專利名稱：流化床催化裂化裝置中使高污染原料與催化劑接觸的設(shè)備的制作方法
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背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種烴類催化裂化的方法。
現(xiàn)有技術(shù) 流化床催化f^化(FCC)是一種通過在流化反應(yīng)區(qū)內(nèi)，將重質(zhì)烴類與 由細(xì)分M粒材料組成的催化劑接觸，裂化重質(zhì)烴類得到輕烴的催化轉(zhuǎn)化方法。 大多數(shù)FCC裝置使用具有高活性及高選擇性的含沸石的催化劑。隨著裂化反應(yīng) 的進(jìn)行，大量的高含碳材料焦炭沉積在催化劑上，形成廢催化劑。高溫再生燃 燒廢催化劑中的焦炭。該再生的催化齊i底返回到反應(yīng)區(qū)之前可被冷卻。廢催化 劑不斷地從反應(yīng)區(qū)移除，并基本上被來自再生區(qū)域中的無焦炭催化劑替換。
FCC方法的基本組成包括提升管(內(nèi)部或外部)、用于從氣化產(chǎn)物分 離廢催化劑的反應(yīng)容器、再生器和催化劑汽提塔。在提升管中，進(jìn)料分配器供 給的烴進(jìn)料與催化劑接觸，被分裂成包含較輕烴類的產(chǎn)品流。在提升管中，由 于烴類及其它流化介質(zhì)的汽化導(dǎo)致提升氣體膨脹，再生的催化劑和所述烴進(jìn)料 向上傳送，與熱的催化劑接觸。蒸汽或惰性氣體可用來在進(jìn)料輸A^前或輸入 期間，在提升管的第一區(qū)域加速催化。 FCC工藝存在的一個(gè)問題是提升管壁上焦炭的生成，被稱之為提升管 結(jié)焦。焦炭沿進(jìn)料與壁接觸的壁聚集。過度的焦炭堆積會(huì)破壞裝置中的液壓平 衡，最終迫使裝置停止工作。工藝中較重的原料，如殘?jiān)驮?，由于其更?的結(jié)焦傾向，會(huì)加劇焦炭產(chǎn)生的問題。
發(fā)明推 —種FCC方法和，，可包括一個(gè)具有擴(kuò)大直徑的下部區(qū)域的提升管， 在該區(qū)域烴進(jìn)料到提升管中。本發(fā)明的一個(gè)方面是，在所述提升管擴(kuò)大的下部 區(qū)域內(nèi)部，分配器端的位置遠(yuǎn)離所述提升管的壁，并且高于催化齊訴口蒸汽引入 的位置。分配器端的位置遠(yuǎn)離內(nèi)壁，提升管擴(kuò)大直徑的下部區(qū)域，以及高于催 化齊訴瞎汽引入位置的原料的升高進(jìn)料，可以提高催化劑與進(jìn)料的混合。因此， 提升管結(jié)焦可以降低。斷氐提升管結(jié)焦有益于FCC方法和裝置，尤其是當(dāng)烴類為重原料的時(shí)候。
附圖簡要說明
rnnn^i図1雖T7廠廠扭罟的^frim図圖2是

圖1中沿2-2的截面圖。圖3是具有六個(gè)分配器的具體實(shí)施方式
的截面圖。圖4是原料分配器的前視圖。圖5是分配器端的前視圖。圖6是提升管擴(kuò)大的下部區(qū)域的截面圖。圖7是提升管擴(kuò)大的下部區(qū)域底部中心位置向上延伸的分配器的前視 圖。圖8是圖7所述分配器端的俯視圖。
發(fā)明詳述 本發(fā)明涉及一禾中改進(jìn)的FCC方法以及裝置。具體地，本發(fā)明涉及一種 改進(jìn)的提升管和分配器配置，其有益于降^FCC操作中提升管壁上焦炭的生成。 本發(fā)明的方法和裝置可用于設(shè)計(jì)新的FCC裝置或改進(jìn)現(xiàn)有的FCC裝置的操作。
如圖1所示，F(xiàn)CC裝置10可用于FCC方法，其包括在催化劑存在的條 件下將烴 料至腿升管20。 一般而言，烴類可在催化劑存在的斜牛下在提升 管20中裂化，生臓化流。 一個(gè)反應(yīng)容器30，具有分離室32， AA^f鄉(xiāng)化流 分離廢催化齊噘粒。 一個(gè)汽提區(qū)44，當(dāng)催化劑穿過擋板46時(shí)，可選擇的從催化 劑表面除去殘留的吸附烴。來自汽提區(qū)44的廢催化劑在具有一或多個(gè)再生階段 的再生器50中再生。來自再生器50的再生的催化劑再次進(jìn)入到所述提升管20 延續(xù)該工藝。本方法和裝置可被放大或縮小，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯 而易見的。 本發(fā)明的方法處理的FCC原料包括重或殘料以及常規(guī)的FCC原料。最 常見的常規(guī)原料是Mffi瓦斯油，其是沸程為343。-551°C (650。-1025下)的烴類 材料，通過WE射留法由常壓重油制備。重或殘料的沸點(diǎn)可高于449。C (930下)。 本發(fā)明尤其適用于原油進(jìn)料。高品質(zhì)的原油具有非常少的鎦出物材料，如含蠟 原油一般具有25。或更大的API比重指數(shù)和大于38°C (100°F)的傾點(diǎn)，這導(dǎo)致 其難以通過管道運(yùn)送。其它的重質(zhì)原油具有很高的粘度，這導(dǎo)致其通過管道運(yùn) 送成本很高。這些原油具有18?；蚋〉腁PI比重指數(shù)和在38"C下大于10,000 cSt
5的粘度。此外，這些原油包含高達(dá)12.9 wt。/。的康拉遜碳和高達(dá)250 wppm的鎳及 釩。部分在343。C (650°F)沸騰的原油進(jìn)行流化床催j機(jī)化以產(chǎn)生餾分，其可
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比重指數(shù)。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，F(xiàn)CC裝置可處理含5-20 wt%，優(yōu)選8-15 wt% 康拉遜碳的重質(zhì)原料。原料可具有8-22的API比重，以及300-500的平均分子量。 此外，所述原料可含有少至15wppm，高至250wppm的鎳加釩，以及0.5-5 wt% 的硫。烴類原料可合適的改進(jìn)為其它原料，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是可理解的。
參照圖l，提升管20提供用于進(jìn)料烴，化的轉(zhuǎn)化區(qū)域，并具有擴(kuò)大 的下部區(qū)域22。所述提升管20的擴(kuò)大的下部區(qū)域22具有比提升管20大 50%-500%的直徑，i^在100%400%之間。
擴(kuò)大區(qū)域的直徑被設(shè)計(jì)成在擴(kuò)大區(qū)域中產(chǎn)生0.9-1.5 m/sec (3-5 fl/sec)
的表觀氣體速度以獲得沸騰床。如圖2所示，進(jìn)料可穿過一個(gè)或多個(gè)^4蟲的進(jìn)料分配器12注入到提升 管的內(nèi)徑為D的擴(kuò)大區(qū)域中。分配器12可被設(shè)置在高于催化劑入口的位置。優(yōu) 選他，使用多個(gè)進(jìn)料分配器12。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或 更多進(jìn)料分配器噴嘴均勻地設(shè)置在提升管20的擴(kuò)大的下部區(qū)域22上。在如圖3 所描述的優(yōu)選具體實(shí)施方式
中，六個(gè)進(jìn)料分配器12徑向環(huán)繞地設(shè)置在內(nèi)徑為D 的擴(kuò)大的下部區(qū)域22上。齡分配器12的端88延伸到擴(kuò)大的下部區(qū)域22的 內(nèi)部。在一個(gè)im的具體實(shí)施方式
中，所述端88延伸到擴(kuò)大的下部區(qū)域22的 內(nèi)部，使所有開口 86與壁23內(nèi)表面最近部分的間隔為擴(kuò)大的下部區(qū)域22內(nèi)徑 的10%-40%范圍內(nèi)，優(yōu)選25-35%，更4尤選為33%。如圖4所示，烴類和蒸汽穿,料分配器12弓|入。在一個(gè)具體實(shí)施方 式中，#^分配器12的分配器腔管72從蒸汽入口管74接收蒸汽。腔管法蘭76 fflil螺栓將分配器腔管72固定在反應(yīng)器擴(kuò)大的下部區(qū)域22的提升管噴口 78， 并定向使螺 L朝向擴(kuò)大的下部區(qū)域22的徑向軸線。油入口管80將烴類輸送給 內(nèi)部油管82。油入口管法蘭84通ili累栓將油入口管80固定到分配器腔管72。 內(nèi)部油管82的葉片83弓胞油在出去前在油管中渦動(dòng)。內(nèi)部油管82將渦動(dòng)油分 布到分配^l腔管72中與蒸汽混合，并從延伸的分配器端88的孔口或開口 86注 入到擴(kuò)大的下部區(qū)域22中。如圖6所示，每個(gè)分配器12以朝向分配器端88的開口 86相對于水平線向上的角度a將進(jìn)料注入到所述提升管20的擴(kuò)大的下部區(qū)域22。優(yōu)選地，該
相對于水平面向上的角度a在15-60度之間，更優(yōu)選為20-40度。
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當(dāng)分配器12傾斜角為a時(shí)，所述幵口 86可設(shè)置在端88的向上面部分。在一個(gè) 優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，所述端88提供5-15個(gè)開口 86。在一個(gè)更優(yōu)選的具體 實(shí)施方式中，如圖4和5所描述的，所述端88提供有12個(gè)開口86，但或多或 少數(shù)量的開口也是合適的。開口 86雌地在所述端88上設(shè)置雌圓形或圓形。 每個(gè)開口直徑為0.6厘米(0.25英寸)，優(yōu)選為1.3厘米-1.9厘米(0.5-0.75英寸)， 更^i^為1.6厘米(0.63英寸)。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，如圖6所示，當(dāng)Mii分配器端的12個(gè)以橢圓 形排列的開口 86時(shí)，進(jìn)料的噴霧形狀，可為圓錐形， 具有中空垂直的中心 線和30度-80度的錐角(3，更j腿為45-75度，更j雌為60度。進(jìn)料噴霧可直 接向上地迎入到直徑為D的擴(kuò)大的下部區(qū)域22中。 在一個(gè)可選擇的具體實(shí)施方式
中，分配器端88上的開口 86可設(shè)置為 產(chǎn)生具有90度噴射角的噴霧的扁平扇形。當(dāng)與分配器12相對于水平線的角度 相復(fù)合時(shí)，開口86和端88相對于水平線可設(shè)置成一個(gè)角度，如30度。例如， 開口 86相對于水平線呈30度，并且分配器12相對于水平線傾斜30度，貝條 扇形可產(chǎn)生相對于水平線為60度的角。在一第三可選擇的具體實(shí)施方式
中，高 于開口 86的擴(kuò)大部分22的截面可被分為多個(gè)同心的環(huán)形區(qū)域，如三個(gè)同心環(huán) 形區(qū)域。*分配器12上的開口 86可被設(shè)置，以^4料以同樣的比例aA高 于開口 86位置的容器直徑上的每一環(huán)形區(qū)域。同時(shí)也希望，^分配器12或分配器上的^^開口 86，以不同的徑向 位置延伸iSA擴(kuò)大的下部區(qū)域22，以確保出自開口的進(jìn)料噴霧以相同的比例穿 過擴(kuò)大的下部區(qū)域22的截面。 分配器12的進(jìn)料速度為15-46 ^/秒(50-150英K/秒)，j腿為23-38 擬秒(75-125英歷秒)，更優(yōu)選為303^秒(100英歷秒)。分配器上的進(jìn)料 壓力在69-345 kPa (標(biāo)準(zhǔn)度量)(10-50磅/平方英寸)，優(yōu)選為103-241 kPa (標(biāo) 準(zhǔn)度量)(15-35磅/平方英寸)，更優(yōu)選為172 kPa (標(biāo)準(zhǔn)度量)(25磅/平方英 寸)。分配器進(jìn)料的蒸汽含量為2-7 wt%，優(yōu)選為3-6wt。/。。
參考圖1 ，注入的進(jìn)料與催化劑流化床混合。催化劑流化床從擴(kuò)大的下
7部區(qū)域22的底部向上移動(dòng)。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，催化劑流化床通過擴(kuò)大的
下部區(qū)域22底部到達(dá)分配器12的速度為9-30厘^/秒(0.3-1英^/秒)，優(yōu)選 為18-24厘勒秒(0.6-0.8英/^/秒)，更tm為21厘*秒(0.7英K/秒)。蒸 汽或其它惰性氣體可作為稀釋劑il51蒸汽分配器28。含量為1-8 wt %i 2-6 wt。/o的蒸汽可作為提升氣，其速度為45-183厘浙秒(1.5-6英K/秒)。當(dāng)使用 高含康拉遜碳進(jìn)料時(shí)，通常采用更高的汽耗率。圖中僅僅示出了蒸汽分配器28。 然而，其它的蒸汽分配器也可被提供給FCC裝置中的提升管20或其它位置。進(jìn) 料混合氣，蒸汽和催化劑以2.4-6.1 */秒(8-20英X/秒)的速度向上移動(dòng)到擴(kuò) 大的下部區(qū)域22，優(yōu)選3.7-5.5浙秒(12-18英K/秒)，更tM為4.6^/秒(15 英K/秒)。 參考圖6，在一具體實(shí)施方式
中，分配器端88到擴(kuò)大的下部區(qū)域22 頂部的距離S為1.84.9米(6-16英尺)，優(yōu)選2.4-3.7米(8-12英尺)，更， 3.1米(IO英尺)，在所述頂部，直徑通過一個(gè)截頭圓錐體過渡部分24過渡為較 窄的提升管20。距離S大約等于擴(kuò)大的下部區(qū)域22的直，5D。然而，更可取的 是，過渡部分24距離分配器12端88上的開口 86合適的距離，以確保從開口 86注入的進(jìn)料在與催化齊噘粒接觸前不會(huì)與壁接觸。該距離將阻止焦炭在提升 管壁上的沉積。在提升管20中，速率提高到12.2-24.4 *秒(40-80英W秒)， 4繼15.2-21.3翁秒(50-70英歷秒)。 提升管20在催化劑與油的比率為8-12的^[牛下工作，4雌為10。提 升管20中蒸汽相對于進(jìn)料的含量為3-15wt%，優(yōu)選為5-12wt%。在與催化劑接 觸之前，原油進(jìn)料的溫度范圍為149°-316°C (300-600下)，iM為204。-260°C (400。-500°F)，更雌為232。C (450°F)。如圖1所示，被CC裝置的反應(yīng)器30中，混合的催化劑和已反應(yīng)的原 料氣化物M31提升管出口 24從提升管20的頂部排出，并分離為裂化產(chǎn)物蒸汽 流和通常被稱為"結(jié)焦催化劑"的覆蓋著大量焦炭的催化齊噘粒收集物。可使用各 種類型的分離器從產(chǎn)品流中fflil除去焦炭。特別地，在提升管20尾端提供渦旋 臂設(shè)備26，其可通過纟倉予排出的催化劑和裂化產(chǎn)物蒸汽流混合物一個(gè)切向速度， 進(jìn)一步增強(qiáng)初始催化劑和裂化烴的分離。所述渦旋臂設(shè)備26位于分離室32的 上部，汽提區(qū)44位于分離室32的下部。渦旋臂設(shè)備26分離出的催化劑落入到 汽提區(qū)44中。
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反應(yīng)器20的^Jt運(yùn)行在427。誦649。C(800。-1200。F)， {爐為482。曙593。C (900。-1100°F)，更優(yōu)選為523。C (975°F)。反應(yīng)器20壓力為103-241kPa (標(biāo) 準(zhǔn)度量)(15-35psig)，，為138kPa (標(biāo)準(zhǔn)度量)(20psig)。
包括含有汽油和輕烯烴的裂化烴和一些催化劑的裂化產(chǎn)物蒸汽流M 與旋風(fēng)分離器36連接的氣體導(dǎo)管34排出分離室32。所述旋風(fēng)分離器36從產(chǎn)品 蒸汽流中除去殘存的催化劑顆粒，以將顆粒濃度減少到非常低的水平。所述產(chǎn) 品蒸汽流M31產(chǎn)品出口 38從反應(yīng)器30的頂部排出。由旋風(fēng)分離器36分離的催 化劑返回到反應(yīng)器30中，艦料鵬入到密相床40，在該處催化劑艦開口 42 SA到汽提區(qū)44。汽提區(qū)44 Mil^流接觸經(jīng)過可選擋板46的蒸汽從催化劑 表面除去被吸附的烴類。蒸汽可穿過管線48 ;SA到汽提區(qū)44。
圖1也描述了該工藝的再生方面，ilil結(jié)焦催化劑管道54傳遞到再生 器50中的結(jié)焦催化劑Mil與含氧氣體接觸，對催化劑顆粒表面的焦炭進(jìn)行典型 的燃燒。所述含氧氣體M再生器分配器56 i4A再生器50底部，并經(jīng)過催化 劑密相流化床。主要包含N2、 H20、 O:、 C02以及可能的CO的煙道氣，向上從 密相床層iliiia入到再生器50的稀相。第一分離器，如T型料斗59，從煙道氣 中初步分離催化劑。再生旋風(fēng)分離器58或其它裝置，在煙道氣通過出口60從 容器排出前，從上升的煙道氣中除去裹入的催化劑顆粒。催化劑顆粒中焦炭燃 燒升高了催化劑t，，其通過再生器豎管62排出。再生器豎管62將再生催化 劑從再生器50傳入提升管20的擴(kuò)大區(qū)域22，速度由控制閥控制。通過蒸汽分 配器28 iSA到擴(kuò)大的下部區(qū)域22的流化氣體如蒸汽，在底部區(qū)域14與催化劑 接觸，并在擴(kuò)大的下部區(qū)域提升以與來自分配器12的進(jìn)| 觸。在一個(gè)具體實(shí) 施方式中，催化劑和流化氣體混合的底部區(qū)域14低于分配器12上的所有開口 86。來自再生器豎管18的再生催化劑通常具有649。-760。C (1200。-1400°F)的 。到達(dá)再生器的干燥空氣速率為3.6-6.3千彌千克焦炭(8-14磅/磅焦炭)。 焦炭中氫含量可在4-8 wt-%，優(yōu)選為6 wt%，焦炭中硫含量可為0.6-1.0 wt%， tti^為0.8wto/。。對于該工藝和具有高康拉遜碳含量的進(jìn)料，冷卻法也許是最有 效的操作。在再生器上可以使用催化劑冷卻器。另外，再生器可以在部分」燃燒 的狀況下操作。此外，水或輕循環(huán)油可被添加到提升管底部以^FCC裝置的溫 度保持在合適的范圍內(nèi)。生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化率為55-80 vd%。轉(zhuǎn)化率是指轉(zhuǎn)化成汽油 和含90 voiy。汽油產(chǎn)品的輕產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，用ASTMD-86測定，其沸點(diǎn)等于或低于193°C (3S0下)。 一般的FCC汽油模式操作中使用的沸石分子篩具有大的 平均 L徑，適用于本發(fā)明。具有大孔尺寸的M篩具有有效直徑大于0.7納米的 開口小孔，有效直徑是指多于10并且一般多于12個(gè)孔所測的平均值。大孔的 孔尺寸指數(shù)高于31。合適的大孔^f篩包括合成沸石如X-型和Y-型沸石、絲光 沸石以及八面沸石。優(yōu)選具有低稀土含量的Y-型沸石。低稀土含量是指在催化 劑沸石部分中含有小于或等于1.0 wtM稀土氧化物。在操作期間可添力P催化齊條 加劑。 在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，沸點(diǎn)等于或低于193 。C G80。F )的90 wt。/o脫 丁烷汽油的產(chǎn)品收率為3(M5wtc/。， ite在35-40wty。，更優(yōu)選為38wtQ/。；沸點(diǎn) 等于或低于316。C (600°F)的90 wt。/o輕循環(huán)油的收率為15-25 wt%，優(yōu)選為20 wt%;清油收率為10-16 wt-%,優(yōu)選為13.7wt-。/。；焦炭收率為13-20wt-。/。，優(yōu) 選為15-18 wt%，更雌為17wt0/。。圖7和8描述了本發(fā)明的另外的具體實(shí)施方式
。與圖1-6中元件對應(yīng)但 具有不同結(jié)構(gòu)的圖7和8中的元件引用相同的附圖標(biāo)記但是添加有符號(hào)(')。 圖7和8描述了在中心位置設(shè)置的具有圓柱形結(jié)構(gòu)的進(jìn)料分配器90。進(jìn)料從設(shè) 置在鄰近擴(kuò)大的下部區(qū)域22中央的分配器90iJA，從擴(kuò)大的下部區(qū)域22的底 部向上延伸。分配器90的位置設(shè)置為用于將進(jìn)料引入到提升管20 '擴(kuò)大的下部 區(qū)域22 '側(cè)壁之間大約中央的位置，并處于來自蒸汽分配器28 '的蒸汽入口和底 部區(qū)域14的再生器豎管62之上的升高位置。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，分配器 腔管92從蒸汽入口管94接收蒸汽并環(huán)繞通過蒸汽輪盤116，所述蒸汽輪盤限定 出具有分配器腔管92內(nèi)表面的收縮環(huán)隙。借助螺栓或其它固定方式，腔管法蘭 96將分配器腔管92固定到提升管20怖擴(kuò)大的下部區(qū)域22 '的底板98上。油入 口管100輸送烴^iS料給內(nèi)部油管102。通逾累栓，油入口腔管法蘭104將油入 口管100固定在分配器腔管92上。內(nèi)部油管102中的葉片103使油在排出之前 在油管中渦動(dòng)。內(nèi)部油管102將渦動(dòng)油分布到分配器腔管92中，與M51蒸， 盤116的蒸汽混合，并從分配器蓋108上的孔口，或開口， 106注入。分配器蓋 108上的開口 106包括如圖8所示僅僅在蓋外徑內(nèi)部圓環(huán)狀排列的孑L。在一個(gè)具 體實(shí)施方式中，分配器90上開口 106的軸線相對于垂直方向以一定角度方婦寸， 向上延伸至提升管20怖擴(kuò)大區(qū)域22鄰截頭圓錐形漸變段24 '的交叉點(diǎn)110處。 在一個(gè)進(jìn)-一步的具體實(shí)施方式
中，渦動(dòng)油從內(nèi)部油管102 —端114的單個(gè)開口排出。從開口 112的中心到分配器端108的開口 106的虛線限定了一個(gè)角度， 相對于垂直方向，其可不同并優(yōu)選大于由開口 106和交叉點(diǎn)110限定的角度e。 在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，烴類進(jìn)料從分配器90上的開口106排出，形成一般形 式的空心圓錐體噴流形狀，其具有20-50°的錐角0， 是30°。 D'表示擴(kuò)大的 下部區(qū)域22'的直徑，S表示開口106和交叉點(diǎn)110之間的間距。以錐角e噴射的 進(jìn)料可延伸至擴(kuò)大的下部區(qū)域22鄰截頭圓錐照斬變段24怖交點(diǎn)，噴射距離為 從分配器90端點(diǎn)開始的間距S'長度的50-115%,優(yōu)選70-95%。由于分配器90 位于擴(kuò)大的下部區(qū)域22'的中央，開口 106可設(shè)置在遠(yuǎn)離擴(kuò)大的下部區(qū)域壁的位 置，至少和圖1-6描述的分布器12上的開口一樣。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，開 口 106設(shè)置成與擴(kuò)大的下部區(qū)域壁23 '最近部分內(nèi)表面之間的距離為擴(kuò)大的下部 區(qū)域22'直^0'的35 -50%。同樣可考慮的是，分配器蓋108上頂部的布孔方式 可采用其它方式如同心圓或其它微。同樣期望存在多個(gè)分配器90，穿過提升 管20 '的擴(kuò)大的下部區(qū)域22 '的底板突出，設(shè)置在擴(kuò)大的下部區(qū)域22 '中以確保 有足夠量的進(jìn)料穿過擴(kuò)大的下部區(qū)域22 '的截面，這對于相對大的進(jìn)料速率是必 需的。分配器12和12 '由Bete Fogg Nozzles Inc.獲得。 此處描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，包含對于發(fā)明人而言實(shí)施本發(fā)明 的最佳方式。需要清楚的是，這僅是舉例說明典型的具體實(shí)施方式
，而不應(yīng)被 視為對本發(fā)明柳蹄U。
實(shí)施例 —種具有20,000日產(chǎn)桶數(shù)的FCC方法和裝置。提升管20直徑為0.9米 (3英尺)，具有直徑為1.8米(6英尺)的擴(kuò)大的下部區(qū)域22。進(jìn)料為具有以 下性能的Rubiales原油康拉遜縱量為13.7 wt%， API比重為12.3，平均舒 量為480.6。此外，進(jìn)料含有33ppm鎳、125ppm釩、禾B1.3wto/o硫。
進(jìn)料穿過位置高于催化劑入口的分配器，進(jìn)入到提升管20的擴(kuò)大的下 部域22。如圖3所示，進(jìn)料 1六個(gè)均勻間隔環(huán)繞排布在擴(kuò)大的下部區(qū)域22 上的分配器12注入，速度為30彩秒(100英K/秒)，壓力為172kPa (標(biāo)準(zhǔn)度 量)(25磅/平方英寸)。蒸汽同樣穿過分配器12注入，相對于進(jìn)料含量為10 wt%。在端88處存在開口 86的每個(gè)分配器12設(shè)置成延伸到擴(kuò)大的下部區(qū)域22 的內(nèi)部，距最近部分的壁23的距離為擴(kuò)大的下部區(qū)域22直t5D的30%，以及 相對于水平線向上呈30度的角度ou進(jìn)料從呈橢圓形排布在每個(gè)端88頂部上的
ii十二個(gè)開口86噴射。噴射進(jìn)料形成空心圓錐體噴流形狀，具有垂直的軸線和60
度錐角(3，向上進(jìn)入到擴(kuò)大的下部區(qū)域22中。*開口 86的直徑為1.6厘米(0.6 英寸)。向上注射的進(jìn)料與催化劑流化床混合。作為提升氣的含75%的蒸汽以 M 1,3 W秒(4.2英W秒)上升，催化劑從擴(kuò)大的下部區(qū)域22的底部以0.2 彩秒(0.7英K/秒)速度上升與注Ait料混合?；旌线M(jìn)料和催化劑以4.7米/秒 (15.5英K/秒)速度在擴(kuò)大的下部區(qū)域22中向上移動(dòng)。從分配器端88到直徑轉(zhuǎn) '變?yōu)檩^窄提升管20的擴(kuò)大的下部區(qū)域22頂部的距離S為3米(IO英尺)。在 該提升管20中速度增加到19 Xt/秒(62英K/秒)。該方法的操作條件包括催化劑與油的比率為9.9。提升管中蒸汽相對于 進(jìn)料的含量為5 wt%，原油溫度為232°C (450下)。反應(yīng)器溫度為524°C (975°F )， 反應(yīng)器壓強(qiáng)為138 kPa (標(biāo)準(zhǔn)度量)(20磅/平方英寸)。反應(yīng)熱是109 kJ / kg 進(jìn)料(228BTU/lb進(jìn)料)。再生器^Jt是666。C (1231°F)。此外，散熱是2592 kJ/kg焦炭(5400BTU/lb焦炭)，干燥空氣速率是4.6kg/kg焦炭(10.2磅/磅 焦炭)。焦炭中氫含量為6wty。，焦炭中硫含量為0.8wt。/。。產(chǎn)品汽油和沸點(diǎn)為 193。C (380。F)的90%輕質(zhì)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率為68 vol%。 沸點(diǎn)為193°C (380°F)的90 wt。/。汽油的收率為38.3 wt%，沸點(diǎn)為316°C (600°F)的90wt。/。輕循環(huán)油收率為19.7wt。/。， 13.7wt。/。的清油，和16.7wt。/o的 焦炭。當(dāng)消耗為20,000每日進(jìn)料桶數(shù)時(shí)，產(chǎn)出為9808日產(chǎn)桶數(shù)的沸點(diǎn)為193°C G80。F )的90 wt。/。脫丁烷汽油，3955日產(chǎn)桶數(shù)的沸點(diǎn)為316°C (600°F )的90 wt% 輕循環(huán)油，2436日產(chǎn)桶數(shù)的清油，7915日產(chǎn)桶數(shù)的脫皿汽油，和21,842千克 /小時(shí)(48,093磅/小時(shí))的焦炭。
權(quán)利要求
1. 一種流化床催化裂化方法，包括在提升管(20)擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)的底部區(qū)域(14)組合催化劑和流化介質(zhì)以產(chǎn)生流化床，所述擴(kuò)大的下部區(qū)域具有直徑(D)和壁(23)；在提升管(20)中使所述流化床內(nèi)的催化劑向上傳遞；將高碳?xì)堅(jiān)廴镜脑蠌母哂谒龅撞繀^(qū)域(14)的開口(86)向上注入到擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)，所述開口(86)距壁(23)最近部分的距離至少為直徑(D)的10％；在所述催化劑存在下，裂化所述高碳?xì)堅(jiān)廴镜脑?，以產(chǎn)生裂化流；和從所述裂化流中分離所述催化劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的流化床催tt^f七方法，其中，所述高碳賺污染的原 料中污染物重量含量為5-20%。
3. —種流^J^催寸機(jī)化裝置(10)，包括具有一上部區(qū)域和一下部區(qū)域(22)的提升管(20);所述下部區(qū)域具有外周壁(23)和所游卜周壁相對側(cè)之間的直徑(D);所述下部區(qū)域(22)的直徑大于提升管(20)上部區(qū)域的直徑；至少一個(gè)分配器(12)，分配器的端(88)具有用于將進(jìn)料注入到下部區(qū) 域(22)的開口 (86);和所述分配器端(88)設(shè)置在擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)內(nèi)部，且所述開口 (86) 與壁(23)最近部分的距離間隔至少為擴(kuò)大的下部區(qū)^m徑(D)的10%。
4. 如權(quán)禾腰求3所述的流化床催〗機(jī)化裝置，其中，所述提升管(20)的 擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)的直徑比所述提升管上部區(qū)域的直徑大50-500%。
5. 如權(quán)利要求3所述的流化床催i^m錢，其中，所述分配器端(88)設(shè) 置鄉(xiāng)B壁(23)的距離為擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)直徑的1040%之間。
6. 如權(quán)利要求3所述的流化床催jtm體，其中，所述分配器(12)連 接^M述擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)的所M (23)上。
7. 如權(quán)利要求3所述的流化床催^lk錢，其中，所述分配器(12)向 上傾斜的角度(a)為15-60度。
8. 如權(quán)禾腰求3所述的流化床催4機(jī)化體，進(jìn)一步包括在提升管(20)的上部和下部區(qū)域(22)之間的過渡區(qū)域(24)，所述端(88)上的所述 開口 (86)與所i^l渡區(qū)域底部間隔為所述下部區(qū)域的所述直徑(D)。
9. 如權(quán)利要求3所述的流化床催4^m裝置，其中，所述分配器(90)連接 到擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)的底板(98)，并向上延伸iaA所述下部區(qū)域。
10. 如權(quán)利要求3所述的流^彼催^m體，其中，所述分配器(90)包 含多伸口 (106)以弓1導(dǎo)進(jìn)料定向注入形成空心圓錐 霧微，雜所述開口之上所述下部區(qū)域的所M徑(D)的70-95%處突出與所述外周壁(23)交叉。
全文摘要
一種FCC裝置和方法，包含擴(kuò)大的下部區(qū)域(22)和提升位置的分配器(12)以及其端(88)上遠(yuǎn)離提升管壁(23)的開口(86)，可降低沿提升管(20)內(nèi)壁上的焦炭沉積。通過使烴類在接觸提升管壁之前增加其與催化劑的接觸降低提升管結(jié)焦，催化混合可得到改進(jìn)。增加烴類注入和提升管壁之間的距離可增加烴類-催化劑接觸的可能。高污染烴類相比常規(guī)烴類更易結(jié)焦，本FCC方法和裝置對重質(zhì)烴類而言可有效降低提升管上結(jié)焦。
文檔編號(hào)B01J8/00GK101500698SQ200780029430
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者B·W·赫德里克, P·帕爾馬斯 申請人:環(huán)球油品有限責(zé)任公司