CN105524645B

CN105524645B - 一种渣油的溶剂抽提加工方法

Info

Publication number: CN105524645B
Application number: CN201410567513.0A
Authority: CN
Inventors: 王红; 王子军; 王翠红; 佘玉成; 张百春
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: CN105524645A

Abstract

本发明公开了一种处理重质油的方法，所述重质油包括在20℃下的密度为1‑1.2g/mL的超重渣油和在20℃下的密度为0.934‑0.9995g/mL的常规渣油，该方法包括将至少部分萃取溶剂通入萃取塔的下部，将所述重质油通入所述萃取塔的中上部，使所述重质油与上行的所述萃取溶剂逆流接触进行萃取；其中，将所述超重渣油和所述常规渣油分别独立地通入所述萃取塔，且在所述萃取塔上，所述超重渣油的进料口高于所述常规渣油的进料口。通过上述技术方案，本发明能够有效地提高处理重质油的萃取效率。

Description

一种渣油的溶剂抽提加工方法

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体地，涉及一种处理重质油的方法。

背景技术

随着原油开采深度的不断加深，炼厂加工的原料的重质化、劣质化程度增加，但是现在的市场对轻油需求却在的快速增长。在这种情况下，有效利用不可再生的石油资源,如何将劣质、重质原料尽可能地转化是当前面临的重要课题。

重油的加工主要是脱碳和加氢、将碳氢重新分配的过程，无论是脱碳技术还是加氢技术，目的都是改变渣油中的碳氢比例，使碳氢重新组合，将渣油尽量加工成附加值较高的轻质产品。脱碳工艺包括焦化、溶剂脱沥青、重油催化裂化等；加氢包括加氢裂化、加氢精制等。加氢工艺产品质量较好，液体收率高，但由于使用高压反应设备造成投资较高。目前比较成熟的渣油加氢技术为固定床渣油加氢，但该工艺受到原料性质的制约，对原料的金属，残碳等指标要求比较严格,转化率低。沸腾床和浆液床的渣油加氢工艺原料适应性广，可以得到大量轻质油品，但轻质油品也需进一步处理才能得到合格产品，目前工业运转较少；移动床介于固定床和沸腾床之间，存在的问题是装置复杂，操作固难。

溶剂脱沥青工艺通过选择合适的溶剂和工艺条件，使渣油中的沥青质与油进行适度分离，并使渣油中的金属、硫、氮化物大部分或部分浓缩到沥青质中，利用溶剂脱沥青工艺脱除后续工艺最难处理的稠环芳烃、沥青质等，大幅度降低脱沥青油中的沥青和重金属等杂质含量，脱沥青油进一步进行加氢、催化裂化等工艺深度加工，脱油沥青作为气化原料制氢或者作为沥青调合产品出厂。将溶剂脱沥青与加氢、催化加工技术相结合，能够将价格低廉的劣质、重质原料尽可能的转化为转化为高附加值的产品，最大限度地提高劣质、重质原料的利用率，提高后续装置，如加氢、催化的运转周期。

萃取塔是溶剂萃取工艺的关键设备，它的通量和效率的高低决定了整个工艺设备的规模和大小。溶剂萃取的萃取塔分成几个区域，每个区域有其特定的作用，最下部一般作为重组分的沉降区；溶剂入口附近是沥青凝聚和洗涤区，在那里有新鲜溶剂注入以洗涤凝聚的重组分，使吸附在重组分上的油分进一步分离出来；在溶剂与原料渣油入口这一区间将需要的油分溶解出来，而富含沥青质或胶质的重组分被析出；原料油入口以上的部分是脱沥青油的提纯区，它显示类似选择性溶剂的作用，把已经溶解在脱沥青溶液中的非理想组分进一步除去，以保证脱沥青油质量。现有的溶剂萃取工艺中对原料油进萃取塔的方式一般是由塔的中上部固定位置进入，依靠采用一段或者两段的工艺调节脱沥青油的质量。在目前炼厂加工原料性质多变的情况下，不同性质的渣油往往混合后同时进入溶剂脱沥青装置。

发明内容

本发明的目的是克服萃取效率较低的缺陷，提供一种萃取效率较高的处理重质油的方法。

本发明的发明人发现，如果在萃取塔的不同高度处通入独立的超重渣油和常规渣油，能够提高萃取效率，由此得到了本发明。

为了实现上述目的，本发明提供了一种处理重质油的方法，所述重质油包括独立的在20℃下的密度为1-1.2g/mL的超重渣油和在20℃下的密度为0.9340-0.9995g/mL的常规渣油，该方法包括将至少部分萃取溶剂通入萃取塔的下部，将所述超重油通入所述萃取塔的中上部，使所述超重油与上行的所述萃取溶剂逆流接触进行萃取；将所述超重渣油和所述常规渣油分别独立地通入所述萃取塔，且在所述萃取塔上，所述超重渣油的进料口高于所述常规渣油的进料口。

通过上述技术方案，本发明能够有效地提高处理重质油的萃取效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明特别优选的一种实施方式的所使用的萃取塔的结构示意图。

附图标记说明

1 第一进料入口 11 第一进料分布器

111 第一填料

2 第二进料入口 21 第二进料分布器

211 第二填料

4 萃取物出口 6 萃取塔

7 萃取溶剂进口 71 萃取溶剂分布器

8 萃余液出口 9 加热器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、底、顶”通常是在本发明提供的装置正常使用的情况下定义的，具体地可参考图1所示的图面方向，“内、外”是指相应轮廓的内和外；使用的液体或气体的体积数值为20℃和1个标准大气压下的数值。

本发明提供了一种处理重质油的方法，所述重质油包括独立的在20℃下的密度为1-1.2g/mL的超重渣油和在20℃下的密度为0.9340-0.9995g/mL的常规渣油，该方法包括将至少部分萃取溶剂通入萃取塔的下部，将所述重质油通入所述萃取塔的中上部，使所述重质油与上行的所述萃取溶剂逆流接触进行萃取；将所述超重渣油和所述常规渣油分别独立地通入所述萃取塔，且在所述萃取塔上，所述超重渣油的进料口高于所述常规渣油的进料口。

其中，所述超重渣油与所述常规渣油的体积比可以在较大范围内变化，例如为1：(0.01-20)，优选为1：(0.01-15)，更优选为1：(0.1-15)，进一步优选为1：(0.2-10)。其中，所述超重渣油与所述常规渣油的体积比是指在单位时间内，通入所述萃取塔的所述超重渣油的体积相对于通入所述萃取塔的所述常规渣油的体积的比例。

其中，在所述萃取塔上，所述超重渣油的进料口高于所述常规渣油的进料口即可，即，所述超重渣油的进料口与所述萃取溶剂的进料口之间的高度差大于所述常规渣油的进料口与所述萃取溶剂的进料口之间的高度差即可，例如所述超重渣油的进料口与所述萃取溶剂的进料口之间的高度差相对于所述常规渣油的进料口与所述萃取溶剂的进料口之间的高度差的比例可以为(1.02-1.5)：1，优选为(1.05-1.3)：1。

其中，所述萃取温度可以根据所用的溶剂进行改变，例如可以为40-290℃，优选为60-270℃。特别优选地；所述萃取塔的塔底温度为50-220℃，塔顶温度为60-230℃。所述塔底温度低于所述塔顶温度。

其中，所述萃取塔的压力可以根据所用的溶剂进行改变，例如可以为1-7MPa，优选为2-6MPa。

其中，所述萃取溶剂的体积与所述超重渣油和所述常规渣油的总体积的比例可以在较大范围内变化，例如可以为(0.5-20)：1，优选为(1-15)：1；更优选为(2-10)：1。通入所述萃取塔的萃取溶剂的总体积与所述超重渣油和所述常规渣油的总体积的比例可以称为溶剂比。

其中，所述萃取溶剂可以含有具有2-8个碳原子的烃。例如，所述萃取溶剂包括但不限于乙烷、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷、庚烷和辛烷中的至少一种。优选地，所述萃取溶剂为C4-C6的烷烃或者烯烃或者以任意比例混合的混和溶剂，如所述萃取溶剂含有55-75体积％的正丁烷、24-45体积％的异丁烷。

其中，根据本发明的方法，将至少部分萃取溶剂通入萃取塔的下部，即，可以将全部萃取溶剂通入所述萃取塔的下部，也可以将萃取溶剂中的一部分通入所述萃取塔的下部，将萃取溶剂中的另一部分通入所述萃取塔的中上部，例如将萃取溶剂中的另一部分与所述超重渣油混合后经所述超重渣油的进料口通入所述萃取塔。

其中，根据本发明的一种优选实施方式，所述萃取溶剂包括第一萃取溶剂和第二萃取溶剂，所述第一萃取溶剂通入萃取塔的下部；所述第二萃取溶剂与所述超重渣油混合后经所述超重渣油的进料口通入所述萃取塔。所述第二萃取溶剂与所述超重渣油混合能够起到预混的作用。所述第二萃取溶剂与所述超重渣油的混合可以通过静态混合器进行。在该优选实施方式中，在通入所述萃取塔的萃取溶剂总量不变的情况下，将通入所述萃取塔的萃取溶剂分为第一萃取溶剂和第二萃取溶剂，分别通入萃取塔的下部和与所述超重渣油混合经所述超重渣油的进料口通入，能够进一步提高萃取效率。

其中，所述第一萃取溶剂与所述第二萃取溶剂的体积比可以为(0.1-1)：1，优选为(0.2-0.5)：1。

其中，所述第一萃取溶剂与所述第二萃取溶剂的组成可以相同或不同，优选所述第一萃取溶剂与所述第二萃取溶剂的组成相同。

本发明中，所述超重渣油是20℃相对密度为1-1.2g/mL的加拿大油砂沥青、天然沥青、减压渣油和常压渣油中的至少一种，所述常规渣油可以包括20℃相对密度为0.9340-0.9995g/mL的减压渣油、常压渣油和减粘裂化渣油中的至少一种；所述常压渣油可以为石油原油经常压分馏后剩余的沸程大于350℃的馏分；所述减压渣油可以为减压渣油经减压分馏后剩余的沸程大于500℃的馏分。

其中，从萃余液出口8导出的物料中含有脱油沥青，该物料可以用作焦化原料、浆液床加氢原料、气化原料、硬质沥青改性剂和锅炉燃料中的至少一种。

参考图1，说明本发明特别优选的一种实施方式；本发明的方法包括将所述重质油通入萃取塔6中进行萃取；该萃取塔包括萃取塔6以及从上到下依次设置且与所述萃取塔连通的至少一个萃取物出口4、至少一个萃取溶剂进口7和至少一个萃余液出口8；在所述萃取物出口4和所述萃取溶剂进口7之间，设置有至少两个进料入口，所述至少两个进料入口包括第一进料入口1和第二进料入口2；且所述第一进料入口1与同一个所述萃取溶剂进口7之间的高度差大于所述第二进料入口2与同一个所述萃取溶剂进口7之间的高度差；将所述超重渣油通入第一进料入口1，将所述常规渣油通入所述第二进料入口2。其中，所述第一进料入口1与同一个所述萃取溶剂进口7之间的高度差大于所述第二进料入口2与同一个所述萃取溶剂进口7之间的高度差即可，例如所述第一进料入口1与同一个所述萃取溶剂进口7之间的高度差相对于所述第二进料入口2与同一个所述萃取溶剂进口7之间的高度差的比例可以为(1.02-1.5)：1，优选为(1.05-1.3)：1。其中，所述萃取塔6可以为逆流萃取塔；所述萃取塔6的塔高和塔径可以为溶剂脱沥青领域常规的选择，例如塔高可以为15-40米，塔径可以为1-5米。其中，优选地，萃取溶剂进口7还连接有置于萃取塔6内的萃取溶剂分布器71；萃取溶剂可以经萃取溶剂分布器71得到分布。其中，所述第一进料入口1上可以连接有第一进料分布器11；所述第二进料入口2上可以连接有第二进料分布器21；所述第一进料入口1和所述第二进料入口2之间可以设置有筛板、转盘和填料中的至少一种。筛板、转盘和填料的选择和设置方式可以为本领域常规的选择，本领域技术人员对此十分熟知，本发明在此不再赘述。

实施例1

本实施例举例说明对包括所述超重渣油与所述常规渣油的超重油进行处理的方法。按照国家或者行业标准检测所述超重渣油与所述常规渣油的性质，结果如表1所示。

表1

分析项目	超重渣油	常规渣油
			密度(20℃)，g/cm³	1.1024	0.9740
粘度(100℃)，mm²/s	4360	1032
			残炭，重量％	23.8	13.2
H/C原子比	1.38	1.56
			饱和份，重量％	13.5	22.1
芳香份，重量％	51.6	29.0
			胶质，重量％	25.7	46.0
nC₇-沥青质，重量％	9.2	2.9

参考图1，设置萃取塔，该萃取塔包括萃取塔6以及从上到下依次设置且与所述萃取塔连通的萃取物出口4、第一进料入口1、第二进料入口2、萃取溶剂进口7和萃余液出口8，第一进料入口1与萃取溶剂进口7之间的高度差相对于第二进料入口2与萃取溶剂进口7之间的高度差的比例为1.15：1。第一进料入口1与置于萃取塔内的第一进料分布器11连接；第二进料入口2与置于萃取塔内的第一进料分布器21连接；在萃取塔内，第一进料入口1与第二进料入口2之间设置有第一填料111；第二进料入口2与萃取溶剂进口7之间设置有第二填料211；如上所述的填料均为规整填料。

参考图1，将超重渣油通入第一进料入口1，将常规渣油通入所述第二进料入口2，其中萃取塔中的压力为4.0MPa，总溶剂比为6：1，其中总溶剂比是指在单位时间内，通入萃取塔的溶剂的体积相对于超重渣油和常规渣油的总体积的比例；在单位时间内，通入萃取塔超重渣油和常规渣油的体积的比例为1:1；萃取溶剂含有62.94体积％的正丁烷、35.60体积％的异丁烷、0.54体积％的正戊烷和0.86体积％的异戊烷。按照0.3：1的比例，将萃取溶剂分为第一萃取溶剂和第二萃取溶剂，将第一萃取溶剂通入萃取溶剂进口7；萃取塔的塔底温度为125℃，塔顶温度为140℃；将第二萃取溶剂与常规渣油混合后经第一进料入口1导入。从萃取物出口4导出萃取物，从萃余液出口8导出萃余液。

对比例1

使用实施例1中所述的萃取塔进行萃取，不同的是，封闭第一进料入口1，将超重渣油和常规渣油按照1:1的比例混合后，经过第二进料入口2导入萃取塔6。

对比例2

使用实施例1中所述的萃取塔进行萃取，不同的是，封闭第一进料入口2，将超重渣油和常规渣油按照1:1的比例混合后，经过第一进料入口1导入萃取塔6。

测试实施例1

按照国家或行业标准中的方法，测定实施例1和对比例1、2得到萃取物去除萃取溶剂后的产物的性质，结果如表2所示。

表2

根据表2的数据可见，本发明提供的萃取塔和方法能够显著地提高萃取重质油的效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种处理重质油的方法，所述重质油包括在20℃下的密度为1-1.2g/mL的超重渣油和在20℃下的密度为0.934-0.9995g/mL的常规渣油，该方法包括将至少部分萃取溶剂通入萃取塔的下部，将所述重质油通入所述萃取塔的中上部，使所述重质油与上行的所述萃取溶剂逆流接触进行萃取；其特征在于：将所述超重渣油和所述常规渣油分别独立地通入所述萃取塔，且在所述萃取塔上，所述超重渣油的进料口高于所述常规渣油的进料口；所述超重渣油与所述常规渣油的体积比为1：(0.01-20)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超重渣油与所述常规渣油的体积比为1：(0.01-15)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述超重渣油与所述常规渣油的体积比为1：(0.1-15)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于：在所述萃取塔上，所述超重渣油的进料口与所述萃取溶剂的进料口之间的高度差相对于所述常规渣油的进料口与所述萃取溶剂进料口之间的高度差的比例为(1.05-1.3)：1。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述萃取塔的塔底温度为120-130℃，塔顶温度为135-145℃。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述萃取塔的压力为1-7MPa。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述萃取溶剂的体积与所述超重渣油和所述常规渣油的总体积的比例为(1-15)：1。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述萃取溶剂的体积与所述超重渣油和所述常规渣油的总体积的比例为(2-10)：1。

9.根据权利要求1、7或8所述的方法，其特征在于：所述萃取溶剂含有乙烷、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷、庚烷和辛烷中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述萃取溶剂含有C4的烷烃、C4的烯烃、C5的烷烃、C5的烯烃、C6的烷烃和C6的烯烃中的至少一种。

11.根据权利要求1、7、8和10中任意一项所述的方法，其特征在于：将全部萃取溶剂通入所述萃取塔的下部。

12.根据权利要求1、7、8和10中任意一项所述的方法，其特征在于：所述萃取溶剂包括第一萃取溶剂和第二萃取溶剂，所述第一萃取溶剂通入萃取塔的下部；所述第二萃取溶剂与所述超重渣油混合后经静态混合器经所述超重渣油的进料口通入所述萃取塔。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述第一萃取溶剂与所述第二萃取溶剂的体积比为(0.1-1)：1。