CN102234529A - 一种重油加工组合工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重油加工组合工艺方法；利用减压深拔装置对进入重油原料分离分级，将其切割为减压深拔蜡油和劣质超重油；劣质超重油进入溶剂脱沥青装置得到处理后的溶脱重油；减压深拔蜡油和溶脱重油分别进入具有不同反应区/段或反应器的催化裂化反应装置内进行反应；本发明适用于常渣与减渣的加工，尤其适用于高金属、高残炭、高稠环物质、高氮含量的劣质渣油加工处理过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种非临氢条件下的重油轻质化加工方法，更具体地说，是一种重油减压深拔-溶剂脱沥青-催化裂化组合工艺方法。
背景技术
燃料油的加工首先是将原油经常减压蒸馏塔进行蒸馏一次加工，把原油中的轻馏分汽油、煤油、柴油等分离出，而后再把重馏分和塔底渣油进入催化裂化、焦化等装置进行二次加工，将其转化为轻质油品。原油蒸馏的产品中馏分油的残炭值较低，重金属含量很少；而塔底渣油的残炭值较高，重金属含量也较高，二者性质差别较大。为此，炼厂可采取措施将原油中的轻质馏分多的取出，对馏分油和塔底渣油分别采用最适宜的加工方式，以取得原油加工的最大效益。
为了减少能耗，提高油品质量和总拔出率，国内外都有对原油常减压蒸馏进行改进的技术。比较典型的技术有：更换高效塔内件；优化换热网络；改进减压塔的抽真空系统；初馏塔开侧线；初馏塔改为闪蒸塔；常减压塔间增设减压闪蒸塔、常减压塔增设提馏段；双常压塔流程；双减压塔流程；干式蒸馏技术等。此类技术在CN1061080C、CN1054312C、CN1620120A、CN1344780A、CN1194070C、CN101376068A等有所公开；此外CN1030250A、CN100348695C等还公开了以富含芳香烃的催化裂化回炼油、催化油浆或含松脂的天然有机物等为添加剂，以提高常减压蒸馏的拔出率。国外的SHELL、KBC等公司也各自开发了成套的减压深拔技术，其蜡油与渣油的切割点高达580～630℃。
随着世界范围原油的重质化和劣质化，炼厂经一次加工得到的渣油也越来越多。一般采用焦化、减粘等二次加工手段，但同步产生大量的经济效益较低的燃料油；也有少数炼厂选择加氢处理，但操作费用较高，且仅对大型炼厂较为有利。催化裂化也是重要的重油轻质化方法，其产品经济效益较高，在炼油工业中占有相当重要的地位。在催化裂化装置中，石油重质馏分(包括常压蜡油、减压蜡油、焦化蜡油、加氢尾油、常压渣油、减压渣油、溶剂脱沥青油等)在高温和催化裂化催化剂的共同作用下发生裂化和缩合反应，生成干气、液化气、汽油、柴油、重油(包括回炼油和油浆)和焦炭。
近年来，催化裂化技术进步的一个重要方面就是可加工劣质烃油，一般采用的蜡油搀兑渣油。渣油与蜡油相比，原料更重，残炭和重金属含量更高，更容易吸附在催化剂活性位上，影响蜡油的反应。二者的反应性能、对催化剂活性位的吸附能力以及生焦性能均存在很大的差别，共处一个反应体系反应时必然存在恶性竞争。此外，不同的反应物需要的理想反应条件也不同，混在一起难以进行选择。现有的技术中尚未有提出将蜡油和重油组分进不同的反应器而分别加工的思路。
但是渣油中的金属等杂质主要集中在沥青质(C7或C5不溶物)组分中，沥青质的含量是决定催化裂化催化剂结焦失活程度最重要的因素。而通过溶剂脱沥青则可以较完全地清除渣油中的沥青质，那么脱除沥青的渣油则可以很方便地被催化裂化工艺加工转化，而且产品分布较优。
CN1262306A、CN1393525A等提供了包括溶剂脱沥青、加氢处理和催化裂化相结合加工高金属渣油的方法。但是此类方法存在问题，其一，涉及渣油加氢工艺，需要新建投资很大的渣油加氢装置，对很多炼厂来说不切实际；其二，将油浆返回溶剂脱沥青装置处理，可较好回收油浆中易裂化组分，但是催化油浆中含有催化裂化催化剂粉末，通过溶剂抽提，仍有部分催化剂粉末携带到脱沥青油(DAO)中，DAO送入加氢装置后，催化裂化催化剂粉末很容易沉积在加氢催化剂(或其床层)上，造成加氢催化剂的污染或床层堵塞。而将催化油浆经溶剂脱沥青处理后，直接进入催化装置加工，则没有上述缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种加工重油和劣质重油，同时轻质油品收率更高的减压深拔-溶剂脱沥青-催化裂化组合工艺方法，通过优化组合工艺流程和操作条件，提高装置的操作稳定性和弹性，同时提高催化裂化工艺轻质油产品收率，提高原料的利用率。
本发明所述的减压深拔-溶剂脱沥青-催化裂化组合工艺方法，包括如下内容：
(1)石油常减压蒸馏装置部分至少包括一个减压深拔塔，或在原有减压塔基础上改进，或在原有减压塔流程后新建一个减压深拔塔，减压深拔塔的油料入口温度被加热到360～430℃(优选375～425℃)，减压深拔塔在塔顶温度40～150℃、塔顶绝对压力5～50mmHg、塔底温度360～420℃下操作，减压深拔塔设侧线抽出一股或多股减压深拔蜡油、塔底抽出超重渣油；
(2)超重渣油进入溶剂脱沥青装置，溶剂脱沥青采用常规流程，可以是单段也可以是两段，溶剂脱沥青装置所用溶剂选择C3～C8烷烃或烯烃、凝析油、轻石脑油、轻汽油中的一种或多种，优选为C3～C7烷烃或烯烃、凝析油、轻石脑油、轻汽油中的一种或多种。
(3)步骤(2)中的超重渣油原料和溶剂可以分别从抽提塔的上部和下部进入，在抽提塔内进行逆流接触，也可以先通过预混合再进入抽提塔进行分离，溶剂抽提的操作条件为：抽提温度为60～280℃，压力为1.8～5.5MPa，剂油体积比为1.0～10.0；优选为抽提温度120～210℃，压力为3.6～4.8MPa，剂油体积比为4.0～8.0。
(4)从常减压蒸馏装置抽出常压蜡油和减压蜡油可以混合(也可不混合)成一股蜡油物料，与从溶剂脱沥青装置处理后的渣油不搀兑，分别进入所采用的催化裂化装置反应器部分的不同反应段或反应器，对性质差别较大原料的分别进行优化加工。
(5)步骤(4)中所采用的催化裂化装置反应器部分的特征为：催化装置反应器可以固定床、移动床、流动床，推荐采用提升管快速流动床反应器。反应器内油剂的流动方式可以为上行式、下行式或不动式(如固定床、鼓泡床等)中的一种或两种及以上的组合方式。
(6)步骤(5)中所提到的提升管反应器可以为单段式提升管反应器，两段式提升管反应器，上部为单根提升管、下部分为两根或多根提升管反应段的分叉式提升管反应器。提升管反应器的任意反应段或整个提升管反应器可以是选自等直径提升管、等线速提升管、流化床或不同类型的变径提升管中之一。
本发明中，催化裂化循环油和催化油浆中的全部或其中一部分，可以返回催化装置反应器内进行直接加工，也可返回常减压装置的常压塔、减压塔或减压深拔塔的任意之一的入口前，也可返回溶剂脱沥青装置，优选最后一种方式。
本发明所述的进入催化装置的石油馏分，除常减压装置和溶剂脱沥青装置出料外，其它装置来的油料也可以加工，如原油、焦化蜡油、加氢裂化尾油等。具体的说，常压渣油、减压渣油、溶剂脱沥青油、原油、(也可包括性质较差的焦化蜡油)等性质较差的原料油中一种，两种或两种以上的任意比例混合物，进入催化装置反应器的一个反应段或反应器进行加工；常压蜡油、减压蜡油、焦化蜡油、加氢裂化尾油、(也可包括残炭含量小于5的常压渣油)等性质较优的原料油中一种，两种或两种以上的任意比例混合物，进入催化装置反应器的另一个反应段或反应器进行加工。
本发明所述的催化装置所用催化剂可为所有类型的常规催化剂，其活性组分选自含或不含稀土的Y或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、ZSM-5系列沸石或用其它方法制得的具有五元环结构的高硅沸石中的一种、两种或三种的催化剂，以及无定型硅铝催化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下几个方面：
(1)将减压深拔和溶剂脱沥青组合，一方面可利用减压深拔将原料中较优质的轻质蜡油组分尽可能的拔出，减少了后续工艺流程的加工负担；拔出剩余的劣质超重油，其分子更大，沸程更高，进入溶剂脱沥青工艺，使溶脱工艺的操作性变优，脱沥青油和脱油沥青的分离更趋容易。另一方面利用溶剂脱沥青脱除劣质超重油中大部分沥青质和金属，使进入催化装置的原料大大改善。
(2)本组合工艺中的催化装置优选具有不同反应段或反应器的提升管装置，相对于现有的提升管技术，本发明调控手段更多，对原料劣质化的适应能力更强。将蜡油和渣油分别进不同的反应区反应，可按原料性质各自最适宜的工艺反应条件，可有效避免性质差别较大原料油在同一反应体系的恶性竞争。
(3)催化油浆可部分或全部在催化裂化装置内循环加工，也可循环进入减压深拔装置，或循环进入溶剂脱沥青装置。优选最后一种，可降低溶剂脱沥青装置进料的粘度，使抽提塔的抽提阻力减小，有利用抽提过程中相间传质，提高了溶剂脱沥青过程的抽提效率，此可改善溶脱装置的操作。
(4)本发明适用于常渣与减渣的加工，尤其适用于高金属、高残炭、高稠环物质、高氮含量的劣质渣油加工处理过程。
附图说明
图1减压深拔-溶剂脱沥青-催化裂化组合工艺加工重油的流程示意图。
具体实施方式
原料油进入减压深拔装置，从减压深拔装置的侧线抽出一股或多股镏程减压蜡油、塔底抽出超重渣油。超重渣油进入溶剂脱沥青装置，脱油沥青抽出装置后去进行其它后处理；而脱沥青油与从减压深拔装置抽出的减压蜡油分别进入催化裂化装置的反应部分的不同反应段/区或反应器，各自在适宜的工艺条件下进行加工。油品在催化裂化装置的反应部分加工后，进入催化装置的分离部分分离为干气、液化气、汽柴油等产品；分离出的回炼油和部分或全部的油浆，可以返回催化裂化装置加工，也可返回减压深拔装置先参与减压深拔分离，也可进入溶剂脱沥青装置，优选后一种操作方式。
减压深拔塔的油料入口温度被加热到360～430℃减压深拔塔在塔顶温度40～150℃、塔顶绝对压力5～50mmHg、塔底温度360～420℃下操作。
溶剂抽提的操作条件为：抽提温度为60～280℃，压力为1.8～5.5MPa，剂油体积比为1.0～10.0；优选为抽提温度120～210℃，压力为3.6～4.8MPa，剂油体积比为4.0～8.0。
采用图1所示的工艺流程，利用减压深拔装置将常压重油(性质见表1)分离为轻质原料和重质原料，然后将重质原料进入溶剂脱沥青装置，处理后得到溶脱重油与减压深拔得到的轻质油料再分别进入分区催化裂化装置中为其设置的各自独立的反应区内，并在其最优的工艺条件下进行反应，各自采用的优化反应条件如表2所示，同常规重油催化裂化相比较，采用该专利技术可以使轻质油收率提高3.1个百分点，液收率提高3.4个百分点，干气和焦炭产率明显降低。详细产品分布可见表3。
表1重油原料性质
| 项目 | 分馏前原料 | 轻质原料 | 重质原料 | 溶脱重油 |
| 密度(20℃)kg/m3 | 0.9206 | 0.8954 | 0.9962 | 0.9312 |
| 残炭值，wt％ | 5.79 | 2.00 | 17.14 | 6.24 |
| 元素分析 | ||||
| 氢含量，wt％ | 87.18 | 86.85 | 88.18 | 87.22 |
| 碳含量，wt％ | 12.02 | 12.58 | 10.32 | 11.96 |
| 硫含量，wt％ | 0.38 | 0.37 | 0.42 | 0.38 |
| 氮含量，wt％ | 0.36 | 0.27 | 0.61 | 0.45 |
| 烃族组成分析 | ||||
| 饱和烃，wt％ | 60.26 | 68.24 | 36.30 | 63.21 |
| 芳烃，wt％ | 24.69 | 20.09 | 38.48 | 25.26 |
| 胶质，wt％ | 13.12 | 10.72 | 20.32 | 10.08 |
| 沥青质，wt％ | 1.94 | 0.95 | 4.90 | 1.45 |
| Ni含量，ug/g | 10.6 | 4.3 | 29.3 | 13.2 |
| V含量，ug/g | 7.4 | 4.4 | 16.4 | 8.6 |
表2主要工艺条件
表3主要产品分布
| 产品分布及性质 | 现有技术方案 | 本发明方案 |
| H2S | 0.5 | 0.7 |
| 燃料气 | 4.1 | 3.0 |
| 液化气 | 15.3 | 15.6 |
| 汽油 | 44.7 | 47.5 |
| 柴油 | 25.3 | 25.6 |
| 澄清油 | 1.8 | 1.2 |
| 焦炭 | 8.3 | 6.4 |
| 合计 | 100.0 | 100.0 |
Claims (7)
1.一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：利用减压深拔装置对进入的重油原料分离分级，将其切割为减压深拔蜡油和劣质超重油；劣质超重油进入溶剂脱沥青装置得到处理后的溶脱重油；减压深拔蜡油和溶脱重油分别进入具有不同反应区/段或反应器的催化裂化反应装置内进行反应。
2.根据权利要求1所述的一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：石油常减压蒸馏装置部分至少包括一个减压深拔塔，或在原有减压塔基础上改进，或在原有减压塔流程后新建一个减压深拔塔。
3.根据权利要求1所述的一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：减压深拔塔的油料入口温度被加热到360～430℃，减压深拔塔在塔顶温度40～150℃、塔顶绝对压力5～50mmHg、塔顶温度360～420℃下操作，减压深拔塔设侧线抽出一股或多股减压深拔蜡油、塔底抽出超重渣油。
4.根据权利要求1所述的一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：超重渣油所进入的溶剂脱沥青装置采用单段或是两段；抽提温度为60～280℃，压力为1.8～5.5MPa，剂油体积比为1.0～10.0；溶剂选择C3～C8烷烃或烯烃、凝析油、轻石脑油、轻汽油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：催化裂化反应装置反应器为固定床、移动床、流动床或提升管快速流动床反应器；反应器内油剂的流动方式为上行式、下行式或不动式中的一种或两种及以上的组合方式。
6.根据权利要求5所述的一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：提升管快速流动床反应器为单段式提升管反应器，两段式提升管反应器，上部为单根提升管、下部分为两根或多根提升管反应段的分叉式提升管反应器；提升管反应器的任意反应段或整个提升管反应器是选自等直径提升管、等线速提升管、流化床或不同类型的变径提升管中之一。
7.根据权利要求1所述的一种重油加工组合工艺方法，其特征在于：催化裂化循环油和催化油浆中的全部或其中一部分返回催化装置反应器内进行直接加工，或返回常减压装置的常压塔、减压塔或减压深拔塔的
任意之一的入口前，或返回溶剂脱沥青装置。
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| CN2010101692641A CN102234529A (zh) | 2010-05-06 | 2010-05-06 | 一种重油加工组合工艺方法 |
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| US4786400A (en) * | 1984-09-10 | 1988-11-22 | Farnsworth Carl D | Method and apparatus for catalytically converting fractions of crude oil boiling above gasoline |
| CN1262306A (zh) * | 1999-01-28 | 2000-08-09 | 中国石油化工集团公司 | 一种渣油加氢处理－催化裂化组合工艺方法 |
| JP4223690B2 (ja) * | 2001-02-21 | 2009-02-12 | 財団法人 国際石油交流センター | 重質油の流動接触分解方法 |
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2010
- 2010-05-06 CN CN2010101692641A patent/CN102234529A/zh active Pending
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