一種利用熱重分析儀模擬乙烯裂解燃料油摻煉延遲焦化原料焦化過(guò)程的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于重質(zhì)油加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及重質(zhì)油加工過(guò)程中的延遲焦化模擬技術(shù)， 具體涉及一種利用熱重分析儀模擬乙烯裂解燃料油摻煉延遲焦化原料焦化過(guò)程的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙烯裂解燃料油是乙烯裂解原料在熱裂解過(guò)程中原料及產(chǎn)品高溫縮合產(chǎn)物，是乙 烯裂解過(guò)程中的一種副產(chǎn)品。其主要成分為芳烴化合物，且主要是雙環(huán)以上稠環(huán)芳烴的混 合物，芳烴含量達(dá)90%以上，側(cè)鏈短、碳?xì)浔雀?、灰分含量低、重金屬含量少。乙烯裂解燃?油的產(chǎn)量和組成隨乙烯裂解原料及裂解條件不同而有所差異，就其產(chǎn)量而言，大體是乙烯 產(chǎn)量的15°/『20%。在國(guó)外乙烯裂解燃料油主要用作生產(chǎn)炭黑的原料，但是目前國(guó)內(nèi)只有很 少部分裂解燃料油利用引進(jìn)的裝置生產(chǎn)炭黑。絕大多數(shù)都用來(lái)作為鍋爐或者窯爐的燃料使 用。因其熱值較低，實(shí)際經(jīng)濟(jì)附加值不高。也有少部分乙烯裂解燃料油被用來(lái)提取萘、甲基 萘或制備瀝青、針狀焦等，但因加工難度較大、實(shí)際利用率不高，經(jīng)濟(jì)效益也較低。面對(duì)如此 大量的乙烯裂解副產(chǎn)物(年加工100萬(wàn)噸/a，產(chǎn)生將近20萬(wàn)噸的裂解燃料油)，如何增加其 附加值，提高乙烯生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益成為亟待解決的問(wèn)題。
[0003] 延遲焦化裝置作為煉油廠二次加工裝置具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)、 可增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油，提高柴汽比。延遲焦化裝置目前已能處理包括直餾(減粘、加氫裂化）渣 油、循環(huán)油、焦油砂、瀝青、脫瀝青焦油、澄清油以及煤的衍生物、催化裂化油漿、煉廠污油 (泥）等60余種原料。處理原料油的康氏殘?zhí)靠梢詾?.8% ~ 45%?？梢哉f(shuō)延遲焦化裝置對(duì) 于原料的適應(yīng)性比較強(qiáng)。
[0004] 綜上所述，如果能夠充分利用工廠現(xiàn)有延遲焦化裝置"不挑食"的優(yōu)點(diǎn)，將乙烯裂 解過(guò)程中產(chǎn)生的乙烯裂解燃料油以延遲焦化裝置原料的形式，進(jìn)行二次加工，將其轉(zhuǎn)化為 附加值更高的汽油、柴油、蠟油、焦炭等，將大大增加乙烯生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但由于延遲 焦化使用的原料組成極為復(fù)雜，摻煉乙烯裂解燃料油后變得更加復(fù)雜。計(jì)算焦化過(guò)程產(chǎn)品 收率的關(guān)聯(lián)式一般根據(jù)實(shí)際操作數(shù)據(jù)和中試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，適用于工藝方案估算或技術(shù)經(jīng) 濟(jì)評(píng)價(jià)，難以用于具體指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)或現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化操作，因此目前，乙烯裂解燃料油是否能以 延遲焦化裝置原料的形式摻煉無(wú)法驗(yàn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種利用熱重分析儀模擬乙烯裂解 燃料油摻煉延遲焦化原料焦化過(guò)程的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法驗(yàn)證乙烯裂解燃料油是 否能以延遲焦化裝置原料的形式摻煉的問(wèn)題，同時(shí)本發(fā)明方法時(shí)間短、實(shí)驗(yàn)用料少、實(shí)驗(yàn)結(jié) 果重復(fù)性好，便于操作。
[0006] 本發(fā)明的方法包括下述步驟： 將單純焦化原料以及混合焦化原料稱量后置于熱失重分析天平的坩堝中，然后對(duì)樣品 進(jìn)行熱失重過(guò)程分析；即，稱取5mg原料，在初始溫度25°C，N2流量為150mL/min的條件下， 以-20°C /min的升溫速率降溫至20°C，排除儀器設(shè)備中的空氣；然后以升溫率50°C /min， N2流量為50mL/min的條件快速由20°C升溫至200°C;以升溫率50°C /min，N2流量為50mL/ min的條件快速由200°C升溫至350°C;然后以升溫率50°C /min，N2流量為50mL/min的條件 快速由350°C升溫至500°C ;最后以升溫率0°C /min，N2流量為50mL/min的條件，在500°C 保持20min ;根據(jù)熱失重曲線上，上述對(duì)應(yīng)溫度段的失重比例得出相應(yīng)的餾分含量。
[0007] 所述的單純焦化原料選用單純乙烯裂解燃料油、中石油撫順石油二廠大蒸餾減壓 渣油、中石油撫順石油二廠南蒸餾減壓渣油或中石油撫順石油催化油漿。
[0008] 所述的混合焦化原料為，按延遲焦化裝置原料質(zhì)量混合比例制得混合料，向混合 料中摻入乙烯裂解燃料油調(diào)配得混合焦化原料。
[0009] 所述的混合料為中石油撫順石油二廠大蒸餾減壓渣油48. 2wt%、中石油撫順石油 二廠南蒸餾減壓渣油48. 2wt%和中石油撫順石油催化油漿3. 6wt%。
[0010] 所述的乙烯裂解燃料油摻煉的質(zhì)量比分別為〇%、10%、20%和30%。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果如下：、 本發(fā)明利用熱失重分析儀在特定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)不同乙烯裂解燃料油摻煉比的樣品 進(jìn)行延遲焦化過(guò)程的模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同原料的裂解過(guò)程及生焦趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)判，用較短的時(shí) 間、較少的用料驗(yàn)證了單純焦化原料以及與乙烯裂解燃料油混合后，混合原料的性質(zhì)變化 規(guī)律，熱反應(yīng)生焦趨勢(shì)，進(jìn)而得出乙烯裂解燃料油作為焦化原料進(jìn)行延遲焦化的可行性，解 決了本領(lǐng)域一直渴望解決的技術(shù)難題。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1實(shí)施例1 N2保護(hù)下TGA曲線。
[0013] 圖2實(shí)施例2N2保護(hù)下TGA曲線。
[0014] 圖3實(shí)施例3N2保護(hù)下TGA曲線。
[0015] 圖4實(shí)施例4N2保護(hù)下TGA曲線。
[0016] 圖5 a_5d分別為實(shí)施例1-實(shí)施例4 N2下的DTA曲線。
[0017] 圖6實(shí)施例5的N2保護(hù)下TGA曲線。
[0018] 圖7實(shí)施例6的N2保護(hù)下TGA曲線。
[0019] 圖8實(shí)施例7 N2保護(hù)下TGA曲線。
[0020] 圖9實(shí)施例8 N2保護(hù)下TGA曲線。
[0021] 圖IOa-IOd分別為實(shí)施例5-實(shí)施例8 N2下的DTA曲線。
[0022] 表1原料油性質(zhì)。
[0023] 表2原料油恩氏蒸餾數(shù)據(jù)。
[0024] 表3原料油族組成。
[0025] 表4乙烯裂解燃料油的GC-MS分析。
[0026] 表5原料油膠體穩(wěn)定性參數(shù)測(cè)定及四組份分析結(jié)果。
[0027] 表6原料油平均結(jié)構(gòu)參數(shù)。
[0028] 表7實(shí)施例5-實(shí)施例8的產(chǎn)物分布。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的方法。
[0030] 將單純焦化原料以及混合焦化原料稱量后置于熱失重分析天平的坩堝中，然后對(duì) 樣品進(jìn)行熱失重過(guò)程分析。具體的儀器設(shè)定參數(shù)步驟如下： 稱取5mg原料，在初始溫度25°C，N2流量為150mL/min的條件下，以-20°C /min的升溫 速率降溫至20°C，排除儀器設(shè)備中的空氣；然后以升溫率50°C /min，N2流量為50mL/min的 條件快速由20°C升溫至200°C(模擬汽油餾分);以升溫率50°C /m