CN104611005B - 一种增产焦化柴油的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增产焦化柴油的工艺方法。该方法包括：在焦化主分馏塔轻蜡油侧线采出设置蜡油汽提塔；来自焦化装置吸收稳定单元再吸收塔的塔顶干气引入蜡油汽提塔，降低焦化蜡油的油气分压，利用焦化蜡油自身的热量将其中较轻的柴油馏分汽提出来，从蜡油汽提塔塔顶返回焦化主分馏塔或者经过柴油汽提塔后返回焦化主分馏塔，最终柴油汽提塔采出柴油馏分。本发明方法可以明显提高延迟焦化装置的柴油收率，实现增产焦化柴油的目的，并降低装置的能耗，增加装置经济效益，节省装置投资。

Description

一种增产焦化柴油的工艺方法
技术领域
本发明属于石油炼制领域，具体地说涉及一种增产焦化柴油的工艺方法。更具体说是一种回收焦化蜡油中焦化柴油的工艺方法。
技术背景
延迟焦化过程是炼油厂采用热裂化工艺将重质油（如重油，减压渣油，裂化渣油等）在高温条件下进行裂解和缩合反应，生产气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦的过程，是石油深度加工的主要工艺之一，也是最成熟、最廉价的重油轻质化过程。焦化过程的液体产品主要是焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油。
焦化柴油的十六烷指数较高（可达50以上），经过加氢精制后是车用柴油燃料主要调和组分，且加氢精制的氢耗小、成本低，是炼厂产生经济效益的主要方面之一。焦化蜡油与相对应的直馏蜡油相比，含有较多杂质，密度、残炭值、硫、氮、金属含量较高，从组成看，芳烃和胶质含量也较高。一般情况下，常规炼厂将焦化轻蜡油送加氢裂化，将焦化重蜡油送催化裂化作原料，生成气体、汽油、中间馏分油等各种裂化产品，为炼油或化工装置提供原料。
在本世纪初期之前的延迟焦化装置，由于设计和生产流程规划等因素，从焦化主分馏塔侧线采出的焦化轻蜡油的初馏点约在230~250℃之间，10%点约在330~360℃之间，＜365℃的馏分约为10~20%。这部分高附加值的柴油馏分进入下游裂化装置，不仅增加了下游装置的处理负荷和操作费用，还使较轻的柴油馏分发生裂化反应，降低了全厂液收。为此，本世纪初期后建的延迟焦化装置大多改进设计，增加焦化主分馏塔柴油和轻蜡油、柴油和焦化顶循环油分馏段之间的塔板数，以提高焦化主分馏塔的分离精度，多产附加值较高的焦化柴油馏分；也有的装置通过增设焦化轻蜡油汽提塔，用过热蒸汽将轻蜡油中的柴油馏分汽提出来，使焦化轻蜡油的初馏点保持在300~320℃之间，以增产焦化柴油。但用过热蒸汽汽提焦化蜡油，一方面增加了回收柴油的单位成本；另一方面还增加了焦化主分馏塔的负荷，增加了塔顶冷凝冷却负荷，增加了含硫污水的量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种增产焦化柴油的工艺方法。可以明显提高焦化蜡油的初馏点，增产焦化柴油。
本发明提供的一种增产焦化柴油的工艺方法包括如下内容：在焦化主分馏塔轻蜡油侧线采出设置轻蜡油汽提塔，来自焦化装置吸收稳定单元再吸收塔的塔顶干气引入轻蜡油汽提塔，降低焦化蜡油的油气分压，利用焦化蜡油自身的热量将其中较轻的柴油馏分汽提出来，从蜡油汽提塔塔顶返回焦化主分馏塔，最终从焦化主分馏塔柴油侧线采出。脱除轻馏分的焦化蜡油从蜡油汽提塔塔底采出。
本发明提供了一种增产焦化柴油的工艺方法，包括以下内容：
（1）所述工艺方法包括焦化主分馏塔，在焦化主分馏塔的柴油采出侧线设置柴油汽提塔，轻蜡油采出侧线设置轻蜡油汽提塔；
（2）从焦化主分馏塔侧线采出的焦化轻蜡油从塔顶进入轻蜡油汽提塔；
（3）来自焦化吸收稳定单元的焦化干气从塔底引入轻蜡油汽提塔，所述焦化干气的压力为0.3~1.5MPa，温度为40~60℃；
（4）步骤（3）所得的轻蜡油汽提塔塔顶轻馏分直接返回焦化主分馏塔，经焦化主分馏塔柴油/轻蜡油分离段分馏，从焦化主分馏塔的柴油侧线采出其中柴油馏分，再经过柴油汽提塔汽提后，作为装置的柴油组分；
（5）步骤（3）所得的轻蜡油汽提塔塔底馏分作为轻蜡油组分。
本发明的工艺方法中，其中步骤（2）中焦化轻蜡油的采出温度一般为340℃~370℃，优选为350℃~365℃。
步骤（3）所述的焦化干气为焦化装置吸收稳定单元再吸收塔塔顶干气。通常，进入轻蜡油汽提塔的焦化干气的压力为0.3~1.5 MPa，优选为1.0~1.5 MPa；焦化干气的温度为40~60℃。
本发明的一种增产焦化柴油的工艺方法还可以包括如下内容：焦化干气引入蜡油汽提塔，降低焦化蜡油的油气分压，利用焦化蜡油自身的热量将较轻的柴油馏分汽提出来；蜡油汽提塔塔顶出来的塔顶气再进入柴油汽提塔作为汽提介质；从轻蜡油汽提塔汽提上去的柴油馏分最终从柴油侧线采出，而脱除轻馏分的焦化蜡油从蜡油汽提塔塔底采出。
具体的说，该技术方案包括以下内容：
（1）所述工艺方法包括焦化主分馏塔，在焦化主分馏塔的柴油采出侧线设置柴油汽提塔，轻蜡油采出侧线设置轻蜡油汽提塔；
（2）从焦化主分馏塔侧线采出的焦化轻蜡油从塔顶进入轻蜡油汽提塔，焦化干气从塔底引入轻蜡油汽提塔，对轻蜡油中的柴油馏分进行汽提；
（3）步骤（2）中轻蜡油汽提塔所得的塔顶轻馏分，从塔底进入柴油汽提塔，对从焦化主分馏塔进入柴油侧线柴油汽提塔的柴油馏分进行汽提；
（4）步骤（3）所述柴油汽提塔得到的塔顶轻馏分返回焦化主分馏塔，从柴油汽提塔塔底获得柴油；
（5）从步骤（2）所述轻蜡油汽提塔所得到的塔底馏分作为蜡油组分。
步骤（2）所述的焦化轻蜡油采出温度由焦化主分馏塔的具体操作条件决定，一般为340~370℃，优选350~365℃。
步骤（2）所述的焦化干气为焦化装置吸收稳定单元再吸收塔塔顶干气，通常，压力为焦化干气的压力为0.3~1.5 MPa，优选为1.0~1.5 MPa；焦化干气的温度为40~60℃。
步骤（3）所述的蜡油汽提塔塔顶轻馏分通常包括焦化干气和蜡油中相对较轻的馏分如柴油馏分。其中焦化干气从焦化主分馏塔塔顶出来，随焦化富气进入焦化吸收稳定单元，经过系列处理后得到焦化干气可以循环使用。
步骤（5）所述的蜡油组分作为装置产品外送，其初馏点一般控制在300~350℃之间，具体由焦化主分馏塔操作条件及加工费用决定。
本发明一种增产焦化柴油的工艺方法，通过设置焦化轻蜡油汽提塔，利用焦化装置外送的焦化干气对焦化轻蜡油进行汽提，提升焦化轻蜡油的初馏点，从而使焦化装置增产焦化柴油。与现有技术相比，本发明的工艺方法具有以下优点：
1、设置焦化轻蜡油汽提塔，把蜡油中的柴油馏分汽提出来，可以增产焦化柴油，增加装置经济效益，并有利于提高全厂液体收率。
2、设置轻蜡油汽提塔回收蜡油中柴油馏分，投资少、改造简单，无需焦化装置停工，不改变现有装置设备及流程。
3、利用焦化干气作为轻蜡油汽提介质，或者同时作为轻蜡油汽提塔和柴油汽提塔的汽提介质，可以节省额外蒸汽消耗，而且还有利于装置节能降耗。
4、利用焦化干气作为汽提介质，降低焦化主分馏塔塔顶冷凝负荷，减少装置酸性污水流量。
5、蜡油汽提塔塔顶气作为柴油汽提塔的汽提介质，不是返回主分馏塔，可以降低焦化主分馏塔柴油分馏段的负荷。
6、蜡油汽提塔塔顶气作为柴油汽提塔的汽提介质，可以减少蒸汽或干气的消耗，降低操作费用。
7、蜡油汽提塔塔顶气进入柴油汽提塔，利用柴油汽提段回收其中的部分柴油馏分。
8、本发明工艺技术先进合理，能耗水平低，对于旧装置的改造，具有设备改造量少、投资低、施工周期短、装置收益明显快捷等优点；对于新装置的设计建设，具有工艺合理先进、能耗水平低、装置经济效益高等特点。
附图说明
图1为本发明一种增产焦化柴油的工艺方法的一种流程示意图。
其中1为焦炭塔反应油气；2为焦化主分馏塔；3为柴油汽提塔；4为焦化轻蜡油汽提塔；5为焦化轻蜡油侧线采出；6为焦化柴油；7为焦化干气；8为焦化轻蜡油；9为蜡油汽提塔塔顶轻馏分；10为焦化柴油侧线采出；11为柴油汽提塔塔顶气体。
图2为本发明一种增产焦化柴油的工艺方法的另一种流程示意图。
其中，１为焦炭塔反应油气；2为焦化主分馏塔；3为柴油汽提塔；4为焦化轻蜡油汽提塔；5为焦化轻蜡油侧线采出；6为焦化柴油；7为焦化干气；8为焦化轻蜡油；9为蜡油汽提塔塔顶轻馏分；10为焦化柴油侧线采出；11为柴油汽提塔塔顶返回。
具体实施方式
下面结合图1对本发明一种增产焦化柴油的工艺方法进行描述：
焦炭塔反应油气1进入焦化主分馏塔2。从塔顶自上而下依次分出塔顶油气抽出、焦化柴油侧线采出10、焦化轻蜡油侧线采出5、焦化重蜡油采出，塔顶油气经冷凝得到焦化富气和焦化粗汽油，焦化富气经压缩去吸收稳定单元，得到焦化干气7、LPG和稳定汽油。焦化柴油采出在柴油汽提塔3中通过过热蒸汽将其中轻馏分汽提出去，柴油汽提塔塔顶返回11返回焦化主分馏塔2，在柴油汽提塔3塔底得到焦化柴油6外送。焦化轻蜡油侧线采出5进入焦化轻蜡油汽提塔4，塔底引入焦化干气7将其中蜡油汽提塔塔顶轻馏分9从塔顶汽提出去返回焦化主分馏塔2，焦化轻蜡油汽提塔4塔底得到焦化轻蜡油8。
本发明一种增产焦化柴油的工艺方法，通过利用焦化装置自身外送的焦化干气作为介质，设置焦化轻蜡油汽提塔对焦化轻蜡油采出进行汽提操作，使其中＜365℃的柴油馏分从焦化轻蜡油中汽提出来返回焦化主分馏塔进行分馏，最终从柴油侧线采出得到蜡油中的柴油馏分，从而达到增产焦化柴油的目的。本发明利用外送的焦化干气作为汽提介质，不需要额外的能耗实现了回收焦化蜡油中柴油的目的，工艺过程合理、实施简单、投资少、能耗低，经Pro-Ⅱ模拟计算可知，设置汽提塔回收焦化蜡油中柴油，使焦化蜡油的初馏点达到相同的指标，使用焦化干气作为汽提介质，可增产柴油15%~20%（焦化轻蜡油采出），节省10 kgf/cm2过热蒸汽0.017t/t蜡油采出，经济效益非常显著。
下面通过具体实施例对本发明方法作详细的说明。
实施例1
本发明的方法用于某200万吨/年延迟焦化装置。
焦化蜡油侧线采出设置汽提塔，汽提前焦化蜡油采出的性质见表1。利用焦化干气进行汽提操作。焦化干气组成见表2。通过汽提操作回收焦化蜡油中的柴油馏分，使焦化蜡油初馏点达到311℃，焦化蜡油的收率以原料的20%来计算。模拟计算结果见表3。
比较例1
某200万吨/年延迟焦化装置，焦化反应油气经焦化主分馏塔分馏得到焦化柴油、焦化蜡油。焦化蜡油经换热网络降温后直接外送。焦化蜡油性质见表1。
比较例2
某200万吨/年延迟焦化装置，焦化蜡油侧线采出设置轻蜡油汽提塔，汽提前焦化蜡油采出的性质见表1。利用10 kgf/cm2过热蒸汽进行汽提操作。通过汽提操作回收焦化蜡油中的柴油馏分，使焦化蜡油初馏点达到311℃，焦化蜡油的收率以原料的20%来计算。模拟计算结果见表3。
表1。
项目 实施例1 比较例1 比较例2
焦化蜡油采出 焦化蜡油采出 焦化蜡油
密度(20℃)，g/cm3 0.9022 0.9022 0.9022
馏程(TBP L%)，℃
IBP/5% 239/283 239/283 239/283
10%/30% 328/389 328/389 328/389
50%/70% 423/450 423/450 423/450
90%/ 95% 498/561 498/561 498/561
表2 焦化干气组成。
组分 组成(mol%) 组分 组成(mol%)
H2 10.88 C3H6 0.92
H2S ≯20mg/m3 C4H10 0.04
CH4 58.44 iC4H10 0.01
C2H6 20.12 iC4H8 0.04
C2H4 4.07 H2O 0.17
C3H8 0.96 O2 0.71
CO 3.30 CO2 0.34
总计 100.00 分子量 18.9
表3。
项目 实施例1 比较例1 比较例2
干气用量，t/t（对蜡油侧线采出） 0.019 — —
过热蒸汽量，t/t（对蜡油侧线采出） — — 0.017
焦化蜡油
密度(20℃)，g/cm3 0.9097 0.9022 0.9098
馏程(TBP L%)，℃
IBP/5% 311/352 239/283 311/352
10%/30% 372/404 328/389 371/403
50%/70% 434/456 423/450 433/456
90%/ 95% 512/586 498/561 511/580
从表中可见，本发明实施例1与比较例1相比，焦化蜡油的初馏点提高72℃。对于200万吨/年延迟焦化装置。以焦化蜡油20%的收率来计算，本发明增产柴油约6~8万吨/年。实施例1与比较例2相比，达到相同增产柴油的目的，可节省过热蒸汽约0.68万吨/年，以蒸汽价格为180元/吨计，本发明实施例1较比较例2增加经济效益约102万元/年。
下面结合图2，对本发明一种增产焦化柴油的另一种工艺方法进行描述：
焦炭塔反应油气1进入焦化主分馏塔2。从塔顶自上而下依次分出塔顶油气抽出、焦化柴油侧线采出10、焦化轻蜡油侧线采出5、焦化重蜡油采出，塔顶油气经冷凝得到焦化富气和焦化粗汽油，焦化富气经压缩去吸收稳定单元，得到焦化干气7、LPG和稳定汽油。焦化轻蜡油侧线采出5进入焦化轻蜡油汽提塔4，塔底引入焦化干气7将其中蜡油汽提塔塔顶轻馏分9从塔顶汽提出来进入柴油汽提塔3，焦化轻蜡油汽提塔4塔底得到焦化轻蜡油8。焦化柴油侧线采出10在柴油汽提塔3中，通过蜡油汽提塔塔顶轻馏分9将其中轻馏分汽提出去，柴油汽提塔塔顶返回11返回焦化主分馏塔2，在柴油汽提塔3塔底得到焦化柴油6外送。
本发明一种增产焦化柴油的工艺方法，通过利用焦化装置自身外送的焦化干气作为介质，设置焦化轻蜡油汽提塔对焦化轻蜡油采出进行汽提操作，使其中＜365℃的柴油馏分从焦化轻蜡油中汽提出来，其中柴油馏分和干气作为焦化柴油汽提塔塔底汽提介质对柴油汽提塔进行汽提。从柴油汽提塔塔底得到柴油馏分，从而达到增产焦化柴油的目的。本发明利用外送的焦化干气，不需要额外的能耗实现了回收焦化蜡油中柴油的目的，工艺过程合理、实施简单、投资少、能耗低，经Pro-Ⅱ模拟计算可知，设置汽提塔回收焦化蜡油中柴油，使焦化蜡油的初馏点达到相同的指标，使用焦化干气作为汽提介质，可增产柴油15%~20%（焦化轻蜡油采出），节省10 kgf/cm2过热蒸汽0.0076t/t蜡油采出，经济效益非常显著。
下面通过具体实施例对本发明方法作详细的说明。
实施例2
本发明的方法用于某200万吨/年延迟焦化装置。
焦化蜡油侧线采出设置轻蜡油汽提塔，汽提前焦化蜡油采出的性质见表1。利用焦化干气进行汽提操作。焦化干气组成见表2。汽提出来蜡油汽提塔塔顶轻馏分性质见表4，蜡油汽提塔顶轻馏分再进入柴油汽提塔，从柴油汽提塔塔底得到回收回来的柴油馏分性质见表4。通过汽提操作回收焦化蜡油中的柴油馏分，使焦化蜡油初馏点达到311℃，焦化蜡油的收率以原料的20%来计算。模拟计算结果见表5。
比较例3
某200万吨/年延迟焦化装置，焦化反应油气经焦化主分馏塔分馏得到焦化柴油、焦化蜡油。焦化蜡油经换热网络降温后直接外送。焦化蜡油性质见表5。
比较例4
某200万吨/年延迟焦化装置，焦化蜡油侧线采出设置汽提塔，汽提前焦化蜡油采出的性质见表1。利用10 kgf/cm2过热蒸汽进行汽提操作。通过汽提操作回收焦化蜡油中的柴油馏分，使焦化蜡油初馏点达到298℃，焦化蜡油的收率以原料的20%来计算。模拟计算结果见表5。
表4。
项目 蜡油汽提塔塔顶馏出物 柴油汽提塔塔底柴油馏分
温度，℃ 338.5 268.1
密度(20℃)，kg/m3 3.488 855.6
馏程(D86 L%)，℃
IBP/5% —/— 216.9/250.4
10%/30% —/246.5 264.6/277.9
50%/70% 272/332 294.8/316.1
90%/ 95% 392/— 351.4/359.1
表5。
项目 实施例2 比较例3 比较例4
干气用量（对蜡油侧线采出），t/t 0.013 — —
过热蒸汽量（对蜡油侧线采出），t/t — — 0.0076
焦化蜡油
密度(20℃)，g/cm3 0.9099 0.9022 0.9240
馏程(D86 L%)，℃
IBP/5% 298.6/345.31 239/283 298/343.9
10%/30% 368.4/401.8 328/389 367.7/401.2
50%/70% 432.4/455.2 423/450 431.9/454.9
90%/ 95% 510.5/577.8 498/561 509.81/576.63
从表中可见，实施例2与比较例3相比较，焦化蜡油的初馏点提高了59.6℃，5%馏出温度提高了69.5℃。对于200万吨/年延迟焦化装置。以焦化蜡油20%的收率来计算，实施例2可增产柴油约6~8万吨/年，按柴油和蜡油差价2000元/吨来计算，本发明实施例2较比较例3增加经济效益约1.2~1.6亿元/年。
实施例2与比较例4相比较，若达到相同增产柴油的目的，可节省过热蒸汽约0.304万吨/年，以蒸汽价格为180元/吨计，本发明实施例2对比较例4节约能耗约54.72万元/年。

Claims (12)

1.一种增产焦化柴油的工艺方法，包括以下内容：
（1）所述工艺方法包括焦化主分馏塔，在焦化主分馏塔的柴油采出侧线设置柴油汽提塔，轻蜡油采出侧线设置轻蜡油汽提塔；
（2）从焦化主分馏塔侧线采出的焦化轻蜡油从塔顶进入轻蜡油汽提塔；
（3）来自焦化吸收稳定单元的焦化干气从塔底引入轻蜡油汽提塔；
（4）步骤（3）所得的轻蜡油汽提塔塔顶轻馏分直接返回焦化主分馏塔，经焦化主分馏塔柴油/轻蜡油分离段分馏，从焦化主分馏塔的柴油侧线采出其中柴油馏分，再经过柴油汽提塔汽提后，作为装置的柴油组分；
（5）步骤（3）所得的轻蜡油汽提塔塔底馏分作为轻蜡油组分。
2.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述焦化干气的压力为0.3~1.2MPa，温度为40~60℃。
3.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中所述的采出焦化轻蜡油的温度为340℃~370℃。
4.按照权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中所述的采出焦化轻蜡油的温度为350℃~365℃。
5.按照权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（3）所述的焦化干气为焦化装置吸收稳定单元再吸收塔塔顶干气。
6.一种增产焦化柴油的工艺方法，包括以下内容：
（1）所述工艺方法包括焦化主分馏塔，在焦化主分馏塔的柴油采出侧线设置柴油汽提塔，轻蜡油采出侧线设置轻蜡油汽提塔；
（2）从焦化主分馏塔侧线采出的焦化轻蜡油从塔顶进入轻蜡油汽提塔，焦化干气从塔底引入轻蜡油汽提塔，对轻蜡油中的柴油馏分进行汽提；
（3）步骤（2）中轻蜡油汽提塔所得的塔顶轻馏分，从塔底进入柴油汽提塔，对从焦化主分馏塔进入柴油侧线柴油汽提塔的柴油馏分进行汽提；
（4）步骤（3）所述柴油汽提塔得到的塔顶轻馏分返回焦化主分馏塔，从柴油汽提塔塔底获得柴油；
（5）从步骤（2）所述轻蜡油汽提塔所得到的塔底馏分作为蜡油组分。
7.按照权利要求6所述的工艺方法，其特征在于，步骤（2）所述的焦化轻蜡油的采出温度为340~370℃。
8.按照权利要求7所述的工艺方法，其特征在于，步骤（2）所述的焦化轻蜡油的采出温度为350~365℃。
9.按照权利要求6所述的工艺方法，其特征在于，步骤（2）所述的焦化干气为焦化装置吸收稳定单元再吸收塔塔顶干气。
10.按照权利要求6或9所述的工艺方法，其特征在于，所述的焦化干气的压力为0.3~1.5MPa，温度为40~60℃。
11.按照权利要求10所述的工艺方法，其特征在于，所述的焦化干气的压力为1.0~1.5 MPa。
12.按照权利要求6所述的工艺方法，其特征在于，步骤（5）所述的蜡油组分作为装置产品外送，其初馏点控制在300~350℃。
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