CN111349458A - 一种doa制备轻质化燃料油的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，包括以下步骤：a.预热共混，首先将原料罐中的熔融态DOA与经过预热炉预热的氧化性气体混合，再经过原料泵送向加热炉；b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器顶部的布料器喷入，重质残留物从反应器底部排出，低沸点组分从反应器上部溢出，经过冷凝器冷凝，收集在轻油收集罐中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐上部的不凝汽则通过真空泵抽出，送入焚烧炉处理。本发明公开的技术方案整体工艺路线简单，使用的设备均为常见设备，且工艺条件温和，运行成本低，污染物排放少，所获得的轻质化燃油的收率和附加值高，显著拓宽了DOA的利用方式，利于提高溶剂脱沥青装置的加工能力。

Description

一种DOA制备轻质化燃料油的工艺
技术领域
本发明属于轻质化燃料油技术领域，具体涉及一种DOA制备轻质化燃料油的工艺。
背景技术
溶剂脱沥青工艺是重要的重质残油加工手段，该工艺可以生产脱沥青油作为润滑油原料或裂化原料，但是其还会产生大量难以利用的副产物脱油沥青（DOA）。DOA的主要成分为胶质、沥青质及少量油分，其软化温度高、粘度大、针入度低，DOA的合理利用一直困扰着业界。
目前，DOA的利用方式如下：(1) DOA生产重质燃料油，DOA经适度减粘后与部分轻油调和可以生产重质燃料油。由于石油资源相对不足, 且环保法律法规日益严格，重质燃料油的需求量及价位大幅降低，开发利用价值不高。(2)沥青-水浆燃料，通过特定的分散剂，将高软化点的DOA与水分散成稳定的水基燃料代替液体燃料, 该技术尚不成熟，还需完善。(3)DOA作为炭素材料原料，如炭纤维等，在产业化进程中还需解决许多问题。(4)DOA生产道路沥青，采用DOA生产道路沥青或者建筑沥青，必须掺兑适宜的软组分降低硬质DOA的软化点和粘度。
目前的DOA利用方式工艺复杂，反应条件苛刻，对设备的负荷要求较高，且随之而来的设备成本较高。
发明内容
为了解决背景技术中提出的问题，达到“工艺简单、降低成本”的目的，本发明给出了一种DOA制备轻质化燃料油的工艺。
一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，包括以下步骤：
a. 预热共混，首先将原料罐中的熔融态DOA与经过预热炉预热的氧化性气体混合，再经过原料泵送向加热炉；
b. 缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器顶部的布料器喷入反应器蒸发面，重质残留物从反应器底部排出，低沸点组分从反应器上部溢出，经过冷凝器冷凝，收集在轻油收集罐中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐上部的不凝汽则通过真空泵抽出，送入焚烧炉处理。
进一步地，所述DOA是以丙烷或丁烷或戊烷或己烷为溶剂，对渣油进行抽提。得到的脱油沥青。
进一步地，在反应器之后还连有重油收集罐，在重油收集罐之后再连接冷凝器，再连接轻油收集罐，反应器中反应生成的低沸点组分先经过重油收集罐，再进入轻油收集罐，并在重油收集罐中先行收集沸点较高的重油组分。
进一步地，将重油收集罐中的重油组分与轻油收集罐中的组分混合后得到轻质化燃料油产品。
进一步地，所述的氧化性气体为空气或氧气或二氧化氮。
进一步地，所述的原料罐温度为180℃-300℃，所述的预热炉出口温度为200℃-400℃，所述的加热炉出口温度为350-440℃，反应器的反应温度为350℃-440℃，反应器的绝压为2KPa-5KPa。
进一步地，所述的低沸点组分的收率为35%-65%，重质残留物收率为30%-60%，不凝汽收率为5%。
进一步地，所述的低沸点组分中长链脂肪烃类占40%-80%，主要是C11-C30，芳香烃占20%-60%，主要是2-4环稠环化合物。
进一步地，所述的原料泵为高温齿轮泵。
与现有技术相比，本发明公开的技术方案具有以下有益效果：整体工艺路线简单，使用的设备均为常见设备，且工艺条件温和，运行成本低，污染物排放少，所获得的轻质化燃油的收率和附加值高，显著拓宽了DOA的利用方式，利于提高溶剂脱沥青装置的加工能力，同时利于大规模工业化生产。
附图说明
图1：无重油收集罐的工艺流程示意图；
图2：有重油收集罐的工艺流程示意图；
图中：1.原料罐、2.预热炉、3.原料泵、4.加热炉、5.反应器、6.冷凝器、7.轻油收集罐、8.真空泵、9.焚烧炉、10.重油收集罐。
具体实施方式
下面结合说明书附图说明本发明的具体实施方式，公开实施方式的目的在于对本发明进行说明解释，而非是对本发明的限制，一切在本发明的基础上进行简单替换、组合和发展得到的技术方案，都应落入本发明保护范围。
实施例一
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以丙烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的氧气混合，DOA与氧气的质量比为25:4，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为300℃，预热炉2温度350℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为380℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为390℃，反应器5的绝压3500Pa，30%的重质残留物从反应器5的底部排出，65%的低沸点组分从反应器5上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占80%，芳香烃占20%。
实施例二
如图2所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以丙烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的氧气混合，DOA与氧气的质量比为25:4，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为300℃，预热炉2温度320℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为340℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，进入重油收集罐10，此时，低沸点组分中可能带出的少量重油组分先行冷凝，从而被收集，随后，剩余的低沸点组分经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中，在这里，重油收集罐10的温度高于轻油收集罐7的温度，有效防止较重的油在较低的温度下冷凝易造成的管线堵塞，使得较高温度的重油收集罐10内的重油保持流动性，容易与轻油收集罐7中的组分混合，保持管线通畅，将轻油收集罐7中的组分与重油收集罐10中的重油组分混合，作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为370℃，反应器5的绝压3500Pa，40%的重质残留物从反应器5的底部排出，55%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占70%，芳香烃占30%。
实施例三
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以丙烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的氧气混合，DOA与氧气的质量比为25:4，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为180℃，预热炉2温度370℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为420℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为410℃，反应器5的绝压4000Pa，50%的重质残留物从反应器5的底部排出，45%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占60%，芳香烃占40%。
实施例四
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以丙烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的空气混合，DOA与空气的质量比为5:3，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为300℃，预热炉2温度300℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为340℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为340℃，反应器5的绝压2000Pa，35%的重质残留物从反应器5的底部排出，60%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占75%，芳香烃占25%。
实施例五
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以丙烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的空气混合，DOA与空气的质量比为5:2，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为180℃，预热炉2温度400℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为440℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为440℃，反应器5的绝压5000Pa，40%的重质残留物从反应器5的底部排出，55%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占40%，芳香烃占60%。
实施例六
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以丁烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的空气混合，DOA与空气的质量比为5:1，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为270℃，预热炉2温度350℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为360℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为390℃，反应器5的绝压3500Pa，60%的重质残留物从反应器5的底部排出，35%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占65%，芳香烃占35%。
实施例七
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以戊烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的二氧化氮混合，DOA与二氧化氮的质量比为25:4，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为220℃，预热炉2温度380℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为340℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为420℃，反应器5的绝压2700Pa，40%的重质残留物从反应器5的底部排出，55%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占50%，芳香烃占50%。
实施例八
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以戊烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的二氧化氮混合，DOA与二氧化氮的质量比为25:4，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为300℃，预热炉2温度320℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为390℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为390℃，反应器5的绝压4500Pa，40%的重质残留物从反应器5的底部排出，55%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占45%，芳香烃占55%。
实施例九
如图1所示，一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，使用的DOA是以戊烷为溶剂，对渣油进行抽提得到的脱油沥青：
a.预热共混，首先将原料罐1中的熔融态DOA与经过预热炉2预热的氧气混合，DOA与氧气的质量比为25:4，再经过原料泵3送向加热炉4，其中，原料罐1的温度为170℃，预热炉2温度310℃，原料泵3是高温齿轮泵，加热炉4的温度为390℃；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器5顶部的布料器喷入，进行缩聚-裂解反应，重质残留物从反应器5底部排出，低沸点组分从反应器5上部溢出，经过冷凝器6冷凝，收集在轻油收集罐7中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐7上部的不凝汽则通过真空泵8抽出，送入焚烧炉9处理，其中，反应器5的温度为400℃，反应器5的绝压3500Pa，35%的重质残留物从反应器5的底部排出，60%的低沸点组分从反应器5的上部溢出，另外还有5%的不凝气随低沸点组分一同溢出，在低沸点组分中，长链脂肪烃类占65%，芳香烃占35%。

Claims (9)

1.一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a.预热共混，首先将原料罐（1）中的熔融态DOA与经过预热炉（2）预热的氧化性气体混合，再经过原料泵（3）送向加热炉（4）；
b.缩聚裂解，将步骤a得到的混合物从位于反应器（5）顶部的布料器喷入，重质残留物从反应器（5）底部排出，低沸点组分从反应器（5）上部溢出，经过冷凝器（6）冷凝，收集在轻油收集罐（7）中作为轻质化燃料油产品，而轻油收集罐（7）上部的不凝汽则通过真空泵（8）抽出，送入焚烧炉（9）处理。
2.如权利要求1所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：所述DOA是以丙烷或丁烷或戊烷或己烷为溶剂，对渣油进行抽提，得到的脱油沥青。
3.如权利要求2所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：在反应器（5）之后还连有重油收集罐（10），在重油收集罐（10）之后再连接冷凝器（6），再连接轻油收集罐（7），反应器（5）中反应生成的低沸点组分先经过重油收集罐（10），先行收集沸点较高的重油组分，再进入轻油收集罐（7）。
4.如权利要求3所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：将重油收集罐（10）中的重油组分与轻油收集罐（7）中的组分混合后得到轻质化燃料油产品。
5.如权利要求1所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：所述的氧化性气体为空气或氧气或二氧化氮。
6.如权利要求1所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：所述的原料罐（1）温度为180℃-300℃，所述的预热炉（2）出口温度为300℃-400℃，所述的加热炉（4）出口温度为340℃-440℃，反应器（5）的反应温度为340℃-440℃，反应器（5）的绝压为2KPa-5KPa。
7.如权利要求1所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：所述的低沸点组分的收率为35%-65%，重质残留物收率为30%-60%，不凝汽收率为5%。
8.如权利要求1所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：所述的低沸点组分中长链脂肪烃类占40%-80%，主要是C11-C30，芳香烃占20%-60%，主要是2-4环稠环化合物。
9.如权利要求1所述的一种DOA制备轻质化燃料油的工艺，其特征在于：所述的原料泵（3）为高温齿轮泵。
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