CN103305249A - 一种生产沥青的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产沥青的方法，包括：(1)溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内用溶剂抽提，塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相；(2)脱溶剂：从步骤(1)得到的较重的沥青相在溶剂回收塔内脱除溶剂后得到沥青产品。本发明利用乙烯装置急冷油生产沥青，将急冷油中的胶质和沥青质分离出来，既能解决急冷油黏度高的问题，又可以得到沥青产品。

Description

一种生产沥青的方法

技术领域

本发明涉及石油化工领域，进一步地说，是涉及一种利用乙烯装置急冷油生产沥青的方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展，我国将加大基础产业建设投资，我国的道路沥青和建筑沥青需求量大大增加。一般认为，沥青是以分子量很大的沥青质为中心，在周围吸附了一些极性较大的可溶质所形成的称为胶团的复合物组成分散相，分散在脂肪族油类中形成的稳定的胶体体系。

常用的沥青生产方法有蒸馏法(直馏法)、氧化法、溶剂脱沥青法。

原油经过常减压蒸馏拔出汽油、柴油及减压馏分油后的减压渣油可以满足道路沥青规格要求时，减压渣油就是道路沥青产品，这种生产道路沥青的方法称为直馏法。国内多数原油性质使之不能通过直馏生产合格的道路沥青。

氧化法生产沥青是将软化点低、针入度及温度敏感性大、不能满足用户要求的减压渣油和软沥青，在一定温度条件下，通过空气使其组成发生变化，软化点升高，针入度及温度敏感性降低，以达到沥青规格指标和使用性能的要求。

溶剂脱沥青是利用轻烃对渣油中各组分的不同溶解能力将渣油分离，得到不含沥青质的脱沥青油与富含胶质和沥青质的脱油沥青。溶剂脱沥青是调节渣油组成的有效手段，它在沥青生产中，尤其是从不能通过蒸馏生产合格道路沥青的原油中生产合格道路沥青具有重要作用。研究表明，几乎所有原油，通过溶剂脱沥青都可以生产合格道路沥青。

现有溶剂脱沥青技术

ROSE技术是20世纪70年代由美国科尔-麦吉公司开发的，1995年Kellogg公司购买了ROSE技术，并对其技术进行了完善。该技术可使用丙烷到己烷做溶剂；可处理常压渣油或减压渣油。可用来生产润滑油调合组分、催化裂化进料、加氢裂化进料、胶质和沥青。

(1)简化工艺流程，新建的ROSE工艺装置采用两段抽提为主。

(2)采用超临界溶剂回收。约90％的溶剂不需经过蒸发，溶剂换热冷却后循环使用，公用工程用量可比单效蒸发溶剂回收法低50％左右。

(3)在抽提塔中使用了规整填料，优化、改进了换热系统流程。所以，降低了建设投资。ROSE工艺的建设投资比常规的溶剂脱沥青工艺约可降低20％。

Demex技术是美国UOP公司和墨西哥石油研究院(IMP)联合开发的，适用于加工减压渣油的溶剂抽提过程。可以从减压渣油中分离出从用于下游转化装置的原料到生产润滑油基础油组分和沥青，可以从渣油中回收芳烃和可加工的胶质组分，将高金属含量的渣油分离成含金属相对较少的脱金属油和脱油沥青副产品。与生产润滑油料的丙烷脱沥青工艺相比，Demex技术采用几种较重的轻烃作溶剂，使用的溶剂量较少，因此可以降低加工费用和减小装置的规模。采用超临界溶剂回收技术和使用特殊的抽提塔内件，可在高收率下回收脱金属油。

(1)Demax技术抽提塔下半部通入副溶剂，把原料中的轻组分尽可能地抽提出来；ROSE技术抽提塔无副溶剂入塔。

(2)ROSE技术增压泵位于混合器前，因此抽提、沉降，超临界回收塔处于同一压力之下，抽提塔也处于较高压力；Demax技术增压泵位于沉降塔后，只有超临界回收塔处于较高压力。

低能耗脱沥青的LEDA技术。美国福斯特-惠勒(F-W)公司的溶剂脱沥青工艺技术(LEDA)，用于从减压渣油生产润滑油料、催化裂化和加氢裂化原料油。其主要特点是采用转盘抽提塔和双效蒸发溶剂回收流程。通过改变转盘转数和调整操作，提高溶剂的选择性及产品收率，比常规蒸发法可显著降低能耗。该工艺使用的溶剂是不同混合比例的C3-C7轻烃(包括石脑油)。

北京石油化工科学研究院(RIPP)的溶剂脱沥青技术，产品收率高，操作灵活；采用沉降两段脱沥青技术；采用超临界溶剂回收技术，使能耗比常规的丙烷脱沥青工艺低30％-50％。该工艺根据需要可与加氢裂化、催化裂化工艺配套。

石油大学的超临界抽提脱沥青技术，这个实验装置可以在临界状态下运行，也可在亚临界条件下运转，可一段或两段操作来提高萃取过程的灵活性。用相对分子质量小的烃类作为溶剂，在溶剂的超临界或亚临界条件下。

现有的沥青生产技术都是以减压渣油为原料，而我国原油的性质不适于生产高质量的沥青，往往需要将溶剂脱沥青技术与其他技术结合。乙烯装置中所使用的急冷油含有较多的沥青质，这些沥青质增加了急冷油的黏度，增大了乙烯装置的能耗。经分析急冷油中总双环芳烃占45.81％，三环芳烃占9.90％，芘类、屈类四环芳烃为3.05％，胶质占8.04％，沥青质占17.95％。但是急冷油在系统内循环100小时后，沥青质含量增加到30％，胶质增加到21％。如果通过溶剂抽提的方法将急冷油中的沥青质分离出来，不但降低了急冷油的黏度，减少了乙烯装置能耗，而且能得到高质量的沥青产品。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种生产沥青的方法。利用乙烯装置急冷油生产沥青，将急冷油中的胶质和沥青质分离出来，既能解决急冷油黏度高的问题，又可以得到沥青产品。

本发明的目的是提供一种生产沥青的方法。

包括：

来自乙烯装置油洗塔塔底的急冷油经溶剂抽提和脱溶剂后得到沥青产品。

具体地，

(1)溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内用溶剂抽提，塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相；

(2)脱溶剂：从步骤(1)得到的较重的沥青相在溶剂回收塔内脱除溶剂后得到沥青产品。

其中，

所述溶剂是选自C2-C9烷烃或烯烃中的一种或其混合物，优选为C3-C5烷烃中的一种或其混合物；

所述的溶剂抽提可采用现有技术中通常的抽提方法，如气相抽提、液相抽提、超临界抽提等，可根据实际情况选择适合的抽提方法，抽提的工艺条件也可采用现有技术中通常的工艺条件，本发明中，可优选：

所述溶剂抽提中急冷油进料温度为150-230℃，溶剂进料温度为30-250℃，溶剂与急冷油的重量比为2-6，优选为3-5；所述抽提塔的压力为0.1MPa-10MPa，塔顶温度为90℃-250℃，塔顶温度高于塔釜温度0-20℃。

所述的脱溶剂可采用现有技术中通常的脱除溶剂的方法，如降压、升温、超临界造粒、气提等方式，溶剂回收塔的工艺条件也可采用现有技术中通常的工艺条件，本发明中，可优选溶剂回收塔的压力为0.1MPa-10Mpa；温度为90℃-300℃。

具体可采用以下技术方案：

(1)溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内用溶剂抽提，塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相。较轻的油相脱除溶剂后可做减粘急冷油使用。

(2)脱溶剂：从步骤(1)得到的较重的沥青相脱溶剂后，生产出沥青产品。沥青相脱溶剂可通过降压、升温、超临界造粒、气提等方式。

所述的急冷油为乙烯装置急冷系统中油洗塔塔釜的油馏分，其典型成分为多环芳烃、胶质、沥青质。所述的乙烯装置主要由工业裂解炉和急冷、压缩、分离等系统构成，急冷系统主要包括急冷器、油洗塔、水洗塔。

抽提塔主要包括转盘塔或筛板塔或填料塔，溶剂回收塔可采用筛板塔、填料塔。

通过溶剂抽提的方法将急冷油中的沥青质分离出来，不但降低了急冷油的黏度，减少了乙烯装置能耗，而且能得到高质量的沥青产品。

附图说明

图1本发明所述方法示意图

附图标记说明：

101抽提塔；201溶剂回收塔；401急冷油加压泵；11急冷油；13溶剂；

21较轻的油相；22较重的沥青相；31回收溶剂；32沥青产品

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

如图1所示，从急冷油塔底采出一股急冷油11，急冷油12进入抽提塔101。溶剂13从抽提塔101下部进入，对急冷油进行抽提。进料分离为较轻的油相21和较重的沥青相22，较轻的油相21由抽提塔101塔顶排出，沥青相22由抽提塔101塔底排出。沥青相22进入溶剂回收塔201脱除溶剂，溶剂回收塔201顶部采出回收溶剂31，底部得到沥青产品32。除溶剂可通过降压、蒸发、超临界造粒等方式。

实施例1：

从乙烯装置急油洗塔底部引出一股急冷油，其温度为190℃，压力为0.16MPa。

丙烷溶剂温度为50℃，压力为4.3MPa。丙烷临界温度为96.7℃，临界压力为4.25MPa。

抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力4.3MPa，急冷油加压到4.3MPa与丙烷溶剂按重量比1∶4混合进入抽提塔内逆流接触，抽提塔压力4.3MPa，塔顶温度72℃，塔釜温度58℃。塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相。

较重的沥青相降压至0.2Mpa通入汽提塔，蒸汽与沥青相的重量比为1∶1，经0.2Mpa的蒸汽气提后得到沥青产品。

实施例2

从乙烯装置急急冷油循环系统引出一股急冷油，其温度为170℃，压力为1.6MPa。

正丁烷溶剂温度为140℃，压力为4.1MPa。正丁烷临界温度为151.99℃，临界压力为3.79MPa。

抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力4.1MPa，急冷油加压到4.1MPa与正丁烷溶剂按重量比1∶3混合进入抽提塔中部，另有急冷油重量1倍的正丁烷溶剂进入抽提塔底部。塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相。

较重的沥青相从喷嘴喷出，泄压到常压，溶剂气化与沥青分离，得到沥青产品。

实施例3

从乙烯装置油洗塔底部引出一股急冷油，其温度为190℃，压力为1.6MPa，其黏度为1500mm²/s。

正戊烷溶剂温度为180℃，压力为4.1MPa。正戊烷临界温度为196.81℃，临界压力为3.37MPa。

抽提塔为筛板结构的高压液相抽提塔，高压液相抽提塔的压力4.1MPa，急冷油进入抽提塔顶部，重量为急冷油3倍的正戊烷溶剂进入抽提塔底部，塔顶温度190℃，塔釜温度180℃。塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相。

较重的沥青相从喷嘴喷出，泄压到常压，溶剂气化与沥青分离，得到沥青产品。

实施例4

从乙烯装置急冷油循环系统引出一股急冷油，其温度为170℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm²/s。

丁烷溶剂(正异构各50％)温度为150℃，压力为4.1MPa。丁烷溶剂的临界温度为143℃，临界压力为3.71Mpa。

抽提塔为筛板结构的超临界抽提塔，超临界抽提塔的压力4.1MPa，急冷油加压后与丁烷溶剂按重量比1∶5混合后进入抽提塔下部，塔顶温度155℃，塔釜温度150℃。塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相。沥青相降压至常压脱除溶剂后，作为燃料油采出。

较重的沥青相从喷嘴喷出，泄压到常压，溶剂气化与沥青分离，得到沥青产品。

实施例5

从乙烯装置急冷油循环系统引出一股急冷油，其温度为170℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm²/s。

正丁烷溶剂温度为160℃，压力为4.1MPa。正丁烷临界温度为151.99℃，临界压力为3.79MPa。

抽提塔为筛板结构的超临界抽提塔，超临界抽提塔的压力4.1MPa，塔顶温度165℃，塔釜温度160℃，急冷油加压后与其重量3倍的正丁烷溶剂混合后进入抽提塔中部，另有急冷油重量1倍的正丁烷溶剂进入抽提塔底部。塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相。

较重的沥青相从喷嘴喷出，泄压到常压，溶剂气化与沥青分离，得到沥青产品。

Claims (9)

1.一种生产沥青的方法，其特征在于所述方法包括：

来自乙烯装置油洗塔塔底的急冷油经溶剂抽提和脱溶剂后得到沥青产品。

2.如权利要求1所述的生产沥青的方法，其特征在于所述方法包括：

(1)溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内用溶剂抽提，塔顶分离出较轻的油相，塔底分离出较重的沥青相；

(2)脱溶剂：从步骤(1)得到的较重的沥青相在溶剂回收塔内脱除溶剂后得到沥青产品。

3.如权利要求2所述的生产沥青的方法，其特征在于：

所述溶剂是选自C2-C9烷烃或烯烃中的一种或其混合物。

4.如权利要求3所述的生产沥青的方法，其特征在于：

所述溶剂为C3-C5烷烃中的一种或其混合物。

5.如权利要求2所述的生产沥青的方法，其特征在于：

所述溶剂抽提中急冷油进料温度为150-230℃，溶剂进料温度为30-250℃，溶剂与急冷油的重量比为2-6。

6.如权利要求5所述的生产沥青的方法，其特征在于：

所述溶剂与急冷油的重量比为3-5。

7.如权利要求2所述的生产沥青的方法，其特征在于：

所述抽提塔的压力为0.1MPa-10MPa，塔顶温度为90℃-250℃，塔顶温度高于塔釜温度0-20℃。

8.如权利要求2所述的生产沥青的方法，其特征在于：

溶剂回收塔的压力为0.1MPa-10Mpa；温度为90℃-300℃。

9.如权利要求4所述的生产沥青的方法，其特征在于：

所述溶剂抽提中急冷油进料温度为150-230℃，溶剂进料温度为30-250℃，溶剂与急冷油的重量比为3-5；

所述抽提塔的压力为0.1MPa-10MPa，塔顶温度为90℃-250℃，塔顶温度高于塔釜温度0-20℃；

溶剂回收塔的压力为0.1MPa-10Mpa；温度为90℃-300℃。

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