專利名稱：最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種在不存在氫的情況下烴油的非催化熱裂化方法，更具體地說，是一種提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)的裂解原料油以石腦油和中餾分油為主，延遲焦化產(chǎn)出的石腦油可作為乙烯原料。通過改進(jìn)延遲焦化工藝可提高石腦油和輕柴油的收率，對(duì)增產(chǎn)裂解原料具有重要的意義。
焦化蠟油在延遲焦化產(chǎn)品中占10～30重％，由于其硫、氮特別是堿性氮化物含量高，決定了它不是催化裂化的好原料。目前，焦化蠟油的處理方法主要有溶劑抽提法或循環(huán)回?zé)?，但這需要建立溶劑抽提或回收裝置，投資和操作費(fèi)用都相當(dāng)大。
US4455219公開了一種延遲焦化方法，用輕焦化蠟油來代替與原料油合并的重焦化蠟油的一部分，這使得液體的收率提高，焦炭收率下降。
US4518487對(duì)上一專利作了進(jìn)一步改進(jìn)，該專利用一種低沸程烴餾分稀釋劑將所有重質(zhì)循環(huán)物代替，重蠟油在塔底排出，同樣提高了液體收率并降低了焦炭收率。
CN1214074A和US5645712提出用一種加熱的不結(jié)焦烴稀釋劑來提高焦炭塔中的液體溫度，它本身并不在加熱爐內(nèi)反應(yīng)，加熱后的不結(jié)焦稀釋劑可以加到加熱爐出口，或直接加到焦炭塔中，提高焦炭塔溫度，使液體收率增加，焦炭收率減少。這些專利的目的都是提高液體收率，實(shí)質(zhì)上只是提高了輕重蠟油的收率，對(duì)石腦油和柴油的收率影響很小。
CN1246512A公開了一種重油的熱裂化工藝，該工藝是將延遲焦化和緩和熱裂化的工藝進(jìn)行聯(lián)合，即讓焦化蠟油進(jìn)入另一個(gè)加熱爐和反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行緩和熱裂化反應(yīng)，生成的油氣和焦化油氣一起被分餾。該工藝的柴油收率比單獨(dú)的延遲焦化增加5％～15％，柴油的十六烷值可達(dá)到50左右。
CNP92113510.6公開了一種用渣油制取乙烯原料油的方法。其特征在于經(jīng)過焦化及分餾后的焦化蠟油在另一加熱爐加熱后，進(jìn)入裂化塔裂化，大部分被裂化成石腦油及輕柴油，焦化的石腦油及輕柴油可以不需要精制而直接作為水蒸汽裂解的原料油。
在CN1087665A、CN1246512A公開的兩種方案中，焦化蠟油在裂化塔內(nèi)的裂化溫度仍然維持在370～510℃，壓力在1～1.5MPa，反應(yīng)的停留時(shí)間在10～180分鐘，屬于緩和熱裂化過程，該過程的焦化蠟油的單程轉(zhuǎn)化率低。當(dāng)加熱后的反應(yīng)油氣進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)后溫度進(jìn)一步降低，增加了反應(yīng)物停留時(shí)間，物料在進(jìn)一步發(fā)生裂解反應(yīng)的同時(shí)還會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)，在反應(yīng)塔內(nèi)結(jié)焦，因此需要添加一套清焦和焦炭處理設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上提供一種最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法，將低價(jià)值的焦化蠟油轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的石腦油和輕柴油。
本發(fā)明提供的最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法包括原料油經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入焦炭塔，反應(yīng)生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，焦化油氣經(jīng)分離得到氣體、石腦油、輕柴油、重柴油、焦化蠟油，其中焦化蠟油和重柴油進(jìn)入另一加熱爐加熱至505～650℃進(jìn)行熱裂化，熱裂化產(chǎn)物經(jīng)分離為氣體、石腦油、輕柴油產(chǎn)品及部分重質(zhì)物，這部分重質(zhì)物回焦化系統(tǒng)。
該方法的石腦油和輕柴油的收率比常規(guī)的延遲焦化增加30多個(gè)百分點(diǎn)，比大循環(huán)比延遲焦化增加15個(gè)百分點(diǎn)以上。


圖1為常規(guī)的一爐二塔延遲焦化工藝流程示意圖。
圖2是本發(fā)明提供的最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的方法是這樣具體實(shí)施的原料油經(jīng)加熱爐加熱至490～515℃后進(jìn)入焦炭塔，反應(yīng)生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，焦化油氣經(jīng)分離得到氣體、石腦油、輕柴油、重柴油、焦化蠟油，其中焦化蠟油和重柴油進(jìn)入另一加熱爐加熱至505～650℃進(jìn)行熱裂化，在該加熱爐出口增設(shè)急冷系統(tǒng)和節(jié)流裝置。急冷系統(tǒng)主要用于保持需要的轉(zhuǎn)化率和抑制二次反應(yīng)的發(fā)生，節(jié)流裝置可以用來提高焦化加熱爐爐管操作壓力和停留時(shí)間，使加熱爐爐管變成加熱兼反應(yīng)的爐管。在高溫、一定的操作壓力下，利用焦化加熱爐爐管，加熱焦化蠟油和重柴油到深度熱裂化的溫度，使得焦化蠟油、重焦化柴油裂解為輕焦化柴油和石腦油以及少量的焦化氣及部分重質(zhì)物，這些產(chǎn)物再經(jīng)分餾塔分餾為氣體、石腦油、輕柴油產(chǎn)品，這部分重質(zhì)物回焦化系統(tǒng)。
所述原料油選自常壓渣油、減壓渣油、重餾分油、催化裂化油漿或澄清油、乙烯裂解渣油、熱裂化渣油中的一種或幾種。其中重餾分油的餾程為270～560℃。
所述焦化蠟油和重柴油的餾程為250～490℃。
加熱焦化蠟油和重柴油所使用的加熱爐可以是管式裂解爐、方箱爐或圓筒爐。
焦化蠟油和重柴油在加熱爐管內(nèi)加熱到505～650℃，注水量占進(jìn)料的0～30％。
在加熱爐與分餾塔之間增加的節(jié)流裝置是指減壓閥、節(jié)流閥、旋塞閥、限流孔板，要確保裂解后的焦化油氣在分餾塔以0.05～0.3MPa(表壓)較低的壓力下分離操作，并要求物料在加熱爐輻射爐管的停留時(shí)間為0.5～15分鐘。
所述急冷系統(tǒng)可以是急冷劑、蒸汽發(fā)生器。為了防止結(jié)焦，可以采用并聯(lián)二到四臺(tái)換熱器，靈活切換操作。
增加的高溫?zé)崃鸦に嚨漠a(chǎn)物可以直接進(jìn)入分餾塔或直接進(jìn)入焦炭塔。
爐管采用多排管式，多點(diǎn)注劑，實(shí)現(xiàn)在線清焦或停工清焦。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所提供的方法進(jìn)一步加以說明，本發(fā)明以一爐二塔為實(shí)例，但實(shí)際上并不因此而限制二爐四塔和三爐六塔應(yīng)用本發(fā)明的方法。
圖1為常規(guī)的一爐二塔延遲焦化工藝流程示意圖。
常規(guī)的一爐二塔延遲焦化工藝流程如下原料由管線11進(jìn)入焦化分餾塔12下部與焦化油氣部分換熱，塔底物料由管線13經(jīng)輻射進(jìn)料泵升壓后進(jìn)焦化加熱爐15a，加熱到焦化溫度，在加熱爐入口前由管線14a向爐管內(nèi)的焦化物料注入水以減緩爐管結(jié)焦，出加熱爐的焦化物料由管線18經(jīng)四通閥19進(jìn)焦炭塔16(或焦炭塔17)，焦化原料在焦炭塔內(nèi)發(fā)生裂解反應(yīng)，生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，焦化油氣出焦炭塔頂由管線20進(jìn)焦化分餾塔12分離出氣體、石腦油、輕柴油、重柴油、焦化蠟油，分餾塔頂物料由管線31導(dǎo)出，依次經(jīng)冷卻器32、回流罐34分離后，氣體、水、石腦油分別由管線37、36、35導(dǎo)出，回流物料經(jīng)管線38返回分餾塔12上部；輕柴油依次經(jīng)管線29、30導(dǎo)出，重柴油依次經(jīng)管線27、28導(dǎo)出；焦化蠟油依次經(jīng)管線21、取熱器22、管線26導(dǎo)出，其中部分焦化蠟油經(jīng)管線23返回焦炭塔頂管線20防止其結(jié)焦；焦化循環(huán)油回焦化系統(tǒng)。焦炭塔16、17以一個(gè)焦化周期24小時(shí)為時(shí)間間隔進(jìn)行操作切換，一個(gè)焦化周期結(jié)束后，焦炭塔16充滿焦炭，加熱爐出口物料由四通閥切換到焦炭塔17重復(fù)焦炭塔16的充焦過程，焦炭塔16進(jìn)行冷焦、除焦等操作。
圖2是本發(fā)明提供的最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法示意圖。
在上述常規(guī)的一爐二塔焦化工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將產(chǎn)品重柴油和焦化蠟油混合后依次經(jīng)管線39、40送到加熱爐15b，在加熱爐入口前由管線14b向爐管內(nèi)的焦化物料注入水以減緩爐管結(jié)焦，混合油被加熱到530℃～650℃迅速發(fā)生裂化，裂解后的產(chǎn)物經(jīng)管線41進(jìn)入急冷系統(tǒng)冷卻后，進(jìn)入節(jié)流裝置42減壓到分餾塔12，在分餾塔12中分離出氣體、石腦油、輕柴油，分別由管線37、35、30導(dǎo)出，分離出的部分重質(zhì)物回焦化系統(tǒng)。
下面的實(shí)施例將對(duì)本方法予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而限制本方法。
試驗(yàn)所用的原料油為減壓渣油，其性質(zhì)如表1所示。按照附圖2的流程進(jìn)行試驗(yàn)，焦化加熱爐15a的出口溫度為500℃，加熱爐15b的出口溫度為535℃，注水量占進(jìn)料的6％，焦化蠟油和重柴油在爐管的停留時(shí)間為5分鐘，分餾塔塔頂?shù)牟僮鲏毫?.12MPa(表壓)，經(jīng)過分餾塔分餾為焦化氣體、石腦油、輕柴油，得到的產(chǎn)品性質(zhì)見表2，焦化蠟油和重柴油性質(zhì)見表3。
表4中的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明提出的延遲焦化和熱裂化組合工藝的石腦油和輕柴油的收率比常規(guī)的延遲焦化增加33.67個(gè)百分點(diǎn)，比大循環(huán)比延遲焦化增加17.25個(gè)百分點(diǎn)。
表1、減壓渣油的性質(zhì)

表2、石腦油、輕柴油性質(zhì)

表3、焦化蠟油和重柴油性質(zhì)

表4、不同延遲焦化操作的條件和產(chǎn)品分布

權(quán)利要求
1.一種最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法，原料油經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入焦炭塔，反應(yīng)生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，焦化油氣經(jīng)分離得到氣體、石腦油、輕柴油、重柴油、焦化蠟油，其特征在于焦化蠟油和重柴油進(jìn)入另一加熱爐加熱至505～650℃進(jìn)行熱裂化，熱裂化產(chǎn)物經(jīng)分離為氣體、石腦油、輕柴油產(chǎn)品及部分重質(zhì)物，這部分重質(zhì)物回焦化系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述原料油選自常壓渣油、減壓渣油、重餾分油、催化裂化油漿或澄清油、乙烯裂解渣油、熱裂化渣油中的一種或幾種。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述焦化蠟油和重柴油的餾程為250～490℃。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于加熱焦化蠟油和重柴油的加熱爐是管式裂解爐、方箱爐或圓筒爐。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于焦化蠟油和重柴油在加熱爐管內(nèi)加熱到505～650℃，注水量占進(jìn)料的0～30％，在加熱爐輻射爐管的停留時(shí)間為0.5～15分鐘。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是在加熱焦化蠟油和重柴油的加熱爐與分餾塔之間增加節(jié)流裝置，所述節(jié)流裝置是減壓閥、節(jié)流閥、旋塞閥或限流孔板。
全文摘要
一種最大化提高石腦油和輕柴油收率的延遲焦化方法，原料油經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入焦炭塔，反應(yīng)生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，焦化油氣經(jīng)分離得到氣體、石腦油、輕柴油、重柴油、焦化蠟油，其中焦化蠟油和重柴油進(jìn)入另一加熱爐加熱至505～650℃進(jìn)行熱裂化，熱裂化產(chǎn)物經(jīng)分離為氣體、石腦油、輕柴油產(chǎn)品及部分重質(zhì)物，這部分重質(zhì)物回焦化系統(tǒng)。該方法的石腦油和輕柴油的收率比常規(guī)的延遲焦化增加30多個(gè)百分點(diǎn)，比大循環(huán)比延遲焦化增加15個(gè)百分點(diǎn)以上。
文檔編號(hào)C10G9/16GK1872955SQ20051007309
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者劉勁松, 施昌智, 李家棟 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院