CN101619238A - 一种延迟焦化-减压蒸馏联合加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种延迟焦化-减压蒸馏装置联合加工方法。该方法是将延迟焦化装置生产的高温油气进入焦化分馏塔进行分馏,控制蜡油干点,保证蜡油质量;将焦化尾油与常压渣油一同进入减压蒸馏装置进一步深拔出剩余部分焦化蜡油,并与直馏蜡油一同出装置,带有少量焦粉的减压渣油作为延迟焦化进料。本发明不但提高了焦化蜡油的产量,同时也保证了焦化蜡油的质量。由于焦化蜡油拔出量增加了,焦化循环油量大大减少,又使得焦化装置处理量增加,进一步提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明属于热加工工艺与蒸馏装置联合工艺,具体地说,是在延迟焦化与减压蒸馏过程中最大量生产馏分油的一种方法。
背景技术
据统计,到2005年全世界延迟焦化装置处理能力达226.48Mt/a,由此可见,目前焦化工艺仍是处理渣油的重要手段之一。在如何提高延迟焦化液体收率方面,世界各大公司都研究开发了很多技术方法,如:US5925236、US4784744、US5006223、US7067053、CN1448466A、CN1552799A、CN1487056A、CN1246514A、CN1465658A主要揭示了延迟焦化工艺方面的改进,提高了液体产率。但是由于焦化分馏塔分离精度差,在保证焦化蜡油质量的同时不能保证蜡油的产量。于是,在焦化分馏塔方面有了技术改进,主要是增加焦化蜡油,中间馏分油产率及质量,如:US5824194揭示了一种改进的焦化分馏塔技术,该技术是在焦化分馏塔内选择出口和入口沸程范围,并在轻、重瓦斯油抽出口之间设多个出口和入口,使其与热能回收泵、循环油泵连接。在回收热能的同时改变塔内液相蒸汽负荷,提高分馏塔效率。但是该方法操作复杂,而且受焦化分馏塔操作条件的限制,仍然达不到较理想的蜡油收率。US6860985介绍了一种分馏技术:在焦化分馏塔内设有一种可再生过滤器,除去焦化蜡油中的颗粒物,增加焦化蜡油产率并改善蜡油的质量。该技术由于受焦化分馏塔工艺的限制,最终仍然不能达到令人满意的效果。
焦化分馏塔主要靠焦化生成油气所带的热量在常压条件下完成产品的分离,因此沸点较高的蜡油分离精度较差,使焦化蜡油90%点与干点温度相差很大,如果提高焦化蜡油的产量,那么其质量会变得更差,下游加工装置将难以加工处理,从而严重影响了焦化总液体收率,造成资源的浪费。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种延迟焦化-减压蒸馏联合加工方法,该方法能提高焦化蜡油的质量和产率。
本发明的延迟焦化-减压蒸馏联合加工方法,包括焦化原料进入延迟焦化装置,在延迟焦化的操作条件下进行裂化反应,反应生成的油气进入焦化分馏塔进行产品分馏,得到汽油馏分、柴油馏分、焦化蜡油馏分和焦化尾油,将部分或全部的焦化尾油与同来自常压蒸馏装置的常压渣油一同作为减压蒸馏装置的进料组分,经减压分馏,得到减压蜡油馏分和含少量焦化循环油的减压渣油,其中含少量焦化循环油的减压渣油作为延迟焦化装置的进料。
本发明方法所述的焦化分馏塔分馏出的焦化蜡油馏分的终馏点为400℃~450℃,焦化尾油是指比焦化蜡油重的馏分;减压蒸馏装置分馏出的减压蜡油馏分的终馏点为500~560℃,减压渣油是指比减压蜡油馏分重的馏分。
为了防止减压蒸馏装置底部结焦,可在减压蒸馏装置底设置循环油泵。
所述的焦化尾油部分或全部进入减压蒸馏装置,其余部分可循环回焦化塔,最好是全部进入减压蒸馏装置,经深拔出蜡油后,剩余的极少量焦化循环油与减压渣油一同作为焦化的进料,直接进入焦化原料加热炉辐射段,加热至反应温度后进入焦化塔进行裂化反应。
本发明使用的焦化原料除了本发明减压蒸馏装置产生的含少量焦化循环油的减压渣油外,还可以根据装置处理量补充外来的常规焦化原料,所述的常规焦化原料可以是初馏点>350℃的重、渣油原料,一般可选自常减压蒸馏装置的渣油、减粘裂化渣油、脱沥青装置的重脱沥青油、催化裂化油浆、稠油和拔头原油中的一种或多种,当然也可选自其它如:煤液化油、页岩油等。本发明方法中,常规的焦化原料经换热后进入原料加热炉对流段加热到330℃~340℃,然后进入辐射段与减压渣油加热至470℃~550℃,从焦化塔底部进入焦化塔内,在延迟焦化工艺操作条件下,进行裂化反应;反应生成的焦炭沉积在焦炭塔底,反应生成的油气进入焦化分馏塔进行产品分馏,将之分离成焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和焦化尾油,其中的焦化尾油作为减压蒸馏装置进料。所述的延迟焦化装置操作条件如下:加热炉出口温度470℃~550℃,最好在495℃~505℃;反应压力0.05MPa~0.80MPa,最好在0.10MPa~0.20MPa;停留时间5min~50min,最好10min~30min;循环重量比为0.01~0.10,优选为0.02~0.05。
本发明所述的常压渣油是指原油经常压蒸馏后得到的常压渣油,来自于常压蒸馏装置,一般初馏点>350℃。
所述的减压蒸馏过程如下:所述的焦化尾油与常压渣油一同作为减压蒸馏装置进料组分,经分馏,将剩余部分的焦化蜡油与直馏蜡油一同拔出得到减压蜡油馏分,分馏所得的减压渣油(其中含有少量的焦化尾油作为焦化循环油)作为延迟焦化进料。其中焦化循环油占减压渣油的重量为1%~10%,优选为2%~5%。
本发明的特点是将延迟焦化工艺与减压蒸馏工艺相结合,在焦化分馏塔中分离出高质量的焦化蜡油,以保证下游工艺加工处理,而剩余的焦化尾油与同来自常压蒸馏装置的常压渣油一起进入减压蒸馏装置进一步分离出蜡油馏分,a其中包括剩余部分的焦化蜡油和常压渣油中的直馏蜡油。
本发明结合减压蒸馏工艺本身特点,分离精度大大高于焦化分馏塔,有利于深拔焦化蜡油,而且焦化循环油占减压渣油比例较小,焦化尾油中携带的焦粉被稀释,不会影响减压塔的操作。本发明不但提高了焦化蜡油的产量,同时也保证了焦化蜡油的质量。由于焦化蜡油拔出量增加了,焦化循环油量大大减少,又使得焦化装置处理量增加,进一步提高了经济效益。
本发明与现有技术相比有如下优点:
1、降低了焦化分馏塔操作苛刻度。
2、与US5824194、US6860985相比,无需将焦化分馏塔进行改造。
3、含有部分焦化蜡油的焦化分馏塔底尾油进入减压分馏塔,在减压蒸馏操作条件下拔出的焦化蜡油产量高质量好,焦化蜡油约增加4个百分点以上。
4、减压蒸馏装置不需要进行改造,只需在塔底增设一台循环泵防止塔底结焦。
5、由于焦化蜡油拔出率提高了,使得焦化循环油量大大降低,增加了焦化装置处理量。
6、由于焦化原料从减压装置直接进入焦化原料加热炉,降低了加热炉负荷。
7、本发明方法工艺操作简单,设备不需要改造。
8、降低投资成本和操作费用。
9、本发明方法操作弹性大,灵活、易于掌握,特别适用于常、减压蒸馏装置与延迟焦化装置配套的炼厂。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明方法具体过程如下:
焦化原料经加热炉加热至470℃~550℃,最好是495℃~505℃,从焦化塔底部进入焦化塔内,在延迟焦化工艺操作条件下,进行裂化反应;反应生成的焦炭沉积在焦炭塔底,反应生成的油气进入焦化分馏塔进行产品分馏,一般可将之分离成焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和焦化尾油;其中的焦化尾油与常压渣油一同作为减压蒸馏装置的进料组分,经分馏,将剩余部分的焦化蜡油与常压渣油中的直馏蜡油一同拔出得到减压蜡油馏分,分馏所得的带有少量焦粉的减压渣油(其中含有少量焦化循环油)作为延迟焦化进料。
图1是本发明以下实施例中所使用的一种流程示意图。以下结合附图和具体的实施例进一步详细解释本发明。
如图1所示,来自减压蒸馏塔底的带有少量焦化循环油的减压渣油作为焦化原料油,通过管线8进入管线1,与焦化原料一同进入加热炉2,加热至470~550℃,最好为495℃-505℃,然后进入焦化塔3进行裂化反应;焦化反应产物从焦化塔3顶通过管线4进入焦化分馏塔5,焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油分别通过侧线5-0、5-1、5-2、5-3出装置,焦化尾油通过管线9与常压渣油10混合后,进入减压蒸馏塔6,分离出不同沸点的蜡油,分别通过管线6-0、6-1、6-2出装置,带有少量焦化循环油的减压渣油通过管线8进入焦化原料加热炉进行加热。焦炭产品则通过管线7出装置。焦化塔3充满后,停止进料,切换另一焦化塔3a进行同样的操作。
下面的实施例将对本发明方法进行详细说明,但本发明并不受实施例的限制。
实施例中,来自减压蒸馏装置的减压渣油作为焦化原料,加热炉出口温度为495℃~505℃,反应压力为0.15~0.17MPa,反应时间10min~30min,循环油重量比为0.02~0.05,进料量为2kg/h。运转10小时,停止进料,烘焦2小时,除去挥发分。
实施例1-5:
实施例中所有实验用原料油相同,旨在比较不同操作条件下的焦化蜡油收率提高效果。
实验所用原料油为沸点高于500℃的M100常压渣油原料,性质见表1,实验条件及试验结果见表2。
表1实施例采用的原料油性质
分析项目 | M100常压渣油 |
密度(20℃)/g·cm-3 | 0.9906 |
粘度(100℃)/mm2·s-1 | 212.9 |
凝点/℃ | 38 |
残炭(康氏)(质量分数),% | 13.29 |
碳(质量分数),% | 86.95 |
氢(质量分数),% | 11.10 |
硫(质量分数),% | 1.45 |
氮/μg·g-1 | 5000 |
酸值/mgKOH·g-1 | 0.44 |
盐/mgNaCl·L-1 | 28.4 |
组成(质量分数),% | |
饱和烃 | 22.2 |
芳烃 | 45.0 |
胶质 | 28.4 |
沥青质 | 4.4 |
蜡含量 | 6.2 |
金属含量/μg·g-1 | |
铁 | 68.8 |
镍 | 42.4 |
钒 | 52.1 |
表2主要工艺条件和产品分布
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
主要操作条件: | |||||
加热炉出口温度,℃ | 500 | 495 | 500 | 500 | 505 |
焦化塔压力,MPa | 0.17 | 0.15 | 0.16 | 0.15 | 0.17 |
循环重量比* | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
停留时间,min | 20 | 25 | 15 | 10 | 30 |
产品分布(质量分数),% | |||||
气体 | 7.8 | 7.3 | 7.5 | 7.2 | 7.1 |
汽油(C5 +-180℃) | 15.5 | 14.5 | 15.2 | 14.8 | 15.7 |
柴油(180℃-350℃) | 27.5 | 28.2 | 26.8 | 27.6 | 28.5 |
蜡油(350℃-450℃) | 20.1 | 22.3 | 24.7 | 24.1 | 23.9 |
尾油(>450℃) | 8.2 | 8.3 | 7.0 | 7.8 | 6.4 |
焦炭 | 20.9 | 19.4 | 18.8 | 18.5 | 18.4 |
减压蒸馏装置进料:常渣(质量分数),% | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
直馏蜡油(≤500℃)收率(质量分数),% | 39.1 | 39.1 | 39.1 | 39.1 | 39.1 |
减压蒸馏进料重量比:常渣∶焦化尾油 | 100∶8.2 | 100∶8.3 | 100∶7.0 | 100∶7.8 | 100∶6.4 |
蜡油(≤500℃)收率(质量分数),wt% | 44.4 | 44.6 | 43.6 | 44.5 | 43.2 |
焦化蜡油增加量,百分点 | 5.3 | 5.5 | 4.5 | 5.4 | 4.1 |
*注:本发明实施例中减压蒸馏装置所产生的减压渣油中有少量的焦化循环油;循环重量比按下述计算式得到:循环重量比=焦化循环油重量/(减压渣油重量-焦化循环油重量)。
Claims (13)
1、一种延迟焦化-减压蒸馏联合加工方法,包括焦化原料进入延迟焦化塔,在延迟焦化的操作条件下进行裂化反应,反应生成的油气进入焦化分馏塔进行产品分馏,得到焦化蜡油馏分和焦化尾油,将部分或全部的焦化尾油与常压渣油一同作为减压蒸馏装置的进料组分,经减压分馏,得到减压蜡油馏分和含少量焦化循环油的减压渣油,其中含少量焦化循环油的减压渣油作为延迟焦化装置的进料。
2、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的焦化分馏塔分馏出的焦化蜡油馏分的终馏点为400℃~450℃,焦化尾油是指比焦化蜡油重的馏分;减压蒸馏装置分馏出的减压蜡油馏分的终馏点为500~560℃,减压渣油是指比减压蜡油馏分重的馏分。
3、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的减压蒸馏装置底部设置循环油泵。
4、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的焦化尾油全部进入减压蒸馏装置,经深拔出蜡油后,剩余的极少量焦化循环油与减压渣油一同作为焦化的进料,进入焦化原料加热炉辐射段,加热至反应温度后进入焦化塔进行裂化反应。
5、按照权利要求4所述的方法,其特征在于所述的焦化原料根据装置处理量补充外来的常规焦化原料,常规的焦化原料经换热后进入原料加热炉对流段加热到330℃~340℃,然后进入辐射段与减压渣油加热至470℃~550℃,从焦化塔底部进入焦化塔内,在延迟焦化的操作条件下进行裂化反应。
6、按照权利要求1或5所述的方法,其特征在于所述的延迟焦化装置操作条件如下:加热炉出口温度470℃~550℃;反应压力0.05MPa~0.80MPa;停留时间5min~50min;循环重量比为0.01~0.1。
7、按照权利要求6所述的方法,其特征在于所述的延迟焦化装置操作条件如下:加热炉出口温度495℃~505℃;反应压力0.10MPa~0.20MPa;停留时间10min~30min;循环重量比为0.02~0.05。
8、按照权利要求5所述的方法,其特征在于所述的外来常规焦化原料为初馏点>350℃的重油和/或渣油馏分。
9、按照权利要求8所述的方法,其特征在于所述的外来常规焦化原料为常减压蒸馏装置的渣油、减粘裂化渣油、脱沥青装置的重脱沥青油、催化裂化油浆、稠油、拔头原油、煤液化油和页岩油中的一种或多种。
10、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的常压渣油原料是指原油经常压蒸馏后得到的常压渣油。
11、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的减压蒸馏过程如下:所述的焦化尾油与常压渣油一同作为减压蒸馏装置进料组分,经分馏,将剩余部分的焦化蜡油与直馏蜡油一同拔出得到减压蜡油馏分,分馏所得的带有少量焦粉的减压渣油作为延迟焦化进料。
12、按照权利要求11所述的方法,其特征在于所述的含少量焦化循环油的减压渣油作为延迟焦化进料,其中焦化循环油占减压渣油的重量为1%~10%。
13、按照权利要求11所述的方法,其特征在于所述的含少量焦化循环油的减压渣油作为延迟焦化进料,其中焦化循环油占减压渣油的重量为2%~5%。
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