CN1621497A - 一种石脑油重组处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石脑油重组处理方法，其步骤如下：(1)先将石脑油进行萃取分离，分离出油余油和抽出油；(2)抽余油进入乙烯蒸汽裂解装置裂解；(3)抽出油进入重整装置重整。与现有技术相比，本发明芳烃产量可以提高30％以上，乙烯产量可提高40％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种石脑油重组处理方法，特别涉及一种可以提高乙烯和芳烃收率的石脑油重组处理方法。
背景技术
芳烃和乙烯生产装置的能力及其产量是石油化学工业发展水平最主要的标志之一。
芳烃主要来自炼油工业的催化重整及其萃取装置，重整装置的生成油通过萃取获得有机化工原料芳烃如苯、甲苯及二甲苯等，该生成油也可以直接作为高辛烷值组份与汽油混合。随着国民经济的发展和石油化工业的发展，对芳烃的需求急剧增加，从而对重整生成油的需求也相应增大。
目前是通过增加催化重整生产装置来解决上述问题，但增加催化重整装置不仅投资大，而且受其加工原料量的限制。催化重整的原料主要是石脑油，石脑油主要通过原油经常减压切割获得。石脑油在原油的产出物中的含量是有限的，因此为了增加石脑油的产量，必须相应的增加原油的加工量，会造成汽油和柴油的过量，使汽柴油过剩的石油产品结构不合理的矛盾更加突出。由于石脑油中的芳烃潜含量有限，一般仅为40％左右，即使增加催化重整操作的苛刻度，芳烃转化率也有限；而且过度的苛刻条件还会使裂解反应加剧，裂解产物增加，进而导致液体收率减小。
乙烯主要通过乙烯蒸汽裂解装置获得，其主要原料也是石脑油。为了提高乙烯产量，现有技术是通过提高裂解温度来提高乙烯的转化率。由于受原料性质的制约，通过增加石脑油裂解温度提高乙烯产率，会导致炉管结焦，使乙烯蒸汽裂解装置无法正常运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种能大幅度提高芳烃产量、乙烯收率以及液体收率的石脑油重组处理方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种石脑油重组处理方法，其步骤如下：(1)先将石脑油进行萃取分离，分离出抽余油和抽出油；(2)抽余油进入乙烯蒸汽裂解装置；(3)抽出油进入重整装置。
一种优选技术方案，其特征在于：所述石脑油可以是直馏石脑油、焦化加氢石脑油、热裂化加氢石脑油、加氢裂化石脑油或加氢精制石脑油。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(2)中所述乙烯蒸汽裂解装置的炉出口温度为700～950℃，停留时间为0.15～0.25秒，稀释蒸汽比为0.25～0.6。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(3)中所述重整装置的反应温度为380～550℃，反应压力为0.1MPa～4.0MPa，空速为0.1～10h-1，氢油重量比为1～100。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中所述萃取分离所用溶剂为二甲基亚砜、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉、四甘醇、乙氰。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中所述萃取分离所用溶剂的溶剂比为1∶1～20∶1，操作温度为20～180℃，操作压力为0.1～2.0MPa，溶剂含水0.1～12％(Wt.)。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中所述萃取分离所用溶剂的溶剂比为8∶1。
所述石脑油可以是石蜡基石脑油、中间基石脑油、环烷基石脑油。
萃取所用溶剂可以是砜类如环丁砜，甘醇类如四甘醇和五甘醇，烷酮类如N-甲基吡咯烷酮，酰胺类及胺类等，也可以两种或两种以上溶剂混合使用。
由于环烷烃极易脱氢转化为芳烃，其转化率高、转化工艺条件缓和、转化速度快；而烷烃则极易裂解，生成乙烯，其转化率高、反应条件缓和、转化速度快。原有的乙烯裂解和重整工艺中，由于石脑油中的环烷烃和烷烃混在一起，均无法在最优条件下转化。基于此，本发明采用萃取技术，先将石脑油进行萃取分离，分离为以芳烃和环烷烃为主的抽出油组份和以烷烃为主的抽余油组份。抽余油组份进乙烯蒸汽裂解装置裂解；抽出油组份进重整装置反应。由于抽出油组份是优良的芳烃生产原料，在较低反应温度下，即可以完成转化，大大提高了芳烃转化率和液体收率。同样的重整装置，其芳烃产量可以提高30％以上。烷烃组份含量为80～95％的抽余油是优良的乙烯蒸汽裂解原料，在相同的操作条件下可提高乙烯收率，同时减少裂解炉的清焦时间。同样的乙烯蒸汽裂解装置，采用本发明方法后，可以提高乙烯产量40％以上。
附图说明
图1为石脑油进重整装置的流程示意图；
图2为石脑油进乙烯蒸汽裂解装置的流程示意图；
图3为本发明石脑油重组处理方法的流程示意图。
附图中的部分设备如反应器、压缩机、裂解炉、分离罐、泵、各种冷换设备等未标出，但这对本领域普通技术人员是公知的。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
具体实施方式
对比例1
如图1所示，将密度为735千克/立方米、馏程范围80～165℃、烷烃含量为56％(Wt.)、环烷烃含量为41％(Wt.)、芳烃含量为3％(Wt.)的石脑油经过预处理，进入装有长岭催化剂厂生产的CB-5重整催化剂的固定床反应器反应，进料量为100ml/h，得到重整反应产物，其反应条件、芳烃产率和氢气产率见表1。
对比例2
如图2所示，将密度为735千克/立方米、馏程范围80～165℃、烷烃含量为56％(Wt.)、环烷烃含量为41％(Wt.)、芳烃含量为3％(Wt.)的石脑油经过预处理，进入乙烯蒸汽裂解炉，进料量为100ml/h，其反应条件、乙烯收率和裂解炉管清焦时间见表2。
实施例1
如图3所示，将密度为735千克/立方米、馏程范围80～165℃、烷烃含量为56％(Wt.)、环烷烃含量为41％(Wt.)、芳烃含量为3％(Wt.)的石脑油进入萃取装置，进料量为2千克/小时，所用溶剂为N-甲基吡咯烷酮，溶剂含水3％(Wt.)，溶剂比为8∶1(Wt.)，操作温度为120℃，操作压力为0.6MPa；抽余油的流量为1.15千克/小时、密度为667千克/立方米、馏程范围为80～163℃，组成为烷烃95.40％(Wt.)、环烷烃4.42％(Wt.)、芳烃0.18％(Wt.)；抽出油的流量为0.85千克/小时、密度为798千克/立方米、馏程范围为80～168℃，组成为烷烃2.36％(Wt.)、环烷烃90.80％(Wt.)、芳烃6.84％(Wt.)。所得抽余油进入对比例2中的乙烯蒸汽裂解炉；所得抽出油进入对比例1中的重整装置。其反应条件和芳烃产率、氢气产率、乙烯收率及裂解炉清焦时间见表1和表2。
表1
| 对比例1 | 实施例1 | 变化 | |
| 反应温度，℃ | 510 | 465 | 45 |
| 反应压力，MPa | 1.0 | 1.0 | 0 |
| 空速，h-1 | 2.0 | 2.0 | 0 |
| 氢油摩尔比 | 2.98 | 2.98 | 0 |
| 氢气产率，％(Wt.) | 2.74 | 4.48 | +1.74 |
| 芳烃产率，％(Wt.) | 50.13 | 92.15 | +42.02 |
由表1可见，与对比例1相比，本发明的实施例1的石脑油重组处理工艺，其重组后氢气产率提高了近2个百分点，芳烃产率提高了42％。
表2
| 对比例2 | 实施例1 | 变化 | |
| 炉出口温度，℃ | 840 | 840 | 0 |
| 停留时间，s | 0.2 | 0.2 | 0 |
| 炉出口压力，MPa | 0.17 | 0.17 | 0 |
| 稀释蒸汽比 | 0.32 | 0.32 | 0 |
| 裂解炉管清焦时间，天 | 50 | 100 | +50 |
| 乙烯收率，％(Wt.) | 28 | 43 | +15 |
由表2可见，与对比例2相比，本发明的实施例1的石脑油重组处理工艺所得乙烯收率提高了15个百分点，裂解炉清焦时间延长了一倍。
对比例3
将密度为724千克/立方米、馏程范围70～171℃、烷烃含量为65％(Wt.)、环烷烃含量为31％(Wt.)、芳烃含量为4％(Wt.)的石脑油经过预处理，进入装有长岭催化剂厂生产的CB-5重整催化剂的固定床反应器反应，进料量为100ml/h，得到重整反应产物，其反应条件、芳烃产率和氢气产率见表3。
对比例4
将密度为724千克/立方米、馏程范围70～171℃、烷烃含量为65％(Wt.)、环烷烃含量为31％(Wt.)、芳烃含量为4％(Wt.)的石脑油经过预处理，进入乙烯蒸汽裂解炉，进料量为100ml/h，得乙烯蒸汽裂解的反应产物，其反应条件、乙烯收率和裂解炉管清焦时间见表4。
实施例2
将密度为724千克/立方米、馏程范围70～171℃、烷烃含量为65％(Wt.)、环烷烃含量为31％(Wt.)、芳烃含量为4％(Wt.)的石脑油进入萃取装置，进料量为2千克/小时，所用溶剂为二甲基亚砜，溶剂含水5％(Wt.)，溶剂重量比为7∶1，操作温度为95℃，操作压力为0.7MPa；抽余油的流量为1.332千克/小时，密度为695千克/立方米，馏程范围为68～163℃，组成为烷烃96.10％(Wt.)、环烷烃3.75％(Wt.)、芳烃0.15％(Wt.)。抽出油的流量为0.668千克/小时，密度为789千克/立方米，馏程范围为71～168℃，组成为烷烃3.00％(Wt.)、环烷烃85.33％(Wt.)、芳烃11.68％(Wt.)。所得抽余油进入对比例4中的乙烯蒸汽裂解炉；所得抽出油进入对比例3中的重整装置。其反应条件和芳烃产率、氢气产率、乙烯收率及裂解炉清焦时间见表3和表4。
表3
| 对比例3 | 实施例2 | 变化 | |
| 反应温度，℃ | 510 | 465 | 45 |
| 反应压力，Mpa | 1.0 | 1.0 | 0 |
| 空速，h-1 | 2.0 | 2.0 | 0 |
| 氢油摩尔比 | 2.98 | 2.98 | 0 |
| 氢气产率，％(Wt.) | 2.24 | 4.05 | +1.81 |
| 芳烃产率，％(Wt.) | 50.13 | 90.83 | +40.70 |
由表3可见，与对比例3相比，本发明的实施例2的石脑油重组处理工艺，其重组后氢气产率提高了近2个百分点，芳烃产率提高了40％多。
表4
| 对比例4 | 实施例2 | 变化 | |
| 炉出口温度，℃ | 830 | 830 | 0 |
| 停留时间，s | 0.2 | 0.2 | 0 |
| 炉出口压力，MPa | 0.17 | 0.17 | 0 |
| 稀释蒸汽比 | 0.32 | 0.32 | 0 |
| 裂解炉管清焦时间，天 | 45 | 100 | +55 |
| 乙烯收率，％(Wt.) | 29 | 42 | +13 |
由表4可见，与对比例4相比，本发明的实施例2的石脑油重组处理工艺所得乙烯收率提高了13个百分点，裂解炉清焦时间延长了一倍还多。
对比例5
将密度为738千克/立方米、馏程范围75～172℃、烷烃含量为39.5％(Wt.)、环烷烃含量为55.3％(Wt.)、芳烃含量为5.2％(Wt.)的石脑油经过预处理，进入装有长岭催化剂厂生产的CB-5重整催化剂的固定床反应器反应，进料量为100ml/h，得到重整反应产物，其反应条件、芳烃产率和氢气产率见表5。
对比例6
将密度为738千克/立方米、馏程范围75～172℃、烷烃含量为39.5％(Wt.)、环烷烃含量为55.3％(Wt.)、芳烃含量为5.2％(Wt.)的石脑油经过预处理，进入乙烯蒸汽裂解炉，进料量为100ml/h，得乙烯蒸汽裂解的反应产物，其反应条件、乙烯收率和裂解炉管清焦时间见表6。
实施例3
将密度为738千克/立方米、馏程范围75～172℃、烷烃含量为39.5％(Wt.)、环烷烃含量为55.3％(Wt.)、芳烃含量为5.2％(Wt.)的石脑油进入萃取装置，进料量为2千克/小时，所用溶剂为环丁砜，溶剂含水0.5％(Wt.)，溶剂重量比为11∶1，操作温度为128℃，操作压力为1.0MPa；抽余油的流量为0.83千克/小时，密度为688千克/立方米，馏程范围为73～170℃，组成为烷烃93.98％(Wt.)、环烷烃4.82％(Wt.)、芳烃1.20％(Wt.)。抽出油的流量为1.17千克/小时，密度为793千克/立方米，馏程范围为71～174℃，组成为烷烃0.85％(Wt.)、环烷烃91.11％(Wt.)、芳烃8.04％(Wt.)。所得抽余油进入对比例6中的乙烯蒸汽裂解炉；所得抽出油进入对比例5中的重整装置。其反应条件和芳烃产率、氢气产率、乙烯收率及裂解炉清焦时间见表5和表6。
表5
| 对比例5 | 实施例3 | 变化 | |
| 反应温度，℃ | 510 | 465 | 45 |
| 反应压力，MPa | 1.0 | 1.0 | 0 |
| 空速，h-1 | 2.0 | 2.0 | 0 |
| 氢油摩尔比 | 2.98 | 2.98 | 0 |
| 氢气产率，％(Wt.) | 2.87 | 4.42 | +1.55 |
| 芳烃产率，％(Wt.) | 55.2 | 93.84 | +38.64 |
由表5可见，与对比例5相比，本发明的实施例3的石脑油重组处理工艺，其重组后氢气产率提高了1.55个百分点，芳烃产率提高了39％。
表6
| 对比例6 | 实施例3 | 变化 | |
| 炉出口温度，℃ | 850 | 850 | 0 |
| 停留时间，s | 0.2 | 0.2 | 0 |
| 炉出口压力，MPa | 0.17 | 0.17 | 0 |
| 稀释蒸汽比 | 0.32 | 0.32 | 0 |
| 裂解炉管清焦时间，天 | 48 | 120 | +72 |
| 乙烯收率，％(Wt.) | 24 | 45 | +21 |
由表6可见，与对比例6相比，本发明的实施例3的石脑油重组处理工艺所得乙烯收率提高了21个百分点，裂解炉清焦时间延长了72天。
石脑油、抽余油、抽出油中的烷烃、环烷烃含量用GB11132-2002方法测试；石脑油、抽余油、抽出油的密度用GB/T1884-1885方法测试；石脑油、抽余油、抽出油的馏程范围用GB/T6536方法测试。
Claims (9)
1、一种石脑油重组处理方法，其步骤如下：(1)先将石脑油进行萃取分离，分离出抽余油和抽出油；(2)抽余油进乙烯蒸汽裂解装置；(3)抽出油进重整装置。
2、根据权利要求1所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述石脑油为直馏石脑油、焦化加氢石脑油、热裂化加氢石脑油、加氢裂化石脑油或加氢精制石脑油。
3、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述乙烯蒸汽裂解装置的炉出口温度为700～950℃，停留时间为0.15～0.25秒，稀释蒸汽比为0.25～0.6。
4、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述乙烯蒸汽裂解装置的炉出口温度为830～850℃，停留时间为0.2秒，稀释蒸汽比为0.32。
5、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述重整装置的反应温度为380～550℃，反应压力为0.1MPa～4.0MPa，空速为0.1～10h-1，氢油重量比为1～100。
6、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述重整装置的反应温度为450～500℃，反应压力为0.2MPa～2.0MPa，空速为1.0～5h-1，氢油重量比为1～3。
7、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述萃取分离所用溶剂为二甲基亚砜、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉、四甘醇或乙氰。
8、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述萃取分离所用溶剂的溶剂比为1∶1～20∶1，操作温度为20～180℃，操作压力为0.1～2.0MPa，溶剂含水0.1～12％(Wt.)。
9、根据权利要求1或2中任一项所述的石脑油重组处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述萃取分离所用溶剂的溶剂比为7∶1～8∶1，操作温度为90～100℃，操作压力为1.0～1.5MPa，溶剂含水0.9～6％(Wt.)。
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