CN106281441A

CN106281441A - 一种提高轻质油收率的原油加工工艺

Info

Publication number: CN106281441A
Application number: CN201510309151.XA
Authority: CN
Inventors: 肖立刚; 谢可堃; 魏治中; 王业华; 袁明江; 李志超; 王志刚; 张晓光; 王禹; 李胜山; 谢崇亮
Original assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Engineering and Construction Corp
Current assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Engineering and Construction Corp
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2017-01-04

Abstract

本发明公开了一种提高轻质油收率的原油加工工艺，属于原油加工技术领域。该加工工艺包括以下步骤：步骤1，将原油输送至常压深拔装置，得到直馏柴油以及常压渣油；直馏柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为370～390℃；步骤2，将步骤1所得常压渣油输送至重油催化裂化装置进行裂化反应，得到催化柴油；催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为370～390℃；步骤3，将步骤1所得直馏柴油及步骤2所得催化柴油输送至柴油加氢改质装置，采用对所述直馏柴油及催化柴油中的重组分具有加氢裂化功能的催化剂，使直馏柴油及催化柴油中的重组分裂化得到优质柴油产品。本发明的原油加工工艺可以实现原油的完全转化，有效提高轻质油收率，工艺流程短，经济效益显著。

Description

一种提高轻质油收率的原油加工工艺

技术领域

本发明涉及原油加工技术领域，特别涉及一种提高轻质油收率的原油加工工艺。

背景技术

在原油加工过程中得到的柴油、汽油等轻质油是重要的燃料用油。随着国民经济的飞速发展，我国对轻质油的需求量逐年增加。如何高效利用宝贵的原油资源，尽可能的提高轻质油收率，已成为非常重要的研究课题。

CN102234529A公开了一种重油加工组合工艺方法，利用减压深拔装置对进入的重油原料分离分级，将其切割为减压深拔蜡油和劣质超重油；劣质超重油进入溶剂脱沥青装置得到处理后的溶脱重油；减压深拔蜡油和溶脱重油分别进入具有不同反应区/段或反应器的催化裂化反应装置内进行反应；该发明适用于常渣与减渣的加工，尤其适用于高金属、高残炭、高稠环物质、高氮含量的劣质渣油加工处理过程，但不适用于低硫轻质原油的加工。

CN1464032A公开了一种常减压蒸馏-减粘一体化组合工艺，将原油经减压蒸馏直接生产高等级道路沥青，在减压蒸馏后增设了氧化减粘流程，可根据市场需求生产不同牌号的燃料油。该组合工艺投资低，技术成熟，但对原油的轻质化率很低，不适宜加工优质原油。

CN102443407A公开了一种原油深拔工艺方法，部分减压渣油循环回到减压炉前，和常压蒸馏塔底重油混合进入设置在减压炉前的减压闪蒸塔，在减压闪蒸塔塔底引入占进料质量1％～3％的高温氢气、氮气或过热蒸汽；利用高温循环减压渣油所携带的热量和高温氢气的汽提作用，在减压闪蒸塔内把常底油中较轻的馏分蒸发出来，降低了减压渣油的收率。但该工艺能耗很高，且减压渣油深拔之后质量较差，无法作为催化裂化装置的原料。

CN103773495A公开了一种加氢处理-催化裂化组合工艺方法，将蜡油和催化裂化循环油一起进入加氢处理反应区，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮及芳烃加氢饱和等反应，得到的加氢尾油进入催化裂化装置，在催化裂化催化剂存在下进行裂化反应，催化裂化循环油循环至加氢处理反应区，能提高汽油产品的收率和质量。但该工艺需要增加蜡油加氢处理装置，投资高、氢耗大，经济效益受到影响。

此外，我国内陆油田生产的原油有很多属于低硫原油，如大庆原油、长庆原油等。对于此类原油，宜采用重油催化裂化的加工路线，即原油经常压蒸馏后，常压渣油进入重油催化裂化装置加工。虽然重油催化裂化路线转化率高、效益好。但是重油催化裂化路线也存在能耗高、柴油质量差等问题，且工艺过程中发生的催化烧焦造成轻质油收率降低。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的常压蒸馏-重油催化裂化原油加工工艺的轻质油收率低。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种提高轻质油收率的原油加工工艺。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种提高轻质油收率的原油加工工艺，所述加工工艺包括以下步骤：

步骤1，将原油输送至常压深拔装置，利用所述常压深拔装置对所述原油进行分离，所得组分至少包括直馏石脑油、直馏柴油以及常压渣油；所述直馏柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为370～390℃；

步骤2，将步骤1所得常压渣油输送至重油催化裂化装置进行裂化反应，所得产物至少包括液化气、催化汽油以及催化柴油；所述催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为370～390℃；

步骤3，将步骤1所得直馏柴油及步骤2所得催化柴油输送至柴油加氢改质装置，所述柴油加氢改质装置中采用对所述直馏柴油及催化柴油中的重组分具有加氢裂化功能的催化剂，使所述直馏柴油及催化柴油中的重组分裂化得到柴油产品，所述柴油产品的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度≤365℃。

优选地，所述原油中硫的质量百分数为0.5％以下，所述原油在20℃下的密度为0.82～0.88g/cm³。

优选地，所述直馏柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为380℃。

优选地，所述催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为380℃。

进一步地，步骤1中，所述常压深拔装置中至少包括1个常压深拔塔；通过提高所述常压深拔塔的物料入口温度和/或增加所述常压深拔塔塔底蒸汽汽提量使所述直馏柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度达到370～390℃。

进一步地，步骤2中，所述重油催化裂化装置至少包括反应器以及分馏塔；通过提高所述分馏塔的物料入口温度和/或增加所述分馏塔塔底蒸汽汽提量使所述催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度达到370～390℃。

优选地，步骤2中，所述重油催化裂化装置中的反应器为流化床单段提升管式反应器或者流化床两段提升管式反应器。

优选地，步骤3中，将所述直馏柴油和催化柴油混合后输送至所述柴油加氢改质装置或者分别将所述直馏柴油和催化柴油输送至所述柴油加氢改质装置。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

1、本发明实施例提供的提高轻质油收率的原油加工工艺中，对原油首先采用常压深拔工艺，一方面提高了轻质油，如直馏柴油、直馏石脑油等的产量，另一方面减少了常压渣油的量，进而减少了重油催化裂化装置的原料，从而减少催化生焦。并且在重油催化裂化步骤中也采用深拔工艺，提高柴油产量，减少催化循环油的量，进一步提高轻质油收率。采用本发明实施例提供的原油加工工艺可以实现原油的完全转化，达到零渣油的目标，而且催化生焦量也得到合理的下降，有效提高轻质油收率，经济效益显著。

2、本发明实施例提供的原油加工工艺中，柴油加氢改质步骤中，除了对直馏柴油和催化柴油进行常规的加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮及芳烃加氢饱和等反应外，还对其中较重的组分进行加氢裂化反应，使最终所得柴油产品质量合格。

3、本发明实施例提供的原油加工工艺特别适合对我国生产的低硫轻质原油进行加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的原油加工工艺的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例一种提高轻质油收率的原油加工工艺，参见图1，所述加工工艺包括以下步骤：

本发明实施例对现有原油加工工艺中的常压蒸馏、重油催化裂化以及柴油加氢改质工艺进行优化，得到了一种能够提高轻质油收率的原油加工工艺。该原油加工工艺的原理为：

首先将原油输送至常压深拔装置，在常压深拔装置中，原油经过蒸馏分离后，得到直馏石脑油、直馏柴油等轻质组分以及常压渣油等重组分。直馏石脑油可以输送至下游设备进行后续的加工利用，常压渣油则被输送至重油催化裂化装置。在重油催化裂化装置中，常压渣油被裂化为液化气、催化汽油以及催化柴油等轻质组分。上述所得直馏柴油和催化柴油输送至柴油加氢改质装置。由于所得直馏柴油和催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％(ASTM 95％点)时的温度为370～390℃，高于现有的常规工艺的350℃。因此，为了使最终所得加氢柴油(即柴油产品)质量合格，在柴油加氢改质装置中，除了进行常规的加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮以及芳烃加氢饱和等反应对柴油进行精制改质外，还采用了对直馏柴油和催化柴油中的重组分有加氢裂化功能的催化剂，使直馏柴油和催化柴油中的重组分裂化，使所得加氢柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％(ASTM 95％点)时的温度降低至本领域要求的范围内(≤365℃)。直馏柴油和催化柴油中的重组分裂化后还得到一部分加氢石脑油。

综上，上述的原油加工工艺中，对原油首先采用常压深拔工艺，一方面提高了轻质油，如直馏柴油、直馏石脑油等的产量，另一方面减少常压渣油的量，进而减少重油催化裂化装置的原料，从而减少催化生焦。并且在重油催化裂化步骤中也采用深拔工艺，提高柴油产量，减少催化循环油的量，进一步提高轻质油收率。因此，本发明实施例提供的原油加工工艺可以实现原油的完全转化，达到零渣油的目标，而且催化生焦量也得到合理的下降，有效提高轻质油收率，而且工艺流程短，经济效益显著。

在上述的加工工艺中，所述原油优选低硫轻质原油，即原油中硫的质量百分数为0.5％以下，20℃下的密度为0.82～0.88g/cm³。所述轻质原油的来源可以是国内油田生产，也可以是进口的具有相似性质的原油、合成油、组分油或者燃料油等。

在上述的加工工艺中，直馏柴油和催化柴油的ASTM 95％点的温度可以是375℃、380℃、385℃等。如果直馏柴油和催化柴油的ASTM 95％点的温度过低，则直馏柴油和催化柴油的产量较低，影响最终轻质油收率，而如果直馏柴油和催化柴油的ASTM 95％点的温度过高，则对装置以及工艺的要求也较高，增加成本。直馏柴油和催化柴油的ASTM 95％点的温度均优选380℃。实验结果表明，将直馏柴油的ASTM 95％点的温度从常规的350℃提高到380℃，可以增加直馏柴油产量10～20％，同时相应减少常压渣油的产量；将催化柴油的ASTM 95％点温度由350℃提高到380℃，可以增加催化柴油产量10～20％，同时相应减少催化循环回炼油的数量。

在上述的加工工艺中，步骤1中，所述常压深拔装置中至少包括1个常压深拔塔；可在现有常压蒸馏塔基础上改进，或新建一个常压深拔塔。具体的改进方式和新建方式本发明实施例没有特殊限定，只要能够使常压深拔所得的直馏柴油的ASTM 95％点温度达到370～390℃即可。可以通过提高常压深拔塔的物料入口温度和/或增加所述常压深拔塔塔底蒸汽汽提量使所述直馏柴油的ASTM95％点温度升高，从而增加直馏柴油产量。

在上述的加工工艺中，步骤2中的重油催化裂化装置没有特殊的限定，本领域常规技术手段均可。其中的反应器可以是流化床单段提升管式反应器、流化床两段提升管式反应器。重油催化裂化装置中反应器布置、催化剂再生方式等同样没有严格限定，可以是不同的反应器布置、不同的催化剂再生方式等多种类型的催化裂化装置。重油催化裂化反应所用的催化剂也没有特殊限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行选择。可以通过提高重油催化裂化装置中的分馏塔的物料入口温度和/或增加所述分馏塔塔底蒸汽汽提量使所得催化柴油的ASTM 95％点温度达到370～390℃，从而增加催化柴油产量。还可以在分馏塔之后设置汽提塔，将从分馏塔抽出的柴油输送至汽提塔进一步净化之后，再进行后续的加氢改质。

在上述的加工工艺中，步骤3中，可以将所述直馏柴油和催化柴油全部混合后输送至柴油加氢改质装置进行加氢改质，也可以分别将直馏柴油和催化柴油输送至不同的柴油加氢改质装置或者部分混合输送至不同的柴油加氢改质装置。具体的工艺形式可以根据直馏柴油和催化柴油的产量、性质确定。

在上述的加工工艺中，步骤3中所用对直馏柴油和催化柴油中的重组分有加氢裂化功能的催化剂的具体种类没有严格的限定，本领域技术人员可以根据所得直馏柴油和催化柴油的性质确定所用催化剂的具体种类。

在上述的加工工艺中，原油在进入常压深拔塔之前要经过电脱盐，常压渣油由常压深拔塔进入重油催化裂化装置之前要经过换热，以满足重油催化裂化装置入口温度要求，直馏柴油和催化柴油进入柴油加氢改质装置之前也需要经过换热使温度达到柴油加氢改质装置入口温度。上述的电脱盐、换热工艺采用本领域常规技术即可，本发明实施例不作特殊限定。

实施例1

本实施例中，以加工长庆原油为例，提供一种本发明的提高轻质油收率的原油加工工艺。长庆原油的主要性质见表1。

表1长庆原油的主要性质

将上述原油加热到360℃进入常压深拔装置，得到直馏石脑油、直馏柴油、常压渣油等组分。其中直馏柴油包括轻柴油、中柴油以及重柴油。所得各组分的性质及收率如表2所示。常压深拔塔增加塔底的汽提蒸汽量15％，将直馏柴油的ASTM 95％点温度从常规的350℃提高到380℃，增加直馏柴油产量12％，相应减少常压渣油的产量。

本实施例中常压深拔装置的主要操作条件如表3所示。

表2常压深拔装置收率和产品性质

表3常压深拔装置主要操作条件

名称	单位	指标	名称	单位	指标
						原油进装置温度	℃	35	常一线抽出温度	℃	155
原油电脱盐温度	℃	～125	常二线抽出温度	℃	224
						原油电脱盐操作压力	MPa(g)	1.4	常三线抽出温度	℃	298
常压炉入口温度	℃	292	常四线抽出温度	℃	330
						常压炉出口温度	℃	365	常顶循抽出温度	℃	132
闪蒸塔进料温度	℃	180	常顶循返回温度	℃	87
						闪蒸塔压力	MPa(g)	0.08	常一中抽出温度	℃	195
闪蒸塔温度	℃	172	常一中返回温度	℃	135
						常压塔顶压力	MPa(g)	0.05	常二中抽出温度	℃	270
常压塔顶温度	℃	119	常二中返回温度	℃	200
						常压塔底温度	℃	357

将上述所得常压渣油由常压塔底抽出，经换热至160℃后输送至重油催化裂化装置。本实施例中重油催化裂化装置由反应-再生、分馏、吸收稳定(含气压机)、主风机～烟机系统、余热锅炉组成。反应部分采用流化床单段提升管式反应器。裂化反应产物进入分馏塔，增加分馏塔塔底蒸汽汽提量20％，使催化柴油的ASTM 95％点温度由350℃提高到380℃，增加催化柴油产量16％，相应减少催化循环回炼油的数量。所得柴油自分馏塔第16～18层塔盘抽出自流至柴油汽提塔，汽提后的柴油抽出后，经换热冷却至60℃，输送至柴油加氢改质装置。

上述重油催化裂化装置的原料(即常压渣油)的性质以及产物收率、主要操作条件分别如表4、表5所示。

表4重油催化裂化装置原料性质

项目	单位	数据
			密度	g/cm³(20℃)	0.908
粘度	mm²/s(100℃)	16.08
			残炭	m％	4.97
凝点	℃	32
			族组成	m％
饱和烃		75.7
			芳烃		17.9
沥青质+胶质		6.9
			元素分析	m％
C		86.72
			H		12.49
S		0.20
			N		0.42
金属含量	ppm
			Fe		28.6
Ni		2.8
			V		3.6
Ca		3.0

项目	单位	数据
			分子量		412

表5重油催化裂化装置收率及主要操作条件

一	原料	w％	参数	单位	数值
						1	常压渣油	100	分馏塔顶压力	MPa(绝)	0.28
二	产品		分馏塔顶温度	℃	130
						1	干气+损失	3.52	分馏塔底温度	℃	350
2	液化石油气	18.00	气压机入口压力	MPa(绝)	0.23
						3	汽油	36.70	气压机出口压力	MPa(绝)	1.6
4	轻柴油	32.00	吸收塔顶压力	MPa(绝)	1.5
						5	油浆	1.48	解吸塔顶压力	MPa(绝)	1.6
6	焦炭	8.30	解吸塔底温度	℃	142
							合计	100	再吸收塔顶压力	MPa(绝)	1.45
			稳定塔顶压力	MPa(绝)	1.1
									稳定塔顶温度	℃	59
			稳定塔底温度	℃	195

将常压深拔装置所得直馏柴油和重油催化裂化装置所得催化柴油混合后输送至柴油加氢改质装置。柴油加氢改质装置设置一台加氢反应器，反应部分采用冷高分和炉前混氢流程，分馏部分采用汽提塔和分馏塔双塔方案。在柴油加氢改质装置中，一方面对柴油进行加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮以及芳烃加氢饱和等反应对柴油进行精制改质，另一方面采用对直馏柴油和催化柴油中的重组分具有加氢裂化功能的催化剂，对直馏柴油和催化柴油中的重组分进行裂化，以降低加氢柴油的ASTM 95％点温度，使其满足柴油产品标准要求。同时，直馏柴油和催化柴油中的重组分裂化后还得到一部分加氢石脑油。

上述柴油加氢改质装置的原料和产品性质、所用催化剂性质以及主要操作条件见表6、表7以及表8。

表6柴油加氢改质装置原料和产品性质

表7柴油加氢改质装置催化剂性质

表8柴油加氢改质装置主要操作条件

本实施例采用常压深拔-重油催化裂化-柴油加氢改质组合工艺对原油进行加工，通过提高直馏柴油和催化柴油的ASTM 95％点温度，从而提高直馏柴油、催化柴油产量，进而提高轻质油收率。与目前常规的直馏柴油和催化柴油的ASTM 95％点温度为350℃的原油加工工艺相比，本实施例实现了原油的完全转化，没有渣油产生，全厂柴油产量增加15％，全厂轻质油收率提高2.5％，经济效益显著。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种提高轻质油收率的原油加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：所述原油中硫的质量百分数为0.5％以下，所述原油在20℃下的密度为0.82～0.88g/cm3。

3.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：所述直馏柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为380℃。

4.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：所述催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度为380℃。

5.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：步骤1中，所述常压深拔装置中至少包括1个常压深拔塔；通过提高所述常压深拔塔的物料入口温度和/或增加所述常压深拔塔塔底蒸汽汽提量使所述直馏柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度达到370～390℃。

6.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：步骤2中，所述重油催化裂化装置至少包括反应器以及分馏塔；通过提高所述分馏塔的物料入口温度和/或增加所述分馏塔塔底蒸汽汽提量使所述催化柴油的恩氏蒸馏馏出体积95％时的温度达到370～390℃。

7.根据权利要求6所述的加工工艺，其特征在于：步骤2中，所述重油催化裂化装置中的反应器为流化床单段提升管式反应器或者流化床两段提升管式反应器。

8.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：步骤3中，将所述直馏柴油和催化柴油混合后输送至所述柴油加氢改质装置或者分别将所述直馏柴油和催化柴油输送至所述柴油加氢改质装置。