一種提高石油餾分芳烴含量的工藝方法
2023-08-12 11:45:11
專利名稱：一種提高石油餾分芳烴含量的工藝方法
技術領域：
本發明涉及利用熱裂化工藝來提高石油餾分芳烴含量的方法。
背景技術：
石油主要由烷烴、環烷烴、芳香烴三種烴類組成，不同地區及不同地層所產的原油三種烴類所佔的比例也不盡相同，據三種烴類所佔比例不同分為石蠟基、環烷基、芳香基等幾種原油。在石油加工過程中，通常根據原油種類來確定最適宜的加工路線和方案。隨著石油產品應用範圍的拓寬，對高芳烴含量的油品需求也越來越大，高芳烴含量的油品主要有兩個來源，一個是芳香基原油生產的石油餾分，另一種是溶劑精製所生產的抽出油。目前，芳香基原油所佔比例較少，而隨著煉油技術的發展，溶劑精製裝置也越來越少，造成高芳烴含量的油品來源也越來越少，無法滿足市場需求。CN1570037A公開了一種高芳烴橡膠油的生產工藝，涉及的是橡膠工業中使用的黑色橡膠油的生產工藝，採用摻渣量20%的催化裂化循環油作為原料，潤滑油糠醛精製裝置的抽出液作為溶劑進行抽提得到的高芳烴油的方法。CN101386687A公開了一種芳烴橡膠油及其生產方法，是以減三餾分油為原料進行溶劑抽提得到一次精製油和一次抽出油，對一次抽出油進行二次溶劑抽提得到二次精製油和二次抽出油，二次精製油經過白土精製就得到芳烴橡膠油，該法製備的橡膠油芳烴含量高，多環芳烴含量小於3%，且無毒無致癌作用。CN101597513公開了一種環保橡膠油及其製備方法，是以減三餾分油為原料進行溶劑抽提得到一次精製油和一次抽出油，對一次精製油進行二次溶劑抽提得到的二次抽出油即為環保橡膠油，該發明的環保橡膠油芳烴含量高、環保、無毒、無致癌作用，可以作為現行芳烴油的替代品，具有非常光明的應用前景；CN123945公開了一種以淺色基礎油為原料，添加增塑增溶劑生產不飽和橡膠填充油的方法。USP6，248，929提供了一種以二甲基亞碸為溶劑生產高芳烴橡膠油的方法。 上述生產高 芳烴橡膠油主要採用溶劑抽提精製方法來製備，未涉及其它工藝方法提高石油餾分芳烴含量及其加工藝。
發明內容
本發明的目的是提供一種提高石油餾分芳烴含量的工藝方法。該發明可在原餾分油基礎上提高芳烴含量I % 30 %，製備出的餾分經過本發明的加工工藝，可以生產符合多環芳烴小於3 %，芳烴含量為10% 60%的石油餾分。本發明以原油、常壓渣油、減壓渣油及減壓餾分油為原料，經加熱到適宜的反應溫度後進入有分散內構件或空的絕熱反應器中，反應後的產物經冷卻、分餾得到360°C 520°C餾分；該餾分經加氫精制脫除S、N、O等雜原子，並進行烯烴飽和和芳烴加氫；加氫精制油經溶劑精製抽提富集多芳烴組分抽出油，抽出油經加氫處理得到高芳烴含量的環保油品O具體地說，本發明提供的技術方案是:以原油、> 350°C的常壓渣油、> 500°C渣油、減壓餾分360°C 520°C之間任何餾分為原料，經加熱爐加熱到360 480°C後進入有分散內構件或空的絕熱反應器中，分散內構件是泡罩塔盤、浮閥塔盤、折流板、或填料，控制原料在反應器中停留時間10 180分鐘，壓力0.1 2.0MPa ;反應器出來的反應物流經急冷油冷卻，急冷油是冷卻後熱裂化生成油，冷卻到300 380°C ;熱裂化生成油經分餾切割得到360 520°C餾分；將360 520°C餾分與氫氣混合後加熱到250°C 400°C進入加氫精制反應床層，控制反應床層溫度為250°C 400°C，氫分壓為2.0 20MPa，體積空速為
0.2 2.0tT1，氫油體積比300: I 1500: I ;從反應器得到的加氫生成油從溶劑抽提塔下部進入塔內，與從上部進塔糠醛逆流接觸進行傳熱傳質，操作條件為:溶劑比1:1.3
3.5 (質量比)，塔頂溫度70 100°C，塔底溫度40 70°C ;從抽提塔底流出的抽出油經脫除糠醛得到高芳烴含量的餾分；高芳烴含量的餾分與氫氣混合後加熱到200°C 350°C進入加氫處理反應床層，控制反應床層溫度為200°C 380°C，氫分壓為3.0 20MPa，體積空速為0.2 2.0h—1，氫油體積比300: I 1000: 1，加氫生成油經分餾得到360 520°C餾分-即為環保高芳烴油。更確切地說，本發明的技術方案是:以原油、> 350°C的常壓渣油、> 500°C渣油、減壓餾分360°C 520°C之間任何餾分為原料，經加熱爐加熱到390 450°C後進入有分散內構件或空的絕熱反應器中，內構件是泡罩塔盤、浮閥塔盤、折流板或填料，控制原料在反應器中停留時間20 90分鐘，壓力0 .1 1.6MPa ;反應器出來的反應物流經急冷油冷卻，急冷油是冷卻後的熱裂化生成油，冷卻到300 360°C ;熱裂化生成油經分餾切割得到360 520°C餾分；將360 520°C餾分與氫氣混合後加熱到280°C 350°C進入加氫精制反應床層，控制反應床層溫度為290°C 360°C，氫分壓為5.0 16MPa，體積空速為0.5
1.01Γ1，氫油體積比300: I 800: I ;從反應器得到的加氫生成油從溶劑抽提塔下部進入塔內，與從上部進塔糠醛逆流接觸進行傳熱傳質，操作條件為:溶劑比1: 1.9 2.6(質量比)，塔頂溫度80 90°C，塔底溫度50 60°C，從抽提塔底流出的抽出油經脫除糠醛得到高芳烴含量的餾分；高芳烴含量的餾分與氫氣混合後加熱到300°C 350°C進入加氫處理反應床層，控制反應床層溫度為310°C 380°C，氫分壓為3.0 15MPa，體積空速為0.2
1.0h—1，氫油體積比500: I 800: I，加氫生成油經分餾得到360 520°C餾分-即為環保高芳烴油。本發明在加氫精制反應床層使用精製催化劑和加氫處理床層使用的處理催化劑，催化劑的活性金屬組分為W，Ni, Co, Mo中的一種或二種以上組合，以氧化物計活性金屬組分含量佔催化劑重量的10 40%，載體為Al2O3使用前進行硫化處理。本發明是利用熱裂化-加氫精制-溶劑精製-加氫處理組合工藝生產高芳烴含量石油餾分，該方法可以拓寬高芳烴含量的石油餾分來源，可提高同等餾分油芳烴含量2% 28 %，得到環保高芳烴油的芳烴含量可達到10 % 60 %。
具體實施例方式下面結合實施例進一步闡述本發明技術方案及效果。石油餾分芳烴含量測定採用ASTM D2140測定法，多環芳烴測定方法採用IP346。實施例1:以原油A為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7,各懼分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例2:以原油B為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7,各懼分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例3:以原油C為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7,各懼分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例4:以常壓渣油D為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例5:
以常壓渣油E為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例6:以常壓渣油F為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例7:以減壓渣油G為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例8:以減壓渣油H為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例9:
以減壓渣油I為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例10:以360°C _520°C減壓石油餾分J為原料，性質見表I，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例11:以360°C _520°C減壓石油餾分K為原料，性質見表I，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例12:以360°C _520°C減壓石油餾分L為原料，性質見表I，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。實施例13:以360°C _520°C減壓石油餾分M為原料，性質見表1，進行熱裂化工藝，熱裂化工藝操作條件見表3。經餾分切割得到360 520°C餾分，該餾分經過加氫、糠醛、加氫生產工藝得到360 520°C餾分。各生產工藝操作參數見表4、表5、表6。加氫催化劑性質見表7，各餾分芳烴含量及多芳烴含量值見表8。對比例1:以原油A為原料，性質見表1，進行餾分切割，該餾分經過糠醛、二次溶劑抽提生產工藝得到360 520°C餾分，各餾分芳烴含量見表2。實施例1與對比例I相比:360-400°C餾分芳烴含量增加了 5 %，400-450°C餾分芳烴含量增加了 9 %，450-5201:餾分芳烴含量增加了13%。對比例2:以原油B為原料，性質見表1，進行餾分切割，該餾分經過糠醛、二次溶劑抽提生產工藝得到360 520°C餾分，各餾分芳烴含量見表2。實施例2與對比例2相比:360-400°C餾分芳烴含量增加了 17%，400-450°C餾分芳烴含量增加了 16%，450_52(TC餾分芳烴含量增加了 2%。對比例3:以原油C為原料，性質見表1，進行餾分切割，該餾分經過糠醛、二次溶劑抽提生產工藝得到360 520°C餾分，各餾分芳烴含量見表2。實施例3與對比例3相比:360-400°C餾分芳烴含量增加了 25 %，400-4500C餾分芳烴含量增加了 28 %，450-520°C餾分芳烴含量增加了 5%。
對比例4:以常壓渣油D為原料，性質見表1，進行餾分切割，該餾分經過糠醛、二次溶劑抽提生產工藝得到360 520°C餾分，各餾分芳烴含量見表2。實施例4與對比例4相比:360-400 °C餾分芳烴含量增加了 5 %，400-450 0C餾分芳烴含量增加了 25 %，450-520 °C餾分芳烴含量增加了 23%。對比例5:以常壓渣油E為原料，性質見表1，進行餾分切割，該餾分經過糠醛、二次溶劑抽提生產工藝得到360 520°C餾分，各餾分芳烴含量見表2。實施例5與對比例5相比:360-400 °C餾分芳烴含量增加了 13 %，400-450 0C餾分芳烴含量增加了 11 %，450-520 °〇餾分芳烴含量增加了 20%。對比例6:以常壓渣油F為原料，性質見表1，進行餾分切割，該餾分經過糠醛、二次溶劑抽提生產工藝得到360 520°C餾分，各餾分芳烴含量見表2。實施例6與對比例6相比:360-400°C餾分芳烴含量增加了 18 %，400-450°C餾分芳烴含量增加了 6 %，450-520°C餾分芳烴含量增加了 5%。表I原料性質分析
權利要求
1.一種提高石油餾分芳烴含量的工藝方法，其特徵在於:以原油、> 350°c的常壓渣油、> 500°C渣油、減壓餾分360°C 520°C之間任何餾分為原料，經熱裂化反應，分餾得到360 520°C餾分；該餾分經加氫精制、溶劑精製、加氫處理生產環保的環保高芳烴含量的油品； 熱裂化反應的工藝條件為:入口溫度為360°C 480°C，停留時間10 180分鐘，壓力0.1 2.0MPa ； 進入第一加氫反應床層在加氫精制催化劑作用下進行加氫精制反應的工藝條件為:溫度為250 °C 400°C，氫分壓為2.0 20MPa，體積空速為0.2 2.0h—1，氫油體積比300: I 1500: I ； 進行糠醛溶劑精製的工藝條件為:溶劑質量比1: 1.3 3.5，塔頂溫度70 100°C，塔底溫度40 70°C ; 進入第二加氫反應床層內在加氫處理催化劑的作用下進行加氫處理反應的工藝條件為:溫度為200°C 380°C，氫分壓為3.0 20MPa，體積空速為0.2 2.0h—1，氫油體積比300: I 1000: I ； 第一反應床層使用加氫精制催化劑，催化劑的活性金屬組分為W，Ni, Co, Mo中的一種或其組合，以氧化物計活性金屬含量佔催化劑重量的10 40%，載體為Al2O3，使用前進行硫化處理； 第二反應床層使用加氫處理催化劑，催化劑的活性金屬組分為W，Ni, Co, Mo中的一種或其組合，以氧化物計活性金屬 含量佔催化劑重量的10% 40%，載體為Al2O3，添加助劑如F、P，使用前進行硫化處理。
2.按照權利要求1所述的提高石油餾分芳烴含量的工藝方法，其特徵在於: 進入一個絕熱反應器中進行熱反應的工藝條件為:入口溫度為390°C 450°C，停留時間20 90分鐘，壓力0.1 1.6MPa ； 進入第一加氫反應床層進行加氫精制反應的工藝條件為:溫度為290°C 360°C,氫分壓為5 16MPa，體積空速為0.5 1.0h-1，氫油體積比300:1 800:1 ; 進行糠醛溶劑精製的工藝條件為:溶劑比1: 1.9 2.6 (質量比)，塔頂溫度80 90°C，塔底溫度50 60°C ； 進入第二加氫反應床層內進行加氫處理反應的工藝條件為:溫度為310°C 380°C,氫分壓為3.0 15MPa，體積空速為0.2 1.01Γ1，氫油體積比500: I 800:1。
全文摘要
本發明涉及一種提高石油餾分芳烴含量的工藝方法；以原油、常壓渣油、減壓渣油及減壓餾分油為原料，經加氫精制、烯烴飽和和芳烴加氫、溶劑精製、加氫處理；熱裂化反應入口溫度為360℃～480℃，壓力0.1～2.0MPa；第一加氫反應床層溫度為250℃～400℃，氫分壓為2.0～20MPa，體積空速為0.2～2.0h-1，氫油體積比300∶1～1500∶1；糠醛溶劑精製溶劑質量比1∶1.3～3.5；第二加氫反應床層內溫度為200℃～380℃，氫分壓為3.0～20MPa，體積空速為0.2～2.0h-1，氫油體積比300∶1～1000∶1；餾分多環芳烴含量(PCA)小於3％，芳烴含量為10％-60％。
文檔編號C10G69/06GK103160318SQ201110419510
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者汪軍平, 熊春珠, 甄新平, 王 華, 田凌燕, 鄭海瓊, 徐桂蘭 申請人:中國石油天然氣股份有限公司