳九改善催化裂化產物分布的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種利用重碳九改善催化裂化產物分布的方法,屬于石油煉制技術領 域。
【背景技術】
[0002] 近年來,隨著我國石油化工的迅速發展,特別是乙烯的生產能力逐年提高,作為 乙烯裝置的副產物裂解C9數量也不斷增加,預計到2015年,我國乙烯的生產能力將超過 20 X 106t/a,而C9的產量也將超過2. 0 X 106t/a。
[0003] 目前國內乙烯副產的C9資源主要用來生產C9石油樹脂,其中熱聚合生產石油樹 脂工藝中裂解碳九經預分離苯乙烯并解聚出甲基雙環單體后得到重碳九,重碳九餾程在 120-350°C,芳烴和膠質含量高,硫、氮含量低。重碳九經熱聚、閃蒸得到石油樹脂和溶劑油, 由于受到生產規模限制,剩余部分副產物重碳九當做燃料廉價使用,造成了資源的浪費和 環境的污染。
[0004] 催化裂化工藝是煉油廠實現重質油品向輕質油品轉化的重要手段,是煉油廠主要 的經濟效益來源之一。
[0005] 在催化裂化工藝中,原料通過進料噴嘴霧化后與高溫再生催化劑在提升管內接 觸并升溫汽化,汽化的原料油氣與催化劑在提升管反應器內自下而上流動,并通過催化劑 的催化作用發生裂化、異構化、氫轉移、環化、縮合等化學反應,原料油轉化為高溫反應油氣 (干氣、液態烴、汽油、輕柴油和油漿等組分的混合物)和焦炭(沉積于催化劑表面)。
[0006] 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院開發的多產異構烷烴(MIP)工 藝,以重質油為原料,采用由串聯提升管反應器構成的新型反應系統,在不同的反應區內 設計與烴類反應相適應的工藝條件并充分利用專用催化劑結構和活性組元。
[0007] MIP工藝中,設計兩個反應區,第一反應區以裂化反應為主;第二反應區以氫轉移 反應和異構化反應為主,適度二次裂化,而第二反應區需要較低的反應溫度和較長的反應 時間,一般可以通過注入急冷油或急冷劑來控制第二反應區的反應溫度。烴類在新型反應 區內可選擇性地轉化,生成富含異構烷烴的汽油和丙烯,在生產清潔汽油的同時為石油化 工裝置提供更多的丙烯原料。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種利用重碳九改善催化裂化產物分布的方法,將重碳九用 作催化裂化裝置的急冷油,控制MIP工藝第二反應區反應溫度,增加高附加值產品汽柴油 收率,減少干氣、焦炭等低值產品收率,提高催化裂化產品效益。
[0009] 本發明所述的利用重碳九改善催化裂化產物分布的方法,采用MIP工藝,包括原 料油在催化裂化反應器提升管中,經過以裂化反應為主的第一反應區和以氫轉移反應、異 構化反應為主的第二反應區進行催化裂化,其特點是將重碳九作為急冷油注入催化裂化反 應器提升管中,并且在原料中添加阻焦劑。
[0010] 其中優選的技術方案如下:
[0011] 所述重碳九為裂解碳九生產石油樹脂的副產物,餾程在100-350°C,飽和烴和烯 烴含量為35-45wt %,單環芳烴含量為35-50wt %,雙環芳烴含量為8-25wt %,膠質含量為 l-5wt% 〇
[0012] 所述重碳九注入位置為第一反應區出口,注入溫度為30-KKTC,壓力為 0· 1-0. 5MPa,注入量為原料油量的l-15wt %,優選2-lOwt %,更優選4-8wt %,注入方式為 連續注入。
[0013] 本發明在催化裂化過程中,將重碳九作為急冷油注入催化裂化反應器,同時為了 避免重碳九中芳烴和膠質以及急冷油注入而導致的焦炭產率的增加,原料中添加阻焦劑。
[0014] 所述阻焦劑為南京石油化工股份有限公司研制的NS-921,主要組分為有機稀土雜 多酸鹽,自由基抑制劑,酚類阻聚劑,表面活性劑等,阻焦劑的加入量為50-200 μ g/g,優選 100 μ g/g〇
[0015] 本發明中,裂解碳九副產物重碳九經MIP工藝催化裂化裝置的提升管第一反應器 出口急冷油噴嘴,注入提升管中下部,同時原料油中添加阻焦劑。
[0016] 本發明催化裂化反應過程主要產生了兩個方面的影響:
[0017] -是控制提升管第二反應區的反應溫度,使第二反應區反應以氫轉移反應和異構 化反應為主,并適度發生二次反應,以達到增產汽油及丙烯并降低汽油烯烴的目的;
[0018] 二是重碳九的主要餾分符合汽柴油餾程,進入催化裂化裝置后,這部餾分經反應 并分餾后將進入汽柴油,達到提高輕質油收率的目的。
[0019] MIP工藝原設計主要依靠在第二反應區入口注入急冷介質的方法降低第二反應區 溫度,以提高異構化反應和氫轉移反應的速率,抑制裂化反應。注入急冷汽油能夠減緩二次 裂化反應,有利于降低干氣和焦炭的收率。但隨著其注入量的進一步增加,必然要造成提升 管出口溫度的下降,低溫容易引起反應產物中較高沸點的組分冷凝并吸附在催化劑上,這 部分沉積在催化劑上的重組分在低溫下難于汽提出來,從而隨催化劑進入再生器作為"焦 炭"燒掉(液焦)。隨著急冷汽油用量的增加,急冷汽油注入點后部的反應苛刻度趨于緩和, 而緩和的反應條件(低溫)將有利于氫轉移反應的進行,其結果將是大分子碳氫化合物更 易失去氫,從而增加焦炭收率(催化焦)。
[0020] 另外,重碳九中芳烴和膠質含量較高,芳烴和膠質易縮合,導致催化裂化干氣和焦 炭產率升高,因此為了避免利用重碳九作為催化裂化提升管的急冷油而導致的生焦量的增 加,需要在原料油中加入阻焦劑,阻焦劑中有機稀土雜多酸鹽可鈍化重金屬,并改善催化劑 的酸性中心;自由基抑制劑及陰離子表面活性劑等阻止膠質、瀝青質類進一步交聯聚合,使 其減粘分散,易于霧化,從根本上減小結焦傾向。
[0021] 本發明的有益效果如下:
[0022] 本發明液化氣收率、汽油收率和柴油收率增加,同時阻焦劑的加入使得催化裝置 催化裂化生焦率降低,對產物性質無不良影響,催化裂化效益增長;重碳九資源得到充分利 用,附加值增加,避免了重碳九燃燒造成的環境污染。本發明具有簡單易行、工藝合理、投資 低、易于實施的特點,實現了煉油-化工一體化的優化組合,經濟和社會效益顯著。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發明使用裝置的結構示意圖。
[0024] 其中:1、提升管反應器;2、第一反應區;3、第二反應區;4、原料油進料管線;5、原 料油噴嘴;6、急冷油進料管線;7、急冷油噴嘴;8、阻焦劑注入管線。
【具體實施方式】
[0025] 以下結合實施例對本發明做進一步描述。
[0026] 實施例1
[0027] 使用重碳九作急冷油對提升管中的催化裂化反應進行控制,重碳九經急冷油管線 6和急冷油噴嘴7注入提升管反應器1,注入溫度為40°C,注入壓力為0. 4Mpa,注入量為原 料油