CN105176579A - 减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法及其装置，该方法首先将原料油输送至催化裂化装置，在催化剂的作用下进行反应，催化裂化后的料液不经分离直接进入溶剂抽提装置，经过溶剂抽提，将胶质、沥青质脱出，分别得到脱沥青油和脱油沥青；其次将得到的脱沥青油输送至超临界溶剂回收塔，分别得到溶剂和轻质油，所述的溶剂返回溶剂抽提装置循环使用，所述的轻质油进入分馏塔进行分馏，分别得到液化气、汽油和柴油等轻质油品；最后将脱油沥青输送至沥青调合装置，用原料减压渣油/煤焦油作沥青稀释剂，从而生产得到道路用的沥青。本发明对原料油进行了充分的利用，最大限度的将原料油轻质化，得到轻质油品。
Description
技术领域
本发明属于炼油、石油化工、煤化工领域，具体涉及一种减压渣油/煤焦油轻质化的方法，更为具体的说是将减压渣油/煤焦油轻质化处理和重交沥青调合工艺有机组合，生产轻质油品和重交沥青的减压渣油轻质化的工艺方法。
背景技术
随着经济持续发展的要求和环保法规的日益严格，人们对轻质清洁燃料的需求越来越大，这些都要求对现有的炼油技术进行完善和改进，以最低的成本加工原油生产出符合要求的产品。
因减压渣油/煤焦油黏度高、比重大、重金属和含硫量以及胶质、沥青质高，直接用于加氢裂化或催化裂化装置做原料，存在汽油和柴油收率低，热能损耗大，设备投资高等不利因素。根据减压渣油/煤焦油的特点，对减压渣油/煤焦油进行轻质化处理，对于充分利用减压渣油/煤焦油，提高轻质油品收率有重大意义。
随着我国汽车制造业和高速公路的飞跃发展，我国重交沥青的消费总量也呈现大幅增长。目前国内重交沥青还需大量进口，利用减压渣油生产重交沥青对满足我国经济发展有着一定意义。
专利CN1746265A公开了一种劣质油料催化裂化的加工工艺。劣质油料经催化裂化得到的轻柴油馏分返回催化裂化装置进行回炼，得到的重柴油馏分进行溶剂抽提，抽提出的重芳烃作为产品，抽余油返回催化裂化装置回炼。该工艺方法对劣质原油轻质化不够充分，对催化裂化油浆没有充分利用。
专利CN1093395A公开了一种利用高含蜡减压渣油生产优质普通石油沥青的方法。该方法将减压渣油进行溶剂抽提，得到润滑油料和道路沥青，同时得到高残炭重脱沥青油，将该高残炭重脱沥青油进行氧化处理，可以得到优质普通石油沥青。该方法没有对减压渣油进行充分有效的利用，不能生产出高等级重交沥青。
发明内容
本发明的目的针对现有技术存在的不足，提供一种减压渣油/煤焦油轻质化处理和重交沥青调合工艺有机组合，生产轻质油品和重交沥青的工艺方法。将原料最大限度的轻质化，并生产我国急需的高等级重交沥青。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将原料油输送至催化裂化装置，在催化剂的作用下进行反应，催化裂化后的料液不经分离直接进入溶剂抽提装置，经过溶剂抽提，将胶质、沥青质脱出，分别得到脱沥青油和脱油沥青；
(2)将得到的脱沥青油输送至超临界溶剂回收塔，分别得到溶剂和轻质油，所述的溶剂返回溶剂抽提装置循环使用，所述的轻质油进入分馏塔进行分馏，分别得到液化气、汽油和柴油等轻质油品；
(3)脱油沥青进入沥青调合装置，用原料减压渣油作沥青稀释剂，从而生产得到道路用的沥青。
本发明步骤(1)所述的原料油可以是来自常减压装置的>350℃渣油，也可以是高黏度、大比重、高硫的劣质原油，或中低温煤焦油，或者是这几种的混合物。
本发明步骤(1)所述的催化裂化装置所用的催化裂化催化剂包括一种或多种分子筛和耐热无机氧化物，或者进一步包括粘土；其中所述分子筛选自含或不含稀土元素的Y型沸石、含或不含稀土元素的超稳Y型沸石、ZSM-5沸石、ZRP沸石、β沸石，丝光沸石、Ω沸石中的一种或几种；耐热无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、氧化锆、氧化钛、氧化硼或碱土金属氧化物中的一种或几种；粘土选自高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、皂石、累脱土、海泡石、凹凸棒石、水滑石或硼润土中的一种或几种。
本发明步骤(1)所述的催化裂化装置只包括反应-再生系统。原料油完成催化裂化反应后，直接进入溶剂抽提装置。催化裂化得到的产品再进行溶剂抽提，有利于降低抽提难度，提高抽提效率。
本发明步骤(1)所述溶剂抽提装置采用一段抽提、一段沉降工艺，抽提与沉降在一个塔内完成，即抽提沉降塔。由于抽提与沉在一个塔内实现，内部结构可以大为简化，其体积也可以缩小，在抽提沉降塔内实现有温度梯度和低线速条件下操作，有利于降低操作及设备投资。
本发明步骤(1)所述的催化裂化装置的操作条件为：反应-再生系统的催化裂化反应温度470～550℃，催化剂再生温度650～750℃，催化剂与原料油的质量比4:1～15:1，反应时间0.5～5s，反应压力(表压)为0.1～0.5MPa。
本发明步骤(1)所述的溶剂抽提装置采用混合C4做溶剂，C4中正丁烷的含量为5～80wt％；抽提温度为90～140℃，抽提压力(表压)为2.8～4.2MPa，溶剂和被提取物料的体积比为4:1～7:1，脱沥青油收率达到70～85％，残炭值低至1.8～2.5％，并且Ni、V含量低。
本发明步骤(2)所述的超临界回收塔采用超临界工艺回收脱沥青油中的溶剂。
本发明步骤(3)所述的沥青调合单元，用脱油沥青为原料，用原料减压渣油/煤焦油作沥青稀释剂，稀释剂和脱油沥青的比例为0.5:1～5:1。得到的沥青25℃时针入度为40～140(0.1mm)，软化点为40～55℃，15℃时延度＞150cm。
一种用于实现上述减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的装置，该装置包括催化裂化装置和溶剂抽提装置，所述的催化裂化装置输出端与溶剂抽提装置一个输入端相连，所述的溶剂抽提装置顶部的输出端与超临界溶剂回收塔的输入端相连，所述的超临界溶剂回收塔顶部的输出端与溶剂抽提装置另一个输入端相连，所述的超临界溶剂回收塔底部的输出端与分馏塔的输入端相连；所述的溶剂抽提装置底部的输出端与沥青调和装置的一个输入端相连，原料油的输送管道上设有支路，该支路与沥青调和装置的另一个输入端相连。
本发明的有益效果：
(1)本发明对原料油进行了充分的利用，最大限度的将原料油轻质化，得到轻质油品。
(2)催化裂化装置和溶剂抽提装置相结合，反应-再生系统得到产品不经分离直接进入溶剂抽提装置，不仅简化了催化裂化装置，催化裂化得到轻组分更容易被溶剂抽提出来，催化裂化得到的催化油浆可直接作为溶剂脱沥青的部分原料，可明显降低渣油的粘度，有利于两相之间的传质，提高过程的抽提效率。
(3)采用超临界溶剂对渣油进行脱沥青抽提时，由于超临界流体的粘度低、传质速率高，以及轻液相与重液相的密度差大，容易分层等原因，抽提塔的结构可以大为简化，其体积也可以缩小。
(4)以混合C4作溶剂，减压渣油的脱沥青油收率高，其残炭值可以小于3.5％，Ni、V总含量小于2ppm。
(5)溶剂回收采用超临界工艺，回收溶剂温度高，装置能耗低；抽提塔采用较低的操作压力，设备易于制造，投资低。
(6)用原料减压渣油/煤焦油作沥青稀释剂，不仅易于混合均匀，保证所产沥青的质量，并解决了硬沥青软化点高、输送困难等问题。
(7)抽提塔采用较低的操作压力，因此设备易于制造、投资降低。
附图说明
图1是本发明一种将减压渣油/煤焦油轻质化处理和重交沥青沥调合工艺有机组合，生产轻质油品和重交沥青的工艺流程示意图。
1-原料油的输送管道，2-催化裂化装置，3-溶剂抽提装置，4脱沥青油，5-脱油沥青，6-超临界溶剂回收塔，7-溶剂，8-轻质油，9-分馏塔，10-气体，11-液化气，12-汽油，13-柴油，14-沥青调和装置，15-沥青。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
一种用于实现减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的装置，该装置包括催化裂化装置(2)和溶剂抽提装置(3)，所述的催化裂化装置(2)输出端与溶剂抽提装置(3)一个输入端相连，所述的溶剂抽提装置(3)顶部的输出端与超临界溶剂回收塔(6)的输入端相连，所述的超临界溶剂回收塔(6)顶部的输出端与溶剂抽提装置(3)另一个输入端相连，所述的超临界溶剂回收塔(6)底部的输出端与分馏塔(9)的输入端相连。所述的溶剂抽提装置(3)底部的输出端与沥青调和装置(14)的一个输入端相连，原料油的输送管道(1)上设有支路，该支路与沥青调和装置(14)的另一个输入端相连。
实施例1
一种用于实现减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，将原料油1通过原料油的输送管道(1)首先进入催化裂化装置(2)，催化裂化装置只包括反应-再生系统，原料油在催化裂化装置(2)内完成催化反应，所用的催化裂化催化剂为ZSM-5沸石、Ω沸石、氧化铝和蒙脱土，反应-再生系统的催化裂化反应温度500℃，再生温度700℃，催化剂与原料油的质量比4:1，反应时间5s，反应压力(表压)0.5MPa。催化裂化后的料液不经分离直接进入溶剂抽提装置(3)，所述溶剂抽提装置(3)采用一段抽提、一段沉降工艺，抽提与沉降在一个塔内完成，及抽提沉降塔。所述的抽提沉降塔顶部设有加热盘管用以控制塔顶温度和脱沥青油质量。所述的溶剂抽提装置(3)采用混合C4做溶剂，其中正丁烷的含量为40wt％；抽提温度为125℃，抽提压力(表压)为3.2MPa，溶剂和被提取物料的体积比为6:1，抽提沉降塔顶部得到脱沥青油(4)，脱沥青油(4)进入超临界回收塔(6)，在超临界回收塔(6)内实现溶剂(7)和轻质油(8)的分离。溶剂(7)返回溶剂抽提塔回用，轻质油(8)进入分馏塔(9)进行分离，分别得到气体(10)6.72wt％、液化气(11)6.94wt％、汽油(12)33.70wt％和柴油(13)36.85wt％。
得到15.78wt％的脱油沥青(5)从抽提沉降塔底部析出，进入沥调和装置(14)，用脱油沥青(5)为原料，用原料油1作沥青稀释剂，稀释剂和脱油沥青的比例为0.5:1。得到的沥青(15)25℃时针入度为87(0.1mm)，软化点为50℃，15℃时延度＞150cm。
表1原料油1的性质
实施例2
一种用于实现减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，将原料油2通过原料油的输送管道(1)首先进入催化裂化装置(2)，催化裂化装置只包括反应-再生系统，原料油在催化裂化装置(2)内完成催化反应，所用的催化裂化催化剂为不含稀土元素的超稳Y型沸石、ZRP沸石、氧化铝、氧化钛、硅藻土和蒙脱土，反应-再生系统的催化裂化反应温度480℃，再生温度670℃，催化剂与原料油的质量比7:1，反应时间0.5s，绝对压力0.1MPa。催化裂化后的料液不经分离直接进入溶剂抽提装置(3)，所述溶剂抽提装置(3)采用一段抽提、一段沉降工艺，抽提与沉降在一个塔内完成，及抽提沉降塔。所述的抽提沉降塔顶部设有加热盘管用以控制塔顶温度和脱沥青油质量。所述的溶剂抽提装置(3)采用混合C4做溶剂，其中正丁烷的含量为80％(m)；抽提温度为130℃，抽提压力为3.4MPa，溶剂和被提取物料的体积比为6:1，抽提沉降塔顶部得到脱沥青油(4)，脱沥青油(4)进入超临界回收塔(6)，在超临界回收塔(6)内实现溶剂(7)和轻质油(8)的分离。溶剂(7)返回溶剂抽提塔回用，轻质油(8)进入分馏塔(9)进行分离，分别得到气体(10)4.14wt％、液化气(11)9.84wt％、汽油(12)32.40wt％和柴油(13)38.32wt％等轻质油品。
得到15.28wt％的脱油沥青(5)从抽提沉降塔底部析出，进入沥调和装置(14)，用脱油沥青(5)为原料，用原料油1作沥青稀释剂，稀释剂和脱油沥青的比例为5:1。得到的沥青(15)25℃时针入度为83(0.1mm)，软化点为46℃，15℃时延度＞150cm。
表2原料油2的性质
表3产品分布
| 实施例1，wt％ | 实施例2，wt％ | |
| 气体 | 6.72 | 4.14 |
| 液化气 | 6.94 | 9.84 |
| 汽油 | 33.70 | 32.40 |
| 柴油 | 36.85 | 38.32 |
| 沥青 | 15.78 | 15.28 |
| 损失 | 0.01 | 0.02 |
由表3可以看出，本工艺得到的汽油和柴油等轻组分多，得到的沥青质量好，将劣质原油最大限度的转化为了轻质油品和高等级重交沥青。
Claims (10)
1.一种减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)将原料油输送至催化裂化装置，在催化剂的作用下进行反应，催化裂化后的料液不经分离直接进入溶剂抽提装置，经过溶剂抽提，将胶质、沥青质脱出，分别得到脱沥青油和脱油沥青；
(2)将得到的脱沥青油输送至超临界溶剂回收塔，分别得到溶剂和轻质油，所述的溶剂返回溶剂抽提装置循环使用，所述的轻质油进入分馏塔进行分馏，分别得到液化气、汽油和柴油等轻质油品；
(3)脱油沥青进入沥青调合装置，用原料减压渣油或煤焦油作沥青稀释剂，从而生产得到道路用的沥青。
2.根据权利要求1所述的减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：原料油是来自常减压装置的>350℃渣油，或是高黏度、大比重、高硫的劣质原油，或高中低温煤焦油，或者是这几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：催化裂化装置所用的催化裂化催化剂包括一种或多种分子筛和耐热无机氧化物，或者进一步包括粘土；其中所述分子筛选自含或不含稀土元素的Y型沸石、含或不含稀土元素的超稳Y型沸石、ZSM-5沸石、ZRP沸石、β沸石，丝光沸石、Ω沸石中的一种或几种；耐热无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、氧化锆、氧化钛、氧化硼或碱土金属氧化物中的一种或几种；粘土选自高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、皂石、累脱土、海泡石、凹凸棒石、水滑石或硼润土中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的减压渣油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：所述的催化裂化装置只包括反应-再生系统。
5.根据权利要求4所述的减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：反应-再生系统的催化裂化反应温度470～550℃，催化剂与原料油的质量比4：1～15：1，反应时间0.5～5s，反应的压力0.1～0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：所述溶剂抽提装置采用一段抽提、一段沉降工艺，抽提与沉降在一个塔内完成，即抽提沉降塔。
7.根据权利要求1或6所述的减压渣油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：所述的溶剂抽提装置采用混合C4做溶剂，C4中正丁烷的含量为5～80wt％；抽提的温度为90～140℃，抽提的压力为2.8～4.2MPa。
8.根据权利要求1所述的减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的方法，其特征在于：所述的沥青调合装置，用脱油沥青为原料，用原料减压渣油/煤焦油作沥青稀释剂，稀释剂和脱油沥青的比例为0.5:1～5:1。
9.一种用于实现权利要求1所述的减压渣油/煤焦油轻质化和生产重交沥青的装置，该装置包括催化裂化装置(2)和溶剂抽提装置(3)，所述的催化裂化装置(2)输出端与溶剂抽提装置(3)一个输入端相连，所述的溶剂抽提装置(3)顶部的输出端与超临界溶剂回收塔(6)的输入端相连，所述的超临界溶剂回收塔(6)顶部的输出端与溶剂抽提装置(3)另一个输入端相连，所述的超临界溶剂回收塔(6)底部的输出端与分馏塔(9)的输入端相连。
10.根据权利要求9所述的减压渣油轻质化和生产重交沥青的装置，所述的溶剂抽提装置(3)底部的输出端与沥青调和装置(14)的一个输入端相连，原料油的输送管道(1)上设有支路，该支路与沥青调和装置(14)的另一个输入端相连。
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