CN1552799A - 一种提高轻油收率的延迟焦化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多产轻质油品、降低焦炭收率的延迟焦化工艺。其特点是在常规延迟焦化工艺过程中，加入煤焦油轻馏分为阻焦剂，使焦化轻质油品收率增加，焦炭产率下降。与现有技术相比，本发明方法使用阻焦剂成本低，阻焦效果好，轻质油品收率高。本发明方法可以适用于各种操作形式的重、渣油焦化工艺。

Description

一种提高轻油收率的延迟焦化方法
技术领域
本发明属于一种重油延迟焦化工艺，具体地说，是在延迟焦化操作过程中提高轻质油品收率降低焦炭产品收率的一种方法。
背景技术
延迟焦化作为重油加工手段之一，在炼油工业中已应用多年了。该工艺是以重质、劣质渣油为原料，经加热炉加热后进入焦化塔，在焦化塔内热分解生成气体产品、不同沸点的液体产品和焦炭产品。
目前炼厂延迟焦化装置处理的原料愈来愈重，在循环操作条件下，焦炭产率高达30w％-40w％，液体产品相当少。由于延迟焦化装置受焦炭产率的限制，一直没有得到很好的发展。
为了提高延迟焦化轻质油品收率，降低焦炭产品收率，国内外研究者提出许多改进方法。美国专利US4,455,219向新鲜原料油中加入部分(占新鲜原料18.5％)沸点低于重循环油的烃类烯释剂代替重循环油，使焦化液体收率增加4.96％，焦炭产率下降5.94％。该方法提高液体收率和降低焦炭产率的效果不明显。
美国专利US4,784,744提出了在渣油焦化过程中，加入甲基自由基。自由基可由小于C4气体(混合物)通过MgO催化剂床层，在500℃下，产生自由基，用以饱和裂化反应产生的不饱和烃，阻止结焦，从而降低焦炭的生成。该方法过程比较复杂。
美国专利US5,006,223提出在焦化原料中加入自由基引发剂-聚醚类有机化合物，如聚甲撑羰基萘，聚二甲基羰基萘。这些化合物在热裂化条件下自发地形成自由基，其速度比原料生成的自由基速度快，能有效地增加热转化速率。其用量占总进料的0.1％-25％。该专利称向原料中加入5％的聚醚，可增加转化率27％；加入10％，转化率增加48％，且反应温度可降低6℃-10℃。该方法需加入较高比例的自由基引发剂，并且是纯的化学品，在实施中存在成本高的问题。
美国专利US4,378,288公开了一种提高延迟焦化液体收率的方法。该方法将自由基抑制剂加入到原料中，认为可以减少原料中的康氏残炭。抑制剂为对苯二酚、苯基二萘胺等，加入量为0.05m％-5.0m％(占总进料)。焦化过程减少了焦炭的形成，增加液体产品产率。该专利使用单一的化学品或化学品的混合物，成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种延迟焦化工艺，采用低成本的阻焦剂，在提高液体产品产率、降低焦炭产率的同时，降低生产成本，增加延迟焦化工艺的经济性。
本发明重油延迟焦化工艺过程为：焦化原料与阻焦剂混合后，经加热进入焦化塔进行裂化，反应后的液相产物进入分馏塔中分离，反应生成的焦炭沉积在塔底，当焦炭在焦化塔中充满后，停止进料。其中阻焦剂是煤焦油以160℃～300℃为终点温度蒸馏得到的轻馏分，优选为180℃～220℃以下的轻馏分，其加入量为新鲜原料的0.01wt％-10wt％，优选为1wt％～5wt％。
煤焦油是组成极为复杂的混合物，在分离和使用上均存在较大的困难，即使可以从中提取出某种或某几种化学品，但提取成本较高，剩余的混合物更难以利用。如何有效利用煤焦油是煤综合利用的一个重要因素。本发明利用煤焦油的轻馏分，并不需要分离为单独的化学品，因此成本较低。并且，正是由于煤焦油的成分复杂，具有不同类型的官能团，这对平衡重油焦化过程中产生的不同类型自由基具有相适应的作用，因此抑制结焦的效果较单一类型化学品阻焦剂更理想，表现的结果就是液体产率大大提高，特别是轻质油收率大大提高，焦炭产率大大降低。
在常规延迟焦化工艺条件下，轻质油产品收率可以增加5％-10％，焦炭产率下降15％-25％。本发明方法不但可以用于一般重、渣油的焦化处理，还可以处理劣质的催化裂化油浆、页岩、油砂等原料，提高这些原料处理的经济效益。
具体实施方式
本发明的特点是在常规延迟焦化工艺过程中，将阻焦剂加入到焦化原料中，通过加热炉进入焦化塔进行裂化，反应后的产物进入分馏塔中分离后，一般可将之分离成C4以下馏分、C5-180℃汽油馏分、180℃-350℃柴油馏分、350℃-450℃蜡油馏分和450℃以上尾油。在焦化塔中反应生成的焦炭沉积在塔底，当焦炭在焦化塔中充满后，可停止进料，切换到另一焦化塔进行同样的操作(每个焦化塔可连续操作36小时-48小时)。另外，可根据具体情况，将分离系统中分离出的塔底尾油部分或全部地循环回装置前部与新鲜焦化原料一起再进行处理，当然也可以采用塔底尾油不循环加工，一次通过的方案，一般可选择部分循环的方式操作，其循环比一般为0.01-1.0，最好是0.15-0.45。
本发明焦化操作条件与一般延迟焦化条件相同，如一般焦化原料需加热到450℃-530℃，焦化塔内的反应温度一般在465℃-525℃，操作压力是0.01MPa-1.5MPa等，可以根据原料性质及产品指标要求具体确定。
焦化原料是初馏点＞350℃的重、渣油原料，一般可选自常减压蒸馏装置的渣油、减粘裂化渣油、脱沥青装置的重脱沥青油、催化裂化油浆、稠油、拔头原油，当然也可选自其它如煤加工、页岩、油砂等。
本发明所用的阻焦剂主要成分为煤焦油轻馏分，在使用时可以将煤焦油分离后，将馏程适宜的轻馏分加入焦化原料中。因为煤焦油重馏分也是可以进行焦化处理的原料，所以也可以将未分离的煤焦油与焦化原料混合，即处理了煤焦油重馏分，同时轻馏分起到阻焦的作用，并且省去煤焦油分离操作，节省成本。
本发明技术方案可以适用于各种类型的焦化工艺中。
以下通过实施例具体说明本发明实施方式和效果。实施例中所有实验用原料油，原料加热炉出口温度、反应压力、循环比均相同，旨在比较阻焦剂加入量对焦化反应的影响。对比例为不加入阻焦剂。实施例用阻焦剂的煤焦油性质见表1。
实验所用原料油性质见表2。原料加热炉出口温度为500℃，操作压力为0.17MPa、循环比0.0(w/w)。焦化塔焦炭积满后停止进料，烘焦2小时，除去挥发分。阻焦剂加入量和实验条件及试验结果见表3。
表1用于制备阻焦剂的煤焦油性质
  密度(20℃)，g/cm3 0.952
  馏程，℃
  初馏/10％ 84/156
  30％/50％ 229/284
  70％/90％ 353/432
  氮，μg/g 7831
  硫，μg/g 3311
  凝固点，℃ 14
  残炭，m％ 3.11
  沥青质，m％ 1.02
    表2原料油的性质
项目 原料油
密度，(20℃)，Kg/m3 981.7
残炭，m％ 15.5
硫含量，m％ 1.14
 H/C原子比 1.58
初馏点，℃ 380
50％，℃ 458
95％，℃ 539
                                     表3  阻焦剂加入量和产品分布
试验编号  对比例  1  2  3  4
阻焦剂加入量，wt％  0.0  4.42  3.41  2.19  2.0
产品分布wt％ C1～C4  3.84  5.0  3.07  3.66  2.36
C5-180℃  10.92  17.56  13.35  12.31  11.76
180-350℃  20.69  21.63  22.25  24.65  42.04
＞350℃  51.65  46.81  53.20  47.35  35.49
焦炭  12.90  9.00  8.13  12.03  8.35
合计  100.00  100.00  100.00  100.00  100.00
实施例1以煤焦油＜240℃馏分为阻焦剂，实施例2以煤焦油＜220℃馏分为阻焦剂，实施例3以煤停焦油＜210℃馏分为阻焦剂，实施4用煤焦油直接与焦化原料混合(1∶1)，其中＜220℃馏分占总进料的2.0％。

Claims (7)

1、一种提高轻油收率的延迟焦化方法，焦化原料与阻焦剂混合后，经加热进入焦化塔进行裂化，反应后的液相产物进入分馏塔中分离，反应生成的焦炭沉积在塔底，当焦炭在焦化塔中充满后，停止进料；其特征在于所述的阻焦剂是煤焦油以160℃～300℃为终点温度蒸馏得到的轻馏分，其加入量为焦化原料的0.01wt％-10wt％。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的反应后的液相产物分离为C4以下馏分、C5-180℃汽油馏分、180℃-350℃柴油馏分、350℃-450℃蜡油馏分和450℃以上尾油。
3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述焦化原料温度为450℃-530℃，焦化塔内的反应温度为465℃-525℃，操作压力是0.01MPa-1.5MPa。
4、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的焦化原料是初馏点大于350℃的重、渣油原料。
5、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阻焦剂加入量为焦化原料的1wt％～5wt％。
6、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阻焦剂是煤焦油以180℃～220℃为终点温度蒸馏得到的轻馏分。
7、按照权利要求1所述的方法，其特征在于阻焦剂以未分离的煤焦油形式加入。
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