CN113817504B

CN113817504B - 一种原油制化学品组合工艺方法

Info

Publication number: CN113817504B
Application number: CN202111102563.8A
Authority: CN
Inventors: 靳凤英; 于海斌; 范景新; 臧甲忠; 辛利; 李犇; 王银斌; 郭春垒; 赵闯; 刘凯隆; 王梦迪
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2021-09-20
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2041-09-20
Also published as: CN113817504A

Abstract

本发明公开了一种原油制化学品组合工艺方法，该方法包括：原油先经加氢精制脱除S、N、金属等杂质，得到精制原油；精制原油进入原油吸附分离单元，在吸附剂的作用下吸附分离，得到原油非芳烃组分和原油芳烃组分；针对原油非芳烃组分和原油芳烃组分组成和性质的差异，分别采用不同的加工方式，原油非芳烃组分经过烯烃增产单元和汽柴油吸附分离单元最大化生产低碳烯烃，原油芳烃组分通过芳烃组分切割单元、芳烃增产单元和针状焦增产单元最大化生产低碳芳烃，并副产针状焦等产品。本发明原油直接制化学品组合工艺方法提供的方法以原油为原料最大限度地生产低碳烯烃和低碳芳烃，减少低附加值油品，从而实现石油资源高效利用。

Description

一种原油制化学品组合工艺方法

技术领域

本发明涉及原油加工属于石油化工技术领域，具体涉及一种原油制化学品组合工艺方法。

背景技术

近10年来，由于成品油市场竞争激烈、加工利润空间下行以及经济不确定性等不利因素的影响，全球炼油业都在持续进行结构转型与升级。与成品油市场不同，烯烃、芳烃是重要的基础化工原料，用途广泛，需求旺盛。因此，全球许多在建和拟建的大型项目都在寻求提高炼化一体化水平，提高原料利用率。但是，受加工工艺和配套装置等限制，当前大多数炼油厂的主要产品仍然为燃料，化学品的转化率仍然有限。

US3702292描述了一种用于生产燃料和化学品的整合原油炼制装置，其包括原油蒸馏装置、加氢裂化装置、延迟焦化装置、重整装置、乙烯和丙烯生产装置(其包括热解蒸汽裂化单元和热解产品分离单元)、催化裂化装置、芳烃产物回收装置、丁二烯回收装置和处于互相关联的系统中的烷基化装置，以实现原油到石化品的约50％的转化率和原油到燃料的约50％的转化率。

CN201380006638.X提供了一种直接加工原油以生产烯属和芳香族石油化学产品的整合的溶剂脱沥青、加氢处理以及水蒸气热解方法，即将原油进行溶剂脱沥青脱除沥青质和金属等杂质，脱沥青油经加氢处理后，在存在水蒸气的情况下进行热裂解以生产烯烃、芳烃化合物和热解燃料油。

CN200910162163.9提供了一种加工劣质原油的组合工艺方法，劣质重油原料先经溶剂脱沥青得到脱沥青油，脱沥青油预热后进入催化转化反应器的第一反应区，反应生成的油气和用过的催化剂与轻质原料油混合后进入第二反应区进行裂化反应、氢转移反应和异构化反应，经液固分离后，反应产物进一步分离为干气、液化气、汽油、柴油和催化蜡油。催化蜡油加氢后再引入催化转化装置进一步反应得到轻质燃料油产品。该方法从劣质原料油最大限度的生产丙烯和轻质燃料油，尤其是高辛烷值汽油收率可达42％，液化气、汽油和柴油的总收率可以达到75％，从而实现石油资源的高效利用。

CN1448483A提供了一种加氢工艺和脱碳工艺组合方法，首先将渣油进料进行缓和热裂化，然后再与催化裂化油浆一起进行溶剂脱沥青，脱沥青油再进行加氢处理。这种方法降低了渣油加氢装置的可刻度，延长了加氢催化剂的使用寿命，提高了液体产品的收率和性质，总轻质油收率80％，降低了焦炭和裂化气产率。

综上所述，传统的重油加工工艺主要为两大类：一是脱碳，主要包括溶剂脱沥青、重油催化裂化及延迟焦化；二是加氢，主要包括加氢精制、加氢处理。劣质重油通过上述工艺可以提高氢碳比，进而将其转化为低沸点化合物，但仍然产生了大量的燃料，没有实现重油分子的高效和高值利用。

发明内容

本发明的主要目的是针对现有技术不足，提供一种原油制化学品组合工艺方法，以原油为原料，含原油加氢精制、原油吸附分离、烯烃增产、芳烃组分切割、芳烃增产等单元，经过加氢精制、吸附分离、裂解、延迟焦化等过程，最终得到低碳烯烃和低碳芳烃等高附加值化工产品，同时得到C₉、C₁₀芳烃及针状焦等副产品，实现“宜烯则烯，宜芳则芳”。

为达到上述目的，本发明提供一种原油制化学品组合工艺方法，该方法包括以下步骤：

(a)将原油和氢气引入原油加氢精制单元，在加氢精制条件下，得到燃料气和精制原油；

(b)步骤(a)所述精制原油引入原油吸附分离单元，在吸附剂作用下，得到原油非芳烃组分和原油芳烃组分；

(c)步骤(b)所述原油非芳烃组分进入烯烃增产单元得到富烯气体、裂解汽柴油、油浆和焦炭；

(d)步骤(c)所述裂解汽柴油进入汽柴油吸附分离单元，在汽柴油芳烃吸附剂的作用下，得到汽柴油非芳组分和汽柴油芳烃组分；

(e)步骤(d)所述汽柴油非芳组分返回烯烃增产单元，作为裂解原料；

(f)步骤(b)所述原油芳烃组分进入芳烃组分切割单元，经精馏切割得到馏程≤350℃的I类芳烃组分和馏程＞350℃的II类芳烃组分；

(g)步骤(f)所述馏程≤350℃的I类芳烃组分与步骤(d)所述汽柴油芳烃组分进入芳烃增产单元，在氢气气氛下实现加氢轻质化，得到燃料气、液化气及轻石脑油、BTX、C₉和C₁₀芳烃；

(h)步骤(f)所述馏程＞350℃的II类芳烃组分进入针状焦增产单元，得到富烯气体、焦化汽柴油和针状焦。

本发明原油制化学品组合工艺方法中，所述原油吸附分离单元优选采用模拟移动床工艺，操作温度为30～200℃，压力为0.1～2.0MPa；

本发明原油制化学品组合工艺方法中，述原油吸附分离单元所用解析剂为甲基环己烷、甲苯、乙苯或二甲苯中一种或几种，也可以为甲醇、乙醇、丙醇等低碳醇类的一种或几种；

本发明原油制化学品组合工艺方法中，所述原油吸附分离单元可以得到芳烃含量不大于10wt％的原油非芳烃组分和非芳烃含量不大于10wt％的原油芳烃组分，优选为得到芳烃含量不大于5wt％的原油非芳烃组分和非芳烃含量不大于5wt％的原油芳烃组分。

本发明原油制化学品组合工艺方法中，所述烯烃增产单元可以为蒸汽裂解单元或者催化裂解单元。

本发明原油制化学品组合工艺方法中，所述汽柴油吸附分离单元采用模拟移动床工艺，操作温度为30～100℃，压力为0.2～0.6MPa。

本发明原油制化学品组合工艺方法中，所述汽柴油吸附分离单元可以得到芳烃含量不大于5wt％的汽柴油非芳组分和非芳烃含量不大于5wt％的汽柴油芳烃组分。

本发明原油制化学品组合工艺方法中，所述汽柴油吸附分离单元所用解析剂为甲基环己烷、甲苯、乙苯或二甲苯中一种或几种。

本发明方法与现有技术相比，其有益效果是：本发明方法可以最大程度将原油中非芳烃组分转化为低碳烯烃，将重芳烃组分转化为低碳芳烃和针状焦，减少低附加值油品收率和对氢气的依赖，实现石油资源“宜烯则烯，宜芳则芳”的高效利用。

附图说明

图1为某炼厂的原油最大化生产芳烃工艺方案示意图。

图2为本发明原油制化学品组合工艺方法示意图。

附图标记说明

1为原油，2为常减压蒸馏单元，3为轻烃回收单元，4为煤油加氢精制单元，5为柴油加氢裂化单元，6为沸腾床渣油加氢裂化单元，7为C3/C4，8为石脑油加氢裂化单元，9为蒸汽裂解单元，10为重石脑油，11为连续重整单元，12为对二甲苯/苯，13为蜡油加氢裂化单元，14为溶剂脱沥青单元，15为润滑油异构脱蜡单元，16为氢气，17为原油加氢精制单元，18为燃料气，19为精制原油，20为原油吸附分离单元，21为原油非芳烃组分，22为原油芳烃组分，23为烯烃增产单元，24为富烯气体，25为裂解汽柴油，26为油浆，27为焦炭，28为汽柴油吸附分离单元，29为汽柴油非芳组分，30为汽柴油芳烃组分，31为芳烃组分切割单元，32为I类芳烃组分(≤350℃)，33为II类芳烃组分(＞350℃)，34为芳烃增产单元，35为燃料气，36为饱和液化气及轻石脑油，37为苯、甲苯、二甲苯，38为C₉、C₁₀芳烃，39为针状焦增产单元，40为焦化汽柴油，41为针状焦。

具体实施方式

以下通过具体实施例结合说明书附图详细说明本发明技术方案的实施和所具有的有益效果，但不能认定为对本发明的可实施范围的任何限定。

对比例1：原油最大化生产芳烃工艺方案

以某炼厂的原油最大化生产芳烃项目为例，工艺流程简图见图1。该方案主要包括常减压蒸馏单元2、轻烃回收单元3、煤油加氢精制单元4、柴油加氢裂化单元5、渣油加氢裂化单元6、石脑油加氢裂化单元8、蜡油加氢裂化单元13、溶剂脱沥青单元14、连续重整单元11、蒸汽裂解单元9。

通过增加加氢裂化等工艺装置，将原油炼制过程中的蜡油、渣油等重质产物转化为轻质产物，同时提高氢碳比。利用现有成熟技术，通过重新配置，使石化原料收率大幅提高。该炼厂的实际产品分布见表1。

实施例1

采用本发明的组合工艺方法，首先将原油1与氢气16进入原油加氢精制单元17进行加氢精制，脱除硫、氮和金属杂质，得到燃料气18和精制原油19；精制原油19引入原油吸附分离单元20，在吸附剂作用下，得到原油非芳烃组分21和原油芳烃组分22；原油非芳烃组分21进入烯烃增产单元23得到富烯气体24、裂解汽柴油25、油浆26和焦炭27；裂解汽柴油25进入汽柴油吸附分离单元28，在汽柴油芳烃吸附剂的作用下，得到汽柴油非芳组分29和汽柴油芳烃组分30；汽柴油非芳组分29返回烯烃增产单元23，作为裂解原料；原油芳烃组分22进入芳烃组分切割单元31，经精馏切割得到馏程≤350℃的I类芳烃组分32和馏程＞350℃的II类芳烃组分33；馏程≤350℃的I类芳烃组分32与步骤(d)所述汽柴油芳烃组分30进入芳烃增产单元34，在氢气气氛下实现加氢轻质化，得到燃料气35、液化气及轻石脑油36、BTX37、C₉和C₁₀芳烃38；馏程＞350℃的II类芳烃组分33进入针状焦增产单元39，得到富烯气体24、焦化汽柴油40和针状焦41。

原油吸附分离单元采用24柱模拟移动床工艺，操作温度为60℃，压力为0.2MPa，质量空速为0.5h^-1，解析剂为采用甲苯与甲基环己烷混合物，其中甲苯含量70wt％，控制模拟移动床操作参数，使所得原油非芳烃组分的芳烃含量小于5wt％，所得原油芳烃组分的非芳烃含量小于5wt％。

汽柴油吸附分离单元采用12柱模拟移动床工艺，操作温度50℃，压力为0.2MPa，质量空速为0.5h^-1，解析剂为采用甲苯与甲基环己烷混合物，其中甲苯含量30wt％，控制模拟移动床操作参数，使所得汽柴油非芳组分的芳烃含量小于5wt％，所得汽柴油芳烃组分的非芳烃含量小于5wt％。

其他单元可采用文献中能查阅到的常规操作条件。本实施例采用的条件如下：

原油加氢精制单元条件为：平均反应温度375℃，体积空速0.5h^-1，反应氢分压16MPa，反应器入口氢油体积比900。

烯烃增产单元条件为：反应温度620℃，剂油比12，水油比0.25，停留时间2s。

芳烃增产单元条件为：反应温度390℃，氢分压5MPa，体积空速1.2h^-1，氢烃体积比1000。

针状焦增产单元条件为：焦化装置反应温度510℃，反应压力0.15MPa。

实施例所使用原料的性质见表2。实施例代表性产品方案见表3。

表1原油最大化生产芳烃工艺产品分布

表2实施例所使用的原料性质

项目名称	原油性质
		密度，g/cm<sup>3</sup>	0.862
硫含量，w％	0.15
		酸值，mgKOH％	0.32
氮含量，w％	0.16
		链烷烃，w％	54.0
环烷烃，w％	29.3
		芳香烃，w％	16.7

表3实施例代表性产品分布

主要产品	收率，wt％
		三烯	50.46
BTX	4.16
		C9、C10芳烃	1.56
化工品收率	56.18
		针状焦	4.77
焦化汽柴油	4.07

与对比例相比，采用本发明提供的原油制化学品组合工艺方法，使原油中非芳烃组分和芳烃组分分别进入更为适宜的单元加工，从而增加化工品收率，减少非芳的加氢损失，也避免大量芳烃在烯烃增产单元结焦，同时副产部分针状焦产品，减少低附加值油品收率和对氢气的依赖。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种原油制化学品组合工艺方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（a）将原油和氢气引入原油加氢精制单元，在加氢精制条件下，得到燃料气和精制原油；

（b）步骤（a）所述精制原油引入原油吸附分离单元，在吸附剂作用下，得到原油非芳烃组分和原油芳烃组分；所述原油吸附分离单元采用模拟移动床工艺，操作温度为30~200℃，压力为0.1～2.0MPa；所述原油吸附分离单元所用解析剂为甲基环己烷、甲苯、乙苯、二甲苯、低碳醇中一种或几种；

（c）步骤（b）所述原油非芳烃组分进入烯烃增产单元得到富烯气体、裂解汽柴油、油浆和焦炭；

（d）步骤（c）所述裂解汽柴油进入汽柴油吸附分离单元，在汽柴油芳烃吸附剂的作用下，得到汽柴油非芳组分和汽柴油芳烃组分；

（e）步骤（d）所述汽柴油非芳组分返回烯烃增产单元，作为裂解原料；

（f）步骤（b）所述原油芳烃组分进入芳烃组分切割单元，经精馏切割得到馏程≤350℃的I类芳烃组分和馏程＞350℃的II类芳烃组分；

（g）步骤（f）所述馏程≤350℃的I类芳烃组分与步骤（d）所述汽柴油芳烃组分进入芳烃增产单元，在氢气气氛下实现加氢轻质化，得到燃料气、液化气及轻石脑油、BTX、C9和C10芳烃；

（h）步骤（f）所述馏程＞350℃的II类芳烃组分进入针状焦增产单元，得到富烯气体、焦化汽柴油和针状焦。

2.按照权利要求1所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，步骤（b）中原油吸附分离单元的产物为芳烃含量不大于10wt%的原油非芳烃组分和非芳烃含量不大于10wt%的原油芳烃组分。

3.按照权利要求2所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，步骤（b）中原油吸附分离单元的产物为芳烃含量不大于5wt%的原油非芳烃组分和非芳烃含量不大于5wt%的原油芳烃组分。

4.按照权利要求1所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，所述烯烃增产单元为蒸汽裂解单元或者催化裂解单元。

5.按照权利要求1所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，所述汽柴油吸附分离单元采用模拟移动床工艺，操作温度为30~100℃，压力为0.2～0.6 MPa。

6.按照权利要求1所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，步骤（d）中汽柴油吸附分离单元得到芳烃含量不大于5wt%的汽柴油非芳组分和非芳烃含量不大于5wt%的汽柴油芳烃组分。

7.按照权利要求1所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，所述汽柴油吸附分离单元所用解析剂为甲基环己烷、甲苯、乙苯或二甲苯中一种或几种。

8.按照权利要求1所述的原油制化学品组合工艺方法，其特征在于，所述低碳醇为甲醇、乙醇或丙醇。