CN104004540A - 一种从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法，包括a.对催化裂化油浆在360-400℃、1-3kPa减压拔头，分离出350-500℃的拔出油；b.将拔出油于60-110℃用糠醛按糠醛∶拔出油＝1-2.5∶1的重量比进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油。本发明还提供用于该方法的装置，包括减压塔和抽提装置，其中减压塔的理论塔板数为10-20，抽提装置的理论塔板数为4-9。

Description

一种从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种从石油加工产品中分离芳烃的方法及设备，更具体而言，涉及一种从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法及设备。

背景技术

催化裂化是当今重质油轻质化最重要的加工手段之一。为了适应原油的重质化和对轻质燃料油的需求，某些催化裂化装置直接加工常压渣油，还有一些催化裂化装置掺炼减压渣油。然而，原料变重给催化裂化装置带来许多不利影响，特别是结焦和结垢极易使装置不能正常运行。为了防止装置的结焦和结垢，同时维持装置的热平衡，许多炼油厂采用外甩油浆的办法解决这一矛盾。但是，随着原料不断重质化，油浆的产量将进一步增加。因此，对催化裂化油浆的综合利用越来越受到重视。

催化裂化油浆中含大约10％-30％的饱和烃，50％以上的芳烃和稠环芳烃，不高于10％的胶质和沥青质。其中，饱和烃是优质蜡油，可作为催化裂化装置的优质原料；芳烃是一种极有价值的化工产品，是生产炭黑、针状焦、重质道路沥青、橡胶填充油、塑料增塑剂、导热油、碳纤维等的优质原料，应用十分广泛，市场前景广阔；胶沥质可用来生产高等级道路沥青。目前，一般将催化裂化油浆作为廉价的重质燃料油烧掉，其中的成分未得到充分利用，若将催化裂化油浆有效地分离，进行深度加工，可以发挥更好的经济效益。

重芳烃产品是一种极有价值的化工产品，可作为聚氯乙烯增塑剂、导热油、橡胶软化剂使用。但是，现有技术中，对于催化裂化油浆中的重芳烃(催化裂化油浆中的芳烃和稠环芳烃的统称)分离的研究尚不充分。现有技术中，一般采用蒸馏或萃取的方式分离包括重芳烃的部分，但是，大多的研究都不是着眼于重芳烃的较为深度的分离，所获得的产品中重芳烃的含量存在一定限度。

中国发明专利申请201010218544.7(CN101892069A)公开了一种环保沥青再生剂及其制备方法，包括用有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶剂作为萃取剂对催化裂化油浆的减压馏分油进行萃取，得到所述沥青再生剂，其中催化裂化油浆的减压馏分油为以蜡油或重油为原料的催化裂化油浆进行减压蒸馏，得到的常压馏程为360-530℃的馏分油，该文献称所得到的沥青再生剂中芳烃的质量含量大于65％，但是未公开能达到的最高芳烃含量。

另外，中国发明专利申请200510017571.7(CN1861759A)公开了一种催化裂化油浆拔头工艺，把油浆分为轻、重两个组分，轻组分一部分回流，另一部分作为减粘裂化、延迟焦化或热裂化等装置的原料，重组分汽提后抽出，作为高等级道路沥青的调合软组分。该文献所公开的实例表明，与原料油浆相比，经拔头工艺处理所获得的重油浆的芳烃含量并无明显提高。类似地，中国发明专利申请201210555530.3(CN103059904A)公开了一种从油浆中生产橡胶软化剂的方法，于减压塔中两线抽出馏分，作为橡胶软化剂，约含80％的稠环芳烃，但是该文献并无实施例示例橡胶软化剂具体的芳烃含量。

总之，对于催化裂化油浆中的重芳烃的分离，尚有改进的必要，特别是，希望有一种方法或装置，能够以较短的流程获得重芳烃含量高的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法，包括

a.对催化裂化油浆在360-400℃、1-3kPa减压拔头，分离出350-500℃(指常压下的馏程)的拔出油；

b.将拔出油于60-110℃用糠醛按糠醛∶拔出油＝1-2.5∶1的重量比(下同)进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油。

本发明还提供一种用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置，包括

a.一个减压塔，理论塔板数为10-20，用于将催化裂化油浆减压拔头，分离出拔出油；

b.一个重芳烃抽提装置，理论塔板数为4-9，用于对由催化裂化油浆经减压拔头获得的拔出油用糠醛进行抽提。

利用本发明的方法和装置，可以由催化裂化油浆获得芳烃含量高(芳烃含量超过90％)的重芳烃产品，同时，抽余油(蜡油)的产品质量也得到有效提升。

附图说明

图1为本发明方法的一个实施方案的示意性流程图。

图2为本发明方法的又一个实施方案的示意性流程图。

图3为本发明方法的又一个实施方案的示意性流程图。

具体实施方式

在本发明中，催化裂化油浆是指含大约10％-30％的饱和烃，50％以上的芳烃和稠环芳烃，不高于10％的胶质和沥青质的石油加工产品。

在本发明中，如无其他说明，则所有操作在常温常压进行。

在本发明中，如无其他说明，则所有含量的比例均按重量计；涉及百分比时，以混合物的总重量为基准。

本发明的从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法包括

a.对催化裂化油浆在360-400℃、1-3kPa减压拔头，分离出350-500℃的拔出油；

b.将拔出油于60-110℃用糠醛按糠醛∶拔出油＝1-2.5∶1的重量比进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法中，在a步骤中，除了拔出油由侧线采出之外，塔顶采出气体和轻油，而塔釜采出重组分。其中塔顶的气体经分离后，可作为燃料供装置自用或送出装置，轻油除了用于回流之外，还可以部分作为中间产品送出装置；而塔釜采出的重组分可以用作沥青调合剂等。由于本发明着眼于重芳烃的分离，因此，下文对于塔顶和塔釜采出物的描述从略。此外，本领域普通技术人员同样可以理解，本发明的装置需要相应的管线及冷换设备、容器和机泵等连接，仅为简便的目的，在本说明书中不作赘述。

在本发明中，催化裂化油浆含大约10％-30％的饱和烃，50％以上的芳烃和稠环芳烃，不高于10％的胶质和沥青质。

在本发明方法中，在第一步骤(a步骤)中，催化裂化油浆在360-400℃，优选在365-390℃，1-3kPa，优选1.5-2.5kPa条件下进行减压拔头，分离出350-500℃的拔出油。减压拔头在减压塔中进行，减压塔的理论塔板数为10-20，优选为12-18。减压塔优选为填料塔。

在本发明方法的一个优选实施方案中，在a步骤中，催化裂化油浆分离为两线产品，借此提供不同规格的产品。在实际操作中，通过将产品分为多线采出，固然可以获得不同产品，但是，分为多线采出势必增加操作的复杂性与运行成本；分为两线采出，大致可以兼顾成本和产品之间不同的平衡；经进一步研究，发明人出乎意料地发现，如果将两线采出的分界点定于450℃，则可以明显区别两线产品的特征，例如粘度和凝固点，进而为后续处理提供条件，同时也能较好地兼顾运行成本。为此，按照这种进一步优选的实施方案，在a步骤中，催化裂化油浆分离为350-450℃(指常压下的馏程)的减一线拔出油和450-500℃(指常压下的馏程)的减二线拔出油，这样可以为后续的处理准备原料，实现产品的细分，提供不同规格的产品。

在本发明方法的第二步骤(b步骤)中，将拔出油用糠醛进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油(蜡油)。这些操作在抽提装置中进行，抽提装置的理论塔板数为4-9，优选为5-7。抽提装置优选为填料塔。重芳烃抽提的温度为60-110℃，优选为70-100℃。

在本发明方法的一个优选实施方案中，在b步骤中，将a步骤中分两线采出的拨出油分别实施重芳烃抽提，以获得性质不同的产品。减一线拔出油和减二线拔出油分别在不同的抽提装置中用糠醛进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油；在减一线拔出油用糠醛进行重芳烃抽提时，糠醛与减一线拔出油的比例为1-2∶1，抽提温度为60-95℃，优选70-90℃；在减二线拔出油用糠醛进行重芳烃抽提时，糠醛与减二线拔出油的比例为1.2-2.5∶1，抽提温度为70-110℃，优选75-95℃。这样，可以获得不同规格的重芳烃产品。经进一步研究，发明人出乎意料地发现，在一个优选的实施方案中，将减一线拔出油和减二线拔出油的分界点定于450℃的沸点，并分别在不同的抽提装置中用糠醛进行重芳烃抽提，获得的重芳烃及抽余油的性质(尤其是粘度、凝固点、残碳含量、碱性氮含量)存在明显的区别，从而获得不同的产品。在一个具体的实施方案中，减一线拔出油和减二线拔出油的重芳烃抽提在同一个重芳烃抽提装置中依次进行，实际操作中，只需切换两种进料并调整至相应操作条件，即可实现发明目的。当然，减一线拔出油和减二线拔出油也可以同时进入同一个重芳烃抽提装置中进行重芳烃抽提，这样即获得一种重芳烃产品。

本发明用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置包括：

a.一个减压塔，理论塔板数为10-20，用于将催化裂化油浆减压拔头，分离出拔出油；

b.一个重芳烃抽提装置，理论塔板数为4-9，用于对由催化裂化油浆经减压拔头获得的拔出油用糠醛进行抽提。

在本发明用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置的一个优选实施方案中，减压塔有两个侧线采出口，这样可以方便获得两种拔出油。

在本发明用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置的一个优选实施方案中，重芳烃抽提装置包括第一和第二重芳烃抽提装置，分别与减压塔的两个侧线采出口连通，以对应于不同的拔出油，最终获得两种重芳烃产品。当然，也可以采用一个重芳烃抽提装置交替处理两种拔出油，得到两种重芳烃产品，或者采用一个重芳烃抽提装置一并处理两种拔出油，获得一种重芳烃产品。

为实施从催化裂化油浆中分离重芳烃，本发明的装置适于在前述关于本发明方法的说明(包括对于相关设备的说明，下同)中所列举的条件操作；换言之，前述方法说明中的条件适用于本发明装置(例如，减压塔的理论塔板数为10-20，优选为12-18。减压塔优选为填料塔。抽提装置的理论塔板数为4-9，优选为5-7。抽提装置优选为填料塔。)，在此不一一赘述。

以下结合附图对本发明的方法及装置作示例性说明。

参考图1，催化裂化油浆1进入减压塔2，于其中减压拔头，分离出拔出油3；拔出油3进抽提装置4，于其中用糠醛抽提，得到抽余油(蜡油)5和重芳烃6。

参考图2，催化裂化油浆1’进入减压塔2’，于其中减压拔头，分离出减一线拔出油3’和减二线拔出油4’。两种拔出油3’，4’分别进第一抽提装置5’和第二抽提装置6’，于其中用糠醛抽提，由减一线拔出油3’得到第一抽余油(蜡油)7’和轻重芳烃8’，由减二线拔出油4’得到第二抽余油(蜡油)9’和重重芳烃10’。

如前所述，为适应催化裂化油浆实际组成、产量的变化，以及由此带来的减一线拔出油和减二线拔出油产量的变化，在一个具体实施方案中，第一重芳烃抽提装置和第二重芳烃抽提装置为同一个装置。图3即这一实施方案的示意图。如图3所示，催化裂化油浆11进入减压塔12，于其中减压拔头，分离出减一线拔出油13和减二线拔出油14。两种拔出油13，14分别进第一缓冲罐15和第二缓冲罐16储存，作为重芳烃抽提的原料。当减一线拔出油13从第一缓冲罐15作为减一线拔出油原料17引入重芳烃抽提装置19时，调整操作参数进行抽提，生产出抽余油20及轻重芳烃(或称1#重芳烃)21。当这种原料生产完毕后，将减一线拔出油原料17通过切换阀门22切换关闭，停止进料；切换阀22切换至接受来自第二缓冲罐16的减二线拔出油18原料，送入重芳烃抽提装置19，调整操作参数进行抽提，生产出抽余油120及重重芳烃(或称2#重芳烃)121。如此循环，完成一轮生产操作切换。这一实施方案通过切换操作，流程简单、方便。当然，在另一种具体的实施方案中，也可以不必设置切换阀，在这种实施方案中，减一线拔出油13和减二线拔出油14混合进入重芳烃抽提装置19进行抽提：一种情况是重芳烃抽提装置19直接与减一线拔出油和减二线拔出油管线连通，另一种情况是在减一线拔出油和减二线拔出油管线与重芳烃抽提装置之间仍可以设置第一缓冲罐15和第二缓冲罐16。显然，如果不设置切换阀22，则得到两线拔出油混合后抽提的产物。

实施例

以下通过实施例对本发明作进一步的说明。但本发明不受实施例的限制。

在各实施例中，采用实验装置，模拟生产情况，对催化油浆进行减压拔头及抽提试验。

在实施例中，催化裂化油浆原料性质如表1(源自中国大连西太公司)：

表1催化裂化油浆原料性质

实施例1

采用如图1所示的实验装置，按表4所示催化裂化油浆原料量，从催化裂化油浆中分离重芳烃。其中，催化裂化油浆经加温至375℃左右，进入14块理论塔板的减压塔，在2kPa的真空下经减压拔头，分离出350-500℃的拔出油；拔出油进抽提装置(理论塔板数为6)用糠醛进行重芳烃抽提。其中，糠醛与拔出油进料比例为1.5∶1(重量比)，抽提温度85℃，得到抽余油及重芳烃。

减压拔出油的性质如下表2所示：

表2原料减压拔出油性质

生产出的蜡油与芳烃性质如下表3。

表3拔出油抽提产品主要理化性质

实施例1的物料衡算如表4：

表4物料衡算

实施例2

采用如图2所示的实验装置，按表7所示催化裂化油浆原料量，从催化裂化油浆中分离重芳烃。其中，催化裂化油浆经加温至380℃，进入14块理论塔板的填料塔(减压塔)，在2kPa的真空下经减压拔头，分离出350-450℃的减一线拔出油和450-500℃的减二线拔出油。两种拔出油分别进不同的抽提装置(理论塔板数均为6)用糠醛进行重芳烃抽提。其中，减一线拔出油抽提时，糠醛与原料油进料比例为1.5∶1，抽提温度控制75℃，得到轻重芳烃及第一抽余油(蜡油)；减二线拔出油原料抽提时，糠醛与原料油进料比例为1.8∶1，抽提温度控制90℃，得到重重芳烃及第二抽余油(蜡油)。

减压拔出油的性质如下表5所示：

表5原料减压拔出油性质

生产出的蜡油与芳烃性质如下表6。

表6拔出油抽提产品主要理化性质

实施例2的物料衡算如表7：

表7物料衡算

实施例3

采用如图3所示的实验装置，以表10所示催化裂化油浆原料(如表1所示)量，从催化裂化油浆中分离重芳烃。其中，催化裂化油浆经加温至380℃左右，进入16块理论塔板的填料塔(减压塔)，在2kPa的真空下经减压拔头，分离出350-450℃的减一线拔出油和450-500℃的减二线拔出油。两种拔出油分别进第一缓冲罐和第二缓冲罐储存，作为重芳烃抽提的原料。减一线拔出油从第一缓冲罐作为减一线拔出油原料引入重芳烃抽提装置(理论塔板数6)，糠醛与原料油进料比例为1.5∶1，抽提温度控制75℃，得到轻重芳烃及第一抽余油；第一缓冲罐原料处理完后，进料切换阀切换至减二线拔出油原料，以减二线拔出油原料实施抽提，糠醛与原料油进料比例为1.8∶1，抽提温度控制90℃，得到重重芳烃及第二抽余油(蜡油)。

本实施例减压拔出油的性质如下表8所示：

表8原料减压拔出油性质

生产出的蜡油与芳烃性质如下表9。

表9拔出油抽提产品主要理化性质

实施例3的物料衡算如表10：

表10物料衡算

Claims (10)

1.一种从催化裂化油浆中分离重芳烃的方法，包括

a.对催化裂化油浆在360-400℃、1-3kPa减压拔头，分离出350-500℃的拔出油；

b.将拔出油于60-110℃用糠醛按糠醛∶拔出油＝1-2.5∶1的重量比进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油。

2.根据权利要求1的方法，其中催化裂化油浆含大约10％-30％的饱和烃，50％以上的芳烃和稠环芳烃，不高于10％的胶质和沥青质。

3.根据权利要求1或2的方法，其中在a步骤中，减压拔头在减压塔中进行，减压塔的理论塔板数为10-20。

4.根据权利要求1或2的方法，其中在a步骤中，催化裂化油浆分离为350-450℃的减一线拔出油和450-500℃的减二线拔出油。

5.根据权利要求1或2的方法，其中在b步骤中，重芳烃抽提在抽提装置中进行，抽提装置的理论塔板数为4-9。

6.根据权利要求4的方法，其中在b步骤中，将减一线拔出油和减二线拔出油分别在抽提装置中用糠醛进行重芳烃抽提，获得重芳烃及抽余油，抽提装置的理论塔板数为4-9；在减一线拔出油用糠醛进行重芳烃抽提时，糠醛与减一线拔出油的比例为1-2∶1，抽提温度为60-95℃；在减二线拔出油用糠醛进行重芳烃抽提时，糠醛与减二线拔出油的比例为1.2-2.5∶1，抽提温度为70-110℃。

7.根据权利要求4的方法，其中减一线拔出油和减二线拔出油的重芳烃抽提在同一个重芳烃抽提装置中依次进行，或者减一线拔出油和减二线拔出油同时进入同一个重芳烃抽提装置中进行重芳烃抽提。

8.一种用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置，包括

a.一个减压塔，理论塔板数为10-20，用于将催化裂化油浆减压拔头，分离出拔出油；

b.一个重芳烃抽提装置，理论塔板数为4-9，用于对由催化裂化油浆经减压拔头获得的拔出油用糠醛进行抽提。

9.根据权利要求8的用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置，其中，减压塔有两个侧线采出口。

10.根据权利要求8或9的用于从催化裂化油浆中分离重芳烃的装置，其中，重芳烃抽提装置包括第一和第二重芳烃抽提装置，分别与减压塔的两个侧线采出口连通。