一種低循環比的延遲焦化工藝方法
2023-07-23 12:45:26
專利名稱：一種低循環比的延遲焦化工藝方法
技術領域：
本發明屬於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，是一種低循環比的延遲焦化工藝方法。
背景技術：
延遲焦化是一種將渣油深度裂化轉化為氣體、輕質餾分油、中質餾分油和焦炭的熱加工工藝，它具有投資省、流程簡單、技術成熟、不受加工原料性質限制等優點，是當今煉油廠中渣油加工的主要手段。
在常規的延遲焦化工藝中，原料油經加熱爐對流段預熱後進入分餾塔，在塔內與焦炭塔來的高溫焦化油氣換熱後流入分餾塔的底部，分餾塔底油用熱油泵抽出，進入加熱爐輻射段加熱到焦化溫度進入焦炭塔焦化。焦化產生的高溫油氣則返回分餾塔。因此在常規延遲焦化工藝中，焦化的進料是由新鮮原料油和焦化油氣在分餾塔內冷凝並流入分餾底的重焦化蠟油組成，焦化工藝中重要的操作條件之一所謂循環比，是指該重焦化蠟油對新鮮原料油的重量比例，通常為0.4∶1。
近年來，由於原油變重以及對輕質油的需求增加，國內外煉廠都要求擴大延遲焦化的加工能力，因此紛紛要求降低延遲焦化的循環比，因為降低循環比意味著焦化裝置加工新鮮原料油的能力增加。
為了提高焦化裝置的加工能力，丁宗禹等(《石油煉製》，第38卷，1988第8期)開發了一種零循環比的延遲焦化工藝，在所開發的工藝中，新鮮原料油不進入分餾塔與高溫焦化油氣直接換熱，而是通過熱交換器與焦化產品間接換熱後，經加熱爐加熱至焦化溫度，進入焦炭塔焦化，焦化所得到的重焦化蠟油，不進行回煉而是作為焦化產品；從分餾塔底排出。
USP4,518,487，USP4,549,934，USP4,661,241所公布的延遲焦化工藝流程和操作原理與丁宗禹等開發的零循環比的延遲焦化類似。
上述延遲焦化工藝不足之處是所得到的重焦化蠟油中常含有某些從焦炭塔攜帶出來的雜質，因而重焦化蠟油質量很差。
為了改善上述重焦化蠟油的質量，USP4,534,854及CN1176287A介紹，將重焦化蠟油經溶劑精製或溶劑脫瀝青以分出其中的高殘炭物質，精製後的低殘炭焦化蠟油則作為催化裂化要加氫裂化的原料。
USP5,645,711則提出將重焦化蠟油過濾除去其中的固體物質，然後進行加氫精制。
上述專利的共同特點是，為改善重焦化蠟油質量，需建設新的溶劑脫瀝青、溶劑精製或加氫精制裝置，因而需要高的建設投資及操作費用。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺點，提出一種改進的延遲焦化工藝方法，該方法既能提高現有延遲焦化裝置的加工能力，又能生產出質量較好的重焦化蠟油，並且不需要高的建設投資及操作費用。
本發明提供的方法包括1、新鮮焦化原料油先經加熱爐的對流段加熱至350℃～370℃，進入原料中間罐，在原料中間罐中焦化原料油與來自旋風分離器的重焦化蠟油混合後，進入加熱爐的輻射段加熱至490℃～500℃，進入焦炭塔進行焦化，焦化生成的焦炭留在焦炭塔中；2、焦化生成的焦化油氣以切線方式進入旋風分離器，並在旋風分離器的頂部注入少量冷卻後的重焦化蠟油，高溫焦化油氣中攜帶的焦粉和瀝青質被分離出來，淨化後的焦化油氣進入分餾塔中，分離得到幹氣、汽油、柴油、輕焦化蠟油、重焦化蠟油，其中少量重焦化蠟油冷卻後進入旋風分離器；3、從焦化油氣中分離出來的焦粉、瀝青質及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則進入原料中間罐與新鮮焦化原料油混合，依次進入加熱爐的輻射段、焦炭塔。
本發明提供的方法不僅提高現有延遲焦化裝置的加工能力，而且能生產出質量較好的重焦化蠟油。
具體實施例方式
本發明提供的方法包括1、新鮮焦化原料油先經加熱爐的對流段加熱至350℃～370℃，進入原料中間罐，在原料中間罐中焦化原料油與來自旋風分離器的重焦化蠟油混合後，進入加熱爐的輻射段加熱至490℃～500℃，進入焦炭塔進行焦化，焦化生成的焦炭留在焦炭塔中；2、焦化生成的焦化油氣以切線方式進入旋風分離器，並在旋風分離器的頂部注入少量冷卻後的重焦化蠟油，高溫焦化油氣中攜帶的焦粉和瀝青質被分離出來，淨化後的焦化油氣進入分餾塔中，分離得到幹氣、汽油、柴油、輕焦化蠟油、重焦化蠟油，其中少量重焦化蠟油冷卻後進入旋風分離器；3、從焦化油氣中分離出來的焦粉、瀝青質及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則進入原料中間罐與新鮮焦化原料油混合，依次進入加熱爐的輻射段、焦炭塔。
旋風分離器的分離效果與焦化油氣在其中的停留時間及溫度有關，焦化油氣在旋風分離器的停留時間，可以是10秒至5分鐘，最好為30秒至1分鐘，其溫度可以是420℃～460℃，最好為425℃～435℃，焦化油氣在旋風分離器中的溫度可通過打入的冷重焦化蠟油量調節，通常打入的冷重焦化蠟油量對新鮮原料油約為0.05～0.1∶1。
下面結合附圖對本發明所提供的方法進行進一步的說明。
附
圖1是常規的延遲焦化工藝流程，在該流程中循環比通常為0.4∶1，焦化油氣沒有進行任何淨化處理。
附圖2是常規的零循環比延遲焦化工藝流程，在該流程中循環比為0，即沒有焦化蠟油循環，焦化油氣也沒有進行任何淨化處理。
附圖3是本發明提供的低循環比延遲焦化工藝流程，在該流程中循環比為0.05～0.1∶1，焦化油氣經旋風分離器淨化處理。
本發明提供的方法流程如下新鮮焦化原料油先經管線12進入換熱器15與重焦化蠟油換熱，然後經管線1進入加熱爐2的對流段加熱至350℃～370℃，經管線13進入原料中間罐5，在原料中間罐5中焦化原料油與從高溫焦化油氣經旋風分離器分離出來的、由焦炭塔7攜帶出來的雜質及某些用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油混合，用熱油泵經管線3送入加熱爐2的輻射段加熱至490℃～500℃進入焦炭塔7進行焦化，焦化生成的焦炭留在焦炭塔7中，焦化生成的焦化油氣經管線8以切線方式進入旋風分離器10。在高溫焦化油氣中，自焦炭塔攜帶出來的某些焦粉和瀝青質，由於其比重較大，因而在旋風分離器10中被分離出來，為了使這些雜質能完全從焦化油氣中分離出來，在旋風分離器的頂部並打入少量冷卻後的重焦化蠟油以洗滌焦化油氣。淨化後的焦化油氣經管線11進入分餾塔4中，分離得到幹氣、汽油、柴油、輕焦化蠟油、重焦化蠟油，其中少量重焦化蠟油冷卻後經管線9進入旋風分離器10；從焦化油氣中分離出來的雜質以及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則經管線14流入原料中間罐5，為了避免旋風分離器10的高溫油氣串入原料中間罐5，管線14應插入原料中間罐液面以下2～3米。
旋風分離器10的分離效果與焦化油氣在其中的停留時間及溫度有關，焦化油氣在旋風分離器的停留時間，可以是10秒至5分鐘，最好為30秒至1分鐘，其溫度可以是420℃～460℃，最好為425℃～435℃，焦化油氣在旋風分離器中的溫度可通過打入的冷重焦化蠟油量調節，通常打入的冷重焦化蠟油量對新鮮原料油約為0.05～0.1∶1。
附圖4為用於本發明的旋風分離器及與其相鄰設備的連接示意圖。
焦化生成的焦化油氣經管線8以切線方式進入旋風分離器10。在高溫焦化油氣中，自焦炭塔攜帶出來的某些焦粉和瀝青質，由於其比重較大，因而在旋風分離器10中被分離出來，為了使這些雜質能完全從焦化油氣中分離出來，在旋風分離器的頂部並打入少量冷卻後的重焦化蠟油以洗滌焦化油氣。從焦化油氣中分離出來的雜質以及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則經管線14流入原料中間罐5，為了避免旋風分離器10的高溫油氣串入原料中間罐5，管線14應插入原料中間罐液面以下2～3米。來自管線13的預熱新鮮焦化原料在原料中間罐5中與來自管線14的重焦化蠟油混合，然後經管線3去加熱爐的輻射段加熱。
本發明提供的方法既能提高現有延遲焦化裝置的加工能力，又能生產出質量較好的重焦化蠟油，並且不需要高的建設投資及操作費用。
下面的實施例將對本方法予以進一步的說明，但並不因此限制本方法。
對比例1本對比例說明採用常規的延遲焦化工藝的情況。
減壓渣油原料經加熱爐對流段預熱後進入分餾塔，在塔內與焦炭塔來的高溫焦化油氣換熱後流入分餾塔的底部，重焦化蠟油對新鮮減壓渣油原料的重量比例為0.4∶1，分餾塔底油用熱油泵抽出，經加熱爐輻射段加熱到500℃後進入焦炭塔焦化，焦化產生的高溫油氣則進入分餾塔分離。
產品分布、焦化蠟油的性質分別列於表2、表3。
對比例2本對比例說明採用零循環比的延遲焦化工藝的情況。
與對比例1相同的減壓渣油原料通過換熱器與焦化產品間接換熱後，經加熱爐加熱到500℃後進入焦炭塔焦化，焦化產生的高溫油氣則進入分餾塔分離。
裝置的相對加工能力、產品分布、焦化蠟油的性質分別列於表1、表2、表3。以常規延遲焦化工藝的加工能力為100％計，零循環比的延遲焦化裝置的相對加工能力為140％，雖然加工能力得到很大提高，但重焦化蠟油的性質明顯變差。
實施例本實施例說明採用本發明提供的低循環比延遲焦化工藝的情況。
與對比例1相同的減壓渣油原料先經加熱爐的對流段加熱至360℃，進入原料中間罐，在原料中間罐中焦化原料油與來自旋風分離器的重焦化蠟油按重量比0.08∶1混合後，進入加熱爐的輻射段加熱至500℃，進入焦炭塔進行焦化，焦化生成的焦炭留在焦炭塔中；焦化生成的焦化油氣以切線方式進入旋風分離器，並在旋風分離器的頂部注入少量冷卻後的重焦化蠟油，焦化油氣在旋風分離器的停留時間為1分鐘，溫度為430℃，高溫焦化油氣中攜帶的焦粉和瀝青質被分離出來，淨化後的焦化油氣進入分餾塔中，分離得到幹氣、汽油、柴油、輕焦化蠟油、重焦化蠟油，其中少量重焦化蠟油冷卻後進入旋風分離器；從焦化油氣中分離出來的焦粉、瀝青質及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則進入原料中間罐與新鮮焦化原料油混合，依次進入加熱爐的輻射段、焦炭塔。
裝置的相對加工能力、產品分布、焦化蠟油的性質分別列於表1、表2、表3。以常規延遲焦化工藝的加工能力為100％計，低循環比的延遲焦化裝置的相對加工能力為130％，加工能力提高30％，焦化蠟油的性質與對比例2比較，殘炭由0.94m％降低至0.42m％，膠質含量由9.5m％降低至6.1m％，氮含量由0.57m％降低至0.43m％。
表1
表2
表3
權利要求
1.一種低循環比的延遲焦化工藝方法，包括1)、新鮮焦化原料油先經加熱爐的對流段加熱至350℃～370℃，進入原料中間罐，在原料中間罐中焦化原料油與來自旋風分離器的重焦化蠟油混合後，進入加熱爐的輻射段加熱至490℃～500℃，進入焦炭塔進行焦化，焦化生成的焦炭留在焦炭塔中；2)、焦化生成的焦化油氣以切線方式進入旋風分離器，並在旋風分離器的頂部注入冷重焦化蠟油，高溫焦化油氣中攜帶的焦粉和瀝青質被分離出來，淨化後的焦化油氣進入分餾塔中，分離得到幹氣、汽油、柴油、輕焦化蠟油、重焦化蠟油，其中少量重焦化蠟油冷卻後進入旋風分離器；3)、從焦化油氣中分離出來的焦粉、瀝青質及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則進入原料中間罐與新鮮焦化原料油混合，依次進入加熱爐的輻射段、焦炭塔。
2.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述的冷重焦化蠟油與新鮮原料油的重量比為0.05～0.1∶1。
3.按照權利要求1的方法，其特徵在於焦化油氣在旋風分離器的停留時間為10秒至5分鐘，溫度為420℃～460℃。
4.按照權利要求3的方法，其特徵在於焦化油氣在旋風分離器的停留時間為30秒至1分鐘，溫度為425℃～435℃。
全文摘要
一種低循環比的延遲焦化工藝方法，新鮮焦化原料先經加熱爐的對流段預熱後，與來自旋風分離器的重焦化蠟油混合，進入加熱爐的輻射段加熱後在焦炭塔進行焦化，焦化生成的焦化油氣進入旋風分離器，並在旋風分離器的頂部注入冷重焦化蠟油，淨化後的焦化油氣進入分餾塔分離，其中少量重焦化蠟油冷卻後進入旋風分離器作洗滌油用；從焦化油氣中分離出來的焦粉、瀝青質及用於衝洗高溫焦化油氣後的重焦化蠟油則與新鮮焦化原料混合，依次進入加熱爐的輻射段、焦炭塔。該方法不僅提高現有延遲焦化裝置的加工能力，而且能生產出質量較好的重焦化蠟油。
文檔編號C10G9/00GK1417293SQ0113427
公開日2003年5月14日 申請日期2001年10月30日 優先權日2001年10月30日
發明者李銳, 祖德光, 丁宗禹, 李明林 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院