CN108690653B - 轻质焦化原料及其轻质化方法与应用以及延迟焦化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焦化技术领域，提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括如下步骤：将延迟焦化过程中产生的焦化汽油与焦化原料混合；将混合后得到的混合物进行空化处理得轻质焦化原料。该方法能将焦化原料轻质化。一种轻质焦化原料，采用上述的轻质化焦化原料的方法制得。该轻质焦化原料的黏度低，所含短链小分子物质相对于焦化原料更多。上述轻质焦化原料在延迟焦化工艺中的应用时，能提高焦化油产率高，降低焦炭产率。一种延迟焦化的方法，选用的焦化原料为上述的轻质焦化原料。该延迟焦化的方法制得的液体焦化油产率高、焦炭产率低。

Description

轻质焦化原料及其轻质化方法与应用以及延迟焦化的方法

技术领域

本发明涉及焦化技术领域，具体而言，涉及轻质焦化原料及其轻质化方法与应用以及延迟焦化的方法。

背景技术

目前，国内原油重质化和劣质化程度加快，而对轻质油品的需求逐年增加，重质油品的需求进一步下降，这就加剧了石油产品供应与石油产品需求的矛盾。延迟焦化技术作为重油轻质化的主要手段之一，该技术主要以劣质渣油为原料，经加热炉加热至一定温度后进入焦化塔发生热分解反应，最后得到液体产品、气体以及焦炭，具有工艺成熟可靠、投资少、原料适应性强等特点。为了更大程度的提高延迟焦化液体油品收率，国内外研究学者提出了许多改进方法。

目前，延迟焦化工艺提高液体收率的方法都是采用向焦炭塔内注入抑焦剂、稀释剂等技术这些技术相对来说成本均较高。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种轻质化焦化原料的方法，旨在对焦化原料进行轻质化处理。

本发明提供了一种轻质化焦化原料，其黏度低。

本发明提供了轻质化焦化原料在延迟焦化工艺中的应用，能提高液体焦化油产率、同时降低焦炭产率。

本发明提供了一种延迟焦化方法，该方法相对于现有的延迟焦化方法液体焦化油产率高，焦炭产率低。

本发明是这样实现的：

一种轻质化焦化原料的方法，包括如下步骤：

将延迟焦化过程中产生的焦化汽油与焦化原料混合；将混合后得到的混合物进行空化处理得轻质焦化原料。

一种轻质焦化原料，采用上述的轻质化焦化原料的方法制得。

上述轻质焦化原料在延迟焦化工艺中的应用。

一种延迟焦化的方法，选用的焦化原料为上述的轻质焦化原料。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的轻质化焦化原料的方法，本发明提供的轻质化焦化原料的方法，由于采用延迟焦化过程中产生的焦化汽油与焦化原料进行混合后进行空化处理，在此过程中焦化汽油作为供氢剂能使得焦化原料中的长链大分子物质转换为短链小分子物质，从而达到重油在较低温度实现降粘改性、使得焦化原料轻质化的目的。

本发明通过上述设计得到的轻质焦化原料通过本发明提供的轻质化焦化原料的方法制得，由于该轻质焦化原料相对于现有的焦化原料所含物质更多为短链小分子，故将轻质焦化原料进行延迟焦化得到的液体焦化油产率更高。而轻质焦化原料作为延迟焦化工艺的原料，由于该轻质焦化原料中包括有初始加入的焦化汽油，由于焦化汽油为复杂的混合物，其具有多种类型的官能团，恰巧与重油在延迟焦化过程中热分解产生的各类官能团具有较好的适应性，显示出更为优越的阻焦效果，降低了焦炭产率。

本发明通过上述设计得到的轻质焦化原料应用于延迟焦化工艺中能提高液体焦化油产率，降低焦炭产率。

本发明通过上述设计得到的延迟焦化方法，由于焦化原料采用本发明提供的轻质焦化原料。故最终得到的液体焦化油产率高，焦炭产率低。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供一种轻质化焦化原料的方法、轻质焦化原料、其应用以及延迟焦化的方法进行具体说明。

一种轻质化焦化原料的方法，包括如下步骤：

S1、将延迟焦化过程中产生的焦化汽油与焦化原料混合。

具体地，取延迟焦化过程产生的焦化汽油与可用来作为延迟焦化工艺的焦化原料进行混合，可采用搅拌的方式使两者混合均匀。

优选地，焦化汽油的质量为焦化原料质量的0.5％～4％。当焦化汽油的质量为焦化原料的质量0.5％～4％时能使得焦化原料具有较好的轻质化效果。进一步地，当焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％～3％时，使得焦化原料的轻质化效果更好。

具体地，焦化原料包括常压渣油、减压渣油、煤焦油和溶剂脱离沥青油中的至少一种。或者是其他一些需要焦化处理的原料。

S2、将混合后得到的混合物进行空化处理得轻质焦化原料。

将S1步骤中混合均匀得到的混合物加入至空化设备中进行空化处理得到轻质焦化原料。

优选地，当空化温度为120～300℃、空化压力为3～8Mpa时，焦化原料的轻质化效果较好。

更优选地，空化温度为120～200℃、空化压力为4～8Mpa时，焦化原料的轻质化效果更好。

在焦化原料进行延迟焦化之前，混入一定量的焦化汽油为供氢剂进入空化处理。所谓空化技术就是利用空化-冲击波过程所产生的高能量，空化-冲击波实质上是一种十分复杂且会产生高能量的流体力学现象。当延迟焦化原料经过加压，流经一段管径急剧狭窄的区域时，由于流速的突然增大而导致所处压力减小，当压力降低至焦化原料的饱和蒸气压或者负压以下时，就会使得原本溶解于重油内的气体以气泡的形式释放出来同时由于重油汽化也会产生大量的空化气泡。在重油继续向下游流动的过程中，伴随下游管径的增大，压力恢复，产生的空化气泡体积急剧缩小直至溃灭。空化气泡溃灭的瞬间，在周围极小的空间内产生高温、高压和微射流，在供氢剂的存在下，可以进一步使得长链大分子物质变为短链小分子物质，从而达到重油在较低温度实现降粘改性、使得焦化原料轻质化的目的。

本发明提供的轻质化焦化原料的方法可应用于延迟焦化处理工序之前，作为焦化原料的预处理工序。

一种轻质焦化原料，该轻质焦化原料采用本发明提供的轻质化焦化原料的方法制得。

该轻质焦化原料作为延迟焦化工艺的原料，能提高延迟焦化工艺轻质油馏分产率。同时，得到的轻质焦化原料中，包括初始的焦化汽油，由于焦化汽油为复杂的混合物，其具有多种类型的官能团，恰巧与重油在延迟焦化过程中热分解产生的各类官能团具有较好的适应性，显示出更为优越的阻焦效果，降低了焦炭产率。

上述轻质焦化原料在延迟焦化工艺中的应用。

一种延迟焦化的方法，该方法选用的焦化原料为上述的轻质焦化原料。具体地，通过上述内容制得轻质焦化原料后，将轻质焦化原料以常规的延迟焦化方法进行处理。得到液体焦化油和焦炭。

以下结合具体实施例对本发明提供的一种轻质化焦化原料的方法进行具体说明。

实施例1

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为4Mpa。得轻质焦化原料。

实施例2

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为6Mpa。得轻质焦化原料。

实施例3

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为8Mpa。得轻质焦化原料。

实施例4

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的2％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为6Mpa。得轻质焦化原料。

实施例5

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的3％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为6Mpa。得轻质焦化原料。

实施例6

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的2％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为150℃，空化压力为6Mpa。得轻质焦化原料。

实施例7

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的2％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为200℃，空化压力为6Mpa。得轻质焦化原料。

实施例8

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为200℃，空化压力为8Mpa。得轻质焦化原料。

实施例9

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的0.5％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为200℃，空化压力为8Mpa。得轻质焦化原料。

实施例10

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的4％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为6Mpa。得轻质焦化原料。

实施例11

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为250℃，空化压力为8Mpa。得轻质焦化原料。

实施例12

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为300℃，空化压力为8Mpa。得轻质焦化原料。

实施例13

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为3Mpa。得轻质焦化原料。

实施例14

本实施例提供了一种轻质化焦化原料的方法，包括：将焦化汽油添加至焦化原料中搅拌均匀得到混合物，其中焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％。然后将上述混合物置于空化设备中进行空化处理，空化温度为120℃，空化压力为3.5Mpa。得轻质焦化原料。

对比例1

本对比例的操作条件与实施例9基本相同，唯一不同的是焦化汽油的质量为焦化原料质量的0.4％。得到第一对比混合物。

对比例2

本对比例的操作条件与实施例10基本相同，唯一不同的是焦化汽油的质量为焦化原料质量的4.5％。得到第二对比混合物。

对比例3

本对比例的操作条件与实施例1基本相同，唯一不同的是空化温度为100℃。得到第三对比混合物。

对比例4

本对比例的操作条件与实施例12基本相同，唯一不同的是空化温度为350℃。得到第四对比混合物。

对比例5

本对比例的操作条件与实施例1基本相同，唯一不同的是空化压力为2.5Mpa。得到第五对比混合物。

对比例6

本对比例的操作条件与实施例3基本相同，唯一不同的是空化压力为8.5Mpa。得到第六对比混合物。

对比例7

将不经过轻质化处理的焦化原料直接进行延迟焦化反应。得到第七对比混合物。

实验例

本实验例所选用的焦化原料为洛炼减压渣油，其各项指标如下：

洛炼减压渣油性质

将不经过轻质化处理的焦化原料直接进行延迟焦化反应，延迟焦化反应温度为490℃，作为对照组。焦化处理后测定液体油品和焦炭的产率。液体焦化油产率为62.65％、焦炭产率为28.93％。

测定实施例1-14得到的轻质焦化原料的黏度和对比例1-6得到的轻质焦化原料的黏度变化记录入表1。将实施例1-14得到的轻质焦化原料和对比例1-6得到的轻质焦化原料分别加入至延迟焦化设备中进行延迟焦化，延迟焦化温度为490℃。测定上述延迟焦化得到液体焦化油和焦炭的产率变化，将结果记录入表1。其中表1中各组轻质焦化原料黏度变化、液体焦化油产率变化以及焦炭产率变化均是相对于对照组所测数据。

表1各组经空化处理后的轻质焦化原料的黏度变化，及延迟焦化后焦化油和焦炭的产率变化

根据表1能够看出，本发明实施例和对比例提供的方法得到的轻质焦化原料的黏度均有所降低，而且延迟焦化得到的液体焦化油产率均有升高，而焦炭产率均有下降，说明本发明提供的轻质化焦化原料的方法制得的轻质焦化原料的黏度相较于焦化原料低，用于延迟焦化能够有效提高液体焦化油产率降低焦炭产率。

实施例1-14轻质化得到的轻质焦化原料的黏度均有所降低，降低幅度在15.51％～35.16％范围内，采用实施例1-14延迟焦化得到的液体焦化油产率提高了1.12％～2.93％，得到的焦炭产率下降了0.63％～1.78％，故在本发明提供的操作条件下轻质化得到的轻质焦化原料的黏度低、得到的液体焦化油的产率相较于传统工艺高，焦炭的产率相对于传统工艺低。

本发明实施例9相对于实施例8除了加入的焦化汽油量更小以外其他操作条件均相同，而实施例8轻质化得到的轻质焦化原料黏度更低，延迟焦化得到的液体焦化油产率更低，焦炭产率更高；实施例10相对于实施例5除了加入的焦化汽油量更大以外其他操作条件均相同，而实施例5轻质化得到的轻质焦化原料黏度更低，延迟焦化得到的液体焦化油产率更低，焦炭产率更高。说明当焦化汽油的质量为焦化原料质量的1％～3％时能保证在焦化汽油加入量较少的前提下达到轻质化焦化原料效果更好。而对比例1相对于实施例9仅焦化原料用量更少，但根据表1显示结果，得到的轻质焦化原料的黏度大大降低，延迟焦化后液体焦化油产率也大大低于实施例9，延迟焦化后焦炭产率也大大高于实施例9；对比例2相对实施例10仅焦化原料用量更多，但得到的轻质焦化原料的黏度在实施例10的基础上并未有明显降低，而延迟焦化后液体焦化油的产率和焦炭的产率也基本无变化。因此在保证能源和资源节约的角度上当焦化汽油量加入量为焦化原料的0.5％～4％时，轻质化效果较好。

本发明实施例11和实施例12相对于实施例8仅空化温度不同，通过表1能够看出随着温度超过200℃，得到的轻质焦化原料的黏度降低变化不明显或者相对于实施例8黏度有所上升，因此，在保证低能耗的前提下当温度为120℃～200℃时，轻质化效果最好。对比例3相对于相对于实施例1仅温度不同，对比例3的温度更低，通过表1能够看出，得到的轻质焦化原料的黏度大大高于实施例1；对比例4相对与实施例12仅温度不同，对比例4温度高于实施例12，而对比例4得到的轻质焦化原料的黏度大大高于实施例12，因此能够看出，当轻质化过程的操作温度为120℃～300℃时，轻质化效果较好。

本发明实施例13和实施例14相对于实施例1仅空化压力不同，实施例13和实施例14的空化压力均小于实施例1，从表1中能够看出，实施例13和实施例14得到的轻质焦化原料的黏度均上升较多，因此，当空化压力为4～8Mpa时轻质化效果最好。对比例5相对于相对于实施例1仅空化压力不同，对比例5的空化压力为2.5Mpa，通过表1能够看出，得到的轻质焦化原料的黏度大大高于实施例1；对比例6相对与实施例3仅压力不同，对比例6压力高于实施例3，从表1能够看出，压力升高得到的轻质焦化原料的黏度并未降低反而因压力变大增加了装置负荷降低了空化设备的可操作性和安全性，因此能够看出，在保证易于操作且安全性更好的前提下当轻质化过程的空化压力为3～8Mpa时，轻质化效果较好。

综上所述，本发明提供的轻质化焦化原料的方法，由于采用延迟焦化过程中产生的焦化汽油与焦化原料进行混合后进行空化处理，在此过程中焦化汽油作为供氢剂能使得焦化原料中的长链大分子物质转换为短链小分子物质，从而达到重油在较低温度实现降粘改性、使得焦化原料轻质化的目的。

本发明提供的轻质焦化原料通过本发明提供的轻质化焦化原料的方法制得，由于该轻质焦化原料相对于现有的焦化原料所含物质更多为短链小分子，故将轻质焦化原料进行延迟焦化得到的液体焦化油产率更高。而轻质焦化原料作为延迟焦化工艺的原料，由于该轻质焦化原料中包括有初始加入的焦化汽油，由于焦化汽油为复杂的混合物，其具有多种类型的官能团，恰巧与重油在延迟焦化过程中热分解产生的各类官能团具有较好的适应性，显示出更为优越的阻焦效果，降低了焦炭产率。

本发明提供的轻质焦化原料应用于延迟焦化工艺中能提高液体焦化油产率，降低焦炭产率。

本发明提供的延迟焦化方法，由于焦化原料采用本发明提供的轻质焦化原料。故最终得到的液体焦化油产率高，焦炭产率低。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种轻质化焦化原料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将延迟焦化过程中产生的焦化汽油与焦化原料混合；

将混合后得到的混合物进行空化处理得轻质焦化原料；

空化处理的空化温度为120～300℃、空化压力为3～8Mpa，所述焦化汽油的质量为所述焦化原料质量的0.5％～4％。

2.根据权利要求1所述的轻质化焦化原料的方法，其特征在于，所述空化温度为120～200℃。

3.根据权利要求1所述的轻质化焦化原料的方法，其特征在于，所述空化压力为4～8Mpa。

4.根据权利要求1所述的轻质化焦化原料的方法，其特征在于，所述焦化汽油的质量为所述焦化原料质量的1％～3％。

5.根据权利要求1所述的轻质化焦化原料的方法，其特征在于，所述焦化原料包括常压渣油、减压渣油、煤焦油和溶剂脱离沥青油中的至少一种。

6.一种轻质焦化原料，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的轻质化焦化原料的方法制得。

7.权利要求6所述的轻质焦化原料在延迟焦化工艺中的应用。

8.一种延迟焦化的方法，其特征在于，选用的焦化原料为权利要求6所述的轻质焦化原料。