CN1246512A - 一种重油的热裂化工艺 - Google Patents

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Abstract

一种重油的热裂化工艺,是将延迟焦化与缓和热裂化工艺联合,即将单程或循环操作的延迟焦化所得焦化油气分馏得到的焦化蜡油进入反应器内进行缓和热裂化反应,生成的油气与焦化油气一起分馏。气体、汽油和柴油混合送下游装置处理,未转化油返回焦化装置作循环油。该工艺的柴油收率比单独的延迟焦化增加5—15个百分点,柴油的十六烷值可达到50左右。

Description

一种重油的热裂化工艺
本发明属于一种在不存在氢的情况下烃油的非催化热裂化工艺，更具体地说，是一种延迟焦化与缓和热裂化的联合工艺。
延迟焦化是一种将渣油转化为气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭的深度热裂化工艺。常规的延迟焦化工艺流程为：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、蜡油，焦化重油作为循环油与原料油混合从塔底进入加热炉的辐射段，焦炭聚结在焦炭塔内。
缓和热裂化是一种转化深度较低的热裂化工艺。该工艺一般以直馏、焦化和催化裂化的重馏分油为原料，其中主要以直馏重馏分油为原料，通过热裂化反应器生成热裂化气体、汽油、柴油和渣油。
为了提高轻质油收率，CN85103235A提出将沸点范围为168～454℃、232～399℃或266～343℃的柴油馏分从焦化分馏塔抽出进入焦化加热炉的辐射段作为循环油，以降低循环比，达到增产液体产品的目的，该方法是用汽油或柴油馏分在焦化装置内循环，并且增加的柴油不多。
USP4,534,854是将焦化重质油馏分进行溶剂分离，分馏出的重质部分进入焦化，轻质部分进催化裂化得到轻质油。该方法是把延迟焦化工艺与溶剂分离过程组合在一起。
USP5,645,712是在焦化加热炉和焦炭塔之间或焦炭塔内加入稀释剂，在稀释剂加入之前需加热到约400℃，其作用是提高焦炭塔内液相物流的温度，达到提高液体产品收率的目的，但柴油收率几乎不增加。
本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种延迟焦化与缓和热裂化的联合热裂化工艺。
本发明提供的工艺包括单程操作的延迟焦化与缓和热裂化的联合工艺、循环操作的延迟焦化与缓和热裂化的联合工艺两种技术方案。
单程操作的延迟焦化与缓和热裂化联合的工艺步骤为：
(A).重油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，焦炭聚结在焦炭塔内，焦化油气进入分馏塔分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油；
(B).步骤(A)得到的蜡油进入另一个加热炉预热后，进入反应器进行缓和热裂化反应，生成含气体、汽油、柴油的热裂化油气和未转化油；
(C).步骤(B)得到的热裂化油气进入步骤(A)中的分馏塔，与焦化油气一起分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。
本发明所用的重油原料是选自常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化油浆、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油中的一种或一种以上的混合物。
步骤(B)的蜡油中还可以加入直馏蜡油、脱沥青油或其混合物；步骤(B)中加热炉的条件为：加热炉出口温度为370～510℃，注水量占蜡油的0～30重％；步骤(B)中反应器的条件为：压力～1.0兆帕(绝压)，停留时间10～180分钟。
循环操作的延迟焦化与缓和热裂化联合的工艺步骤为：
(A).重油原料进入分馏塔底部与循环油混合进入加热炉辐射段加热到焦化温度进焦炭塔焦化，焦炭聚结在焦炭塔内，焦化油气进入分馏塔分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油；
(B).步骤(A)得到的蜡油进入另一个加热炉预热后，进入反应器进行热裂化反应，生成含气体、汽油、柴油的热裂化油气和未转化油；
(C).步骤(B)得到的热裂化油气进入步骤(A)中的分馏塔，与焦化油气一起分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。
本发明所用的重油原料是选自常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化油浆、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油中的一种或一种以上的混合物。
步骤(A)中循环油与重油原料的重量比(以下简称循环比)为0～1.0∶1；步骤(B)的蜡油中还可以加入直馏蜡油、脱沥青油或其混合物。
步骤(B)中加热炉的条件为：加热炉出口温度为370～510℃，注水量占蜡油的0～30重％；步骤(B)中反应器的条件为：压力0～1.0兆帕(绝压)，停留时间10～180分钟。
下面结合附图对本发明所提供本发明提供联合工艺的两种技术方案分别予以进一步的说明。
附图1为延迟焦化单程操作时的联合工艺流程。
原料油经管线8进入加热炉1的对流段预热后，进入加热炉1的辐射段加热到焦化温度，经管线9进入焦炭塔2或3焦化，焦炭聚结在焦炭塔内，焦化油气自焦炭塔塔顶经管线10进入分馏塔4，分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油，蜡油经管线11进入加热炉5预热至360℃～490℃后，经管线12进入反应器6，生成的物料经管线13进入分馏塔7，生成的热裂化油气经管线15进入分馏塔4，与焦化油气一起分馏出装置，其中混合汽油和柴油进入加氢装置，未转化油经管线14进入加热炉1的辐射段作为循环油。
附图2为延迟焦化循环操作时的联合工艺流程。
原料油经管线8进入加热炉1的对流段预热后，经管线16进入分馏塔4的下部预热后，经管线17进入加热炉1的辐射段加热到焦化温度，经管线9进入焦炭塔2或3焦化，焦炭聚结在焦炭塔内，焦化油气自焦炭塔塔顶经管线10进入分馏塔4，分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油，蜡油经管线11进入加热炉5预热至360℃～490℃后，经管线12进入反应器6，生成的物料经管线13进入分馏塔7，生成的热裂化油气经管线15进入分馏塔4，与焦化油气一起分馏出装置，其中混合汽油和柴油进入加氢装置，未转化油经管线14进入加热炉1的辐射段作为循环油。
附图1和附图2的区别在于，附图1的焦化原料油经加热炉1对流段预热后，进入加热炉1的辐射段；而附图2的焦化原料油先经加热炉1对流段预热后，进入分馏塔4与循环油混合，再进入加热炉1的辐射段。
本发明的优点在于：
1、由于延迟焦化生成的焦化蜡油硫、氮含量高，并且有少量的沥青质，作为催化裂化和加氢裂化的原料，使轻质油收率降低，装置苛刻度增加，操作费用增大，并且加氢装置的投资高，而采用本发明提出的延迟焦化与缓和热裂化组合工艺可以解决这个问题。
2、本发明在延迟焦化装置与缓和热裂化组合工艺中，所产生的柴油收率比单独的延迟焦化增加5～15个百分点。
3、从热裂化过程所产生的柴油质量优于催化裂化柴油，如十六烷值可达到50左右。
4、缓和热裂化的气体、汽油和柴油的分馏过程与延迟焦化共用，可节省投资。
5、缓和热裂化生成的未转化油返回加热炉的辐射段有助于抑制加热炉管结焦。
附图1为单程延迟焦化与缓和热裂化联合的工艺流程示意图。
附图2为循环延迟焦化与缓和热裂化联合的工艺流程示意图。
附图中各编号说明如下：
1、5均为加热炉，2、3均为焦炭塔，4、7均为分馏塔，6为反应器，8～17均为管线。
下面的实施例将对本发明提供的联合工艺予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
                            实施例1
该例所用的重油原料为减压渣油，其性质见表1，试验是在处理能力为10千克/小时的中型焦化装置和5千克/小时缓和热裂化装置上进行的，缓和热裂化的原料为焦化蜡油，其性质见表1。焦化操作为单程操作，物料平衡和产品性质见表2。
延迟焦化采用单程操作，试验条件为：焦化加热炉出口温度为500℃，焦炭塔顶压力为0.17兆帕，注水量为重油原料的1.5重％。缓和热裂化的条件为：热裂化加热炉出口温度为443℃，注水量为蜡油的20重％；反应器压力为0.3兆帕，停留时间为40分钟。
从表2可以看出，与单独的延迟焦化单程相比，联合工艺的柴油增加13.0个百分点，柴油的十六烷值约50。
                          实施例2
该例所用的重油原料和试验装置与实施例1相同，不同的是延迟焦化采用循环操作，缓和热裂化的原料性质见表1，物料平衡和产品性质见表3。
延迟焦化装置的操作条件为：焦化加热炉出口温度为500℃，焦炭塔顶压力为0.17兆帕，循环比为0.4，注水量为重油原料的1.5重％。缓和热裂化装置的操作条件为：加热炉出口温度为444℃，注水量为蜡油的20重％；反应器压力为0.3兆帕，反应器停留时间为40分钟。
从表3可以看出，与单独的延迟焦化循环操作相比，联合工艺的柴油增加8.58个百分点，柴油的十六烷值约50。
                        实施例3
该例所用的重油原料、试验装置以及焦化操作方式与实施例1相同，缓和热裂化的原料是焦化蜡油和直馏蜡油按重量比1∶1的混合蜡油，物料平衡和产品性质见表4。
延迟焦化装置采用单程操作，试验条件与实施例1相同。缓和热裂化装置的试验条件也与实施例1相同。
从表4可以看出，与单独的延迟焦化单程相比，联合工艺的柴油增加13.62个百分点，柴油的十六烷值约50。
                                       表1
                                       表2
物料平衡，重％气体汽油柴油蜡油未转化油焦炭产品性质汽油密度(20℃)，克/厘米3溴价，gBr/100g硫含量，重％馏程，℃柴油密度(20℃)，克/厘米3凝点，℃溴价，gBr/100g十六烷值硫含量，重％馏程，℃蜡油/未转化油密度(20℃)，克/厘米3粘度，毫米2/秒残炭，重％硫含量，重％馏程，℃焦炭挥发份，重％硫含量，重％ 单程延迟焦化对减压渣油6.9614.0029.1130.71-19.220.748443.60.8167～1850.8494-916.651.00.84191～343蜡油0.912913.571.910.97333～5508.71.7   缓和热裂化对热裂化原料2.625.6442.34-49.4000.751438.60.6165～1820.8506-816.449.00.78195～345未转化油0.915111.821.000.87351～538--     联合工艺对减压渣油7.7615.7342.1115.18-19.220.749641.70.7365～1840.8499-916.650.00.82192～345蜡油0.912913.571.910.97333～5508.71.7
                                     表3
物料平衡，重％气体汽油柴油蜡油未转化油焦炭产品性质汽油密度(20℃)，克/厘米3溴价，gBr/100g硫含量，重％馏程，℃柴油密度(20℃)，克/厘米3凝点，℃溴价，gBr/100g十六烷值硫含量，重％馏程，℃蜡油/未转化油密度(20℃)，克/厘米3粘度，毫米2/秒残炭，重％硫含量，重％馏程，℃焦炭挥发份，重％硫含量，重％ 循环延迟焦化对减压渣油8.3016.1032.0020.70-22.900.745845.10.676～1890.8488-1118.750.00.77194～346蜡油0.903212.550.530.82333～4709.11.6   缓和热裂化对热裂化原料2.345.8841.45-50.3300.748340.20.5962～1810.8587-715.448.00.76194～341未转化油0.919210.960.630.80353～476--   联合工艺对减压渣油8.7817.3240.5810.42-22.900.746843.60.6462～1880.8528-917.349.00.77194～345蜡油0.903212.550.530.82333～4709.11.6
                                     表4
物料平衡，重％气体汽油柴油蜡油未转化油焦炭产品性质汽油密度(20℃)，克/厘米3溴价，gBr/100g硫含量，重％馏程，℃柴油密度(20℃)，克/厘米3凝点，℃溴价，gBr/100g十六烷值硫含量，重％馏程，℃蜡油/未转化油密度(20℃)，克/厘米3粘度，毫米2/秒残炭，重％硫含量，重％馏程，℃焦炭挥发份，重％硫含量，重％ 单程延迟焦化对减压渣油6.9614.0029.1130.71-19.220.748443.60.8167～1850.8494-916.651.00.84191～343蜡油0.912913.571.910.97333～5508.71.7   缓和热裂化对热裂化原料2.716.8544.34-46.1000.740238.10.5860～1800.8434-1213.152.00.77189～344未转化油0.90039.550.220.78341～544--   联合工艺对减压渣油7.7916.1042.7314.16-19.220.745141.30.7661～1840.8471-1116.251.00.80190～343蜡油0.912913.571.910.97333～5508.71.7

Claims (11)

1、一种重油的热裂化工艺，其特征在于工艺步骤为：
(A).重油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，焦化油气进入分馏塔分馏；
(B).步骤(A)得到的蜡油进入另一个加热炉预热后，进入反应器进行缓和热裂化反应；
(C).步骤(B)生成的热裂化油气进入步骤(A)中的分馏塔，与焦化油气一起分馏。
2、按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(A)所述的重油原料是选自常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化油浆、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油中的一种或一种以上的混合物。
3、按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(B)中所述的蜡油中还可以加入直馏蜡油、脱沥青油或其混合物。
4、按照权利要求1或3所述的工艺，其特征在于步骤(B)所述的加热炉出口温度为370～510℃，注水量占蜡油的0～30重％。
5、按照权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(B)所述的反应器压力为0～1.0兆帕，停留时间10～180分钟。
6、一种重油的热裂化工艺，其特征在于工艺步骤为：
(A).重油原料进入分馏塔底部与循环油混合进入加热炉辐射段加热到焦化温度进焦炭塔焦化，焦化油气进入分馏塔；
(B).步骤(A)得到的蜡油进入另一个加热炉预热后，进入反应器进行缓和热裂化反应；
(C).步骤(B)生成的热裂化油气进入步骤(A)中的分馏塔，与焦化油气一起分馏。
7、按照权利要求6所述的工艺，其特征在于步骤(A)所述的重油原料是选自常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化油浆、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油中的一种或一种以上的混合物。
8、按照权利要求6所述的工艺，其特征在于步骤(A)中循环油与重油原料的重量比为0～1.0∶1。
9、按照权利要求6所述的工艺，其特征在于步骤(B)中所述的蜡油中还可以加入直馏蜡油、脱沥青油或其混合物。
10、按照权利要求6或9所述的工艺，其特征在于步骤(B)所述的加热炉出口温度为370～510℃，注水量占蜡油的0～30重％。
11、按照权利要求6所述的工艺，其特征在于步骤(B)所述的反应器压力为0～1.0兆帕，停留时间10～180分钟。
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