CN103387844A - 一种分离催化裂化油浆的方法 - Google Patents

Abstract

一种分离催化裂化油浆的方法，属于石油炼制及化工领域。该方法以糠醛、N-甲基吡咯烷酮、苯酚为极性溶剂（1），C5-C12烷烃和环烷烃为非极性溶剂（3），在两个萃取塔中进行催化裂化油浆的萃取，其中非极性溶剂（3）进入两个萃取塔下部，油浆（2）进入第一萃取塔（16）中下部，极性溶剂进入第一萃取塔上部，第一萃取塔底部流出的溶液进入第二萃取塔（17）上部。自第一萃取塔顶部流出的溶液经蒸发回收溶剂得到饱和烃组分（21），第二萃取塔顶部流出的溶液经蒸发回收溶剂得到芳烃组分（22），第二萃取塔底部流出的溶液经蒸发回收溶剂得到胶质组分（23）。催化剂90%以上富集到饱和烃组分中。

Description

一种分离催化裂化油浆的方法

技术领域

本发明属于石油炼制及化工领域，涉及到一种分离催化裂化油浆的方法。国际专利分类属于C10G。 

背景技术

催化裂化是炼油工业重要的二次加工手段，其加工量占二次加工量的50%以上。催化裂化过程产生大量的油浆，约占催化裂化原料量的5%左右，一般作为劣质原料或产品外卖，没有得到有效加工处理。经化验，油浆中含有15-30%左右的饱和烃，其它为芳烃和胶质、沥青质等。由于油浆中含有大量饱和烃，这部分饱和烃是优质的催化裂化原料，另外，油浆用作橡胶填充油或生产针状焦的原料使用，其中最好不含或少含饱和烃，这样可以增加填充油与橡胶的相容能力，提高针状焦的产品率和质量。而油浆中芳烃和胶质含量很高，芳烃和胶质的利用途径也不同，将两者分离可以为油浆的利用提供更多的途径，基于这个考虑，本发明专利开发了油浆萃取分离技术，可将油浆分离为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质三个组分。 

发明内容

1.一种用于催化裂化油浆分离的工艺，采用极性溶剂和非极性溶剂进行萃取，极性溶剂包括糠醛、N-甲基吡咯烷酮、苯酚，非极性溶剂包括C5-C15烷烃和环烷烃，其过程包括如下部分： 

（1）在第一萃取塔上部进入极性溶剂，中下部进入催化裂化油浆，下部进入非极性溶剂，三者在萃取塔内进行萃取过程，第一萃取塔温度为30-100℃，极性溶剂与催化裂化油浆的质量比为0.3-1.5:1，非极性溶剂与催化裂化油浆的质量比为0.3-1.8:1； 

（2）第一萃取塔顶部流出的为含有饱和烃的溶液，经蒸发回收溶剂后得到饱和烃组分，饱和烃组分中含有催化裂化油浆携带的90%以上的催化剂，饱和烃组分可作为原料直接返回催化裂化回炼； 

（3）第一萃取塔底部流出的溶液进入第二萃取塔上部，非极性溶剂进入第二萃取塔的下部，第二萃取塔温度为30-100℃，进入第二萃取塔的非极性溶剂的流量与进入第一萃取塔的催化裂化油浆的质量流量比为0.3-1.2:1； 

（4）第二萃取塔顶部流出的为含有芳香烃的溶液，经过滤回收催化剂，然后蒸发回收溶剂得 到芳烃组分；也可不经过滤直接蒸发回收溶剂得到芳烃组分； 

（5）第二萃取塔底部流出的为富含胶质、沥青质和芳香烃的溶液，经蒸发回收溶剂得到胶质组分。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用两个萃取塔进行催化裂化油浆的分离。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用C7-C12烷烃为非极性溶剂。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于非极性溶剂进入两个萃取塔的下部。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第一萃取塔底部流出的液体进入第二萃取塔上部。 

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化裂化油浆携带的催化剂大部分分离到饱和组分中。 

本发明专利提供的方法，可以将催化裂化油浆分离为饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质组分，其中饱和烃可作为催化裂化原料；芳烃可作为橡胶填充油、加氢裂化原料或用于生产针状焦的原料；胶质和沥青质组分可用于生产各种沥青。 

该工艺的另一个特点就是将油浆中的催化剂随饱和烃分离出来返回催化裂化，这样不仅降低了催化裂化催化剂损耗，还解决了油浆难以过滤的难题，为油浆组分的综合利用奠定了基础。一般催化裂化油浆中90%以上的催化剂随饱和烃被分离出来，与饱和烃一起返回催化裂化；如果饱和烃不返回催化裂化，也可以增加一台过滤机将饱和烃中的催化剂过滤出来，由于饱和烃的粘度相比催化裂化油浆要小得多，所以饱和烃的过滤很容易，可以采用一般的过滤机即可，这也是本发明的独到之处。 

除饱和烃中含有的催化剂被分离外，剩余的催化剂基本上被分离到芳烃组分中，这部分催化剂量较少，约占整个油浆催化剂量的2-10%，这部分催化剂可以在芳烃溶液蒸发回收溶剂之前进行过滤脱除催化剂，因为这样溶液的粘度小，易于过滤，过滤机可以采用板框过滤机、金属滤芯过滤机等。 

芳烃溶液回收溶剂后得到芳烃，芳烃的含量达到90%以上，这部分芳烃可以用于生产针状焦、碳纤维等，也可以用于加氢裂化、加氢精制原料，还可以用于橡胶油。 

第二萃取塔底部出来的胶质溶液经回收溶剂后，得到胶质、沥青质组分，简称胶质组分。胶质组分中含有40%以上的胶质、沥青质，其余为芳烃，饱和烃含量很少，小于2%（重）。胶质组分由于含有大量胶质，所以硬度高，黏度大，延伸度好，是生产沥青的优质原料，可用于生产各种沥青。 

以上过程的溶剂回收，一般采用蒸发-汽提的方式进行，根据物料溶剂量的多少，可以采用多效蒸发和汽提方式，也可以采用单效蒸发和汽提方式。溶剂回收后，极性溶剂与非极性 溶剂不互溶，可以通过相分离分开，由于溶剂回收过程最后都采用汽提方式，所以极性溶剂中会含有水，水对极性溶剂的溶解性和选择性有不利影响，故极性溶剂需要脱水，脱水方式因所用极性溶剂而异。若为糠醛，一般先采用相分离分成糠醛相和水相，糠醛相去蒸发除去糠醛-水的共沸物，糠醛循环利用，共沸物冷凝冷却后再去相分离；水相一般采用蒸发的方法除去糠醛水的共沸物，水排出系统。其它极性溶剂的脱水方式一般采用蒸发的方法。非极性溶剂由于与水不互溶，所以无需脱水，可以直接循环利用。 

因此，通过本发明专利的应用，可以将附加值低的催化裂化油浆按照组成进行有效分离，每个组分都得到了有效利用，附加值也得以大幅提高，可以有效提高炼油厂的经济效益和资源利用率。 

附图说明

附图为该发明专利的工艺流程简图，图中主要设备说明如下： 

1.极性溶剂罐；2.催化裂化油浆罐；3.非极性溶剂罐；4,5,6.泵；7,8,9,10.流量计；11,12,13,14,15.换热器；16.第一萃取塔；17.第二萃取塔；18,19,20.溶剂回收系统；21.饱和烃组分；22.芳烃组分；23.胶质组分。 

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的方法。 

实施例1： 

按照石油产品四组分分析方法，表1是A催化裂化油浆的性质和组成。 

表1A油浆组成 

在实验室中利用中试装置对该催化裂化油浆进行萃取分离，如附图所示，第一萃取塔和第二萃取塔均为填料塔，塔内径均为30mm，第一萃取塔上段填料（上部极性溶剂入口与油 浆进料口之间）高度为1m，下段填料（油浆进料口与下部非极性溶剂入口之间）高度为0.5m，填料为θ环填料，第二萃取塔填料高度1.5m。极性溶剂使用糠醛，非极性溶剂使用C7-C11的混合烷烃。进入第一萃取塔油浆的流量为0.5kg/h，糠醛的流量为0.7kg/h，混合烷烃的流量为0.4kg/h，萃取温度塔顶为70℃，塔底为40℃，温度自上向下逐渐降低。第一萃取塔顶流出的溶液经蒸发回收溶剂后得到饱和烃组分，塔底流出的溶液用泵打入第二萃取塔上部。第二萃取塔上部温度50℃，下部温度40℃。进入第二萃取塔下部的非极性溶剂流量为0.3kg/h，自第二萃取塔顶部流出的溶液回收溶剂得到芳烃组分，底部流出的溶液经蒸发回收溶剂得到胶质组分。表2为个组分的产物分布，表3、表4、表5分别为饱和烃组分、芳烃组分和胶质组分的性质和组成。 

表2产物分布 

表3饱和烃组分的性质和组成 

由表3可以看出，催化裂化油浆经萃取后其饱和烃含量高达80%以上，与一般的蜡油相当，是催化裂化的优质原料。 

表4芳烃组分性质和组成 

表5胶质组分的性质和组成 

表6催化剂分布 

表6是催化剂分布表，由表6可以看出，催化剂92%留在了饱和烃组分中，芳烃组分中约7.9%，胶质组分中仅含有0.1%，这说明该工艺具有富集催化剂到饱和烃中的作用。 

实施例2： 

按照石油产品四组分分析方法，表7是B催化油浆的性质和组成。 

在实验室中利用与实施例1相同的中试装置对该催化裂化油浆进行萃取分离，工艺流程如附图所示，极性溶剂使用糠醛，非极性溶剂使用C5-C12的混合烷烃。进入第一萃取塔油 浆的流量为0.7kg/h，糠醛的流量为1.2kg/h，混合烷烃的流量为0.4kg/h，萃取温度塔顶为100℃，塔底为50℃，温度自上向下逐渐降低。第一萃取塔顶流出的溶液经蒸发回收溶剂后得到饱和烃组分，塔底流出的溶液用泵打入第二萃取塔上部。第二萃取塔上部温度60℃，下部温度30℃。进入第二萃取塔下部的非极性溶剂流量为0.6kg/h，自第二萃取塔顶部流出的溶液回收溶剂得到芳烃组分，底部流出的溶液经蒸发回收溶剂得到胶质组分。表8为个组分的产物分布，表8、表9、表10分别为饱和烃组分、芳烃组分和胶质组分的性质和组成。 

表7B油浆组成 

表8产物分布 

表9饱和烃组分的性质和组成 

由表9可以看出，催化裂化油浆经萃取后其饱和烃含量高达80%以上，与一般的蜡油相 当，是催化裂化的优质原料。 

表10芳烃组分性质和组成 

表11胶质组分的性质和组成 

表12催化剂分布 

表12是催化剂分布表，由表12可以看出，催化剂95%留在了饱和烃组分中，芳烃组分中约5%，胶质组分中不含催化剂，这说明该工艺具有富集催化剂到饱和烃中的作用。 

使用N-甲基吡咯烷酮、苯酚为极性溶剂代替糠醛进行上述实验，具有与糠醛相当的效果。 

当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，应当指出对本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均属于本发明权利要求的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种用于催化裂化油浆分离的方法，采用极性溶剂和非极性溶剂进行萃取，极性溶剂包括糠醛、N-甲基吡咯烷酮、苯酚，非极性溶剂包括C5-C15烷烃和环烷烃，其过程包括如下部分： 

（1）在第一萃取塔上部进入极性溶剂，中下部进入催化裂化油浆，下部进入非极性溶剂，三者在萃取塔内进行萃取过程，第一萃取塔温度为30-100℃，极性溶剂与催化裂化油浆的质量比为0.3-1.5:1，非极性溶剂与催化裂化油浆的质量比为0.3-1.8:1； 

（2）第一萃取塔顶部流出的为含有饱和烃的溶液，经蒸发回收溶剂后得到饱和烃组分，饱和烃组分中含有催化裂化油浆携带的90%以上的催化剂，饱和烃组分可作为原料直接返回催化裂化回炼； 

（3）第一萃取塔底部流出的溶液进入第二萃取塔上部，非极性溶剂进入第二萃取塔的下部，第二萃取塔温度为30-100℃，进入第二萃取塔的非极性溶剂的流量与进入第一萃取塔的催化裂化油浆的质量流量比为0.3-1.2:1； 

（4）第二萃取塔顶部流出的为含有芳香烃的溶液，经过滤回收催化剂，然后蒸发回收溶剂得到芳烃组分；也可不经过滤直接蒸发回收溶剂得到芳烃组分； 

（5）第二萃取塔底部流出的为富含胶质、沥青质和芳香烃的溶液，经蒸发回收溶剂得到胶质组分。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用两个萃取塔进行催化裂化油浆的分离。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用C7-C12烷烃为非极性溶剂。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于非极性溶剂进入两个萃取塔的下部。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第一萃取塔底部流出的液体进入第二萃取塔上部。 

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化裂化油浆携带的催化剂大部分分离到饱和烃组分中。 

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