CN103305259B - 一种降低乙烯装置急冷油黏度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低乙烯装置急冷油黏度的方法。包括：(1)超临界溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内在溶剂的超临界条件下利用溶剂实施逆流抽提，塔顶分离出较轻的油相；(2)溶剂回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，通入溶剂回收塔经过升温回收、降压回收或蒸发回收后分离得到溶剂和减粘急冷油，溶剂循环使用，减粘油返回急冷油塔，从而降低急冷油黏度。本发明中急冷油通过溶剂超临界抽提脱除其中的沥青质，再经过溶剂回收步骤得到减粘急冷油，降低急冷油黏度的同时降低急冷油系统的能耗。由于超临界流体黏度低、传质效率高，超临界抽提速度比液相抽提快，在同样的装置上生产能力高。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工的乙烯生产领域，进一步地说，是涉及一种降低乙烯装置急冷油黏度的方法。
背景技术
目前，世界上主要采用蒸汽热裂解工艺生产乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃等基础有机化工原料。轻烃、石脑油、加氢尾油等原料与一定比例的稀释蒸汽混合在工业裂解炉内在高温条件下发生裂解反应，裂解产物经过急冷、压缩、分离等工序最终生产出乙烯、丙烯、丁二烯等化工原料。
急冷系统是乙烯装置的一个重要组成部分，由急冷器、油洗塔、水洗塔等设备组成，承担着分离裂解汽油、柴油、燃料油组分的任务，也是回收热量的关键设备。作为乙烯裂解气处理的第一道工序，它常常成为制约乙烯装置产量以及长期稳定运转的瓶颈，其运行好坏对乙烯装置性能有着重要影响。
工业裂解炉废热锅炉出口来的裂解气在急冷器经急冷油喷淋冷却后送入油洗塔底部，回流冷却后，裂解产物中的重组份凝到塔底并入急冷油中。裂解产物中的轻组分从油洗塔顶部引出，进入水洗塔继续冷却至40℃左右，进入后续的压缩分离系统。裂解所需要的大部分稀释蒸汽来源于装置内部急冷油的余热利用，不足部分由管网蒸汽补充。油洗塔底温度越高，蒸汽发生的越多，装置余热利用越好，外补蒸汽消耗越少。因此油洗塔底温度的高低直接决定余热回收量的大小，也影响装置生产成本。急冷系统中急冷油在急冷器和油洗塔釜之间不断循环，其循环量往往达到几千吨每小时，而油品的采出只有几十吨每小时，导致急冷油在系统内长时间滞留。由于裂解产物急冷油中含有苯乙烯、茚等不饱和芳烃组份，这些物质在长时间的高温下循环会发生聚合，生成大分子物质，导致急冷油粘度增大，使急冷油运动状况恶化，影响换热效果。由于受急冷油粘度影响油洗塔底温度无法提高，导致急冷油热量回收不完全，造成稀释蒸汽发生量严重不足，因此需要大量蒸汽补入系统，造成了能源浪费。同时由于急冷油粘度增大，增加了系统循环泵的功率，导致装置能耗居高不下。为此，乙烯技术专利商应用各种减粘技术来降低急冷油黏度。
传统的减粘方法是加入调质稀释油(裂解柴油)降低黏度。裂解柴油掺混至急冷油中，虽能起到降低急冷油黏度的作用，但也存在不足之处。首先，会增加裂解柴油在油洗塔中的循环量，加大油洗塔塔釜到塔中部的气相负荷，相应地降低了油洗塔的处理能力；其次，裂解柴油中含有大量的苯乙烯、萘、茚等组分，当它们随着急冷油循环时，会发生聚合反应产生聚合物，并积聚在油洗塔的塔板或填料上，影响塔板和填料的传热及传质效果，使塔压差上升，塔的处理能力下降；再次，由于裂解柴油循环量的增加，塔顶的裂解汽油和塔釜采出的裂解燃料油中会含有部分柴油的组分，影响到裂解汽油和燃料油的品质，严重时会使得后续的急冷水塔的操作恶化；最后，由于急冷油的量很大，故为了降低急冷油的黏度，通常需要掺入大量的裂解柴油，且注入的时间较长，否则减粘效果较差。
减粘剂是近几年来国内外研究部门及乙烯专利商研究出各种适合降低急冷油粘度的化学药剂，通过加入化学助剂抑制聚合反应自由基的活性来实现减粘目标。CN 101062880A提出一种由阻聚剂、分散剂和金属钝化剂组成的急冷油减粘剂，具有抑制聚合、防止聚集和钝化金属表面的作用，降低急冷系统设备的腐蚀和结垢，加入量少，并且具有良好的稳定性，不会产生油水乳化的副作用。加入减粘剂没有改变急冷油组成，无法从根本上解决急冷油黏度高问题。
减粘塔减粘原理是，来自急冷油循环泵出口的急冷油，在温度调节阀的控制下，与裂解炉区来的乙烷裂解气在喷嘴混合器中接触，急冷油中的轻组分被汽化，随裂解气一起进入减粘塔。减粘塔由上下两段构成，上段是一个旋风分离器，下段是一个自由下落区。混合物料进入减粘塔后，首先在旋风分离器中进行气液相的分离，乙烷裂解气以及急冷油中汽化的轻组分从减粘塔塔顶进入油洗塔塔釜，未汽化的重质液相组分通过下段，进入减粘塔塔釜，作为副产品(裂解燃料油)输出到罐区。这样，有选择性地从急冷油中分馏出含有大量胶质和沥青质的重质物料而将轻质物料留在系统中，使循环急冷油中的轻质组分浓度增加，从而降低急冷油黏度。利用乙烷炉出口裂解气或直接使用蒸汽热汽提的方式，通过将急冷油中的轻组分汽提返回到循环系统中，利用增加急冷油循环系统中轻质油比例稀释粘度高的油质来实现减粘，以保证系统稳定运行。
CN1220987提出的裂解分馏装置中循环急冷油黏度的控制方法是，使裂解炉流出物同0.1-0.5kg/kg的急冷油滑流进行接触，分离获得的汽-液混合物以除去焦油状液体，且将留下的蒸汽给到油洗塔。以这种方式从油洗塔给料除去焦油状液体，使得油洗塔操作回流较少，底部温度较高，且在较高温度下回收较多的热量。该方法的不足之处是：一是乙烷炉烧焦时必须用高压蒸气气提，气相直接返回急冷油塔，急冷油塔负荷高；二是汽提后外送重燃料油中轻组分含量较少，外送管线容易发生堵塞。从各套乙烯装置的生产情况来看，只有少数乙烯装置急冷油减粘塔运行正常并达到一定的减粘效果。由于减粘系统运行不正常，大部分装置急冷油系统的实际运行指标和原设计值存在较大差距，成为限制生产能力的瓶颈。采用水蒸汽汽提的减粘方法在实际操作中由于重燃料油在减粘塔釜堵塞实际上均不能正常运行。
CN101074184提出将裂解炉出口来的裂解气经冷却后送入油洗塔底部，进行物质分离，形成三股回流；塔底急冷油经冷却后，部分返回油洗塔，部分外送；中段盘油经冷却后，部分返回油洗塔，部分兑入塔底用作调节粘度，部分外送；塔顶回流汽油经管线进入，最终将裂解炉来物流冷却后送入后系统。这种方法仅优化了油洗塔温度分布，并没有改变急冷油组成，对降低黏度作用不大，而且增大了油洗塔中段负荷，影响生产能力。
上述方法虽能起到降低急冷油黏度的作用，但无法从根本上解决急冷油黏度高的问题。急冷油作为乙烯装置重要的传热介质，其黏度的上升可直接影响到裂解炉、汽油分馏塔以及稀释蒸汽发生系统的正常操作，甚至发生急冷油循环系统管道与设备堵塞事故。急冷油系统在乙烯装置长周期高负荷稳定运行及节能降耗上起着举足轻重的作用。目前国内很多乙烯装置都存在急冷油减粘系统设计不够合理，急冷油黏度高，急冷油塔塔顶温度偏高、塔釜温度偏低，急冷油减粘系统运行不稳定，热量回收效率低，急冷水时常乳化等问题。从工艺设计上保证急冷油系统有适宜的物料组成和操作条件，对不合理的减粘工艺要采取改进措施，是保证系统连续稳定运行的关键所在。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种降低乙烯装置急冷油黏度的方法。急冷油通过溶剂超临界抽提脱除其中的沥青质，再经过溶剂回收步骤得到减粘急冷油，降低急冷油黏度的同时降低急冷油系统的能耗。由于超临界流体黏度低、传质效率高，超临界抽提速度比液相抽提快，在同样的装置上生产能力高。
本发明的目的是提供一种降低乙烯装置急冷油黏度的方法。
包括：
来自油洗塔底部的急冷油经超临界溶剂抽提和回收后得到减粘的急冷油。
具体地，
(1)超临界溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内在溶剂的超临界条件下利用溶剂实施逆流抽提，塔顶分离出较轻的油相；
物质根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力到某点以上，会出现液体与气体界面消失的现象，该点被称为临界点，超临界流体(SCF)指的是处于临界点以上温度和压力区域的流体，此时的相态被称为超临界态，是即使提高压力也不液化的非凝聚态。在临界点附近，会出现流体的密度、黏度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。超临界流体的物性兼具液体与气体双重性质，密度接近液体，扩散度接近气体，黏度介于气液之间。另外，根据压力和温度的不同，这种物性会发生变化，因此，在提取、精制、反应等方面，越来越多地被用作代替原有有机溶剂的新型溶剂使用。简言之，超临界条件下，就是温度和压力均高于溶剂的临界温度和临界压力。
超临界抽提有两大优点：首先因为溶剂在超临界条件下溶解能力相对于液体下降不多，而黏度和扩散系数更接近气体，也就是传质性能更好，所以超临界抽提比液体抽提的速度快得多，装置生产能力高。其次，由于溶剂的物性在临界区随温度和压力变化十分敏感，可以通过调节溶剂的温度压力来调整溶剂的溶解能力，工艺控制灵活。
(2)回收为以下方式之一：
升温回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，升温后通入溶剂回收塔在超临界条件下分离得到溶剂和减粘急冷油；
降压回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过降低其压力使溶剂气化，通入溶剂回收塔分离得到溶剂和减粘急冷油；
蒸发回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过降压后加热蒸发的回收溶剂，通入溶剂回收塔分离得到溶剂和减粘急冷油；
溶剂循环使用，减粘油返回急冷油塔，从而降低急冷油黏度。
其中，所述溶剂是选自C2-C6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。
所述超临界溶剂抽提中急冷油进料温度为150-230℃，溶剂进料温度为90-250℃，溶剂与急冷油的重量比为2-6，优选为3-5；
所述超临界溶剂抽提中急冷油进料温度为150-230℃，溶剂进料温度为90-250℃，溶剂与急冷油的重量比为3-5；
所述抽提塔压力高于溶剂的临界压力，并且压力范围为1MPa-10MPa，抽提塔的温度高于溶剂的临界温度，并且顶部的温度为90℃-250℃，塔顶温度高于塔釜0-20℃；
升温回收时，溶剂回收塔的压力高于溶剂的临界压力，并且压力范围为1MPa-10Mpa；溶剂回收塔的温度高于溶剂的临界温度和抽提塔的温度，并且温度范围为90℃-300℃；
降压回收时，溶剂回收塔的压力在溶剂的临界点以下，并且压力范围为0.1MPa-1Mpa；溶剂回收塔的温度为90℃-250℃；
蒸发回收时，溶剂回收塔的压力为0.1MPa-0.5Mpa；温度为90℃-300℃；
步骤(2)中，所述的减粘急冷油降低温度到110-140℃，降低压力至比油洗塔压力大0-0.1Mpa后返回急冷油塔中部。
具体技术方案如下：
(1)超临界溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内在溶剂的超临界条件下利用溶剂实施逆流抽提，塔顶分离出较轻的油相，塔釜分离出较重的沥青相。沥青相脱除溶剂后作为燃料油或沥青产品采出。
(2)升温溶剂回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过将其加热使溶剂降低密度，将油相通入溶剂回收塔在超临界条件下分离得到溶剂和减粘急冷油。减粘急冷油降低温度和压力后返回急冷油塔中部，溶剂循环使用。所述的溶剂回收塔的压力在溶剂的临界点以上(压力为1MPa-10Mpa)，溶剂回收塔的温度在溶剂的临界温度以上(温度为90℃-300℃)，回收塔温度高于抽提塔。溶剂在回收塔内密度比在抽提塔内低，溶解能力低，所以与急冷油可以分离
降压溶剂回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过节流膨胀降低其压力使溶剂气化，将油相通入溶剂回收塔分离得到溶剂和减粘急冷油，减粘急冷油降低温度和压力后返回急冷油塔中部，溶剂循环使用；
蒸发回收溶剂：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过降压后加热蒸发的方法回收溶剂，将油相通入溶剂回收塔分离得到溶剂和减粘急冷油，减粘急冷油降低温度和压力后返回急冷油塔中部，溶剂循环使用。
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。
抽提塔包括转盘塔或筛板塔或填料塔；溶剂回收塔为转盘塔或筛板塔或填料塔。
本发明是一种降低乙烯装置急冷油黏度的低能耗超临界抽提方法，通过对乙烯装置急冷油进行溶剂超临界抽提处理，脱除其中的沥青质，再经溶剂回收步骤得到减粘油，将这种低黏度的减粘油返回急冷系统油洗塔，由此可大幅度降低乙烯装置急冷油的黏度并降低减粘系统能耗。
附图说明
图1超临界抽提和升温回收的系统示意图
图2超临界抽提和降压回收的系统示意图
图3超临界抽提和蒸发回收的系统示意图
附图标记说明：
101抽提塔、201溶剂回收塔、401急冷油加压泵、402溶剂循环泵、301加热炉、302换热器
11急冷油进料、13溶剂、21较轻油相22沥青相、32减粘急冷油
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1
如图1所示，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143.30临界压力为3.71Mpa。
抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力4.1MPa，急冷油加压后与丁烷溶剂按重量比1∶2混合后进入抽提塔中部，另有急冷油重量2倍的丁烷溶剂进入抽提塔下部，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。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相加热到190℃后，送入回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力4.1MPa，塔内温度分布均匀为190℃。此时丁烷溶剂密度降低，溶解能力下降，从而实现溶剂丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到丁烷溶剂，并将其冷却至150℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为23mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
通过增加高压溶剂抽提减粘工艺，将急冷油黏度由1500mm2/s降低到23mm2/s，优于采用减粘塔工艺的急冷油黏度(65mm2/s)。减粘系统能耗为-325.45MJ/t减粘原料，即不消耗热量反而可以对外供热，优于传统方法的330.96MJ/t减粘原料。
实施例2
如图1所示，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。
抽提塔为筛板塔，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。沥青相降压至常压脱除溶剂后，作为燃料油采出。
将超临界抽提塔塔顶流出的较轻的油相加热到210℃后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力4.1MPa，塔内温度分布均匀为210℃。此时正丁烷溶剂密度降低，溶解能力下降，从而实现溶剂正丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正丁烷溶剂，并将其冷却至160℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为21mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。减粘系统能耗为-294.67MJ/t。
实施例3
如图1所示，从乙烯装置油洗塔底部引出一股急冷油，其温度为210℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm2/s。
正戊烷溶剂温度为200℃，压力为3.5MPa。正戊烷临界温度为196.81℃，临界压力为3.37MPa。
抽提塔为筛板塔，超临界抽提塔的压力3.5MPa，急冷油加压进入抽提塔顶部，重量为急冷油4倍的正戊烷溶剂进入抽提塔底部，塔顶温度202℃，塔釜温度200℃。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。
将提塔塔顶流出的较轻的油相加热到250℃后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力3.5MPa，塔内温度分布均匀为250℃。此时溶剂正戊烷密度降低，溶解能力下降，从而实现溶剂正戊烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正戊烷溶剂，并将其冷却至200℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为30mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。减粘系统能耗为-400.38MJ/t。
实施例4
如图1所示，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。
抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力4.1MPa，急冷油加压后与丁烷溶剂按重量比1∶1混合后进入抽提塔中部，另有急冷油重量2倍的丁烷溶剂进入抽提塔下部，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。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相加热到190℃后，送入回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力4.1MPa，塔内温度分布均匀为190℃。此时丁烷溶剂密度降低，溶解能力下降，从而实现溶剂丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到丁烷溶剂，并将其冷却至150℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为23mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
通过增加高压溶剂抽提减粘工艺，将急冷油黏度由1500mm2/s降低到22mm2/s，减粘系统能耗为-270.12MJ/t减粘原料。
实施例5
如图2所示，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。
抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力4.1MPa，急冷油加压后与丁烷溶剂按重量比1∶2混合后进入抽提塔中部，另有急冷油重量2倍的丁烷溶剂进入抽提塔下部，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。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相降低压力到0.5MPa，送入回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力0.5MPa，塔内温度分布均匀为155℃。此时丁烷溶剂由超临界态转变为气态，溶解能力下降，从而实现溶剂丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到丁烷溶剂，并将其冷却至150℃加压至4.1MPa循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为23mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
通过增加高压溶剂抽提减粘工艺，将急冷油黏度由1500mm2/s降低到23mm2/s，优于采用减粘塔工艺的急冷油黏度(65mm2/s)；物耗为处理每吨急冷油消耗63.64kg丁烷，优于传统方法的188kg调质油。
实施例6
如图2所示，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。
抽提塔为筛板塔，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，沥青相降压至常压脱除溶剂后，作为燃料油采出。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相降低压力到0.5MPa后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力0.5MPa，塔内温度分布均匀为165℃。此时正丁烷溶剂由超临界态转变为气态，溶解能力下降，从而实现溶剂正丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正丁烷溶剂，并将其冷却至160℃加压到4.1MPa循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为21mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。减粘系统物耗为处理每吨急冷油消耗70.93kg正丁烷。
实施例7
如图2所示，从乙烯装置油洗塔底部引出一股急冷油，其温度为210℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm2/s。
正戊烷溶剂温度为200℃，压力为3.5MPa。正戊烷临界温度为196.81℃，临界压力为3.37MPa。
以筛板塔为超临界抽提塔，超临界抽提塔的压力3.5MPa，急冷油加压进入抽提塔顶部，重量为急冷油4倍的正戊烷溶剂进入抽提塔底部，塔顶温度202℃，塔釜温度200℃。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。
将超临界抽提塔塔顶流出的较轻的油相降低压力到0.5MPa后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力0.5MPa，塔内温度分布均匀为202℃。此时溶剂正戊烷由超临界态转变为气态，溶解能力下降，从而实现溶剂正戊烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正戊烷溶剂，并将其冷却至200℃加压至3.5MPa循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为30mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。减粘系统物耗为处理每吨急冷油消耗27.49kg正戊烷。
实施例8
如图2所示，油洗塔底部引出一股急冷油，其温度为210℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm2/s。
正戊烷溶剂温度为200℃，压力为3.5MPa。正戊烷临界温度为196.81℃，临界压力为3.37MPa。
以筛板塔为超临界抽提塔，超临界抽提塔的压力3.5MPa，急冷油加压进入抽提塔顶部，重量为急冷油5倍的正戊烷溶剂进入抽提塔底部，塔顶温度202℃，塔釜温度200℃。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。
将超临界抽提塔塔顶流出的较轻的油相降低压力到0.5MPa后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力0.5MPa，塔内温度分布均匀为202℃。此时溶剂正戊烷由超临界态转变为气态，溶解能力下降，从而实现溶剂正戊烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正戊烷溶剂，并将其冷却至200℃加压至3.5MPa循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为30mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。减粘系统物耗为处理每吨急冷油消耗26kg正戊烷。
实施例9
如图3示，从急冷油塔底引出一股急冷油11，急冷油11经急冷油加压泵401增压后进入抽提塔101。溶剂13从抽提塔101下部进入，对急冷油进行逆流液相抽提。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脱除溶剂后做为燃料油或沥青产品采出。较轻油相21通过降低压力后，进入溶剂回收塔，溶剂被蒸发，与减粘急冷油分离，回收的溶剂由回收塔塔顶排出，减粘急冷油32从塔底排出。溶剂经换热器302和溶剂循环泵402调整温度压力后循环使用。减粘急冷油返回急冷油塔中部，降低急冷油黏度的同时优化了油洗塔的温度梯度分布。
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。
抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力4.1MPa，急冷油加压后与丁烷溶剂按重量比1∶2混合后进入抽提塔中部，另有急冷油重量2倍的丁烷溶剂进入抽提塔下部，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。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相降压至0.5MPa加热到190℃后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为蒸发器，其压力0.5MPa，温度为190℃。此时丁烷溶剂变为气体被蒸发出来，溶解能力下降，从而实现溶剂丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到丁烷溶剂，并将其加压到4.1MPa冷却至150℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为24mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
通过增加高压溶剂抽提减粘工艺，将急冷油黏度由1500mm2/s降低到23mm2/s，优于采用减粘塔工艺的急冷油黏度(65mm2/s)。
实施例10
如图3所示，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。
抽提塔为筛板塔，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。沥青相降压至常压脱除溶剂后，作为燃料油采出。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相减压到0.5MPa加热到210℃后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为蒸发器，其压力0.5MPa，其温度分布均匀为210℃。此时正丁烷溶剂变为气体被蒸发出来，溶解能力下降，从而实现溶剂正丁烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正丁烷溶剂，并将其加压到4.1MPa冷却至160℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为22mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
实施例11
如图3所示，洗塔底部引出一股急冷油，其温度为210℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm2/s。
正戊烷溶剂温度为200℃，压力为3.5MPa。正戊烷临界温度为196.81℃，临界压力为3.37MPa。
抽提塔为筛板塔，抽提塔的压力3.5MPa，急冷油加压进入抽提塔顶部，重量为急冷油4倍的正戊烷溶剂进入抽提塔底部，塔顶温度202℃，塔釜温度200℃。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。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相降压到0.5MPa加热到250℃后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力0.5MPa，塔内温度分布均匀为250℃。此时溶剂正戊烷密度降低，溶解能力下降，从而实现溶剂正戊烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正戊烷溶剂，并将其冷却至200℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为32mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
实施例12
如图3所示，从乙烯装置油洗塔底部引出一股急冷油，其温度为210℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm2/s。
正戊烷溶剂温度为200℃，压力为3.5MPa。正戊烷临界温度为196.81℃，临界压力为3.37MPa。
以筛板塔为超临界抽提塔，超临界抽提塔的压力3.5MPa，急冷油加压进入抽提塔顶部，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202℃，塔釜温度200℃。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。
将抽提塔塔顶流出的较轻的油相降压到0.5MPa加热到250℃后，送入溶剂回收塔中部。溶剂回收塔为筛板塔，该塔压力0.5MPa，塔内温度分布均匀为250℃。此时溶剂正戊烷密度降低，溶解能力下降，从而实现溶剂正戊烷与减粘急冷油的分离。从溶剂回收塔塔顶分离得到正戊烷溶剂，并将其冷却至200℃循环使用。从溶剂回收塔塔釜分离得到减粘急冷油黏度为34mm2/s，减粘急冷油降温到120℃、降压到0.2MPa返回乙烯装置急冷系统油洗塔中部。
对比例：
现有的减粘塔工艺为从乙烯装置急冷油循环系统引出一股急冷油，其温度为195℃，压力为0.16MPa，其黏度为1500mm2/s。乙烷炉裂解气温度为500℃，压力为0.16MPa。该急冷油与乙烷炉裂解气混合进入减粘塔，减粘塔压力为0.16MPa，温度为272℃，塔顶分离得到减粘急冷油，塔底分离出重燃料油。272℃的减粘急冷油(黏度为65mm2/s)进入油洗塔下部。现有方法损失了乙烷炉裂解气的高品位热能，还将其带入到急冷系统中，能耗为330.96MJ/t减粘原料。
Claims (7)
1.一种降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于所述方法包括：
来自油洗塔底部的急冷油经超临界溶剂抽提和回收后得到减粘的急冷油；
(1)超临界溶剂抽提：从油洗塔塔底引出一股急冷油，在抽提塔内在溶剂的超临界条件下利用溶剂实施逆流抽提，塔顶分离出较轻的油相；
(2)回收为以下方式之一：
升温回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，升温后通入溶剂回收塔在超临界条件下分离得到溶剂和减粘急冷油；
降压溶剂回收：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过降低其压力使溶剂气化，通入溶剂回收塔分离得到溶剂和减粘急冷油；
蒸发回收溶剂：从步骤(1)得到的较轻的油相，通过降压后加热蒸发的回收溶剂，通入溶剂回收塔分离得到溶剂和减粘急冷油；
减粘急冷油降低温度和压力后返回急冷油塔中部，溶剂循环使用；
所述溶剂是选自C2-C6烷烃或烯烃中的一种或其混合物。
2.如权利要求1所述的降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于：
所述溶剂为C3-C5烷烃中的一种或其混合物。
3.如权利要求1所述的降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于：
所述超临界溶剂抽提中急冷油进料温度为150-230℃，溶剂进料温度为90-250℃，溶剂与急冷油的重量比为2-6。
4.如权利要求4所述的降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于：
溶剂与急冷油的重量比为3-5。
5.如权利要求1所述的降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于：
所述抽提塔压力高于溶剂的临界压力，并且压力范围为1MPa-10MPa，抽提塔的温度高于溶剂的临界温度，并且顶部的温度为90℃-250℃，塔顶温度高于塔釜0-20℃。
6.如权利要求1所述的降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于：
升温回收时，溶剂回收塔的压力高于溶剂的临界压力，并且压力范围为1MPa-10Mpa；溶剂回收塔的温度高于溶剂的临界温度和抽提塔的温度，并且温度范围为90℃-300℃；
降压回收时，溶剂回收塔的压力在溶剂的临界点以下，并且压力范围为0.1MPa-1Mpa；溶剂回收塔的温度为90℃-250℃；
蒸发回收时，溶剂回收塔的压力为0.1MPa-0.5Mpa；温度为90℃-300℃。
7.如权利要求1所述的降低乙烯装置急冷油黏度的方法，其特征在于：
步骤(2)中，所述的减粘急冷油降低温度到110-140℃，降低压力至比油洗塔压力大0-0.1Mpa后返回急冷油塔中部。
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