CN1209446C - 用溶剂抽提技术处理重油悬浮床加氢尾油的方法 - Google Patents
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一种用溶剂抽提技术处理重油悬浮床加氢尾油的方法，它是重油悬浮床加氢工艺的组成部分，因而属于石油加工工艺中的重质油轻质化工艺过程的改进。它主要是通过采用溶剂抽提技术对重油悬浮床加氢工艺过程中产生的尾油进行处理，脱除尾油中的金属和残炭，从而为重油悬浮床加氢裂化尾油的综合利用开辟了一条新的途径。
Description
本发明涉及一种用溶剂抽提技术处理重油悬浮床加氢尾油的方法，它是重油悬浮床加氢工艺的组成部分，因而属于石油加工工艺中的重质油轻质化工艺过程的改进。它主要是通过采用溶剂抽提技术对重油悬浮床加氢工艺过程中产生的尾油进行处理，脱除尾油中的金属和残炭，从而为重油悬浮床加氢裂化尾油的综合利用开辟了一条新的途径。
随着轻质原油采出量的日益减少，稠油等重质油采出量的日益增加，加上人们对于清洁燃料的需要日益增加，重油加氢技术的研究与开发工作已经成为石油加工领域最重要的研究课题。目前已经大规模工业应用的重油加氢技术主要是固定床加氢脱硫工艺(VRDS工艺)和沸腾床加氢工艺，前者只能加工金属含量和氮含量较低、硫含量较高的重油，而后者由于每天要定量排卸和补充催化剂，因而其操作成本比较高。重油悬浮床加氢工艺技术研究工作比较活跃，现阶段已有十多种工艺处于中试和工业示范装置阶段，如德国的VCC(VEBA-Combi-Cracking)工艺，美国Exxon公司的Micro-Cat工艺，委内瑞纳INTEVEP公司的HDH工艺，加拿大的CANMET工艺，日本旭化成工业株式会社的SOC工艺，日本出光大产公司和美国凯罗格公司的MRH工艺，美国UOP公司的Aurabon工艺，加拿大的(HC)3工艺等，中国石油天然气股份有限公司的UPC-RSHC工艺，这些工艺虽然馏分油收率均较高，有的工艺馏分油(＜524℃的馏分)收率高达90％以上，但是这些工艺均未大规模工业应用，其中的重要原因就是该工艺过程要生成一定量的焦炭。对于重油悬浮床加氢工艺而言，由于馏分油收率高达80～95％，工艺过程生焦是不可避免的，而且生成的焦粒子连同加入的金属催化剂以及原料油中的金属组分全部浓缩至尾油中，导致尾油性质较差，甲苯不溶物与灰分的含量较高，尾油的应用比较困难。溶剂抽提脱沥青工艺的目的是脱除减压渣油沥青质及部分胶质，以往该技术是为了制取高粘度润滑油的原料，近年来越来越多地为催化裂化或加氢裂化提供残炭值和重金属含量较低的原料，因此溶剂脱沥青工艺是一个重要的脱碳改质过程，由于渣油中的重金属如镍、钒等存在于最重的胶质和沥青质中，因此在溶剂脱沥青过程中同时也脱除了渣油中的镍、钒铁等金属组分，有时也称溶剂脱沥青过程为溶剂脱金属。脱沥青油中的金属、残炭降至很低，因而可以用作燃料油、重油催化裂化或加氢裂化调合原料或作为沥青调和料等，脱油沥青组分由于含有较高的金属和残炭，一般只能作为固体燃料。
本实用新型的目的就是将原有的溶剂脱沥青工艺与重油悬浮床加氢工艺(简称UPC-RSHC工艺)结合起来而提出了一种利用溶剂抽提技术处理重油悬浮床加氢尾油的方法。它主要在所采用的溶剂和抽提工艺方面进行了一些改进从而构成了完整的重油悬浮床加氢新工艺(UPC-RSHC工艺)。它主要通过在重油悬浮床加氢工艺的产物分离部分在线使用了溶剂抽提塔及溶剂回收塔，在溶剂抽提塔中使用了低分子的烃类溶剂，从而使UPC-RSHC工艺过程尾油中的残炭和金属含量大大降低，为加氢尾油的再利用和金属催化剂的回收提供了新的途径。本发明所提出的处理方法是专用于处理重质原油及稠油渣油或特稠、超稠原油，包括含有低硫、高硫、高金属(镍、钙、钒等)、高残炭、高粘度、高氮的稠油渣油(例如辽河稠油、新疆稠油和孤岛稠油等)和特稠、超稠原油(例如辽河、新疆特稠油等)以及各种含硫量的重油悬浮床加氢裂化工艺的尾油。它主要是采用溶剂抽提的技术处理重油悬浮床加氢裂化工艺中的尾油，并使尾油脱除金属和部分残炭，其技术要点所采用的溶剂为C4～C10低分子的烃类溶剂或它们的混合溶剂或轻石脑油，抽提温度为80～250℃，溶剂与尾油的质量比为2～6∶1，操作压力为0.1～2.0Mpa。
该方法主要是在上述工艺的尾油分离系统中耦合一个溶剂抽提塔，具体的工艺流程是通过以下方案实现：
(1)原料油进入悬浮床加氢裂化反应器，从悬浮床加氢反应器顶部出来的气相物料进入热高压分离器进一步分离成气相和液相，从悬浮床加氢裂化反应器底部出来的液相物流与热高压分离器的液相物流合并后进入热低压分离器，再在低压下分离成气相和液相，气相进入低压油气吸收处理系统，液相进入常压闪蒸塔闪蒸出气相和液相；
(2)常压闪蒸塔的气相与热高压分离器出来的气相合并后去在线精制反应器和精制产物分离系统，常压闪蒸塔出来的液相分成两部分，一部分作为循环尾油与新鲜原料混合经油加热炉后重新进入悬浮床(3)从抽提塔顶部出来的轻液相，即脱沥青油溶液，进入溶剂回收塔，溶剂从顶部出来循环使用，从塔底出来的脱沥青油进入减压蒸馏塔进一步分离成重蜡油和减压尾油分别送出装置；
(4)从抽提塔底部出来的重液相，即脱油沥青溶液，进入另一溶剂回收塔，溶剂从顶部出来再循环使用，从塔底出来的脱油沥青送出装置作为回收催化剂的原料。
附图即为本发明的工艺流程图：
附图的图面说明如下：
1--悬浮床加氢反应器(K-1) 2--热高分(K-2) 3---热低分(K-3)
4--常压闪蒸塔(K-4) 5--溶剂抽提塔(k-5)
6--脱沥青油溶剂回收塔(K-6) 7--脱油沥青溶剂回收塔(K-7)
8---减压分馏塔(K-8)
下面将结合附图和具体的实施例来详述本发明的技术特点和效果：
在实际实施的过程中，本发明的设计者是将溶剂抽提塔设计成在线于UCP-RSHC工艺流程之中，其物流来源于产物分离部分的常压或减压分馏塔底的尾油。剂抽提塔的操作条件是：抽提温度为80～250℃，所采用的溶剂为C4～C10低分子的烃类溶剂或它们的混合溶剂或轻石脑油，溶剂比为2～6∶1(溶剂与尾油的质量比)，操作压力为0.1～2.0Mpa。具体实施的工艺流程为：在悬浮床加氢裂化工艺装置的常压或减压分馏塔后耦合一个溶剂抽提塔，抽提塔分为上下两段，下段为抽提段，上段为沉降段；从常压或减压分馏塔底出来的加氢尾油从抽提塔中部进入，一定比例的循环溶剂从从抽提塔的底部进入，二者在抽提塔中逆向接触，并在转盘搅拌下进行抽提，尾油中的重胶质及沥青质与部分溶剂形成的重液相(提余液或脱油沥青相)向塔底沉降并从塔底抽出，回收溶剂后得到脱油沥青；脱沥青油与溶剂形成的轻液相(提取液或脱沥青油相)经升液管进入沉降段，从抽提塔顶出来的提取液进入一个常压闪蒸塔将溶剂蒸出后得到脱沥青油，蒸出的溶剂循环使用。脱沥青油由于只含有较低的金属和残炭，因而可以作为调和沥青和焦化的原料，如若硫含量不高，则还可以作为燃料油，脱油沥青由于含有较高的金属和残炭，可以掺兑到煤粉中作为固体燃料。这样，装置运行时，来源于原料油加热炉的原料油与新鲜氢气与来源于氢气加热炉的循环氢气进入悬浮床加氢反应器K-1，从K-1顶部出来的气相物料进入热高压分离器K-2进一步分离成气相和液相，从K-1底部出来的液相物流与K-2的液相物流合并后进入低压分离器K-3，再在低压下分离成气相和液相，气相进入低压油气吸收处理系统，液相进入常压闪蒸塔K-4闪蒸出气相和液相，K-4的气相与K-2出来的气相合并后在线精制反应器和精制产物分离系统，K-4出来的液相分成两部分，一部分作为循环尾油与新鲜原料混合经油加热炉后重新进入悬浮床加氢反应器K-1，剩余部分与一定比例的溶剂在抽提塔K-5中抽提，从K-5顶部出来的轻液相(脱沥青油溶液)进入溶剂回收塔K-6，溶剂从K-6顶部出来循环使用，从K-6底部出来的脱沥青油进入减压蒸馏塔K-8进一步分离成重蜡油和减压尾油分别送出装置；从K-5底部出来的重液相(脱油沥青溶液)进入另一溶剂回收塔K-7，溶剂从K-7顶部出来再循环使用，从K-7底部出来的脱油沥青送出装置作为回收催化剂的原料。
实施例是对新疆克拉玛依常渣悬浮床加氢裂化工艺中的尾油采用溶剂抽提技术进行处理，其结果如表1。
本发明虽然采用的是溶剂抽提技术脱除渣油悬浮床加氢尾油中的金属和残炭，但与现有的溶剂脱沥青工艺相比，有其突出的特点于：
(1)工艺所采用的溶剂一般比常规的溶剂脱沥青工艺所用的溶剂分子量要大。
(2)本工艺的另一特点是不需要在较高的压力下操作，操作压力近似于常压。
(3)由于所用溶剂的分子量较大，因而脱沥青油的收率较高，一般在90％左右，脱沥青油的金属含量较低，金属的脱除率一般在98％以上，正庚烷沥青质的脱除率也较高，残炭比较难脱除，其脱除率一般只有30％左右。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本工艺主要是为了脱除渣油悬浮床加氢尾油中的金属及部分残炭，因而脱金属油中的金属含量很低，总金属含量不高于50PPm，为可以得到比较优质的悬浮床加氢尾油，为重油悬浮床加氢裂化工艺(UPC-RSHC)的工业应用提供了有力的保证。
(2)操作压力接近于常压，工艺流程简单，可耦合在渣油悬浮床加氢工艺装置中，装置的建设投资成本低。
表1克拉玛依常渣悬浮床加氢尾油用溶剂处理后脱沥青油的性质与组成
| 溶剂 | 尾油 | 溶剂A | 溶剂B | 溶剂C | 溶剂D |
| 收率，m％ | ---- | 97.0 | 92.0 | 86.4 | 88.2 |
| 残炭，m％残炭脱除率，％ | 9.18 | 9.53 | 5.8536.3 | 5.7737.1 | 6.3331.0 |
| 总金属含量，PPmFeNiCa总金属脱除率，％ | 42882640972676 | 56.811.79.935.298.7 | 36.317.07.312.099.2 | 26.614.72.39.699.4 | 29.810.93.615.399.3 |
| 四组分组成，m％饱和分芳香分胶质沥青质 | 55.7820.1915.615.32 | 57.5620.8416.115.49 | 58.2122.6018.440.75 | 58.5622.3817.201.86 | 56.1722.8718.382.58 |
Claims (2)
1.用溶剂抽提技术处理重油悬浮床加氢尾油的方法，它主要是采用溶剂抽提的技术处理重油悬浮床加氢裂化工艺中的尾油，并使尾油脱除金属和部分残炭，其特征在于所采用的溶剂为C4～C10低分子的烃类溶剂或它们的混合溶剂或轻石脑油，抽提温度为80～250℃，溶剂与尾油的质量比为2～6∶1，操作压力为0.1～2.0Mpa。
2.根据权利要求1所述的用溶剂抽提技术处理重油悬浮床加氢尾油的方法，其特征在于所述的采用溶剂抽提技术处理悬浮床加氢裂化工艺中的尾油的方法主要是在上述工艺的尾油分离系统中耦合一个溶剂抽提塔，具体的工艺流程是通过以下方案实现：
(1)原料油进入悬浮床加氢裂化反应器，从悬浮床加氢反应器顶部出来的气相物料进入热高压分离器进一步分离成气相和液相，从悬浮床加氢裂化反应器底部出来的液相物流与热高压分离器的液相物流合并后进入热低压分离器，再在低压下分离成气相和液相，气相进入低压油气吸收处理系统，液相进入常压闪蒸塔闪蒸出气相和液相；
(2)常压闪蒸塔的气相与热高压分离器出来的气相合并后去在线精制反应器和精制产物分离系统，常压闪蒸塔出来的液相分成两部分，一部分作为循环尾油与新鲜原料混合经油加热炉后重新进入悬浮床加氢反应器，剩余部分与一定比例的溶剂在抽提塔中抽提；
(3)从抽提塔顶部出来的轻液相，即脱沥青油溶液，进入溶剂回收塔，溶剂从顶部出来循环使用，从塔底出来的脱沥青油进入减压蒸馏塔进一步分离成重蜡油和减压尾油分别送出装置；
(4)从抽提塔底部出来的重液相，即脱油沥青溶液，进入另一溶剂回收塔，溶剂从顶部出来再循环使用，从塔底出来的脱油沥青送出装置作为回收催化剂的原料。
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