CN104673371B

CN104673371B - 一种提高延迟焦化液体产品产率的方法

Info

Publication number: CN104673371B
Application number: CN201310660167.6A
Authority: CN
Inventors: 王洪彬; 李和杰; 黄新龙; 杜翔; 徐江华; 李节; 张海燕; 张瑞风; 贺玲; 陈小民
Original assignee: Sinopec Luoyang Petrochemical Engineering Corp; Sinopec Engineering Group Co Ltd
Current assignee: Sinopec Engineering Group Co Ltd; Sinopec Luoyang Guangzhou Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: CN104673371A

Abstract

本发明公开了一种提高延迟焦化液体产品产率的方法，该方法包括以下步骤：1)经换热后的新鲜进料与来自分馏塔的循环油混合后进入加热炉加热，加热到485℃～515℃的焦化温度后从焦炭塔的底部或／和上部进入焦炭塔进行焦化反应；2)步骤1)中焦化反应产生的高温油气从焦炭塔顶引出经急冷后去分馏塔进行分馏，分流塔顶出来的油气先经冷却，其中的不凝气经压缩机压缩后部分作为循环气返回焦炭塔从焦炭塔泡沫层以上入塔，与塔内焦化反应生成的油气混合后成为高温油气去分馏塔，分流塔底的重焦化蜡油部分作为循环油返回步骤1)。采用该方法可减少干气和焦炭的产率，提高液体产品收率。

Description

一种提高延迟焦化液体产品产率的方法

技术领域

本发明属于石油炼制技术领域，涉及到重油加工方法的改进，具体地说涉及一种提高延迟焦化液体产品产率的方法。

背景技术

重油加工分为加氢和脱碳两大类，在脱碳工艺中，因延迟焦化工艺可加工高残炭(10～45％)、高沥青质(5～20％)以及高金属含量(＞120μg/g)的劣质重油，且具有脱炭彻底、加工工艺流程简单、技术成熟、装置投资低等特点，故已成为重油加工的重要工艺之一。但因重油通过延迟焦化工艺加工，产生了部分低附加值的气体和焦炭，从而降低了延迟焦化工艺加工重油的经济效益。

为了降低延迟焦化工艺加工重油产生的气体和焦炭产率，提高液体产品的收率，石油炼制研究者研究和开发了相关的专利技术：

专利US4443325是利用减黏和焦化的组合工艺，将减黏馏出油分馏后，减黏渣油作为延迟焦化装置的进料，以提高液体的收率，该组合工艺流程较长，不仅装置投资高，其操作费用也高。

专利CN98117811.1公开了一种改进的延迟焦化工艺，是将焦化原料油先缓和热裂化，得到5V％～15V％的低沸点物质作为供氢剂和稀释剂，然后进入焦炭塔进行深度热裂化。采用该工艺可缓解焦化加热炉炉管的结焦，提高液体产品收率，但该工艺方法由2台加热炉组成，投资和能耗相应较高。

专利CN200910065261.0和CN200910065262.5公开了一种延迟焦化工艺，是利用延迟焦化装置的1台加热炉把浅度热裂化过程和深度热烈化过程有机地结合在一起提高液体产品产率的方法，该工艺流程简单，还可减缓加热炉辐射段炉管的结焦。

美国专利US4455219、US4784744、US5006223、US4378288、US4518487以及中国专利CN01143254.3、CN200410050791.5、CN03133538.1、CN02139673.6、CN02109408.X等主要是利用低沸点的物质部分或全部取代重质循环油，和新鲜进料一起加热到焦化温度(485～515℃)，然后从焦炭塔的底部入塔进行焦化反应，一方面提高了加热炉出口的温度，为焦炭塔内的重油反应提供了更多热量，另一方面降低了焦炭塔内油气的分压。据文献报道，焦化温度每增加5.6℃时，粗柴油收率增加1.1v％，或焦炭塔顶压力每降低0.05MPa，液体产品体积收率增加1.3v％。

虽然在焦化的进料中直接掺入低沸点的物质或分开加热然后再混合从焦炭塔的底部入塔可提高延迟焦化的液体收率，降低焦炭和气体的收率，但从焦炭塔的底部入塔，会显著提高生焦孔、反应层以及泡沫层内的油气线速，从而带来焦炭塔的震动，威胁着装置的安全生产；另外油气夹带焦粉严重，到分馏塔蒸馏后，产品携带焦粉，会影响到后续装置的加工，循环油携带大量的焦粉会加剧辐射段炉管的结焦，缩短装置的运行周期。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高延迟焦化液体产品产率的方法，采用该方法可减少干气和焦炭的产率，提高液体产品收率。

本发明提供的一种提高延迟焦化液体产品产率的方法，包括以下步骤：

1)经换热后的新鲜进料与来自分馏塔的循环油混合后进入加热炉加热，加热到485℃～515℃的焦化温度后从焦炭塔的底部或/和上部进入焦炭塔进行焦化反应；

2)步骤1)中焦化反应产生的高温油气从焦炭塔顶引出经急冷后去分馏塔进行分馏，分馏塔顶出来的油气先经冷却，其中的不凝气经压缩机压缩后部分作为循环气返回焦炭塔从焦炭塔内泡沫层以上入塔，与塔内焦化反应生成的油气混合后成为高温油气去分馏塔，分馏塔底的重焦化蜡油部分作为循环油返回步骤1)。

所述的新鲜进料包括但不限于减压渣油、常压渣油、重质原油、减压蜡油、脱油沥青、脱沥青油、渣油加氢重油、热裂化渣油、润滑油精制的抽出油、催化裂化的循环油和澄清油、乙烯裂解渣油、页岩油以及煤焦油和焦油沥青等中的一种或一种以上的混合物。

所述的循环气主要为C1～C6的烃类的混合物，此外还含有部分H₂S和H₂及少量的CO和CO₂。

所述的循环气与新鲜进料的质量比为0.5％～20％，优选1.0％～5.0％。

所述的循环气从焦炭塔内泡沫层以上2m及2m以上处注入焦炭塔。因焦炭塔为间歇进料，随着进料时间的延长，泡沫层会不断上移，为此在焦炭塔的中上部(最初泡沫层以上)设置至少2组进料口。

为了防止较低位置的循环气进料口因焦层升高而堵塞，因此当泡沫层接近或高于较低位置的循环气进料口时，可减少该进料口的循环气注入量(以不堵塞进料口为宜，注入量一般占循环气总进料的1％～15％)，这时可打开较高位置的循环气进料口阀门，注入剩余循环气。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)可降低焦化气体和焦炭的产率，提高液体产品的收率。

2)和已有技术相比，基本不改变现有焦化装置焦炭塔内生焦孔、反应层以及泡沫层的油气线速，对焦炭塔内的焦粉携带量影响较小。

3)与现有技术相比，仅添加少量阀门和工艺管道，因此流程简单，投资少。

4)循环气为装置所产，易得，且不用特殊处理，因此能耗很低。

附图说明

图1是本发明方法的工艺流程示意图。

图中：1-加热炉，2A、2B-焦炭塔，3-分馏塔，4A-a、4A-b、4B-a、4B-b-循环气入口阀，5-压缩机，6-新鲜进料，7-循环油，8-加热炉进料，9-高温油气，10-循环气。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详述，本领域技术人员可根据原料的性质、目的产品的要求，在本发明范围内很容易的选择适宜的操作参数。

具体实施方式

如图1所示，经换热后的新鲜进料6与来自分馏塔3的循环油7混合成为加热炉进料8，通过加热炉1加热到485℃～515℃的焦化温度后进入焦炭塔2A(或2B)进行焦化反应；这时来自压缩机5的一定量的循环气10先通过循环气入口阀4A-b(或者4B-b)进入焦炭塔2A(或2B)，以降低生成油气的分压，同时减少油气的停留时间；来自焦炭塔顶部的高温油气9(即焦化反应生成的油气和入塔循环气的混合气)经急冷后去分馏塔进行分馏，得到不凝气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油、重焦化蜡油，其中重焦化蜡油的一部分作为循环油与新鲜进料混合；不凝气经压缩机增压后，一部分作为循环气进入焦炭塔，另一部分去吸收稳定系统，得到干气和液化气。图1中示出的加热炉进料8从加热炉出来后是从焦炭塔底部入塔的，实际上，从加热炉出来的物料既可以从焦炭塔底部入塔，也可以从焦炭塔上部入塔，当然也可以从焦炭塔底部和上部同时入塔。

实施例1

120℃的重油I(新鲜进料，性质列于表1)经泵加压后分别经原料-柴油换热器、原料-顶循回流换热器、原料-轻蜡油换热器、原料-中段回流换热器、原料-重蜡油换热器以及原料-循环油换热器等换热后与来自分馏塔的循环油混合进入缓冲罐，然后由加热炉进料泵抽出进入加热炉1的对流段和辐射段加热，加热到495℃后进入焦炭塔2A进行焦化反应；来自压缩机的循环气(占新鲜进料的2.65％)先从焦炭塔2A中部靠下的循环气入口阀4A-b进入焦炭塔2A，以降低生成油气的分压，缩短生成油气停留时间，减少油气的二次热反应、提高油气的终馏点，达到提高液体产品产率的目的；出焦炭塔2A顶的高温油气9经急冷后去分馏塔3进行分馏，得到不凝气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和重焦化蜡油。

进料16小时后，关小焦炭塔2A中部靠下的循环气入口阀4A-b，使进气量占到总进气量的10％左右，以维持管道通畅；这时打开位于焦炭塔2A上部的循环气入口阀4A-a，使进气量占到总进气量的90％左右。

因加热炉为连续进料，而焦炭塔为间歇进料，当焦炭塔2A停止进料转入焦炭塔2B进料时，关小焦炭塔2A上部的循环气入口阀4A-a，进汽量占到总进汽量的10％左右，维持焦炭塔2A进气1.5小时后关闭所有进气阀门。

焦炭塔2B进料后，其循环气的注入方式和注入量同焦炭塔2A的操作。

所述循环气的组成见表2，工艺操作条件和产品分布见表3。

对比例1

120℃的重油I(性质列于表1)经泵加压后分别经原料-柴油换热器、原料-顶循回流换热器、原料-轻蜡油换热器、原料-中段回流换热器、原料-重蜡油换热器以及原料-循环油换热器等换热后与来自分馏塔的循环油混合进入缓冲罐，然后由加热炉进料泵抽出进入加热炉的对流段和辐射段加热，加热到495℃后进入一焦炭塔进行焦化反应；来自焦炭塔顶的高温油气经急冷后去分馏塔进行分馏，得到不凝气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和重焦化蜡油。其工艺条件和产品分布见表3。

从表3看出，实施例1与对比例1相比，在延迟焦化工艺操作条件相同的情况下，采用本专利技术向焦炭塔内注入2.65％的循环气与常规工艺相比，可使气体和焦炭的产率分别降低了0.68个百分点和0.89个百分点，液体产品的产率增加了1.55个百分点。

表1 实施例1和对比例1新鲜进料重油I的主要性质

表2 实施例1中循环气组成

表3 本发明专利方法与现有工艺的操作条件和产品分布对比

实施例2

实施例2的操作方法同实施例1，其新鲜进料重油II的主要性质见表4，注入焦炭塔内的循环气组成见表5，延迟焦化工艺的操作条件和产品分布见表6。

对比例2：

对比例2的操作方法同对比例1，其工艺条件和产品分布见表6。

从表6看出，实施例2与对比例2相比，在延迟焦化工艺操作条件相同的情况下，采用本专利技术向焦炭塔内注入7.71％的焦化干气与常规工艺相比，可使气体和焦炭的产率分别降低了1.51个百分点和2.19个百分点，液体产品的产率增加了3.68个百分点。

表4 实施例2和对比例2新鲜进料重油II的主要性质

表5 实施例2中的循环气组成

表6 本发明专利方法与现有工艺的操作条件和产品分布对比

Claims

1.一种提高延迟焦化液体产品产率的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的循环气与新鲜进料的质量比为0.5％～20％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的循环气与新鲜进料的质量比为1.0％～5.0％。

4.根据权利要求1～3所述的任一方法，其特征在于：所述的新鲜进料为减压渣油、常压渣油、重质原油、减压蜡油、脱油沥青、脱沥青油、渣油加氢重油、热裂化渣油、润滑油精制的抽出油、催化裂化的循环油和澄清油、乙烯裂解渣油、页岩油以及煤焦油和焦油沥青中的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1～3所述的任一方法，其特征在于：所述的循环气从焦炭塔内泡沫层以上2m及2m以上处注入焦炭塔。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的循环气从焦炭塔内泡沫层以上2m及2m以上处注入焦炭塔。