一種劣質(zhì)渣油溶劑萃取裝置及其加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種劣質(zhì)渣油溶劑萃取裝置及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 溶劑脫瀝青技術(shù)是將石油常壓渣油或減壓渣油中的油分萃取出來，脫除渣油中的 瀝青。脫瀝青油主要用于生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油或作為催化裂化或加氫裂化(不限于)后續(xù)加工 的原料，脫除的瀝青可作為道路瀝青、建筑瀝青或燃料。
[0003] 在過去的10年中，歐佩克國家和非歐佩克國家都在增加重質(zhì)原油的供應(yīng)。僅2000 年-2004年的四年間，非歐佩克國家向市場上提供的涵蓋了高酸高硫原油的重質(zhì)油數(shù)量增 加了 23%，輕質(zhì)原油供應(yīng)量卻降低了 10%。全球原油資源劣化趨勢正在由高硫向重質(zhì)化演 變。
[0004] 美國能源部信息管理局預(yù)測，從1995年至2015年間，世界能源消耗量將增長54%， 其中亞洲的發(fā)展中國家將增長129%。能源的巨大缺口將主要依靠稠油等非常規(guī)重質(zhì)原油來 彌補(bǔ)。至21世紀(jì)中期，非常規(guī)重質(zhì)原油產(chǎn)量將占原油總產(chǎn)量的一半以上。
[0005] 我國作為一個(gè)原油資源并不富余的國家，目前對進(jìn)口原油的依存度突破了 50%。全 球原油資源的重質(zhì)化、稠油化發(fā)展趨勢，必然對我國的原油煉制加工帶來重大影響。
[0006] 在劣質(zhì)重油加工過程中，由于原油變重，蒸餾過程所能提取的液體餾份油尚不足 原油的30%，為了提高輕油收率，通常是對渣油進(jìn)行焦化加工，例如，通過此種方式可使塔河 原油在蒸餾和焦化全過程的輕油收率提高到接近75%的水平，但此方法又使得原油的一部 分變?yōu)榱私固浚绊懺陀行Ю谩?br>[0007] 所以，劣質(zhì)稠油的液體餾份油提取技術(shù)是其有效利用的關(guān)鍵。在對溶劑脫瀝青和 減壓蒸餾這兩種分離技術(shù)的比較中不難發(fā)現(xiàn)，溶劑脫瀝青技術(shù)可以提取餾程高達(dá)650Γ的 餾份油，遠(yuǎn)高于減壓蒸餾技術(shù)(最高餾程為566°C )，就是說溶劑脫瀝青技術(shù)對餾份油提取能 力明顯高于減壓蒸餾技術(shù)。
[0008] 溶劑脫瀝青技術(shù)可以充分提取渣油餾分中沸點(diǎn)較低的餾分，可以對渣油進(jìn)行充分 利用?，F(xiàn)有的溶劑脫瀝青技術(shù)都是根據(jù)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，采用適當(dāng)?shù)娜軇?，例如：制備?滑油基礎(chǔ)油通常使用丙烷溶劑、丙烷和丁烷混合溶劑；制備加氫原料則可以使用丁烷溶劑 或其他碳數(shù)更高的溶劑?，F(xiàn)有的這些溶劑脫瀝青技術(shù)可以對渣油進(jìn)行充分利用，根據(jù)要求 得到不同的產(chǎn)品，但并不是說這樣的技術(shù)就已經(jīng)是完美無缺的。為了節(jié)約生產(chǎn)成本，煉油企 業(yè)越來越注重原油的價(jià)格，而不注重原油的質(zhì)量，這就使得溶劑脫瀝青的渣油原料種類繁 雜，質(zhì)量良莠不齊，按照常規(guī)的處理方法已經(jīng)無法解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的一些情況，對于這樣的 原料，企業(yè)只能挪作他用或完全放棄。例如：一些用于生產(chǎn)加氫原料的劣質(zhì)渣油，進(jìn)入裝置 后不久，就會(huì)在裝置的轉(zhuǎn)彎處、各個(gè)閥門和溶劑罐的底部沉積出大量的黑色瀝青質(zhì)，使管線 上一些電子傳感元件的精度和靈敏度下降，部分管線及閥門堵塞，加速溶劑罐的腐蝕速度， 嚴(yán)重威脅到生產(chǎn)的安全運(yùn)行。部分企業(yè)由于沒有可替代的原料供應(yīng)，只能對這種情況停產(chǎn) 處理，嚴(yán)重影響了企業(yè)的技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益。
[0009] 這些劣質(zhì)渣油無法處理的原因主要有兩點(diǎn)，一是萃取塔內(nèi)的結(jié)構(gòu)，二是工藝流程。 [0010]目前常見的萃取塔主要有轉(zhuǎn)盤塔和填料塔，與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤塔相比，填料塔具有通 量大、效率高的優(yōu)點(diǎn)，因此正在使用的萃取塔以填料塔為主。填料塔是在萃取塔原料進(jìn)口與 溶劑進(jìn)口之間安放了一組或多組填料，使原料在重力作用下，在下落過程中與溶劑充分接 觸，提高萃取效率。例如：CN200920247545. 7、CN203545942U中的萃取塔都是這種萃取塔。 這種設(shè)計(jì)從理論上講是合理的，但在實(shí)際生產(chǎn)中卻存在一些隱患，例如：部分渣油中的組分 分布及其不均衡--飽和分和瀝青質(zhì)含量過高，芳香分和膠質(zhì)含量很低。在萃取過程中由 于相似相容，被萃取的飽和分夾帶了大部分芳香分和膠質(zhì)，進(jìn)而夾帶大量的瀝青質(zhì)。這些瀝 青質(zhì)會(huì)在管線拐彎處、閥門處、定壓設(shè)備的控制點(diǎn)處及溶劑罐中大量沉積，當(dāng)累計(jì)到一定量 時(shí)，整個(gè)萃取系統(tǒng)就會(huì)失控，同時(shí)也嚴(yán)重影響到脫瀝青油的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種劣質(zhì)渣油溶劑萃取裝置及其加工工藝，得到較高質(zhì)量的 脫瀝青油，為重質(zhì)油輕質(zhì)化加工過程如催化裂化或加氫裂化提供原料，同時(shí)減小因加工劣 質(zhì)渣油對裝置帶來的損害。
[0012] 本發(fā)明提供了一種劣質(zhì)渣油溶劑萃取裝置，其技術(shù)方案為： 一種劣質(zhì)渣油溶劑萃取裝置，包括依次串聯(lián)的萃取塔一及萃取塔二，萃取塔一設(shè)有原 料入口、溶劑入口以及一級脫瀝青油出口、一級脫油瀝青出口，其中一級脫瀝青油出口與萃 取塔二相連，萃取塔二上另設(shè)有溶劑入口，塔二上端出口即二級脫瀝青油出口及塔二下端 出口即二級脫油瀝青出口，二級脫瀝青油出口與沉降塔相連，沉降塔上設(shè)置有上部出口、下 部出口兩個(gè)出口，下部出口用于排出瀝青質(zhì)，上部出口與溶劑回收塔相連用于回收溶劑。
[0013] 本發(fā)明所述的萃取塔為多層填料萃取塔，其中在萃取塔原料入口和溶劑入口之間 安放填料，并且在原料入口的上方至萃取塔頂部出口之間也安放了填料。填料的數(shù)量可以 根據(jù)渣油的劣質(zhì)程度增加，通常情況下可以使用兩層或兩層以上填料，最好是兩層。當(dāng)層數(shù) 過多會(huì)影響物料的行進(jìn)速度，降低裝置的處理量。
[0014] 前述在萃取塔一及萃取塔二的前部最好設(shè)有混合器、用于原料與溶劑的預(yù)混合。 混合器出口與萃取塔的原料及溶劑入口相連。
[0015] 萃取塔一為該萃取裝置的起始設(shè)備，入口與渣油和溶劑一的進(jìn)料管線相連接，輕 脫瀝青油出口設(shè)置與萃取塔一的側(cè)面，與萃取塔二的入口相連接，輕脫油瀝青出口設(shè)置于 萃取塔一的底部。其中，萃取塔一、萃取塔二、沉降塔以及溶劑回收塔下部出口分別與氣固 分離器相連，排出瀝青相； 氣固分離器設(shè)有上部及下部兩個(gè)出口，上部出口與冷卻器、溶劑罐順序連接，下部出口 用于排出瀝青相； 沉降塔上部設(shè)有一出口，與加熱爐、溶劑回收塔順序相連； 溶劑回收塔上部設(shè)有一出口與冷卻器及溶劑罐相連，冷卻器的出口直接與溶劑罐入口 相連； 溶劑罐設(shè)有回流管與混合器或萃取塔相連。
[0016] 本發(fā)明另一方面在于提供了一種劣質(zhì)渣油溶劑萃取方法，該方法采用兩種溶劑， 兩級萃取的加工工藝。包括： a)將原料劣質(zhì)渣油與溶劑一在溶劑脫瀝青萃取塔一中接觸進(jìn)行一級萃取，分離出大部 分瀝青質(zhì)，得到較輕的渣油即脫瀝青油。
[0017] b)將步驟a)所得到的較輕的渣油即脫瀝青油進(jìn)入萃取塔二中，進(jìn)行二級萃取，除 去瀝青質(zhì)及較重的稠環(huán)化合物。
[0018] c)步驟b)中除去瀝青質(zhì)及較重的稠環(huán)化合物的渣油進(jìn)入沉降塔，使膠質(zhì)及較重的 芳香化合物沉淀下來； d)剩余的渣油進(jìn)入溶劑回收塔，將溶劑回收，使劣質(zhì)渣油中的輕組分沉淀。
[0019] 從萃取塔一中得到的較輕渣油進(jìn)入萃取塔二，萃取塔二的溫度在80°C到175°C之 間，萃取塔一的溫度要高于萃取塔二的溫度20°C到80°C之間。
[0020] 所述溶劑一可以是C6, C7, C8的烷烴及其衍生物，或它們?nèi)我庖环N或多種的混合 物。所述溶劑二可以是C3，C4，C5的烷烴及其衍生物，或它們?nèi)我庖环N或多種的混合物。保 持溫度和壓力，以使混合物是低粘度液體。
[0021] 溶劑一的選擇取決于渣油的性質(zhì)。瀝青質(zhì)含量較高的渣油需要選擇碳鏈較長的烷 烴為溶劑，瀝青質(zhì)含量相對較低的渣油需要選擇碳鏈較短的烷烴為溶劑，這樣可以在提高 脫油瀝