專利名稱:一種延遲焦化方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種焦化工藝過程,特別涉及一種延遲焦化方法。
背景技術(shù):
延遲焦化技術(shù)是石油煉制過程中重要的重油輕質(zhì)化工藝技術(shù)。它的最突出特點是原料適應(yīng)性強,能夠加工其它重油加工工藝無法加工的劣質(zhì)重油,甚至可以加工污油、油泥。隨著原油的持續(xù)開采,原油的劣質(zhì)化和重質(zhì)化的趨勢愈來愈明顯,重油和劣質(zhì)重油的量會愈來愈多,延遲焦化工藝就愈來愈重要。延遲焦化工藝的原料一般是原油經(jīng)過常減壓蒸餾后的渣油,其餾程范圍通常大于 500°C。在延遲焦化過程中為了生產(chǎn)更多的輕質(zhì)油品,一般是將餾程大于350 500°C的生成油返回到焦化中進行進一步的裂化,通常稱為延遲焦化循環(huán)油,一般情況下延遲焦化循環(huán)油與餾程大于500°C的新鮮原料油一起經(jīng)過加熱爐加熱至500°C左右進入延遲焦化的焦化塔,在450 480 V的溫度下進行熱裂化及縮合反應(yīng)。裂化產(chǎn)物通常是干氣、液化氣、石腦油、中間餾分油和焦化蠟油,縮合產(chǎn)物是焦炭。在延遲焦化過程中,裂化和縮合反應(yīng)是自由基機理的熱反應(yīng),所以反應(yīng)溫度是一個非常重要的參數(shù)。物料通過加熱爐加熱至反應(yīng)溫度,使裂化和縮合反應(yīng)盡量延遲在焦炭塔中進行,而不希望在加熱爐管中進行。而對于易結(jié)焦的劣質(zhì)原料來說,通常是還沒有加熱到足夠的裂化反應(yīng)溫度,原料已經(jīng)在加熱爐管中結(jié)焦。輕則造成加熱爐管的熱效率降低,重則造成爐管堵塞而使裝置被迫停工。延遲焦化過程的一個最大優(yōu)點就是能夠加工劣質(zhì)重油,所以在延遲焦化過程中,如何提高劣質(zhì)重油的反應(yīng)溫度進而提高液體產(chǎn)品收率降低焦炭產(chǎn)率是個重要的問題。專利CN97193162. 3提出了一種方法,在常規(guī)的焦化進料之外再專門加入一種沸程為168°C 454°C (335F 850F)的不結(jié)焦稀釋劑,加熱到比較高的溫度直接進入焦炭塔來提高焦炭塔的溫度,從而提高液體收率降低焦炭產(chǎn)率。該方法由于加入了沸程比較低的餾分油,而這部分油并不裂解或者裂解很少,必然增加了分餾塔的負(fù)荷,致使能耗增加。專利CN02121593. 6提出了一種方法,在原料油直接進入分餾塔和焦化生成油氣換熱后和焦化循環(huán)油一起進入第一加熱爐加熱至常規(guī)焦化溫度進焦炭塔進行焦化反應(yīng)。同時將分餾塔出來的焦化蠟油和直餾蠟油、溶劑脫浙青油混合后進入第二加熱爐加熱至比較高的溫度和常規(guī)焦化原料混合后進入焦炭塔,這樣提高了焦化反應(yīng)溫度,增加了柴油收率, 降低了蠟油收率。這種方法使得不易結(jié)焦的循環(huán)油和易結(jié)焦的原料混合加熱,使得不易結(jié)焦循環(huán)油的潛力沒有完全發(fā)揮出來。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種延遲焦化方法,克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,通過將不易結(jié)焦原料和易結(jié)焦原料分別加熱至不同的溫度,保證兩者的加熱爐管都不結(jié)焦的溫度,然后在進焦炭塔前混合或者在焦炭塔內(nèi)混合至焦化反應(yīng)溫度,在焦化塔內(nèi)進行一系列裂解縮合反應(yīng)的方法,避免了由于加熱爐管結(jié)焦而影響焦化原料的加熱溫度,從而提高劣質(zhì)原料的反應(yīng)溫度。具體到延遲焦化技術(shù)通過將延遲焦化循環(huán)油不易結(jié)焦原料和減壓渣油等易結(jié)焦原料分別加熱至不同的溫度,然后在進焦炭塔前混合或者在焦炭塔內(nèi)混合至焦化反應(yīng)溫度,在焦化塔內(nèi)進行一系列裂解縮合反應(yīng)的方法,避免了由于加熱爐管結(jié)焦而影響焦化原料的加熱溫度,從而提高劣質(zhì)原料的反應(yīng)溫度。本發(fā)明一種延遲焦化方法,易結(jié)焦原料加熱至450 520°C與加熱至500 580°C 不易結(jié)焦原料進行混合,混合物料從焦炭塔下部進入焦炭塔,焦炭塔頂流出的裂化產(chǎn)物進入分餾系統(tǒng),焦炭留在焦炭塔內(nèi),除去焦炭塔焦炭。所述的易結(jié)焦原料和不易結(jié)焦原料是四通閥混合進入焦炭塔。所述的易結(jié)焦原料至少為劣質(zhì)渣油、稠油、脫油浙青、裂解渣油、劣質(zhì)原油等膠質(zhì)浙青含量高原料中的一種,易結(jié)焦原料的膠質(zhì)+浙青質(zhì)含量大于20重量%,殘?zhí)恐荡笥?15%的烴油。所述的不易結(jié)焦原料至少為焦化重蠟油、焦化蠟油、直餾蠟油、中間餾分油、潤滑油抽出油、FCC油槳和膠質(zhì)浙青質(zhì)含量較低原料中的一種,其膠質(zhì)+浙青質(zhì)含量小于15重量%、殘?zhí)恐敌∮?0%的油,最好是其膠質(zhì)+浙青質(zhì)含量小于10重量%、殘?zhí)恐敌∮?%的油。所述焦炭塔的進油時間為6 36小時,然后切換至另一個焦炭塔進油,結(jié)焦的焦炭塔則經(jīng)過吹汽、冷焦等常規(guī)過程后用常規(guī)的方法進行除焦。除焦完畢后準(zhǔn)備再進油,如此進行循環(huán)通過結(jié)焦機理分析可知,一般原料在較低的溫度下是不結(jié)焦的,或者說結(jié)焦很少, 可是一旦超過某個溫度,結(jié)焦就會急劇發(fā)生,造成短時間內(nèi)加熱爐管結(jié)焦。研究還表明,結(jié)焦的難易和原料的性質(zhì)有很大的關(guān)系。一般認(rèn)為,原料油中的膠質(zhì)浙青質(zhì)含量和殘?zhí)恐蹬c結(jié)焦的難易程度有密切的關(guān)聯(lián)。在延遲焦化的工業(yè)實踐中,一般來說,延遲焦化原料是多種物料的混合物,而這些混合物中的每個組分的性質(zhì)也是不同的,或者說它的膠質(zhì)、浙青質(zhì)和殘?zhí)嫉暮坎煌?。由此可以想出,如果將性質(zhì)不同的原料分別進行加熱,每種物料都加熱到不結(jié)焦的極限,混合后的溫度可能達(dá)到很高,高于混合物直接加熱的所能達(dá)到的不結(jié)焦溫度,從而提高劣質(zhì)原料的反應(yīng)深度,提高輕油收率降低焦炭產(chǎn)率。為此提出了一種延遲焦化方法,將劣質(zhì)渣油加熱至它所能達(dá)到的不結(jié)焦溫度;同時將膠質(zhì)浙青質(zhì)含量和殘?zhí)贾档偷牟灰捉Y(jié)焦原料加熱至另一個溫度,這個溫度高于劣質(zhì)原料的加熱溫度而不至于引起該原料結(jié)焦。將這兩種經(jīng)過加熱的原料混合后進入焦炭塔進行反應(yīng)。這種情況下,加熱爐可以用兩個獨立的加熱爐,也可以只用一個加熱爐,用一個加熱爐時,可以通過采用獨立爐管設(shè)置不同的加熱面積或者是將各自的加熱爐管置于加熱爐中不同的位置來實現(xiàn)最終加熱溫度的不同。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)的優(yōu)點就是可以使劣質(zhì)焦化原料的反應(yīng)溫度高于常規(guī)焦化所能達(dá)到的反應(yīng)溫度,從而提高轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)油收率,降低焦炭產(chǎn)率,延長加熱爐操作周期。
圖1為本發(fā)明一種延遲焦化方法的一種流程示意圖。1.原料緩沖罐,2.原料油泵,3.加熱爐,4.循環(huán)油泵,5、6.焦炭塔,7.分餾塔,8.反應(yīng)生成物,9.氣體,10.石腦油,11.中間餾分,12.蠟油,13.重油,14.循環(huán)油。
具體實施例方式焦化原料油由原料緩沖罐1經(jīng)原料油泵2抽出,泵入加熱爐3的對流段和輻射段。 經(jīng)輻射段加熱至450 520°C后,進入焦炭塔下面的四通閥;從焦化分餾塔7過來的重焦化蠟油和/或焦化蠟油經(jīng)循環(huán)油泵4泵入加熱爐3的輻射段(專門設(shè)置的爐管),加熱至 500 580°C也進入焦炭塔下面的四通閥。兩股物料混合后進入焦炭塔進行熱裂化和縮合反應(yīng)。裂化產(chǎn)物從焦炭塔頂流出進入分餾系統(tǒng),分餾出氣體、石腦油、中間餾分油、蠟油和重蠟油。縮合生成的焦炭則留在焦炭塔內(nèi)。一個焦炭塔的進油時間為6 36小時,然后切換至另一個焦炭塔進油。第一個焦炭塔則經(jīng)過吹汽、冷焦等常規(guī)過程后用常規(guī)的方法進行除焦。除焦完畢后準(zhǔn)備再進油,如此進行循環(huán)。兩股物料可以用兩個加熱爐分別進行加熱,這樣可以很方便地調(diào)節(jié)兩種物料的最終加熱溫度。也可以用一個加熱爐,這時,兩股物料分別有各自獨立的爐管,通過兩股物料加熱爐管的加熱面積不同,而達(dá)到不同的加熱溫度。也可以將需要加熱到高溫的爐管設(shè)置在加熱爐的高溫區(qū),從而得以將原料加熱至要求的較高溫度。在本發(fā)明中,易結(jié)焦原料可以是劣質(zhì)渣油、稠油、脫油浙青、裂解渣油等膠質(zhì)浙青含量高的原料;不易結(jié)焦原料可以是焦化重蠟油、焦化蠟油、直餾蠟油、中間餾分油、潤滑油抽出油、FCC油槳及膠質(zhì)浙青質(zhì)含量較低的其它重油、污油等。在本發(fā)明中,易結(jié)焦原料的加熱爐出口溫度為430 520°C,以保證加熱爐管的期望操作周期為宜;不易結(jié)焦原料的加熱爐出口溫度為470 580°C。兩股物料的混合可以在焦炭塔入口之前,也可以在焦炭塔內(nèi)混合。最好還是在四通閥前混合,這樣設(shè)備的投資及工藝流程簡單一些。實施例下面的實施例進一步說明了本發(fā)明,但不限制本發(fā)明。對比實施例在中型延遲焦化試驗裝置上(裝置流程見附圖幻,對某減壓渣油進行了常規(guī)延遲焦化實驗。原料油和焦化重蠟油按一定比例預(yù)先配好裝入原料油罐1中。原料油從原料油罐1中經(jīng)泵3抽出和水蒸汽發(fā)生爐6產(chǎn)生的水蒸汽混合后泵入加熱爐5中,同時去離子水從水罐2中經(jīng)泵4抽出泵入水蒸汽發(fā)生爐6,產(chǎn)生的蒸汽和泵3出來的原料油混合。原料油和水蒸汽的混合物經(jīng)加熱爐5加熱到焦化溫度后從焦化塔7的底部進入焦化塔進行裂化和縮合反應(yīng)。焦化生成油氣從焦化塔7的頂部流出,經(jīng)冷凝器8冷凝后進入生成油接收罐 9,未冷凝的氣體經(jīng)冷井10進一步冷凝冷卻后經(jīng)濕式氣體流量計計量后采樣放空。接收罐 9和冷井10收集到的焦化生成油經(jīng)FY-III型實沸點裝置蒸餾后得到石腦油、中間餾分油、 焦化蠟油。原料油的性質(zhì)見表1,操作條件見表2,物料平衡見表3。實施例在中型延遲焦化裝置上(裝置流程見附圖幻,對某減壓渣油進行了本發(fā)明的延遲焦化實驗。原料油加入原料油罐1中,而循環(huán)油則加入到循環(huán)油罐中。水蒸汽注入比例同對比實施例。原料油從原料油罐1中經(jīng)泵3抽出和注入的水蒸汽混合后泵入加熱爐5中, 加熱至490°C。焦化重蠟油從重蠟油罐2抽出,經(jīng)泵4后和注入的水蒸汽混合進入加熱爐6,加熱至525°C。兩者混合后進入焦炭塔7,混合后的溫度50(TC。這兩股物料在焦化塔7 中進行裂化和縮合反應(yīng)。焦化生成油氣從焦化塔7的頂部流出,經(jīng)冷凝器8冷凝后進入生成油接收罐9,未冷凝的氣體經(jīng)冷井10進一步冷凝冷卻后經(jīng)濕式氣體流量計計量后采樣放空。接收罐9和冷井10收集到的焦化生成油經(jīng)FY-III型實沸點裝置蒸餾后得到石腦油、 中間餾分油、焦化蠟油。原料油的性質(zhì)見表1,操作條件見表2,爐管結(jié)焦情況見表3,物料平衡見表4。從實施例的可以看出,液體收率增加了 0. 79個百分點,焦炭產(chǎn)率下降了 1. 38個百分點。表1原料油性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種延遲焦化方法,其特征在于加熱至450 520°C的易結(jié)焦原料與加熱至500 580°C不易結(jié)焦原料混合,混合物料從焦炭塔下部進入焦炭塔,裂化產(chǎn)物進入分餾系統(tǒng),焦炭留在焦炭塔內(nèi)。
2.依照權(quán)利要求1所述的一種延遲焦化方法,其特征在于所述的易結(jié)焦原料和不易結(jié)焦原料通過四通閥混合進入焦炭塔。
3.依照權(quán)利要求1所述的一種延遲焦化方法,其特征在于所述的易結(jié)焦原料至少為劣質(zhì)渣油、稠油、脫油浙青、裂解渣油、劣質(zhì)原油等膠質(zhì)浙青含量高原料中的一種。
4.依照權(quán)利要求1或者3所述的一種延遲焦化方法,其特征在于所述的易結(jié)焦原料的膠質(zhì)+浙青質(zhì)含量大于20重量%,殘?zhí)恐荡笥?5 %的烴油。
5.依照權(quán)利要求1所述的一種延遲焦化方法,其特征在于所述的不易結(jié)焦原料至少為焦化重蠟油、焦化蠟油、直餾蠟油、中間餾分油、潤滑油抽出油、FCC油槳和膠質(zhì)浙青質(zhì)含量低的原料中一種。
6.依照權(quán)利要求1或者5所述的一種延遲焦化方法,其特征在于所述的不易結(jié)焦原料其膠質(zhì)+浙青質(zhì)含量小于15重量%、殘?zhí)恐敌∮?0%的油。
7.依照權(quán)利要求1或者5所述的一種延遲焦化方法,其特征在于所述的不易結(jié)焦原料其膠質(zhì)+浙青質(zhì)含量小于10重量%、殘?zhí)恐敌∮?%的油。
8.依照權(quán)利要求1所述的一種延遲焦化方法,其特征在于焦炭塔內(nèi)焦炭積滿后除焦, 原料油切換到另一焦炭塔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種延遲焦化方法,將加熱至450~520℃的易結(jié)焦原料與加熱至500~580℃不易結(jié)焦原料混合,混合物料從焦炭塔下部進入焦炭塔,裂化產(chǎn)物進入分餾系統(tǒng),焦炭留在焦炭塔內(nèi),液體收率可提高0.79個百分點,焦炭產(chǎn)率下降1.38個百分點。
文檔編號C10G9/16GK102373080SQ201010256498
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者王少鋒, 王懿洛, 王洪彬, 秦如意, 胡艷芳, 袁強, 趙智剛, 陳小民, 黃新龍, 齊文義 申請人:中國石化集團洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司