CN1176287A - 一种多产柴油的延迟焦化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种多产柴油的延迟焦化工艺,其特点是将延迟焦化和润滑油溶剂精制两种工艺组合,即将焦化油气经分馏塔分出350～420℃焦化蜡油和>420℃焦化重油,其中焦化蜡油作为焦化装置循环油,焦化重油用润滑油溶剂精制抽提塔的抽出液萃取,萃取后提余液经溶剂回收作为催化裂化或加氢裂化原料。本发明可使柴油收率提高10%左右,焦炭收率降低1.5%左右。

Description

一种多产柴油的延迟焦化工艺
本发明属于石油加工工艺，更具体地说，本发明是一种延迟焦化和润滑油溶剂精制联合工艺。
延迟焦化是一种将渣油经深度裂化转化为气体、轻、中质馏分油和焦炭的热加工工艺。常规的延迟焦化工艺：原料油经加热炉预热后进入分馏塔，与焦炭塔来的焦化油气换热，再进入加热炉辐射段加热到焦化温度进入焦炭塔焦化，焦化油气从焦炭塔顶馏出进入分馏塔，分馏出气体、汽油、柴油和蜡油，焦化重油循环使用，焦炭聚结在焦炭塔内。该工艺的循环比较大，一般为0.4∶1，因此轻油产品收率低，生焦率高，而且大循环比也降低装置的处理能力。
为了提高延迟焦化装置轻油产品收率，降低生焦率，人们进行大量的研究工作。例如CN85103235A专利申请提出，将焦化重油送出装置，168～454℃、232～399℃或266～343℃柴油馏分循环，以降低循环比，达到增加液体产品收率、降低焦炭产率的目的。该方法主要缺点是增加了可出厂的柴油产品在装置内的循环，实际上降低了装置的处理量。美国专利US4534854介绍的工艺是将焦化分馏塔分出的焦化重油经溶剂萃取或溶剂脱沥青，分出高残炭和低残炭产物，高残炭产物循环焦化，低残炭产物全部或部分作催化裂化原料。该工艺的不足之处是需要新建一套溶剂抽提和溶剂脱沥青装置，从而增加了设备投资和操作费用。
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种改进的焦化工艺，即将延迟焦化和润滑油溶剂精制组成联合工艺，以达到多产柴油及液体产品，降低焦炭产率的目的。
本发明的目的是通过下述方案实现的：将焦化分馏塔分出的350～420℃的焦化蜡油作焦化装置的循环油，＞420℃的焦化重油利用润滑油溶剂精制的抽出液萃取，萃取后的提余液经溶剂回收后作为催化裂化或加氢裂化原料。
本发明的操作过程依次为：
(1)焦化原料经加热炉对流段预热，再通过加热炉辐射段加热到焦化温度进焦炭塔焦化，焦化油气经分馏塔分馏得到350～420℃的焦化蜡油，以及＞420℃的焦化重油；
(2)润滑油料与溶剂在润滑油溶剂精制萃取塔内逆流萃取，塔顶得润滑油提余液，塔底得润滑油抽出液；
(3)将(1)步得到的350～420℃焦化蜡油与经加热炉对流段预热的焦化原料混合后，进加热炉辐射段，加热到焦化温度进焦炭塔焦化，焦化蜡油与焦化原料的重量比，即循环比为0.1～0.3∶1；
(4)将(1)步得到的＞420℃焦化蜡油与(2)步得到的润滑油抽出液在焦化重油萃取器中萃取，萃取时向萃取器中或润滑抽出液中打入包括水在内的反溶剂，其操作条件：萃取温度30～100℃，压力0～0.5MPa(绝压)，润滑油抽出液与焦化重油重量比(下称剂油比)为0.1～5.0∶1，最好是0.3～3.0∶1，水与润滑油抽出液重量比(下称水剂比)为0.01～0.25∶1；
(5)将(4)步萃取得到的焦化重油提余液和抽出液分别进行溶剂回收，得到的提余油作催化裂化或加氢裂化原料，抽出油用作沥青调和组分或生产针状焦原料，溶剂用于润滑油精制，循环使用。
所述的焦化原料包括任何原油的常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化澄清油、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油及其两种或两种以上的混合油。
所述的润滑油抽出液是指润滑油料在抽提塔内进行溶剂抽提时从塔底排出的液体，其中含有润滑油料中的芳烃、胶质和沥青质等非理想组分和溶剂，通常包括由任何原油常三线、常四线、减一线～减四线或轻、重脱沥青油的润滑油料经酚、糠醛、N-甲基吡咯烷酮溶剂或其水的混合物抽提后得到的抽出液。
所述的反溶剂包括水和低碳醇，它的主要作用是控制焦化重油提余液与抽出液的两相分离，因为焦化重油中沥青质含量高，分相比较困难，加入适量的反溶剂使两相分离较容易，而且可以调节焦化重油提余油的收率和质量。
所述的焦化重油萃取器包括通常使用的填料塔、转盘塔、筛板塔、栅板塔或混合沉降器。
下面结合附图描述本发明的特点：
附图为本发明的工艺流程。
如附图所示，焦化原料I经加热炉1对流段预热后，进入加热炉1辐射段加热到焦化温度，再进焦炭塔2、3焦化。焦化油气通过焦炭塔塔顶管线进入分馏塔4，分馏得到气体II、汽油III、柴油IV、蜡油V和重油VI。350～420℃的焦化蜡油V与经过加热炉对流段预热后的焦化原料混合，一起进入加热炉1辐射段加热到焦化温度495～505℃，再进入焦炭塔焦化。＞420℃的焦化重油VI从分馏塔底抽出，与来自润滑油精制装置的润滑油抽出液VII在焦化重油萃取器5中抽提，并同时向润滑油抽出液VII中打入一定比例的水，萃取器顶部得焦化重油提余液VIII，经溶剂回收得焦化重油提余油，作为催化裂化或加氢裂化的原料，溶剂作为润滑油精制溶剂循环使用；萃取器底部得焦化重油抽出液IX，经回收后得焦化重油抽出油，作沥青调和组分或生产针状石油焦的原料，溶剂作为润滑油精制溶剂循环使用。
所述的焦化重油提余液和抽出液的溶剂回收，可与润滑油精制共用一套溶剂回收装置(图内未标出)。
本发明的优点：
1.在常规焦化工艺中，循环物料是焦化重油，生焦率高。本发明采用350～420℃的轻蜡油循环，循环比从0.4∶1降到0.3～0.1∶1，从而使柴油收率提高1～12.5％，焦炭收率降低1～2％，而且也提高了焦化装置的处理能力。
2.本发明实际上是一种延迟焦化和润滑油溶剂精制联合工艺，系将含沥青质的焦化重油用润滑油抽出液萃取，将其中的胶质、沥青质和碱性氮化物抽出，作为沥青调和组分或生产针状石油焦的原料；脱碱氮和沥青质后的提余油作为催化裂化或加氢裂化的原料。
3.本发明在用润滑油抽出液萃取焦化重油过程中，向润滑油抽出液或萃取塔内打入一定比例的反溶剂，可以有效地控制焦化重油提余液和抽出液两相的分离，很好地调节焦化重油提余油收率和质量。
4.采用本发明的润滑油抽出液萃取焦化重油工艺，焦化重油提余油收率高，与纯溶剂抽提相比，在达到同等碱氮和胶质沥青质含量的前提下，提余油收率高20％以上。
5.焦化重油萃取得到的提余液和抽出液的溶剂回收与润滑油溶剂精制共用一套溶剂回收装置，从而节省设备投资，并降低能耗。
下面结合实例进一步描述本发明的特点。
                         实例1
本实例采用辽河原油减压渣油，在处理量10kg/h的中型焦化装置上进行本发明的焦化试验。循环物料是350～420℃焦化蜡油，循环比分别为0.11∶1、0.18∶1和0.28∶1，试验条件及结果见表1。
                         实例2
本实例是采用上述原料，在同样装置上按常规延迟焦化流程试验，循环物料是焦化重油，循环比为0.4∶1。试验条件和结果如表1所示。
将实例1与实例2对比可以得出：
采用本发明的工艺，循环350～420℃轻蜡油，循环比从0.4∶1降低到0.11∶1、0.18∶1和0.28∶1，柴油收率可以分别提高1.15％、8.14％和12.42％，焦炭产率降低1.91％、1.53％和0.17％，总液收提高4.59％、3.05％和1.24％。
                         实例3
本实例是将实例1中的＞420℃焦化重油与辽河原油减三线润滑油糠醛抽出液和酚抽出液萃取，萃取条件及结果如表2所示。数据表明：采用润滑油抽出液萃取含沥青质的焦化重油，可以显著降低焦化重油的胶质和沥青质含量，碱性氮化物含量也大幅度降低，提余油可以作为催化裂化或加氢裂化原料，抽出油用于沥青调和组分或生产针状石油焦的原料。从表中数据还可以看出，随着水的加入量增加，焦化重油提余油收率提高，质量相对变差。
                      实例4
本实例是采用新鲜糠醛和酚溶剂萃取实例3中的＞420℃焦化重油，萃取条件和结果列于表2。
对比实例3与实例4可以看出：
用润滑油抽出液萃取含沥青质的焦化重油与纯溶剂抽提相比，在达到同等胶质沥青质和碱性氮化物含量的前提下，焦化重油提余油收率高20％以上。
                      实例5
采用与实例3同样的酚抽出液萃取＞420℃焦化重油，不同之处是不加水，发现不能分成提余液与抽出液两相。用糠醛抽出液萃取＞420℃焦化重油时，虽然提余液与抽出液两相可以分层，但提余油收率只有78.0％。
                      表1
    名称                    实例1     实例2
    工艺名称   本发明   本发明   本发明     常规延迟焦化
    循环物料   350～420℃焦化蜡油   350～420℃焦化蜡油   350～420℃焦化蜡油     焦化重油
操作条件：循环比(重)加热炉出口温度，℃焦炭塔顶压力，MPa注水，重％物料平衡(重％)：气体+损失汽油柴油蜡油焦炭总计液收 0.115000.171.507.4713.3633.3622.3824.10100.0069.10 0.185000.171.507.9614.1840.3513.0324.48100.0067.56 0.285000.171.508.4115.0244.636.1025.84100.0065.75 0.405000.171.509.4815.3932.2116.9126.01100.0064.51
表2
    名称 焦化重油原料                  实例3             实例4
    工艺名称   - 本发明 本发明 本发明   纯溶剂抽提   纯溶剂抽提
    萃取介质   - 糠醛抽出液 酚抽出液 酚抽出液   糠醛   酚
萃取条件及收率：剂油比(重)水剂比(重)塔顶温度，℃塔底温度，℃提余油收率，重％原料及提余油性质：密度(20℃)，g/cm3运动粘度(100℃)，mm2/s碱氮，μg/g脱碱氮率，重％硫，重％氮，重％残炭，重％组成(重％)：饱和烃芳烃胶质沥青质胶质沥青质脱除率，重％ ----0.958919.363364-0.340.887.641.38272031.42- 2.0∶10.04∶1705091.50.918411.14168350.00.240.322.556.1924.5119.3038.6 2.0∶10.14∶1705093.40.927012.99155653.80.250.383.355.0025.9319.0739.3 2.0∶10.22∶1705099.50.937614.85199340.80.280.454.150.4726.5922.9427.0 2.0∶10.04∶1705066.00.907712.58171549.00.240.332.756.6425.5917.7743.4 2.0∶10.14∶1705067.50.912311.81145456.80.240.343.451.9525.4422.6128.0

Claims (5)

1.一种多产柴油的延迟焦化工艺，其特征在于操作步骤依次为：
(1)焦化原料经加热炉对流段预热，再通过加热炉辐射段加热到焦化温度进焦炭塔焦化，焦化油气经分馏塔分馏得到350～420℃的焦化蜡油和＞420℃的焦化重油；
(2)润滑油料与溶剂在润滑油溶剂精制萃取塔内逆流萃取，塔顶得润滑油提余液，塔底得润滑油抽出液；
(3)将(1)步得到的350～420℃焦化蜡油与经加热炉对流段预热的焦化原料混合后进加热炉辐射段，加热到焦化温度进焦炭塔焦化，焦化蜡油与焦化原料的重量比为0.1～0.3∶1；
(4)将(1)步得到的＞420℃焦化蜡油用(2)步得到的润滑油抽出液在焦化重油萃取器中萃取，萃取时向萃取器中或润滑油抽出液中打入反溶剂，其操作条件：萃取温度30～100℃、压力0～0.5MPa(绝压)，润滑油抽出液与焦化重油重量比为0.1～5.0∶1，反溶剂与润滑油抽出液的重量比为0.01～0.25∶1；
(5)将(4)步萃取得到的焦化重油提余液和抽出液分别进行溶剂回收，得到的提余油作催化裂化或加氢裂化原料，抽出油用作沥青调和组分或生产针状焦原料，溶剂用于润滑油精制，循环使用。
2.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(1)所述的焦化原料包括任何原油的常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化澄清油、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油及其两种或两种以上的混合油。
3.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(2)所述的润滑油抽出液包括由任何原油常三线、常四线、减一线～减四线或轻、重脱沥青油的润滑油料经包括酚、糠醛、N-甲基吡咯烷酮溶剂或其水的混合物抽提后得到的抽出液。
4.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(4)所述的润滑油抽出液与焦化重油重量比为0.3～3.0∶1。
5.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(4)所述的反溶剂包括水、低碳醇。
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