CN106635146A - 一种无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法和装置，装置包括1号静态混合器、2号静态混合器、3号静态混合器、脱氮沉降罐、氨洗沉降罐、油水分离罐、浓缩结晶单元和汽提塔。焦化蜡油与脱氮剂混合后沉降分离，分离后的焦化蜡油与稀氨水混合水洗，氨洗后的焦化蜡油经过加热进入汽提塔，用蒸汽或氮气作汽提剂对氨洗后焦化蜡油进行汽提，脱除氨洗后焦化蜡油中残留的水分和氨，汽提后的焦化蜡油送入蜡油储罐作催化裂化原料。脱氮尾渣和氨洗水与浓氨水混合后经油水分离罐进行油水分离。本发明通过脱氮、氨洗和汽提过程对焦化蜡油进行精制，提高了焦化蜡油的质量，有利于改善催化原料及产品的质量，用氨气或蒸汽两种汽提剂，增加了精制操作的灵活性。

Description

一种无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法和装置

技术领域

本发明属于石油加工及精制技术领域，涉及一种无废物排放的焦化蜡油脱氮精制方法。

背景技术

采用脱氮剂对焦化蜡油进行脱氮精制工艺技术的开发应用，为重油轻质化提供了一种有效地加工手段。然而，在实际生产中，由于所使用的脱氮剂为酸性物质，经自然沉降分离后的脱氮焦化蜡油还残留有少量的脱氮剂、脱氮尾渣等酸性物质，使得脱氮精制后的焦化蜡油的酸值大幅上升。这些残留的脱氮剂、脱氮尾渣等酸性物质对后续加工过程的催化剂活性和设备防腐蚀造成了极大危害。

国内科研人员对脱氮精制焦化蜡油进行后处理作了大量研究。在研究中采用方法，主要是将经脱氮剂脱氮精制后的焦化蜡油加入10～20%的脱盐水进行多次水洗，以脱除脱氮焦化蜡油中残留的脱氮剂、脱氮尾渣等酸性物质。这种简单的水洗方法，会导致水与焦化蜡油乳化，使得水洗处理后的焦化蜡油中含有大量的水分，严重影响后续加工过程的进料质量。CN102485842A提供一种固定床补充精制焦化蜡油加工方法，将脱氮并经重力沉降和电精制沉降分离后的焦化蜡油，通过一个装有碱性吸附剂的固定床吸附塔，以脱除焦化蜡油中残留的脱氮剂、脱氮尾渣等酸性物质。该方法虽然不需要加水洗涤，减少了脱氮组分残留，避免了焦化蜡油乳化带水问题，但是，由于受固定床所使用的吸附剂容量的限制，不能保持长周期连续运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法，对脱氮焦化蜡油进行精制，除去焦化蜡油中的所含有的盐类、水分和氨，以提高焦化蜡油的质量。本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置。

本发明的技术方案是：无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法，焦化蜡油与脱氮剂混合后经脱氮沉降罐沉降分离，分离后的焦化蜡油与稀氨水混合水洗，然后经氨洗沉降罐沉降分离。脱氮沉降罐的脱氮尾渣和氨洗沉降罐的氨洗水与浓氨水混合后经油水分离罐进行油水分离，分离出的油相到重油罐，水相经浓缩结晶单元进行浓缩结晶后到铵盐储仓。离开氨洗沉降罐的氨洗后焦化蜡油经过加热进入汽提塔，用蒸汽或氮气作汽提剂对氨洗后焦化蜡油进行汽提，脱除氨洗后焦化蜡油中残留的水分和氨，汽提后的焦化蜡油送入蜡油储罐作催化裂化原料。

脱氮剂加入量为焦化蜡油的0.5～2.0%（wt），焦化蜡油与脱氮剂混合后在脱氮沉降罐的沉降停留时间为10～20小时，脱氮沉降罐的温度是90～130℃。稀氨水的浓度为0.2～5.0%（wt），稀氨水的用量为焦化蜡油质量流量的0.5～10%（wt）。采用蒸汽汽提时，进入汽提塔的焦化蜡油经加热炉加热至180～250℃。采用氮气汽提时，汽提塔内焦化蜡油的温度为100～130℃，汽提塔的压力（绝对压力）为20～70kpa。浓氨水的浓度为10～28%（wt），浓缩结晶温度为70～90℃，浓缩结晶反应终点水相的PH值为5～8。脱氮剂为市售常规脱氮剂。

本发明无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置，包括1号静态混合器、脱氮沉降罐、2号静态混合器、3号静态混合器、氨洗沉降罐、油水分离罐、浓缩结晶单元和沉降总汇管。1号静态混合器的入口分别与焦化蜡油管路和脱氮剂罐连接，出口与脱氮沉降罐的进料口连接。脱氮沉降罐的上部出口通过2号静态混合器与氨洗沉降罐的进料口连接，稀氨水管路连接到2号静态混合器的入口。脱氮沉降罐和氨洗沉降罐的下部出口与沉降总汇管连接。沉降总汇管一头与浓氨水管路连接，另一头经3号静态混合器与油水分离罐进料口连接。油水分离罐的上部出口与重油罐连接，下部出口经浓缩结晶单元连接到铵盐储仓。装置设有汽提塔，汽提塔设有进料口、汽提剂入口、出料口和塔顶气体出口。汽提塔的进料口通过加热设备与氨洗沉降罐的顶部出口连接，出料口与蜡油储罐连接，塔顶气体出口与抽真空系统连接，汽提剂入口与氨气管路连接或通过预热设备与蒸汽管路连接。

用氨气作气化剂时加热设备为蒸汽加热器，氨洗沉降罐的顶部出口通过蒸汽加热器连接到汽提塔的进料口。用蒸汽作气化剂时装置设有加热炉、1号换热器和2号换热器。氨洗沉降罐的顶部出口通过1号换热器、加热炉连接到汽提塔的进料口，蒸汽管路通过加热炉连接到汽提剂入口。汽提塔的出料口通过2号换热器与蜡油储罐连接。

本发明无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法对脱氮并经重力沉降分离后的焦化蜡油加入稀氨水洗涤，将残留的脱氮剂、脱氮尾渣等酸性物质转化为可溶于水的无机铵盐，然后采用重力沉降和汽提方法脱除水和氨。脱氮尾渣经采用氨水中、浓缩结晶后，分离得到重油和氮磷复合肥原料，无废物排放。

本发明先采用稀氨水对脱氮沉降后的焦化蜡油进行氨水洗涤，使脱氮焦化蜡油中残留的脱氮尾渣、脱氮剂转化为可溶于水的无机铵盐，然后采用自然沉降、汽提方法去除氨洗后残留的盐类、水分和氨，从而使焦化蜡油达到深度精制的目的。使用本发明的方法对焦化蜡油进行精制后，焦化蜡油的碱性氮含量从原来的1400～1700ppm，降低到300 ppm以下，酸值控制在0.5mgKOH/g以下，油品总收率达到99.8%以上，提高了焦化蜡油的质量，有利于优化催化裂化的原料和产品质量，实现生产装置长周期连续运行。本发明无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置实现上述方法提供了必要设备，选用氨气或蒸汽两种汽提剂进行汽提，增加了焦化蜡油脱氮精制操作的灵活性。

附图说明

图1为本发明无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置流程示意图；

图2为本发明另一实施方案的流程示意图；

其中：

1—1号静态混合器、2—脱氮沉降罐、3—2号静态混合器、4—氨洗沉降罐、5—1号换热器、6—3号静态混合器、7—加热炉、8—汽提塔、9—2号换热器、10—油水分离罐、11—浓缩结晶单元、12—沉降总汇管、13—蒸汽加热器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置，如图1所示，包括1号静态混合器 1、脱氮沉降罐2、2号静态混合器3、3号静态混合器6、氨洗沉降罐4、油水分离罐10、浓缩结晶单元11、1号换热器5、加热炉7、2号换热器9、汽提塔8和沉降总汇管12。1号静态混合器的入口分别与延迟焦化装置的焦化蜡油管路和脱氮剂罐连接，出口与脱氮沉降罐的进料口连接。脱氮沉降罐的上部出口通过2号静态混合器与氨洗沉降罐的进料口连接，稀氨水管路连接到2号静态混合器的入口。脱氮沉降罐和氨洗沉降罐的下部出口与沉降总汇管连接。沉降总汇管一头与浓氨水管路连接，另一头经3号静态混合器与油水分离罐进料口连接。油水分离罐的上部出口与重油罐连接，下部出口经浓缩结晶单元连接到铵盐储仓。汽提塔设有进料口、汽提剂入口、出料口和塔顶气体出口，氨洗沉降罐的顶部出口通过1号换热器、加热炉的辐射段连接到汽提塔的进料口，汽提塔的出料口与蜡油储罐连接，汽提塔顶气体出口与抽真空系统连接，中压蒸汽管路通过加热炉的对流段连接到汽提剂入口。

焦化蜡油按80.0kg/h的流量连续进料，控制焦化蜡油温度为110～120℃，按1.3kg/h加入脱氮剂。焦化蜡油与脱氮剂一起进入到1号静态混合器1中进行混合反应后，进入脱氮沉降罐进行沉降分离，沉降停留时间为12小时。脱氮沉降罐上部排出的油与稀氨水一起进入到2号静态混合器3中进行混合洗涤后，进入氨洗沉降罐进行沉降分离，稀氨水浓度为1.2%，加入量为1.6kg/h，沉降时间为12小时。氨洗沉降罐顶部的排出氨洗后焦化蜡油，在加热炉7中加热至210～230℃后经上部的加料口进入汽提塔8，0.8Mpa中压蒸汽经加热炉的对流段预热后经下部汽提剂入口进入汽提塔，对氨洗后焦化蜡油进行汽提，蒸汽用量为0.85kg/h。汽提塔内焦化蜡油温度为210～230℃，液位控制在50～65%，汽提塔的塔顶压力（绝对压力）为30～45kpa。汽提塔底抽出的精制焦化蜡油到蜡油储罐，作催化裂化原料贮存。

脱氮沉降罐底部排出的脱氮尾渣和氨洗沉降罐底部排出的氨洗水均进入到沉降总汇管中，与浓氨水一起进入到3号静态混合器6中进行混合反应，浓氨水浓度为25%，加入量为1.4～1.5kg/h。反应混合物料进入到油水分离罐进行沉降分离。油水分离罐上层分离出的重油输送到重油罐贮存，下层分离出的铵盐水溶液输送到浓缩结晶单元，经浓缩结晶后得到氮磷复合肥的原料送到铵盐储仓贮存。

经分析计算，采用本方法处理后的焦化蜡油，其碱性氮含量从原来的1568ppm下降到334ppm，酸值从原来的0.62mgKOH/g，降低到0.35mgKOH/g。精制焦化蜡油水含量为32ppm，收率为96.6%，油品总收率为99.9%。

实施例2

本发明另一实施方式如图2所示，加热设备为蒸汽加热器13，氨洗沉降罐的顶部出口通过蒸汽加热器连接到汽提塔3的进料口。用氨气作汽提剂，氨气管路连接到汽提塔的汽提剂入口。其它流程与实施例1相同。

焦化蜡油80.0kg/h的流量连续进料，控制焦化蜡油温度为100～120℃，按1.4kg/h加入脱氮剂。焦化蜡油与脱氮剂一起进入到1号静态混合器中进行混合反应后，进入脱氮沉降罐进行沉降分离，沉降停留时间为15小时。脱氮沉降罐顶部排出的焦化蜡油与稀氨水一起进入到2号静态混合器中进行混合洗涤后，进入氨洗沉降罐进行沉降分离，稀氨水浓度为1.15%，加入量为4.2kg/h。

氨洗沉降罐顶部排出的氨洗后焦化蜡油，在蒸汽加热器13加热至100～120℃后经上部的加料口进入汽提塔8，氮气经下部汽提剂入口进入汽提塔，汽提塔内焦化蜡油温度为100～120℃，液位控制在50～65%，塔顶压力（绝对压力）为20～30kpa；氮气压力为0.4Mpa，氮气加入量为0.25kg/h。汽提塔底抽出的精制焦化蜡油到蜡油储罐，作催化裂化原料贮存。

脱氮沉降罐底部排出的脱氮尾渣和氨洗沉降罐底部排出的氨洗水均进入到沉降总汇管中，并与浓氨水一起进入到3号静态混合器中进行混合反应，浓氨水浓度为20%，加入量为1.8～2.5kg/h。反应混合物料进入到油水分离罐进行沉降分离。油水分离罐上层分离出的重油输送到重油贮罐贮存，下层分离出的铵盐水溶液输送到浓缩结晶单元，经浓缩结晶后得到氮磷复合肥的原料送到铵盐储仓贮存。

经分析计算，采用本方法处理后的焦化蜡油，其碱性氮含量从原来的1703ppm下降到292ppm，酸值从原来的0.65mgKOH/g，降低到0.37mgKOH/g。精制焦化蜡油水含量为44ppm，收率为96.5%，油品总收率为99.8%。

Claims (7)

1.一种无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法，焦化蜡油与脱氮剂混合后经脱氮沉降罐（2）沉降分离，分离后的焦化蜡油与稀氨水混合水洗，然后经氨洗沉降罐（4）沉降分离；脱氮沉降罐的脱氮尾渣和氨洗沉降罐的氨洗水与浓氨水混合后经油水分离罐（10）进行油水分离，分离出的油相到重油罐，水相经浓缩结晶单元（11）进行浓缩结晶后到铵盐储仓；其特征是：离开氨洗沉降罐的氨洗后焦化蜡油经过加热进入汽提塔，用蒸汽或氮气作汽提剂对氨洗后焦化蜡油进行汽提，脱除氨洗后焦化蜡油中残留的水分和氨，汽提后的焦化蜡油送入蜡油储罐。

2.根据权利要求1所述无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法，其特征是：所述脱氮剂加入量为焦化蜡油的0.5～2.0%（wt），焦化蜡油与脱氮剂混合后在脱氮沉降罐（2）的沉降停留时间为10～20小时，脱氮沉降罐的温度是90～130℃。

3.根据权利要求1所述无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法，其特征是：所述稀氨水的浓度为0.2～5.0%（wt），稀氨水的用量为焦化蜡油质量流量的0.5～10%（wt）。

4.根据权利要求1所述无废物排放焦化蜡油脱氮精制的方法，其特征是：采用蒸汽汽提时，进入汽提塔（8）的焦化蜡油加热至180～250℃；采用氮气汽提时，汽提塔内焦化蜡油的温度为100～130℃；所述汽提塔的压力为20～70kpa。

5.一种无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置，包括1号静态混合器 （1）、脱氮沉降罐（2）、2号静态混合器（3）、3号静态混合器（6）、氨洗沉降罐（4）、油水分离罐（10）、浓缩结晶单元（11）和沉降总汇管（12）；所述1号静态混合器的入口分别与焦化蜡油管路和脱氮剂罐连接，出口与脱氮沉降罐的进料口连接；所述脱氮沉降罐的上部出口通过2号静态混合器与氨洗沉降罐的进料口连接，稀氨水管路连接到2号静态混合器的入口；所述脱氮沉降罐和氨洗沉降罐的下部出口与沉降总汇管连接；所述沉降总汇管一头与浓氨水管路连接，另一头经3号静态混合器与油水分离罐进料口连接；所述油水分离罐的上部出口与重油罐连接，下部出口经浓缩结晶单元连接到铵盐储仓；其特征是：所述装置设有汽提塔（8），所述汽提塔设有进料口、汽提剂入口、出料口和塔顶气体出口，所述进料口通过加热设备与氨洗沉降罐的顶部出口连接，所述出料口与蜡油储罐连接，所述塔顶气体出口与抽真空系统连接，所述汽提剂入口与氨气管路连接或通过预热设备与蒸汽管路连接。

6.根据权利要求5所述的无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置，其特征是：所述加热设备为蒸汽加热器（13），所述氨洗沉降罐的顶部出口通过蒸汽加热器连接到汽提塔（3）的进料口。

7.根据权利要求5所述的无废物排放焦化蜡油脱氮精制的装置，其特征是：所述装置设有加热炉（7）、1号换热器（5）和2号换热器（9），所述氨洗沉降罐的顶部出口通过1号换热器、加热炉连接到汽提塔（8）的进料口，所述蒸汽管路通过加热炉连接到汽提剂入口；所述汽提塔的出料口通过2号换热器与蜡油储罐连接。