CN101724450A - 一种重油改质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重油改质的方法，重油原料与供氢溶剂混合，供氢溶剂包括四氢萘或十氢萘，重油原料与供氢溶剂的混合重量比为1∶0.5～1∶10，重油原料与供氢溶剂的混合物在压力15～40MPa和温度300～500℃下处理0.2～5小时，处理产物分离出固体杂质后进行分馏处理。本发明重油改质方法在供氢溶剂的超临界状态或接近临界状态条件下进行，提高了供氢溶剂与重油中结焦前身物的溶合效果和反应效果，降低了结焦倾向，同时增强了反应效果，提高了脱除杂质的能力，可以处理更劣质的重油原料。

Description

一种重油改质的方法
技术领域
本发明涉及一种重油改质的方法，特别是劣质重油的改质方法。
背景技术
目前，由于石油资源日渐枯竭，以及经济发展对石油的需求量不断增加，石油的价格急速上涨。而在石油的炼制过程中，渣油的产率较高，一般为40-50％。另外，世界原油储量中有较多的重质原油，其组成绝大部分为渣油，并且是杂质含量很高的劣质渣油。
目前已工业化的可处理这些渣油的方法包括：催化裂化、渣油加氢、延迟焦化、减粘裂化、溶剂脱沥青等方法或组合方法。随着渣油越来越劣质，硫、氮和金属杂质含量越来越高，现有的加工方法处理起来都有不足之处；另一方面，油砂、沥青、合成原油等劣质能源也进入到石油炼制的行列中，需要合适的方法处理这些储量极大的能源，以生产更多的轻质油品来缓解社会发展的需求。
CN200610026906.6公开了一种超临界水改质减压渣油制备轻质油的方法，在超临界水中，进行减压渣油的热裂化处理。该方法虽然在超临界水中进行热裂化反应，与普通的热裂化过程相比减少了结焦副反应，但对于劣质原料来说，结焦率仍较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种重油改质的方法，本发明方法可以有效脱除重油中的杂质，并且结焦率低。
本发明重油改质方法包括如下内容：重油原料与供氢溶剂混合，供氢溶剂包括四氢萘或十氢萘，重油原料与供氢溶剂的混合重量比为1∶0.5～1∶10，重油原料与供氢溶剂的混合物在压力15～40MPa和温度300～500℃下处理0.2～5小时，处理产物分离出固体杂质后进行分馏处理。
本发明重油改质方法中，所述的重油原料可以是各种原油的渣油，以及各种油砂、沥青或合成原油等，也可以是上述原料两种或两种以上的混合物。
本发明重油改质方法中，所述的处理条件为供氢溶剂的超临界状态或接近临界状态的条件，在该条件下供氢溶剂可以与重油原料中的结焦前身物充分混合并在结焦前身物裂解反应中提供氢，防止其结焦，进而降低结焦率。
本发明重油改质方法中，还可以在反应体系中加入水，水的加入量可以为重油原料重量的0.1倍～10倍。水在反应条件下可以与反应体系中的焦炭等反应生成氢，在高压高温条件下，生成的氢可以与失氢的供氢溶剂反应，使失氢的供氢溶剂恢复供氢能力，从而可以减少供氢溶剂的用量并提高反应效率。水和供氢溶剂形成了协同配合效果。
本发明重油改质方法中，反应后的混合物中可以采用分馏等方法将包括过剩的供氢溶剂或失氢的供氢溶剂进行分离，分离后可以直接循环使用，或补充新鲜供氢溶剂后循环使用，或经过常规加氢过程后循环使用。
本发明重油改质方法中，反应设备可以使用本领域常规反应器，如连续搅拌槽反应器(CSTR)、间歇釜式反应器等，反应过程进行适当搅拌，反应器内可以辅以低浓度的空气气氛，以增加反应效果。
本发明重油改质方法在供氢溶剂的超临界状态或接近临界状态条件下进行，提高了供氢溶剂与重油中结焦前身物的溶合效果和反应效果，降低了结焦倾向，同时增强了反应效果，提高了脱除杂质的能力，可以处理更劣质的重油原料。供氢溶剂和水同时使用，可以达到协同配合效果，使供氢溶剂在反应状态下可以部分恢复供氢能力，减少供氢溶剂的用量，提高反应效果。
附图说明
图1是本发明重油改质方法一种具体工艺流程框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步对进行描述。
如图1所示，重油经过与常规工艺的相同的过滤等处理后，与添加剂(添加剂包括供氢溶剂和水等)混合，然后物料加热后，进入CSTR(连续搅拌槽反应器)，加压、升温并开始搅拌，转速800转/min，加压至15～40MPa，升温至300～500℃。反应后的产物经过滤分离出固体杂质后进入分离器，将气相和液相进行分离，过滤分离出的固体杂质等可以燃烧或作为针状焦的原料，液相进入分馏塔。分馏塔分离出各种产品以及过剩的供氢溶剂或失氢的供氢溶剂。分馏后的产品可以根据需要进一步处理。
实施例-1
塔河渣油与四氢萘加入到静态混和器，(保持过量的四氢萘，重油与四氢萘的重量比油剂比1∶6)，然后物料加热后，进入CSTR(连续搅拌槽反应器)，加压、升温并开始搅拌，转速800转/min，加压至20MPa，升温至400℃，反应时间为3h。反应后的产物经过滤后进入分离器，将气相和液相进行分离，过滤分离出的固体杂质等可以燃烧或作为针状焦的原料，液相进入分馏塔。分馏塔分离出各种产品以及过剩的供氢溶剂。过剩的供氢溶剂可以循环使用。反应效果见表1。
实施例-2
以塔河渣油为原料，步骤同实施例-1，供氢溶剂为十氢萘，塔河渣油与供氢溶剂重量比为1∶2，反应压力为35MPa，反应温度为450℃，反应时间为0.5h(CSTR为连续进料出料，反应时间为物料平均停留时间)，经过本发明的方法处理后，反应结果见表2。
实施例-3
按实施例2相同的方法，同时添加水，水与渣油原料的重量比为1∶1，反应结果见表2。
比较例
与实施例2相同的方法，仅使用水，不使用供氢溶剂，反应结果见表2。
表1实施例1反应结果
  原料   实施例-1
  密度(20℃)，kg.m-3   1007.8   -
  残炭值，质量％   18.3   -
  粘度(100℃)mm2.s-1   576.7   -
  S，质量％   2.5   0.9
  N，质量％   0.4   0.08
  Ni，μg.g-1   38.6   17.9
  V，μg.g-1   287.4   123.2
  胶质，质量％   24.5   16.8
  沥青质，质量％   13.4   7.0
  焦炭产率，质量％   -   1.6
表2实施例2、3及比较例反应结果
Figure G2008102283512D0000051

Claims (5)

1.一种重油改质方法，其特征在于包括如下内容：重油原料与供氢溶剂混合，供氢溶剂包括四氢萘或十氢萘，重油原料与供氢溶剂的混合重量比为1∶0.5～1∶10，重油原料与供氢溶剂的混合物在压力15～40MPa和温度300～500℃下处理0.2～5小时，处理产物分离出固体杂质后进行分馏处理。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的重油原料是原油的渣油、油砂、沥青或合成原油，或者是上述原料两种或两种以上的混合物。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的在反应体系中加入水，水的加入量可以为重油原料重量的0.1倍～10倍。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应后的混合物采用分馏的方法将包括过剩的供氢溶剂或失氢的供氢溶剂进行分离，分离后直接循环使用，或补充新鲜供氢溶剂后循环使用，或经过加氢过程后循环使用。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应设备使用连续搅拌槽反应器或间歇釜式反应器。
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