CN101346453A - 延迟焦化单元中改进原料的方法 - Google Patents
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Abstract
描述了延迟焦化方法，该方法通过延迟焦化单元中原料的改进而针对从焦炭得到柴油的更大产率进行了优化。根据本发明在本发明的第一实施方案中该原料包含：减压蒸馏塔的底部产物(在现有技术中称为减压渣油(1))和在分馏塔(2)中获得且循环以构成上述混合原料的来自焦炭的重质瓦斯油(8)。在本发明的第二实施方案中该原料由如下物质组成：从常压蒸馏塔得到的底部渣油(在现有技术中称为常压渣油)和在分馏塔(2)中获得且循环以构成该单元的上述原料的来自焦炭的重质瓦斯油(8)。
Description
技术领域
本发明的应用领域是延迟焦化方法。特别地在延迟焦化方法中，其中通过改进延迟焦化单元的原料使柴油的产率最大化，而使来自焦炭的重质瓦斯油的产率最小化。
背景技术
残余石油馏分的延迟焦化方法用于石油炼制工业已经有一定的时间。这种方法使重质石油馏分转化为具有更大附加值的更轻质产品如液化石油气(LPG)、石脑油、瓦斯油和焦炭。
在常规延迟焦化方法中，将新原料(其通常是减压渣油)进料至分馏塔的底部区域，其中引入自然循环形成该单元的混合原料。正常地该自然循环用于调节要供料到任何流化催化裂化(FCC)单元的来自焦炭的重质瓦斯油的质量。
将混合原料供料到加热炉，其中它必须停留大约几分钟的非常短的时间使得可以引发热裂化反应和使加热炉管中焦炭的形成最小化。
在约500℃的温度下离开加热炉后，将裂化原料供料到其中完成热裂化和焦化或碳化反应的焦炭罐。这些反应产生比混合原料中更轻的烃和焦炭。在焦炭罐中发生的反应是吸热反应和该罐的流出物温度值为430-455℃。
形成的焦炭在该罐中累积直到在蒸汽吹扫和采用水冷却的阶段之后要求将焦炭除去。为了除去焦炭罐中的累积焦炭，将焦炭罐的流出物转移到其中开始累积阶段的另一个空焦炭罐。通过高压水切割设备进行焦炭的脱除。
然后将焦炭罐的流出物供料到延迟焦化单元的分馏塔，其中将它们分离成：
-从分馏塔顶部离开的燃料气体、LPG和轻质石脑油的混合物(由于此原因在现有技术中称为顶部气体)；和
-重质石脑油、来自焦炭的轻质瓦斯油(LGO)和来自焦炭的重质瓦斯油(HGO)的侧线采出。
为达到更好的操作收率，在延迟焦化方法的一些阶段要特别注意，即：
-希望仅在焦炭罐中而不在加热炉管中形成焦炭。因此混合原料在加热炉中仅停留几分钟以最小化在炉管中焦炭的形成；和
-为防止反应进行和在焦炭罐出口管线中焦炭的可能不希望沉积，采用瓦斯油和/或渣油的物流进行快速冷却(骤冷)。
随着愈加重质石油的发现，精炼厂中的延迟焦化方法的重要性程度增加，这主要是由于来自这种石油的渣油产率增加。
延迟焦化方法是现有技术中公知的。一种最早的方法由美国专利US 3 563 884公开。上述专利描述了一种方法，其中焦油用作原材料和提供重质瓦斯油循环。
基于上述发明引入一些变化。美国专利US 4 213 846公开了用于形成优质焦炭的延迟焦化方法，其中将循环物加氢处理。
美国专利US 4 177 133描述了用于形成优质焦炭的延迟焦化方法，其中将通过预热阶段的新原料经历闪蒸以除去非结晶物质。
美国专利US 4 455 219和US 4 518 487公开了延迟焦化方法，其中部分或所有通常用作循环物的重质烃产物由更轻的烃替代，将该更轻的烃与该单元的新原料混合。
美国专利US 4 661 241描述了延迟焦化方法，其中通过取消循环使焦炭的产率最小化和使液体产物的产率最大化。
美国专利US 5 711 870公开了延迟焦化方法，其中将新原料与水和任选地与氢给体(如甲烷或衍生自循环物的瓦斯油)混合以优化液体产物的产率和降低焦炭和气体的产率。
如可以观察到的那样，存在开发延迟焦化方法的倾向，该方法的目的在于最大化液体产物(主要是汽油)的产率，和降低焦炭和气体的产率。为达到此目的存在降低延迟焦化方法的循环率和增加减压蒸馏塔中严格性的条件以最大化重质减压瓦斯油的分离的倾向。
采用此方式优先考虑适于用作催化裂化单元的原料的重质减压瓦斯油的生产质量。这导致在减压蒸馏塔底部产生愈加重质的减压渣油。
因此对于其中存在过量瓦斯油和减压渣油及更多需求来自焦炭的轻质瓦斯油的精炼过程，技术发展的状况是朝向使同时转化可行的解决方案以最大化来自精炼厂的柴油的产率。
来自精炼厂的柴油包含不同物流，其中包括在延迟焦化单元中产生的来自焦炭的轻质瓦斯油。由于以下所述的本发明涉及从轻质瓦斯油(其来自焦炭)生产的柴油，以下这种柴油称为来自焦炭的柴油。
发明内容
延迟焦化单元中改进原料的方法(即本发明的目的)考虑通过改进延迟焦化单元的原料而最大化来自焦炭的柴油的产率和最小化来自焦炭的重质瓦斯油的产率。
根据本发明该原料由如下物质组成：减压蒸馏塔的底部产物(在现有技术中称为减压渣油)和在分馏塔中获得且循环以构成上述混合原料的来自焦炭的重质瓦斯油。来自焦炭的重质瓦斯油在新原料中的体积百分比值为16-50％。优选该值为20-40％。
在本发明的第二实施方案中该原料由如下物质组成：从常压蒸馏塔得到的底部渣油(在现有技术中称为常压渣油)和在分馏塔中获得且循环以构成该单元的上述原料的来自焦炭的重质瓦斯油。
附图说明
通过以下仅作为例子给出的详细描述，结合以下提及的附图更好地理解延迟焦化单元中改进原料的方法(本发明的目的)，该附图是此描述的整体部分。
图1示意性给出根据现有技术的延迟焦化方法。
图2示意性给出根据本发明第一实施方案的延迟焦化单元中改进原料的方法。
图3示意性给出根据本发明第二实施方案的延迟焦化单元中改进原料的方法。
具体实施方式
基于以上所述的附图，根据各组成部分的标识提供焦化单元中改进原料的方法(本发明的目的)的描述。
图1示意性给出根据现有技术的延迟焦化方法。将新原料(1)进料至分馏塔(2)，其中除去不同的衍生物例如燃料气体和LPG(3)、轻质石脑油(4)、重质石脑油(5)、轻质瓦斯油(6)、中间瓦斯油(7)和来自焦炭的重质瓦斯油(8)。
将分馏塔(2)的底部产物(9)进料至加热炉(10)使得可以引发热裂化反应。随后将加热炉(11)的流出物供料到其中完成热裂化和焦化或碳化反应的焦炭罐(12)，从而产生焦炭和来自焦炭罐(13)的包含轻质烃的流出物。随后将焦炭罐(13)的流出物供料到分馏塔(2)。
在开始时将来自焦炭的重质瓦斯油(8)供料到流化催化裂化单元(未在图中显示)，其中它用作生产汽油的原材料。
图2示意性给出本发明的延迟焦化单元中改进原料的方法。将新原料(1)进料至分馏塔(2)，其中除去几种衍生物如燃料气体和LPG(3)、轻质石脑油(4)、重质石脑油(5)、轻质瓦斯油(6)、中间瓦斯油(7)和来自焦炭的重质瓦斯油(8)。
将来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)加入分馏塔(2)的底部产物(9)中。相对于新原料(1)，来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)的体积百分比为16-50％。优选相对于新原料(1)，来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)的体积百分比值为20-40％。
根据图2所示的实施方案，可以通过分馏塔(2)外部的管线将来自焦炭的重质瓦斯油(8)的上述部分(8′)加入底部产物(9)中。
替代地，可以在上述分馏塔(2)内将来自焦炭的重质瓦斯油(8)的上述部分(8′)加入底部产物(9)中。
随后将这样混合的原料(9′)供料到加热炉(10)以使得可以引发热裂化反应。随后将加热炉(11)的流出物供料到其中完成热裂化和焦化或碳化反应的焦炭罐(12)，从而产生焦炭和来自焦炭罐(13)的包含轻质烃的流出物。随后将焦炭罐(13)的流出物供料到分馏塔(2)。
图3示意性给出根据本发明第二实施方案的延迟焦化单元中改进原料的方法。将石油(14)进料至常压蒸馏塔(15)，其中除去不同衍生物如燃料气体(16)、石脑油(17)和未在此图中显示的其它衍生物。采用此方式，延迟焦化单元的原料是常压蒸馏塔(15)的底部渣油(18)(在现有技术中称为常压渣油)，和将从分馏塔(2)获得的来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)加入分馏塔(2)的底部产物(9)中。
实施例
通过如下实施例更好地理解本发明。但是这些实施例并不限制本发明。
在实施例中采用性能如表1所示的常压渣油(AR)和减压渣油(VR)：
表1
实施例1
将减压渣油在中试延迟焦化单元中处理而没有来自焦炭的重质瓦斯油循环。加热炉的温度为500℃和焦炭罐顶部的压力为2kgf/cm2g。对于来自焦炭的柴油获得51.3％的体积产率和对于来自焦炭的重质瓦斯油获得20.2％的体积产率。焦炭的质量产率是24.5％。
实施例2
在加热炉温度为500℃、焦炭罐顶部压力为2kgf/cm2g和来自焦炭的重质瓦斯油循环率为8％的工业延迟焦化单元中处理减压渣油。对于来自焦炭的柴油获得54.9％的体积产率和对于来自焦炭的重质瓦斯油获得14.6％的体积产率。焦炭的质量产率是25％。
实施例3
在加热炉温度为500℃、焦炭罐顶部压力为2kgf/cm2g和来自焦炭的重质瓦斯油全部循环的中试延迟焦化单元中处理减压渣油。对于来自焦炭的柴油获得68.2％的体积产率。焦炭的质量产率是26％。
实施例4
在加热炉温度为500℃和焦炭罐顶部压力为2kgf/cm2g且不循环来自焦炭的重质瓦斯油下在中试延迟焦化单元中处理常压渣油。对于来自焦炭的柴油获得53.5％的体积产率和对于来自焦炭的重质瓦斯油获得27.7％的体积产率。焦炭的质量产率是13.5％。
实施例5
在加热炉温度为500℃、焦炭罐顶部压力为2kgf/cm2g和来自焦炭的重质瓦斯油循环率为25％的工业延迟焦化单元中处理常压渣油。对于来自焦炭的柴油获得62.9％的体积产率和对于来自焦炭的重质瓦斯油获得14.0％的体积产率。焦炭的质量产率是15.2％。
实施例6
在加热炉温度为500℃、焦炭罐顶部压力为2kgf/cm2g和来自焦炭的重质瓦斯油全部循环的中试延迟焦化单元中处理常压渣油。对于来自焦炭的柴油获得72.6％的体积产率。焦炭的质量产率是17％。
在以上实施例中看出随着方法的循环率的增加，来自焦炭的柴油的产率增加和来自焦炭的重质瓦斯油的产率降低。采用此方式通过在此描述的本发明，得到柴油产率的增加和来自焦炭的重质瓦斯油的产率明显降低。
在此提供的在延迟焦化单元中改进原料的方法(本发明的目的)的描述仅能考虑为可能的实施方案和其中引入的任何特定特征应当仅理解为描述以促进理解的一些内容。采用此方式不能将它们考虑为以任何方式限制本发明，本发明限于以下的权利要求的范围。
Claims (6)
1.在延迟焦化单元中改进原料的方法，其中：
-将新原料(1)进料至分馏塔(2)，从该分馏塔除去一种或多种衍生物；
-将分馏塔(2)的底部产物(9)供料到加热炉(10)使得可以引发一个或多个热裂化反应；
-随后将加热炉(11)的流出物供料到其中完成热裂化和焦化和/或碳化反应的焦炭罐(12)，从焦炭罐(13)产生焦炭和包含轻质烃的流出物；
-随后将焦炭罐(13)的流出物供料到分馏塔(2)；
其特征在于向分馏塔(2)的底部产物(9)中加入来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)。
2.权利要求1的方法，其中所述一种或多种衍生物包括燃料气体、LPG(3)、轻质石脑油(4)、重质石脑油(5)、轻质瓦斯油(6)、中间瓦斯油(7)和来自焦炭的重质瓦斯油(8)中的一种或多种。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于相对于新原料(1)，来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)的体积百分比为16-50％，优选20-40％。
4.权利要求1、2或3的方法，其特征在于通过分馏塔(2)外部的管线将来自焦炭的重质瓦斯油(8)的一部分(8′)加入到底部产物(9)中。
5.前述权利要求任一项的方法，其特征在于在分馏塔(2)内将来自焦炭的重质瓦斯油(8)的上述部分(8′)加入底部产物(9)中。
6.前述权利要求任一项的方法，其特征在于延迟焦化单元的原料是常压蒸馏塔(15)的底部渣油(18)。
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