一種催化裂化再生煙氣的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種催化裂化再生煙氣的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在流化催化裂化（FCC)過(guò)程中，原料油與催化劑在提升管中快速接觸進(jìn)行催化裂 化反應(yīng)，反應(yīng)生成的焦炭沉積到催化劑上造成其失活，生焦失活的催化劑經(jīng)汽提后進(jìn)入再 生器進(jìn)行燒焦再生。再生產(chǎn)生的煙氣溫度可高達(dá)70(TC左右，在催化裂化裝置中其帶走的能 量可W占到全裝置能耗的四分之一左右。再生煙氣能量回收的效率也直接影響到整套裝置 的能耗。
[0003] 目前催化裂化再生煙氣的能量回收方法仍然是采用煙氣輪機(jī)和余熱回收鍋爐組 合回收的方法。煙氣輪機(jī)的節(jié)能作用主要是通過(guò)高溫?zé)煔馀蛎涀龉?，用于發(fā)電或驅(qū)動(dòng)催化 劑裂化裝置；預(yù)熱回收鍋爐則是采用換熱原理利用煙氣所放出的熱量將水變?yōu)樗羝Ｋ?種方法將動(dòng)能和熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，能量損耗較大。此外，催化裂化催化劑再生煙氣中含 有大量的C0、so、和NO、等污染物和催化劑粉塵，送些污染物必須進(jìn)行脫硫、脫硝、脫塵處理 方可排放，然而，送些處理過(guò)程復(fù)雜，并且投資運(yùn)行的成本高。
[0004] 目前降低催化裂化再生煙氣污染物排放的主要技術(shù)措施包括再生器改造、使用助 劑和煙氣后處理等。
[000引其中，在所述助劑方面，鎮(zhèn)鉛尖晶石是一種常用于降低FCC再生煙氣SOx排放的助 劑；貴金屬助劑（貴金屬C0助燃劑）廣泛用于降低再生煙氣中C0的排放，但是C0助燃劑， 特別是貴金屬助燃劑的使用通常會(huì)造成煙氣NOx排放的大幅增加。
[0006] 在煙氣后處理方面，W S化控制為例，F(xiàn)CC再生煙氣濕法洗涂是脫除FCC再生煙氣 中S化的重要手段，煙氣通過(guò)與堿性吸收液接觸，將其中的S化與顆粒物一并脫除。常用的 吸收劑可W為石灰石、鋼堿、海水等。Exxon公司的濕法洗涂技術(shù)（WG巧主要使用苛性堿或 蘇打除去FCC再生煙氣中的S化并生成硫酸鋼，夾帶的粉塵被緩沖溶液洗去。W鋼堿為吸 收劑，氧化硫和粉塵的脫除率均可達(dá)90% W上，但其缺點(diǎn)是脫硫劑費(fèi)用高?；疘dor Topsoe 公司開(kāi)發(fā)出來(lái)WSA制酸技術(shù)（即Wet-gas sul化ric-acid)將煙氣通過(guò)固相轉(zhuǎn)換器使S化氧 化為S〇3, S〇3經(jīng)吸水轉(zhuǎn)化為硫酸。雖然采用該技術(shù)S〇2的脫除率可達(dá)95 %，但是該技術(shù)僅適 用于針對(duì)S〇2含量> 1 %的FCC再生煙氣的處理，而對(duì)于大多數(shù)FCC再生煙氣而言，S〇2含量 難W達(dá)到送個(gè)水平。Belco Technologies公司開(kāi)發(fā)的邸V技術(shù)也是利用鋼堿為脫硫劑，其 優(yōu)點(diǎn)在于除塵及脫除S化效率高，一般大于95 %，但是邸V濕法洗涂系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在煙 氣阻力過(guò)高的問(wèn)題，送樣會(huì)導(dǎo)致較大的能量損耗。此外，EDV濕法洗涂系統(tǒng)的一次性投資較 局，運(yùn)行成本也很局（電耗局、脫硫劑及水耗局等）。
[0007] 因此，目前亟需開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單的針對(duì)催化裂化再生煙氣的處理方法。
[0008] 當(dāng)前原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化、高價(jià)位的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，全球?qū)p質(zhì)清潔燃料油的需 求快速增長(zhǎng)，再加上環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，使得重油深度加工技術(shù)已成為當(dāng)今世界煉油工業(yè) 發(fā)展的重點(diǎn)。特別是劣質(zhì)重油密度大、粘度高、重金屬含量高、硫含量高、氮含量高、膠質(zhì)和 漸青質(zhì)含量高等特點(diǎn)，給原油的加工（尤其是重油的二次加工）帶來(lái)了較大的困難。目前 提高重油轉(zhuǎn)化深度、增加輕質(zhì)油品產(chǎn)量的增值技術(shù)仍主要依靠焦化、渣油催化裂化和渣油 加氨處理等工藝。其中，焦化是W脫炭工藝為主的劣質(zhì)重油（特別是渣油）轉(zhuǎn)化的首要手 段。而延遲焦化工藝具有脫炭徹底、流程簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、裝置投資較低等特點(diǎn)，已成為重油 加工的重要工藝之一。
[0009] 延遲焦化是一種深度熱裂化的熱加工工藝，能夠?qū)⒅赜娃D(zhuǎn)化為焦化干氣、液化氣、 焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油、焦炭等產(chǎn)品。通常把焦化汽油、焦化柴油與焦化蠟油的收 率之和作為延遲焦化的液體收率，液體收率是焦化工藝最重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。常規(guī)的延 遲焦化工藝主要流程是：重油在加熱爐福射爐管內(nèi)被快速加熱升溫到焦化溫度（通常為 490-5151：左右）后，從焦炭培的底部進(jìn)入焦炭培，在焦炭培中進(jìn)行焦化反應(yīng)，生成的焦炭 留在焦炭培中，生成的油氣從焦炭培頂逸出進(jìn)入分傭培中進(jìn)行分傭，得到焦化氣體（包括 焦化汽油）、焦化柴油、焦化蠟油和培底循環(huán)油。其中，焦炭培一般為兩個(gè)，兩個(gè)焦炭培輪流 使用，其中一個(gè)充滿焦炭后進(jìn)行除焦，熱物流切換至另一個(gè)焦炭培進(jìn)行焦化反應(yīng)，充滿焦炭 的培采用水力切割除焦。
[0010] 目前加工重油趨于劣質(zhì)化，殘?zhí)恐?、漸青質(zhì)及金屬含量等的增加，給延遲焦化裝置 的操作帶來(lái)了挑戰(zhàn)，不僅產(chǎn)品分布變差、液體收率降低，而且原料在加熱爐爐管內(nèi)的結(jié)焦進(jìn) 一步加劇，直接影響到裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，延遲焦化焦炭培的除焦過(guò)程屬于間歇操 作，其程序多，耗時(shí)長(zhǎng)，還會(huì)產(chǎn)生大量污水，不但增加了裝置的能耗和操作成本，而且也對(duì)環(huán) 境造成了巨大壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是為了克服采用現(xiàn)有的方法對(duì)催化裂化再生煙氣進(jìn)行處理時(shí)，存在 能量回收損失大且C0、S0、和N0、等污染物和催化劑粉塵后處理復(fù)雜的缺陷，而提供一種新 的催化裂化再生煙氣的處理方法。
[0012] 具體地，本發(fā)明提供的催化裂化再生煙氣的處理方法包括將溫度為50-40(TC的重 油焦化原料進(jìn)行霧化，然后將霧化態(tài)的重油焦化原料與溫度為490-75(TC的脫氧煙氣接觸， 使所述霧化態(tài)的重油焦化原料達(dá)到焦化溫度并進(jìn)行焦化反應(yīng)，所述脫氧煙氣為將所述催化 裂化再生煙氣脫氧后的氣體。
[0013] 本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究后的發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的重油焦化方法通常包括先將重油 焦化原料在加熱爐的福射加熱區(qū)中加熱至焦化溫度，之后再將加熱后的液態(tài)的重油焦化原 料從焦化培底部注入焦化培中進(jìn)行焦化反應(yīng)，最后將焦化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行傭分分離。然而，采 用送種間接加熱（通過(guò)爐管管壁換熱）方式W及直接將重油焦化原料一次性加熱至焦化溫 度、并且重油焦化原料W液態(tài)的形式進(jìn)行焦化的方式不僅容易導(dǎo)致加熱爐爐管內(nèi)的結(jié)焦， 并且液體收率也較低。
[0014] 而本發(fā)明提供的催化裂化再生煙氣的處理方法巧妙地將催化裂化再生工藝與重 油焦化工藝相結(jié)合，具體地，將溫度較高的經(jīng)脫氧后的催化裂化再生煙氣作為熱載體對(duì)重 油焦化原料進(jìn)行換熱并進(jìn)而使得所述重油焦化原料達(dá)到焦化溫度而發(fā)生焦化反應(yīng)，從而不 僅可W最大程度地利用催化裂化再生煙氣的動(dòng)能和熱能并省去催化裂化再生煙氣脫硫、脫 硝和除塵步驟，而且還能夠降低甚至完全避免加熱爐爐管內(nèi)的結(jié)焦并提高液體收率。具體 原理如下；一方面，采用本發(fā)明提供的方法進(jìn)行催化裂化再生煙氣的處理時(shí)，重油焦化設(shè)備 僅需要先將重油焦化原料預(yù)熱至50-40(TC，而不需要像現(xiàn)有的重油焦化設(shè)備一樣將重油焦 化原料加熱至焦化溫度（通常為490-515°C )，焦化反應(yīng)的熱源通過(guò)催化裂化再生煙氣攜 帶進(jìn)入，所述催化裂化再生煙氣與預(yù)熱后的重油焦化原料接觸而達(dá)到焦化溫度，因此，能夠 顯著降低加熱爐爐管的結(jié)焦；另一方面，在進(jìn)行重油焦化反應(yīng)之前，先將重油焦化原料進(jìn)行 霧化，送樣能夠?qū)⒅赜徒够戏稚⒊杉?xì)小油滴，顯著增大單位體積的重油焦化原料與催 化裂化再生煙氣之間的接觸面積，從而不僅能夠使得整個(gè)焦化反應(yīng)過(guò)程的傳熱能力極大增 強(qiáng)、生焦量減少、液體收率增加，而且生成的焦炭是具有一定粒度分布的可流化顆粒，易流 化輸送，省去了清焦步驟，節(jié)約了費(fèi)用和時(shí)間成本，生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有除焦廢水，減少了后續(xù)廢 水的處理步驟和處理難度。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)所述油氣的傭分分離在分離培中進(jìn)行，且所 述催化裂化再生煙氣的處理方法還包括將原料油從設(shè)置在所述分傭培側(cè)下方的原料油入 口引入所述分傭培中，所述原料油與分傭培的培底回流油在所述分傭培培底混合后作為重 油焦化原料引入所述噴霧焦化培中進(jìn)行霧化時(shí)，重油焦化原料可W直接在分傭培中得W預(yù) 熱，而不需要額外設(shè)置加熱爐對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，因此，能夠完全避免加熱爐爐管內(nèi)的結(jié)焦問(wèn) 題，并且由于預(yù)熱的溫度較低，所述重油焦化原料在輸送管道中的結(jié)焦現(xiàn)象也能夠得W緩 解，操作周期能夠得W明顯延長(zhǎng)。
[0016] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予W詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0018] 圖1為本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】提供的重油焦化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；