一种催化裂化油浆净化工艺方法及系统与流程

本发明属于石油炼制，具体涉及一种催化裂化油浆净化工艺方法及系统。

背景技术：

1、富含稠环芳烃的催化裂化油浆是制造炭黑、橡胶填充剂、针状焦、碳纤维等高价值产品的优质原料组分，具有极高的经济价值和应用前景，但是催化油浆在高价值利用过程中对其中的催化剂细颗粒含量有着严格的要求。由于催化裂化装置沉降器中旋风分离系统分离效率的限制，少量的催化剂细颗粒(颗粒直径一般在1～20μm范围内)进入到分馏系统不可避免，最终富集在催化油浆中，成为制约高价值利用的主要因素。因此，脱除催化油浆中的催化剂颗粒细粉是高价值利用的前提和关键。

2、为了实现油浆高价值利用，国内外研究人员基于不同基础理论，发明了多种催化油浆净化技术，包括重力沉降法、离心分离法、静电分离法和过滤法等多种催化油浆净化技术。重力沉降法、离心分离法和静电分离法比较适合密度较低的催化油浆液固分离，但对于重油催化裂化产生的高密度催化油浆效率很低。相对来说，过滤分离法由于设备简单、效果稳定和原料适应性强，是目前工业上应用最多的催化油浆净化方法。但在工业应用过程中，所有的油浆过滤设备均存在过滤器切换频繁、滤芯堵塞更换频次高、清洗困难等一系列问题，无法实现长周期运行。

3、造成上述问题的原因是催化油浆中催化剂细颗粒和胶质/沥青质形成的“团聚物”在滤芯上富集，导致过滤器进出口压差突变，迅速造成滤芯堵塞。为了克服上述问题，近年来研究人员开发出了两类新技术以延长油浆过滤的单程运转周期，减少过滤器切换频次。一种是降低过滤单元操作强度，将催化油浆大比例循环回催化裂化反应系统。第二种方法是在催化分馏塔把油浆分成两部分：分馏塔下部抽出低胶质沥青质和固含量的轻质油浆经过过滤后作为产品出装置；而分馏塔底部抽出的高胶质沥青质和固含量的重质油浆循环回到回催化裂化反应系统。

4、催化裂化油浆返回催化裂化装置反应系统虽然可以回收其中的催化剂颗粒细粉，但其副作用是显而易见的。油浆是富含稠环芳烃和胶质沥青质的混合物，在催化裂化反应条件下极易生焦，生焦率根据其组成大致在30～50％范围内。这会造成催化裂化装置生焦率增大、再生器烧焦负荷增大、导致热量过剩、增加装置的二氧化碳排放量，同时也浪费了部分宝贵的高价值碳材料的原料资源。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种催化裂化油浆净化工艺方法及系统，本发明可显著地提高油浆净化效率，提高了高价值油价产品的利用率，有效降低催化裂化装置的能耗和碳排放量。本发明提供的工艺方法可克服现有油浆净化技术对高含胶质沥青质胶团油浆效果差的缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种催化裂化油浆净化工艺方法，包括如下步骤：

4、(1)混合：将全馏分催化油浆与富含轻质芳烃的溶剂混合，得到混合液；

5、(2)抽提：将步骤(1)所得混合液与萃取剂逆流接触完成传质和分离，得到抽余液和抽出液；

6、(3)闪蒸气提：将步骤(2)所得抽余液进行降压，然后进行闪蒸气提，得到气相流出物和净化油浆；

7、(4)油水分离：将步骤(3)气相流出物经冷凝后进行油水分离，得到富含轻质芳烃的溶剂和水，进行循环利用；

8、(5)过滤净化：将步骤(2)所得抽出液进行过滤净化，得到萃取剂和高含滤渣液体，萃取剂进行循环利用；

9、(6)回收：将步骤(5)所得高含滤渣液体进行固体颗粒回收。

10、优选的，步骤(1)中所述富含轻质芳烃的溶剂为选自甲苯、苯、二甲苯、乙苯、催化重整生成油、乙烯装置生产的混合芳烃和轻质煤焦油中的一种或多种。

11、优选的，步骤(1)中所述富含轻质芳烃的溶剂与全馏分催化油浆的温度为70～150℃，压力为1.0～2.0mpa，混合时通入的流量比为(2～100)：100。

12、更优选的，步骤(1)中所述富含轻质芳烃的溶剂与全馏分催化油浆混合时通入的流量比为(5～35)：100。

13、优选的，步骤(2)中所述萃取剂为选自丙三醇、乙二醇、三乙醇胺二乙醇胺和n-甲基二乙醇胺中的一种或多种。

14、优选的，步骤(2)中所述抽提塔中萃取剂与全馏分催化油浆的温度为70～150℃，压力为1.0～2.0mpa，剂油比为(0.1～10)：1。

15、更优选的，步骤(2)中所述抽提塔中萃取剂与全馏分催化油浆的剂油比为(0.5～4.0)：1。

16、优选的，步骤(3)中所述降压后的抽余液压力为0.1～0.3mpa，温度为70～150℃。

17、优选的，步骤(5)所述过滤方法为选自重力沉降、旋流分离和静电除尘中的一种或多种。

18、本发明还要求保护一种用于上述工艺方法的系统，包括：

19、催化裂化主分馏塔：其用于提供给静态混合器全馏分催化油浆；

20、溶剂储罐：其用于接收来自油水分离罐的富含轻质芳烃的溶剂；

21、静态混合器：其用于接收来自催化裂化主分馏塔的全馏分催化油浆和来自溶剂储罐的富含轻质芳烃的溶剂，处理后得到混合液；

22、抽提塔：其用于接收来自静态混合器的混合液和来自萃取剂储罐的萃取剂，处理后得到抽余液和抽出液；

23、闪蒸汽提塔：其用于接收来自抽提塔的抽余液，处理后得到净化油浆和气相流出物；

24、冷凝器：其用于接收来自闪蒸汽提塔的气相流出物，经冷凝后提供给油水分离罐；

25、油水分离罐：其用于接收来自冷凝器的气相流出物，处理后得到富含轻质芳烃的溶剂和水；

26、萃取剂过滤系统：其用于接收来自抽提塔的抽出液，处理后得到萃取剂和高含滤渣液体；

27、萃取剂储罐：其用于接收来自萃取剂过滤系统的萃取剂；

28、催化裂化提开管反应器：其用于接收来自萃取剂过滤系统的高含滤渣液体，处理后得到固体颗粒。

29、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

30、(1)本发明将富含轻质芳烃的溶剂与催化油浆混合可显著降低混合液体的密度和黏度，同时富含轻质芳烃溶剂可以有效溶解重质油中的胶质沥青质与催化剂颗粒的“团聚物”，使其比较容易分散在整个油相中，促进胶质沥青质胶团中包覆夹带的细粉颗粒顺利地被分散到液相中，使细粉颗粒更容易被萃取剂吸附带走；同时微酸性的催化剂颗粒细粉能被微碱性的萃取剂吸附在一起并进入萃取剂过滤系统，因而油浆和溶剂混合物不需要过滤，使油浆净化单元可以长周期运行，实现更高的净化效率。

31、(2)本发明形成的含有催化剂颗粒细粉的萃取剂因为没有任何“团聚物”的现象，因此净化方法灵活选择，很容易通过萃取剂过滤系统脱固净化，从而使萃取剂循环使用，萃取剂过滤系统可以长周期运行。

32、(3)本发明少量的高固萃取剂进入催化裂化提开管反应器后会生成丙烯、乙烯的轻质烯烃等高价值产品，对催化裂化催化剂不造成任何永久性活性和选择性损害，避免了现有技术中重质含固油浆返回催化裂化反应系统带来的结焦量增加、烧焦负荷增加和碳排放加大的缺陷。

33、(4)本发明富含轻质芳烃的溶剂、萃取剂、冷凝水可以循环利用，提高了生产物料的利用效率，节约了生产成本。