CN102453503B

CN102453503B - 抽提分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法

Info

Publication number: CN102453503B
Application number: CN201010517552.1A
Authority: CN
Inventors: 史军军; 葸雷; 果卉; 马秀艳
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2030-10-25
Also published as: CN102453503A

Abstract

一种抽提分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法，包括用两级抽提分离催化裂化油浆中的芳烃和饱和烃，第一级抽提采用两种溶剂，第一溶剂为糠醛、环丁砜、亚砜、N-甲基吡咯烷酮或酰胺，第二溶剂为轻质油、C₆～C₁₀的正构烷烃或C₆～C₁₀的环烷烃，第二级抽提之前先将第一级抽提得到的抽余油中的第二溶剂与抽余油分离，再将提浓后的抽余油用第一溶剂进行二级抽提，进一步将其中的芳烃与饱和烃分离。该法可减少溶剂用量，同时提高抽提效率。

Description

抽提分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法

技术领域

本发明为一种烃组分的分离方法，具体地说，是一种从烃类组分中采用溶剂抽提法分离芳烃和饱和烃的方法。

背景技术

流化催化裂化(FCC)是重要的重油轻质化石油炼制过程之一，在汽油和柴油等轻质油品的生产中占有重要地位。

随着催化裂化进料的不断加重和掺炼渣油比例的增加，FCC装置的加工难度也不断增大，特别是结焦和结垢会影响装置的稳定运行。为了减少催化剂积炭，维持装置的热平衡，改善产品的分布和质量，FCC装置都不同程度地外甩部分油浆，甩出量占到原料油的5～12质量％。FCC外甩油浆中含有大量稠环芳烃，是催化裂化的非理想组分，在装置中主要生成焦炭和气体；同时还含有20～40质量％的饱和烃组分，是优质的催化裂化原料。外甩油浆一般作为燃料油的调合组分出厂，经济效益极低，而且会损失掉一部分优质的催化裂化原料。如果直接用于生产沥青产品或碳素制品，由于含有20～40质量％的饱和烃组分，会影响沥青产品的某些性能。因此，对FCC油浆的综合利用将会带来很好的经济效益。

目前的研究结果表明，采用溶剂抽提的方法对催化裂化重油(包括催化裂化回炼油、回炼油浆和外甩油浆)进行进一步加工处理，是切实可行的综合利用方法之一。FCC油浆通过溶剂抽提加以分离，所得的重质芳烃可进行深加工，如用于制备高性能浸渍沥青、中间相沥青和橡胶填充油等；易裂化的饱和烃(抽余油)可返回催化裂化装置，改善FCC总的进料组成，增加轻质油品的收率，从而进一步提高FCC装置的经济效益。

CN1970695A公开了一种实现催化裂化油浆选择性回炼的工艺方法，该方法将催化精馏塔底温度为340～390℃的油浆输送至减压精馏塔内，进行减压精馏，分离出沸点小于500～550℃的低残炭馏分油作为回炼油，而沸点大于500～550℃的高残炭馏分油作为燃料油或其它化工原料输送出装置。该方法可以实现催化裂化油浆选择性回炼，提高装置轻质油收率和加工能力，降低了装置能耗，增加了催化裂化装置的经济效益。但采用减压精馏的方法对FCC油浆的分离效率不是很高，饱和烃收率低，且在高温下FCC油浆易结焦，对装置的稳定安全运行带来一定的影响。

CN101260315A公开了一种用于催化裂化油浆的分离方法，以酰胺作为抽提溶剂，可实现在催化裂化油浆中同时脱除固体催化剂颗粒的液固分离及饱和烃和芳烃之间的液液分离。该发明可使油浆中的固体颗粒完全转入饱和烃中，由于所用溶剂沸点低，物料不结焦，能耗低，无毒；且由于液固及液液分离是一步完成的，改变了以往先液固分离，再液液分离的两步法，而且催化剂颗粒是转入饱和烃中，免去了固体导出环节，从而缩短了工艺过程，节省了大量的设备和能源。但该方法给出的实例主要集中在讨论油浆中固体颗粒的分离状况，对于油浆中饱和烃和芳烃的分离效果没有详细介绍。对于FCC外甩油浆，由于其粘度大、饱和烃含量低的特点，采用该方法并不能有效地分离FCC油浆中的饱和烃和芳烃。

CN87107146A公开了一种催化裂化-催化重油芳烃抽提联合工艺，将催化裂化装置的重油进行双溶剂抽提，得到的抽余液除去溶剂后重新返回催化裂化装置，抽出液除去溶剂后得到的重质芳烃作为产品出装置。双溶剂中的第一溶剂为糠醛、酚、亚砜、二甲基吡咯烷酮，第二溶剂为轻质油。

王赣父和程国柱在“催化裂化-芳烃抽提联合工艺的研究与工业试验”(《石油炼制与化工》，第26卷第6期，P1～8)一文中，改进了适合工业化的双溶剂抽提工艺，可将FCC回炼油和油浆中的生焦前身物-短侧链稠环芳烃抽出，抽余油返回FCC装置。工业化结果表明：双溶剂抽提与催化裂化联合操作，可提高FCC装置的处理能力10％以上，并能减少焦炭和干气产率，提高汽油和液化气收率，不产生环境污染问题，抽出的重质芳烃可用作针状焦及增塑剂等的原料。但是以上的研究主要针对FCC的回炼油及油浆，对于FCC外甩油浆考虑的比较少，而且目前的双溶剂抽提工艺第二溶剂加入量较大，无形中增大了抽提装置的规模及处理量，加大了前期设备投入和处理过程中的成本投入。

杨基和等在“不同基属FCC油浆的萃取分离与应用研究”(《石油炼制与化工》，第39卷第2期，P34～37)一文中，采用一种新型溶剂对环烷基、中间基和石蜡基FCC油浆进行萃取，分别得到饱和烃和芳烃，并考察了溶剂的萃取性能、萃取分离的操作条件、抽提油与抽余油的性质和可能的利用途径。结果表明，溶剂抽提对三种油浆萃取均有明显效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽提分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法，该法可有效分离催化裂化油浆中的饱和烃和芳烃，减少溶剂用量，并提高抽提分离效率。

本发明提供的抽提分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法，包括用两级抽提分离催化裂化油浆中的芳烃和饱和烃，第一级抽提采用两种溶剂，第一溶剂为糠醛、环丁砜、亚砜、N-甲基吡咯烷酮或酰胺，第二溶剂为轻质油、C₆～C₁₀的正构烷烃或C₆～C₁₀的环烷烃，第二级抽提之前先将第一级抽提得到的抽余油中的第二溶剂与抽余油分离，再将提浓后的抽余油用第一溶剂进行二级抽提，进一步将其中的芳烃与饱和烃分离。

本发明方法采用双溶剂抽提分离催化裂化油浆中的饱和烃和芳烃，并在多级抽提操作的中间加入第二溶剂提浓步骤，因而可大幅度减少抽提溶剂和第二溶剂的用量，降低装置处理量和操作难度，节约成本。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明方法在第一级抽提过程中采用双溶剂，第一种溶剂为抽提溶剂，第二种溶剂为助溶剂，可增加对抽提物中饱和烃的溶解度。在完成第一级抽提后，得到的抽余油中含饱和烃和第二溶剂，将第二溶剂分离后，得到提浓的抽余油，再用第一种溶剂抽提其中的芳烃进行第二级抽提，得到的抽余油中富含饱和烃(饱和烃含量大于75质量％)。第一级抽提得到的抽出油富含芳烃(芳烃含量大于95质量％，其中包含胶质和沥青质)。本发明方法在两级抽提过程中间对抽余相进行提浓操作，回收部分第二溶剂。减少抽余相中第二溶剂的含量，可以减少后续抽提过程中的抽提溶剂用量及总的处理量，同时可以提高抽提效率，提高抽余油中饱和烃的含量以及饱和烃的收率。

本发明方法所述抽提均采用抽提塔进行，第一级抽提时，第一溶剂和第二溶剂优选分别从第一抽提塔的上部和下部通入，第二级抽提时，优选第一溶剂从第二抽提塔的上部进入。

在两级抽提过程中间，设有抽余油提浓塔，将从第一抽提塔排出的抽余油中的第二溶剂从抽余油中分离出去，以便将抽余油再次抽提。优选地，从第一抽提塔顶部排出的含饱和烃的抽余油和第二溶剂进入抽余油提浓塔，其中的第二溶剂从抽余油提浓塔的顶部排出，塔底排出的经提浓的抽余油从中下部进入第二抽提塔，塔顶馏分进入第二溶剂回收塔，第二溶剂由塔顶排出，富含饱和烃的抽余油由塔底排出系统，第一抽提塔底部排出的富含芳烃的抽出油进入第一溶剂回收塔，富含芳烃的抽出油由塔底排出体系，第一溶剂回收塔塔顶排出的第一溶剂一部分进入第二抽提塔上部，另一部分返回第一抽提塔上部。

本发明方法中，第二抽提塔塔底排出的馏分因不同的目的可能排向不同的塔。若要增加抽余油中饱和烃的纯度，可使第二抽提塔底部排出的馏分进入第一溶剂回收塔的下部。若要增加抽余油的产量，可使第二抽提塔底部排出的馏分返回至第一抽提塔的上部。

优选地，从抽余油提浓塔顶排出的第二溶剂与第二溶剂回收塔顶排出的第二溶剂混合后进入第一抽提塔的下部循环利用。

在第一级抽提后，要将抽余油中的第二溶剂尽可能排出，以便于第二级抽提操作，本发明中抽余油提浓塔顶排出的第二溶剂质量向体系中加入的第二溶剂总质量的75～95％，更优选80～95％。

在第一抽提塔加入的第一溶剂与进塔的催化裂化油浆的质量比为0.5～15∶1、优选1.5～10∶1，加入的第二溶剂与进塔的催化裂化油浆的质量比为0.5～10∶1、优选1.5～8∶1。在第二抽提塔加入的第一溶剂与进塔的抽余油的质量比为0.5～10∶1、优选0.8～5∶1。

本发明所述的第一溶剂为抽提溶剂，第二溶剂优选C₇～C₈的正构烷烃。第一抽提塔和第二抽提塔操作的温度优选30℃～90℃、更优选40℃～70℃。

本发明方法所述的第一溶剂为抽提溶剂，优选糠醛。第二溶剂可选轻质油、C₆～C₁₀的正构烷烃以及C₆～C₁₀的环烷烃，优选C₇～C₈的正构烷烃。

下面结合附图说明本发明。图1中，催化裂化油浆由管线7进入第一抽提塔1的中下部，第一溶剂由管线9进入第一抽提塔上部，第二溶剂由管线8进入第一抽提塔下部，逆流交换萃取。第一抽提塔1塔釜流出的抽出油(含芳烃)和第一溶剂的混合物由管线13送入第一溶剂回收塔4，塔顶流出的第一溶剂一部进入管线12送入第二抽提塔3的中上部，另一部分进入管线18，再由管线9返回至第一抽提塔1的上部。从第一溶剂回收塔4塔釜流出的富含芳烃的抽出油由管线17排出体系。第一抽提塔塔顶流出的抽余油和第二溶剂的混合物由管线10进入抽余油提浓塔2进行提浓操作，塔釜流出的经提浓的抽余油由管线11进入第二抽提塔3的中下部，进行第二级抽提，抽余油提浓塔2塔顶流出的第二溶剂由管线14排出进入管线19。第二抽提塔3塔顶流出的抽余油和第二溶剂的混合物由管线15进入第二溶剂回收塔5，第二溶剂回收塔5塔顶流出的第二溶剂进入管线19，与抽余油提浓塔2顶部采出的第二溶剂混合后由管线8再次进入第一抽提塔，第二溶剂回收塔塔釜流出的富含饱和烃的抽余油由管线16排出体系。第二抽提塔3塔釜流出的馏分可有两种选择，第一种是由管线20进入第一溶剂回收塔4的下部，以增加抽余油中饱和烃的纯度，第二种是由管线21进入管线9返回至第一抽提塔1，以增加抽余油产量。

本发明方法适合分离FCC重油，包括FCC回炼油、FCC油浆和FCC外甩油浆，尤其适合于分离FCC外甩油浆中的芳烃与饱和烃。

下面通过实例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。

实例1

以催化裂化油浆A为分离对象，其性质见表1。

在60℃条件下，将100g FCC油浆A、150g糠醛、150g正辛烷加入到分液漏斗中，充分振荡使其混合均匀，静置分层，得到抽余相和抽出相。向抽出相中加入150g正辛烷，模拟第二溶剂进入第一抽提塔下部的操作，得到的正辛烷层与第一次抽提的抽余相合并得到混合抽余相。向其中加入300g糠醛，进行第二次抽提操作；得到的抽余相再分别用300g糠醛进行第三、第四次抽提。

将第四次抽提后的抽余相进行提浓，减压蒸馏回收正辛烷250g，此时抽余相质量为90g。向提浓后的抽余相中每次加入100g糠醛进行第五～第八次抽提操作。对所述抽提操作中获得的抽余相和抽出相分别进行减压蒸馏回收溶剂，得到抽余油(饱和烃组分)34.6g和抽出油(芳烃组分)65.2g，抽余油的具体性质见表2，抽出油的性质见表3。

实例2

按实例1的方法对FCC油浆B进行抽提分离，FCC油浆B的性质见表1。最后得到的抽余油24.7g，其性质见表2，抽出油75.1g，其性质见表3。

实例3

按实例1的方法对FCC油浆A进行抽提分离，不同的是将第二溶剂由正辛烷改为正庚烷。最后得到抽余油34.3g，其性质见表2，抽出油65.6g，其性质见表3。

实例4

按实例1的方法对FCC油浆A进行抽提分离，不同的是在第三次抽提后对抽余相进行提浓操作，减压蒸馏回收正辛烷250g，此时抽余相质量为100g。向提浓后的抽余油中分别加入100g糠醛进行第四～第八级抽提操作。最后得到抽余油34.4g，其性质见表2，抽出油65.7g，其性质见表3。

实例5

在50℃条件下，将100g FCC油浆A、100g糠醛、100g正辛烷加入到分液漏斗中，充分振荡使其混合均匀，静置分层，得到抽余相和抽出相。向抽出相中加入150g正辛烷，模拟第一抽提塔底进入第二溶剂的操作，得到的抽余相与第一级抽提的抽余相合并得到混合抽余相。向抽余相中加入300g糠醛，进行第二次抽提操作；得到的抽余相再分别用300g糠醛进行第三、第四次抽提。

将第四次抽提后得到的抽余相进行提浓，减压蒸馏回收正辛烷200g，此时抽余相质量为90g。向提浓后的抽余油中每次加入150g糠醛进行第五～第八次抽提操作。

抽提操作完成后，对所述抽提操作中获得的抽余相和抽出相分别进行减压蒸馏回收溶剂，得到抽余油(饱和烃组分)33.8g，其性质见表2，抽出油(芳烃组分)66.0g，其性质见表3。

表1

表2

表3

	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5
						抽出油质量，g	65.2	75.1	65.6	65.7	66.0
饱和烃含量，质量％	1.95	1.34	2.01	1.82	2.88
						芳烃含量，质量％	79.85	87.01	79.85	80.00	79.14
胶质及沥青质含量，质量％	18.20	11.65	18.14	18.18	17.98
						芳烃碳含量，质量％	79.1	79.9	79.1	79.2	79.0

对比例1

在60℃条件下，将100g FCC油浆A、150g糠醛、150g正辛烷加入到分液漏斗中，充分振荡使其混合均匀，静置分层，得到抽余相和抽出相。向抽出相中加入150g正辛烷，模拟第二溶剂进入第一抽提塔下部的操作，得到的抽余相与第一次抽提的抽余相合并得混合抽余相。向抽余相中加入300g糠醛，进行第二次抽提操作；得到的抽余相每次用300g糠醛进行第三～第八次抽提操作。与实例1相比，多用糠醛800g。

抽提操作完成后，对所得抽余相和抽出相分别进行减压蒸馏回收溶剂，得到抽余油(饱和烃组分)36.1g，其性质见表4，抽出油(芳烃组分)63.8g，其性质见表5。

对比例2

按对比例1的方法对FCC油浆B进行抽提分离，最后得到抽余油25.2g，其性质见表4，抽出油74.8g，其性质见表5。

对比例3

在60℃条件下，将100g FCC油浆A、200g糠醛加入到分液漏斗中，充分振荡使其混合均匀，静置12小时(无明显分层)后，分出200g下层液体；在上层混合液中继续加入200g糠醛进行第二次抽提，充分振荡，静置12小时后，分出230g下层液体；在上层混合液中继续加入140g糠醛进行第三次抽提，充分振荡，静置12小时后，分出150g下层液体；在上层混合液中继续加入120g糠醛进行第四次抽提，充分振荡后静置，待沉降分层后，分离得到抽出相140g；得到的抽余相再每次用60g糠醛进行第五～第八次抽提操作。

抽提操作完成后，对所得抽余相和抽出相分别进行减压蒸馏回收溶剂，得到抽余油29.2g，其性质见表4，抽出油71.8g，其性质见表5。

表4

表5

项目	对比例1	对比例2	对比例3
				抽出油质量，g	63.8	74.8	71.8
饱和烃含量，质量％	3.89	2.95	9.85
				芳烃含量，质量％	77.50	85.35	73.34
胶质及沥青质含量，质量％	18.61	11.70	16.81
				芳烃碳含量，质量％	78.9	79.6	77.4

Claims

1.一种抽提分离催化裂化油浆中芳烃和饱和烃的方法，包括用两级抽提分离催化裂化油浆中的芳烃和饱和烃，第一级抽提采用两种溶剂，第一溶剂为糠醛、环丁砜、亚砜、N-甲基吡咯烷酮或酰胺，第二溶剂为轻质油、C₆～C₁₀的正构烷烃或C₆～C₁₀的环烷烃，第二级抽提之前先将第一级抽提得到的抽余油中的第二溶剂与抽余油在提浓塔中分离，再将提浓后的抽余油用第一溶剂进行二级抽提，进一步将其中的芳烃与饱和烃分离。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一级抽提时，第一溶剂和第二溶剂分别从第一抽提塔的上部和下部通入，第二级抽提时，第一溶剂从第二抽提塔的上部进入。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于从第一抽提塔顶部排出的含饱和烃的抽余油和第二溶剂进入抽余油提浓塔，其中的第二溶剂从抽余油提浓塔的顶部排出，塔底排出的经提浓的抽余油从中下部进入第二抽提塔，塔顶馏分进入第二溶剂回收塔，第二溶剂由塔顶排出，富含饱和烃的抽余油由塔底排出系统，第一抽提塔底部排出的抽出油进入第一溶剂回收塔，富含芳烃的抽出油由塔底排出体系，第一溶剂回收塔塔顶排出的第一溶剂一部分进入第二抽提塔上部，另一部分返回第一抽提塔上部。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于第二抽提塔底部排出的馏分进入第一溶剂回收塔的下部。

5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于第二抽提塔底部排出的馏分返回第一抽提塔的上部。

6.按照权利要求3所述的方法，其特征在于从抽余油提浓塔顶排出的第二溶剂与第二溶剂回收塔顶排出的第二溶剂混合后进入第一抽提塔的下部循环利用。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第二溶剂为C₇～C₈的正构烷烃。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一抽提塔和第二抽提塔抽提操作的温度为30℃～90℃。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于抽余油提浓塔顶排出的第二溶剂质量为向体系中加入的第二溶剂总质量的75～95％。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一抽提塔加入的第一溶剂与进塔的催化裂化油浆的质量比为0.5～15：1，加入的第二溶剂与进塔的催化裂化油浆的质量比为0.5～10：1。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于第二抽提塔加入的第一溶剂与进塔的抽余油的质量比为0.5～10：1。