CN102358846A - 一种重油供氢减粘-焦化组合工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重油供氢减粘-焦化组合工艺方法；将焦化馏分油窄馏分掺入原料油，预热到350～380℃，进入减粘反应器进行热裂化反应，从减粘反应器塔顶出来的油气进入减粘分馏塔分离得到气体、轻质馏分油和减粘残渣油；将减粘残渣油预热到焦化温度，进入焦炭塔进行焦化反应，出焦炭塔的油气进入焦化分馏塔分离得到焦化气体、汽油、焦化馏分油窄馏分，分馏塔底部抽出循环油与焦化原料油混合进入焦化；焦化馏分油窄馏分作为供氢剂部分掺入原料油行供氢减粘裂化反应；本工艺对原料的适应性较强，能提高柴油收率；供氢剂馏分来自于组合工艺自身，大大降低了供氢成本。

Description

一种重油供氢减粘-焦化组合工艺方法

技术领域：

本发明涉及一种双向耦合的重油供氢减粘-焦化组合工艺方法。

背景技术：

随着原油劣质化、重质化程度的不断增加和市场对轻质油品需求的变化，特别是对柴油需求的不断增长，作为应对重油深度加工和提高柴汽比的关键技术-延迟焦化越来越受到广泛的关注。延迟焦化工艺虽在投资操作费用技术可靠程度原料的适应性等方面具有一定的优势，但在液体收率、产物分布、石油焦质量和加热炉炉管结焦等方面仍有许多不足。

减粘裂化是一种轻度热转化，主要生产燃料油和部分中间馏分油，因受反应深度和条件的制约，渣油的转化率不高，随着市场对其生产的燃料油的需求量的下降，质量要求越来越严格，工艺的发展曾受限制，近年来在常规减粘裂化的基础上开发出来的临氢减粘裂化工艺、供氢减粘裂化工艺，不但可以提高减粘裂化反应的苛刻度，而且还可以改善其产品的质量。这些工艺的投入使用使其越来越显示出重要作用。而各种减粘裂化组合工艺在渣油加工工艺中也同样具有一定的吸引力。

将减粘和焦化工艺进行组合，将是一种很好的劣质油加工途径。减压渣油经过减粘后，渣油中轻质馏分含量大幅度增加，运动黏度大幅度下降，密度，残碳值变小。这样，减粘后的残渣油将有助于焦化工艺的加工，黏度降低和轻馏分增加有利于降低炉管压力降，减缓炉管结焦速度和倾向，改善焦化装置的操作情况，还有助于物料在焦化塔中的流动。美国专利USP 4443325采用了减粘-焦化组合工艺后与直接焦化相比，焦收可降低7％，轻质油收率(IBP～343℃)提高9.4％。中国专利98117809X采用了缓和热转化与延迟焦化的联合工艺，即将延迟焦化产生的焦化蜡油进行缓和热转化加工，与单独焦化相比可提高柴油收率5-15％。肖雁、冯茂生等人采用减粘-焦化联合工艺，把减粘渣油经减粘裂化后用作延迟焦化原料，有效地改善了焦化装置的操作条件，联合工艺与减粘渣油直接进延迟焦化相比，轻油收率提高2.30个百分点，焦炭产率降低3.36个百分点。

显然，减粘-焦化组合工艺具有明显的优点，而加入一定的供氢剂的减粘还可以钝化渣油中生焦组分而延缓渣油热生焦起始点，从而提高热裂化转化率，最终有利于焦化过程中提高轻质油收率、降低焦炭产率，减粘所需的供氢剂可以来源于催化裂化油浆、乙烯焦油等劣质二次残渣油，也可以使组合工艺焦化反应的液体馏分，但是由于前者自身稳定性较差，在实际应用中可能促进加热炉炉管焦炭的生成，而由焦化液体产物中分馏出合适窄馏分则可能抑制加热炉炉管焦炭的生成，这种由焦化反应为超稠油减粘裂化反应提供所需的工业供氢剂并将减粘裂化反应产物所得的重质馏分作为焦化反应原料，通过减粘和焦化反应条件的匹配就可能构成双向耦合的重油供氢减粘-焦化组合工艺。

发明内容：

本发明的目的是提供一种双向耦合的重油供氢减粘-焦化组合工艺方法，是在现有减粘-焦化组合工艺的基础上，选用焦化馏分油窄馏分与新鲜原料油进行掺炼，将所得的减粘残渣油进行焦化，是一种双向耦合的组合工艺，通过减粘工艺与焦化工艺的匹配，提高液收，降低焦收，提高轻质油收率特别是柴油收率，还可延长焦化装置的开工周期。

本发明所述的一种双向耦合的重油供氢减粘-焦化组合工艺方法，其包括以下步骤：

1)将焦化馏分油窄馏分按0.05～0.5重量比掺入原料油，混合均匀后泵送至加热炉对流室或者辐射室预热到350～380℃，进入减粘反应器进行热裂化反应，其塔底入口反应温度为380～450℃，塔顶初压为0.4～2MPa，反应停留时间为0.1～120min，从减粘反应器塔顶出来的油气进入减粘分馏塔分离得到气体、轻质馏分油和减粘残渣油；

2)将所得的减粘残渣油泵送至加热炉对流室或者辐射室预热到焦化温度，进入焦炭塔进行焦化反应，焦炭塔入口温度为450～520℃，塔顶初压为0.1～1.OMPa，生焦时间为3～48h，焦化循环油重量循环比为0.1～1.0，出焦炭塔的油气进入焦化分馏塔分离得到焦化气体、汽油、焦化馏分油窄馏分，分馏塔底部抽出循环油与焦化原料油混合进入焦化；焦化馏分油窄馏分作为供氢剂掺入原料油混合均匀按步骤1)进行供氢减粘裂化反应；

所述的原料油为原油、常压渣油、减压渣油、石油沥青、重馏分油、催化裂化油浆或其混合物。

所述的焦化馏分油窄馏分为焦化重柴油、焦化轻蜡油及其混合物，馏程范围为240～430℃；

所述的减粘残渣油指减粘产物中大于180℃或大于350℃或大于500℃的馏分。

掺炼适宜的焦化窄馏分是因为其中含有大量的α氢多环芳香类化合物，具有一定的供氢能力，减粘反应的受热产生的自由基所引起的裂化和缩合反应是渣油热生焦的根本原因，窄馏分提供的活泼氢能够及时供氢封闭高芳香性大分子自由基，降低它们的浓度，减少它们的聚合，从而抑制渣油热反应中焦的产生，最大限度的延长不生焦诱导期，从而提高裂解转化率，增加轻质油收率。

本发明的优点在于：

(1)组合工艺的各个工艺都是技术应用比较成熟的工艺；

(2)对原料的适应性较强；

(3)对石油产品的结构具有优化作用，特别是对提高柴油收率；

(4)供氢剂馏分来自于组合工艺自身，属于自身工艺的结构优化，大大降低了供氢成本，与其他组合工艺相比，无论是组合工艺的装置成本还是原料供氢成本都具有较强的竞争力。

附图说明

图1为本发明的减粘-焦化双向耦合工艺示意图。

具体实施方式：

实施例1：

新鲜重油原料(一种超稠油，其中80℃的粘度为1454mm²/s)与焦化窄馏分(350～420℃)按0.05～0.50比例进行掺炼，将所得的掺炼油进行减粘裂化工艺加工，反应条件为：反应温度420℃、停留时间30min、反应压力0.4MPa(G)，减粘产物经分馏塔分离，分离出其中的气体和汽油馏分，将所得的减粘残渣油进行延迟焦化加工，焦化的反应条件为：反应温度490℃、焦炭塔塔顶压力0.18MPa(G)。结果得到的组合工艺产物收率为：焦收11.94％、气收7.42％、液收80.64％、轻质油54.10％(其中柴油32.26％)。

对比例1：将重油新鲜原料直接按实施例1中延迟焦化的条件进行加工，产物收率为：焦收13.71％、气收7.51％、液收78.78％、轻质油48.39％(其中柴油28.69％)。与对比例1相比，实施例1可提高液收1.86％，降低焦收1.77％，轻质油收率可提高5.71％(其中柴油提高3.57％)。

对比例2：将新鲜重油原料不与焦化窄馏分进行掺炼，进行减粘、焦化。其它反应条件与实施例1相同。产物收率为：焦收12.96％、气收7.42％、液收79.62％、轻质油53.20％(其中柴油30.73％)。与对比例2相比。实施例1可提高液收1.02％，焦收降低1.02％，轻质油收率提高0.90％(其中柴油提高1.53％)。可以看出掺炼焦化轻蜡油的减粘-焦化双向耦合工艺与传统的减粘-焦化组合工艺相比可显著提高液收和柴油收率，降低焦收。

实施例2：

新鲜重油原料(一种超稠油，其中80℃的粘度为1454mm²/s)与焦化窄馏分(240～350℃)按0.05～0.50比例进行掺炼，将所得的掺炼油进行减粘裂化工艺加工，反应条件为：反应温度420℃、停留时间30min、反应压力0.4MPa(G)，减粘产物经分馏塔分离，分离出其中的气体和汽油馏分，将所得的减粘残渣油进行延迟焦化加工，焦化的反应条件为：反应温度490℃、焦炭塔塔顶压力0.18MPa(G)。结果得到的组合工艺收率为：焦收12.44％、气收7.46％、液收80.10％、轻质油55.65％(其中柴油32.49％)。

对比例1：将重油新鲜原料直接按实施例1中延迟焦化的条件进行加工，产物收率为：焦收13.71％、气收7.51％、液收78.78％、轻质油48.39％(其中柴油28.69％)。与对比例1相比，实施例2可提高液收1.32％，降低焦收1.27％，轻质油收率可提高7.26％(其中柴油提高3.80％)。

对比例2：将新鲜重油原料不与焦化窄馏分进行掺炼，进行减粘、焦化。其它反应条件与实施例2相同。产物收率为：焦收12.96％、气收7.42％、液收79.62％、轻质油53.20％(其中柴油30.73％)。与对比例2相比。实施例2可提高液收0.48％，焦收降低0.52％，轻质油收率提高2.45％(其中柴油提高1.76％)。可以看出掺炼焦化柴油的减粘-焦化双向耦合工艺与传统的减粘-焦化组合工艺相比可显著提高液收和柴油收率，降低焦收。

Claims (1)

1.一种重油供氢减粘-焦化组合工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将焦化馏分油窄馏分按0.05～0.5重量掺入原料油，混合均匀后泵送至加热炉对流室或者辐射室预热到350～380℃，进入减粘反应器进行热裂化反应，其塔底入口反应温度为380～450℃，塔顶初压为0.4～2MPa，反应停留时间为0.1～120min，从减粘反应器塔顶出来的油气进入减粘分馏塔分离得到气体、轻质馏分油和减粘残渣油；

2)步骤1)所得减粘残渣油泵送至步骤1)加热炉对流室或者辐射室预热到焦化温度，进入焦炭塔进行焦化反应，焦炭塔入口温度为450～520℃，塔顶初压为0.1～1.0MPa，生焦时间为3～48h，焦化循环油重量循环比为0.1～1.0，出焦炭塔的油气进入焦化分馏塔分离得到焦化气体、汽油、焦化馏分油窄馏分，分馏塔底部抽出循环油与焦化原料油混合进入焦化；焦化馏分油窄馏分作为供氢剂部分掺入原料油混合均匀按步骤1)进行供氢减粘裂化反应；

所述的原料油为原油、常压渣油、减压渣油、石油沥青、重馏分油、催化裂化油浆或其混合物。

所述的焦化馏分油窄馏分为焦化重柴油、焦化轻蜡油及其混合物，馏程范围为240～430℃；

所述的减粘残渣油指减粘产物中大于180℃或大于350℃或大于500℃的馏分。

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