CN101885979B - 一种渣油热反应方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种渣油热反应方法，包括如下步骤：①取脱水渣油放入高压反应釜内，加热至80℃后，搅拌15分钟；②在超声波的作用下，加热至300℃，打开反应釜出口，继续加热至480-500℃的反应温度，反应30分钟；③停止加热，急冷以阻止产品继续反应，温度降至100℃以下，取出液体产品。本发明方法具有如下优点：1、超声波的强烈搅拌作用，会在反应过程中破坏“笼效应“，将影响降到最低，进而降低了干气及焦炭的产率，提高了轻质油的收率及反应效率，减少了渣油资源的浪费。2、超声波瞬间产生的高温、高压，为反应提供了辅助能量，加快了反应速度，缩短了反应时间。3、超声波的热效应降低了反应温度，减少了热能的需求，节省了加热燃料。

Description

一种渣油热反应方法
一、技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种渣油热反应方法。
二、背景技术
随着经济的发展，对轻质油品需求量的增大和原油的重质化，重质油的充分利用已受人们的倍加重视。按照十二届世界石油会议中提出的原油分类标准(API度小于10的是超重原油，10～22.3的是重质原油，22.3～31.1的是中等原油，大于31.1的是轻质原油)，我国的原油中，大多为中等偏重。＞500℃减压渣油的含量大多在40％～50％左右。而近年来陆续开发出的稠油中，减压渣油含量有的达60％以上，其中单家寺稠油的减压渣油含量最高，为65.6％。因此，对大部分的渣油必须进行深度加工，使其转化为轻质油品以满足日益严格的环保要求，这是我国石油加工工业的一个突出的任务。渣油加工工艺大体可分为溶剂脱沥青、热反应转化(包括减粘裂化和焦化)、重油催化裂化、重油加氢四类，其中较为常用的是热反应转化法。但渣油组分较为复杂，一般是＞500℃馏分，主要组成为饱和馏分、芳香馏分、胶质和沥青质，其中胶质和沥青质占40％-50％。采用热转化法时，根据自由基反应机理，胶质和沥青质在高温(500℃)下会反应生成干气[包括气体(C1和C2)和液化气(C3和C4)]及焦炭。并且在反应过程中，由于“笼效应”的影响，反应产物不能及时分离出来，会增加干气和焦炭的产生，使得干气和焦炭的产率升高，均高达15-20％，直接影响轻质油的收率，降低反应效率，造成渣油资源的浪费。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种渣油热反应方法，采用该方法能够有效地降低反应过程中“笼效应”的影响，降低干气及焦炭的产率，提高轻质油的收率及反应效率，减少渣油资源的浪费。
为实现上述目的，本明采用的技术方案为：该方法包括如下步骤：
①取脱水渣油放入高压反应釜内，以10℃/分钟的升温速率加热至80℃后，以120-180转/分钟的转速搅拌15分钟；
②在超声波的作用下，继续以4℃/分钟的升温速率加热至300℃，打开反应釜出口，继续加热至480-500℃的反应温度，反应30分钟；
③反应结束后，停止加热，急冷以阻止产品继续反应，温度降至100℃以下，人工除焦，取出液体产品。
步骤②中的超声波作用是采用连续作用方式，其功率为200W，频率为28kHz，声强为10W·cm-2。
步骤③中液体产品包括汽油馏分、柴油馏分及蜡油馏分。
本发明方法是在渣油热反应生成轻质油的过程中，增加了超声波作用，其具有如下优点：1、超声波的强烈搅拌作用，会在反应过程中破坏“笼效应“，将影响降到最低，进而降低了干气及焦炭的产率，提高了轻质油的收率及反应效率，减少了渣油资源的浪费。2、超声波瞬间产生的高温、高压，为反应提供了辅助能量，加快了反应速度，缩短了反应时间。3、超声波的热效应降低了反应温度，减少了热能的需求，节省了加热燃料。
四、具体实施方式
实施例一：
①取脱水渣油230g放入高压反应釜内，以10℃/分钟的升温速率加热至80℃后，以120-180转/分钟的转速搅拌15分钟；
②在超声波的作用下，继续以4℃/分钟的升温速率加热至300℃，打开反应釜出口，继续加热至500℃的反应温度，反应30分钟；
③反应结束后，停止加热，急冷以阻止产品继续反应，温度降至100℃以下，人工除焦，取出液体产品。
采用本发明热反应和传统热反应的反应结果如表1所示：
表1渣油热反应结果
Figure BSA00000192565600031
实施例二：
①取脱水渣油250g放入高压反应釜内，以10℃/分钟的升温速率加热至80℃后，以120-180转/分钟的转速搅拌15分钟；
②在超声波的作用下，继续以4℃/分钟的升温速率加热至300℃，打开反应釜出口，继续加热至490℃的反应温度，反应30分钟；
③反应结束后，停止加热，急冷以阻止产品继续反应，温度降至100℃以下，人工除焦，取出液体产品。
采用本发明热反应和传统热反应的反应结果如表2所示：
表2渣油热反应结果
Figure BSA00000192565600041
实施例三：
①取脱水渣油250g放入高压反应釜内，以10℃/分钟的升温速率加热至80℃后，以120-180转/分钟的转速搅拌15分钟；
②在超声波的作用下，继续以4℃/分钟的升温速率加热至300℃，打开反应釜出口，继续加热至480℃的反应温度，反应30分钟；
③反应结束后，停止加热，急冷以阻止产品继续反应，温度降至100℃以下，人工除焦，取出液体产品。
采用本发明热反应和传统热反应的反应结果如表2所示：
表2渣油热反应结果

Claims (3)

1.一种渣油热反应方法，包括如下步骤：
①取脱水渣油放入高压反应釜内，以10℃/分钟的升温速率加热至80℃后，以120-180转/分钟的转速搅拌15分钟；
②在超声波的作用下，继续以4℃/分钟的升温速率加热至300℃，打开反应釜出口，继续加热至480-500℃的反应温度，反应30分钟；
③反应结束后，停止加热，急冷以阻止产品继续反应，温度降至100℃以下，取出液体产品。
2.根据权利要求1所述的一种渣油热反应方法，其特征是：所述的超声波作用是采用连续作用方式，其功率为200W，频率为28kHz，声强为10W·cm-2。
3.根据权利要求1或2所述的一种渣油热反应方法，其特征是：所述的液体产品包括汽油馏分、柴油馏分及蜡油馏分。
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