一種利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝的製作方法

2023-08-04 21:28:29

本發明涉及石油煉製
技術領域：
，特別涉及一種利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝。
背景技術：
：基質瀝青是生產加工改性瀝青的原料，在基質瀝青中添加改性劑來得到滿足不同需要的改性瀝青。利用不同的原油生產基質瀝青的工藝方法不同。例如某些中東原油，可以直接在常減壓蒸餾裝置中通過控制減壓渣油切割點，生產合格的基質瀝青；有一些原油先通過常減壓蒸餾得到減壓渣油後再經過溶劑脫瀝青(如丙烷脫瀝青)後得到的脫油瀝青即為基質瀝青。低凝稠油(例如克拉瑪依低凝稠油)是一種凝固點較低、粘度較高的原油，由於其特有的理化性質，使得以低凝稠油經過常減壓蒸餾得到的減壓渣油或者經過常減壓蒸餾以及溶劑脫瀝青後得到的脫油瀝青與改性劑不能夠很好的混合，以上述減壓渣油或者脫油瀝青作為基質瀝青生產得到的改性瀝青產品品質較差、容易分層。在實現本發明的過程中，本發明人發現現有技術中至少存在以下問題：低凝稠油不能通過現有的基質瀝青生產工藝得到合格的基質瀝青。技術實現要素：為了解決上述的技術問題，本發明提供一種能夠得到合格基質瀝青的利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝。具體而言，包括以下技術方案：一種利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝，所述工藝包括以下步驟：步驟1，將低凝稠油輸送至常減壓蒸餾裝置得到減壓渣油或者將低凝稠油輸送至常減壓蒸餾裝置以及溶劑脫瀝青裝置得到脫油瀝青；步驟2，將所述減壓渣油或者所述脫油瀝青預熱後輸送至減粘加熱爐加熱， 然後輸送至減粘反應器進行減粘裂化反應；步驟3，將步驟2所得減粘裂化反應產物輸送至減壓塔進行減壓蒸餾，由減壓塔塔底輸出的組分即為所述基質瀝青；其中，步驟2中，所述減壓渣油或者所述脫油瀝青在所述減粘加熱爐中加熱至420～460℃；所述減粘反應器中的反應壓力為0.8～1.1MPa，反應時間為30～50分鐘，所述減粘反應器的出口溫度為380～395℃。進一步地，所述低凝稠油的密度為900～950kg/m3，50℃時的運動粘度為900～1000mm2/s，凝固點為-10～-5℃。優選地，步驟2中，所述減壓渣油或者所述脫油瀝青在所述減粘加熱爐中加熱至420℃；所述減粘反應器中的反應壓力為0.8MPa，反應時間為40分鐘，所述減粘反應器的出口溫度為390℃。進一步地，步驟3中，所述減壓塔塔頂壓力為80～220mmHg，所述減壓塔塔頂溫度為65～75℃，所述減壓塔塔底溫度為365℃以下。優選地，所述減壓塔塔頂壓力為200mmHg，所述減壓塔塔頂溫度為67℃，所述減壓塔塔底溫度為360℃以下。優選地，所述減壓塔的分餾段採用全填料，所述減壓塔塔底採用人字擋板。優選地，所述減壓塔的洗滌段的洗滌量使減壓過氣化率保持在4％～7％。進一步地，步驟2中，將所述減壓渣油或者所述脫油瀝青預熱至310～320℃後輸送至減粘加熱爐加熱。進一步地，步驟1中，所述溶劑脫瀝青裝置為丙烷脫瀝青裝置。本發明實施例提供的技術方案的有益效果：本發明實施例提供的利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝將減粘裂化工藝應用到基質瀝青的生產過程中，並且通過控制減粘加熱爐的加熱溫度以及減粘反應器中的反應時間、反應壓力等工藝參數，使以低凝稠油作為原料得到的基質瀝青質量合格，能夠用於生產改性瀝青。本發明實施例提供的生產基質瀝青的工藝流程簡單，成本低。本發明實施例提供的工藝尤其適用於以克拉瑪依低凝稠油為原料生產合格基質瀝青。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝流程圖；圖2為本發明實施例中減粘裂化和減壓蒸餾步驟的裝置結構示意圖。圖中附圖標記分別表示：1、進料罐；2、進料泵；3、進料換熱網絡；4、減粘加熱爐；5、減粘反應器；6、減壓塔；7、基質瀝青泵；8、基質瀝青換熱器；9、冷卻器；10、蠟油泵；11、蠟油換熱器；12、柴油泵；13、柴油換熱器；14、進料急冷泵；15、減頂預冷器；16、減頂一級抽空器；17、減頂一級抽空器冷卻器；18、減頂二級抽空器；19、減頂二級抽空器冷卻器；20、液環真空泵；21、減頂分水罐；22、石腦油泵；23、減頂酸性水泵；a、第一流量調節迴路；b、第一壓力控制迴路；c、第一溫度控制迴路；d、第一液位控制迴路；e、第二溫度控制迴路；f、第二流量調節迴路；g、第二液位控制迴路；h、第三流量調節迴路；i、第三液位控制迴路；j、第三溫度控制迴路；k、第四液位控制迴路；m、第五液位控制迴路。具體實施方式為使本發明的技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。本發明實施例提供一種利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝，參見圖1，該工藝包括以下步驟：步驟1，將低凝稠油輸送至常減壓蒸餾裝置得到減壓渣油或者將低凝稠油輸送至常減壓蒸餾裝置以及溶劑脫瀝青裝置得到脫油瀝青；步驟2，將所述減壓渣油或者所述脫油瀝青預熱後輸送至減粘加熱爐加熱，然後輸送至減粘反應器進行減粘裂化反應；步驟3，將步驟2所得減粘裂化反應產物輸送至減壓塔進行減壓蒸餾，由減 壓塔塔底輸出的組分即為所述基質瀝青；其中，步驟2中，所述減壓渣油或者所述脫油瀝青在所述減粘加熱爐中加熱至420～460℃；所述減粘反應器中的反應壓力為0.8～1.1MPa，反應時間為30～50分鐘，所述減粘反應器的出口溫度為380～395℃。低凝稠油是一種凝固點較低、粘度較高的原油，具有特殊的理化性質，因此以低凝稠油為原料，採用現有的基質瀝青的生產工藝得到的基質瀝青質量不合格，添加改性劑後容易發生分層。減粘裂化是一種輕度熱裂化過程，在本領域中主要用於生產加工燃料油(如柴油)。本發明實施例中，發明人通過實驗將減粘裂化工藝應用到基質瀝青的生產過程中，首先通過常減壓蒸餾裝置或者通過常減壓蒸餾裝置+溶劑脫瀝青裝置將低凝稠油中的輕質組分分離，將得到重組分減壓渣油或者脫油瀝青輸送至減粘加熱爐加熱再輸送至減粘反應器進行減粘裂化反應，減粘裂化反應過程中除生成目標產物基質瀝青外，還會生成一部分輕質組分，如柴油、蠟油等，因此將減粘裂化反應後所得產物再輸送至減壓塔進行減壓蒸餾，使基質瀝青與其他副產物分離，得到合格的基質瀝青，從而實現利用低凝稠油生產質量合格的基質瀝青。本發明實施例提供的工藝流程簡單，成本低，能夠為石油煉製企業帶來經濟效益。在上述的工藝中，低凝稠油的密度為900～950kg/m3，50℃時的運動粘度為900～1000mm2/s，凝固點為-10～-5℃。在上述的工藝中，減粘裂化的目的是為了得到基質瀝青，而常規的減粘裂化是為了得到燃料油，因此，本發明實施例中對步驟2中的減粘加熱爐以及減粘反應器的工藝參數進行優化，以提高最終所得基質瀝青的產量和品質。其中，減壓渣油或者脫油瀝青在減粘加熱爐中的加熱溫度可以是420℃、430℃、440℃、450℃、460℃等，優選420℃；減粘反應器中的反應壓力可以是0.8MPa(g)、0.9MPa(g)、1.0MPa(g)、1.1MPa(g)等，優選0.8MPa(g)；在減粘反應器中的反應時間不能過長，如果反應時間過長，則會影響最終所得基質瀝青的產量以及品質，反應時間可以為30、35分鐘、40分鐘、45分鐘、50分鐘等，優選40分鐘；同時，為了防止減粘反應所得產物由減粘反應器輸出後繼續反應，減粘反應器的出口溫度需要急冷至395℃以下，例如可以為380℃、385℃、390℃等，優選390℃。在上述的工藝中，為了進一步保證所得基質瀝青的產量及品質，本發明實 施例還對步驟3中減壓塔的工藝參數進行優化；其中，減壓塔塔頂壓力為80～220mmHg(A)，例如，可以是100mmHg(A)、120mmHg(A)、140mmHg(A)、160mmHg(A)、180mmHg(A)、200mmHg(A)等，優選200mmHg(A)；減壓塔塔頂溫度為65～75℃，例如可以是67℃、70℃、72℃、74℃等，優選67℃；減壓塔塔底溫度為365℃以下，優選360℃以下。在上述的工藝中，減壓塔的分餾段優選採用全填料的形式，減壓塔塔底優選採用人字擋板。在上述的工藝中，減壓塔的洗滌段的洗滌量優選使減壓過氣化率保持在4％～7％，例如可以為4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％等。在上述的工藝中，步驟2中，可以先對減壓渣油或者脫油瀝青進行預熱後再輸送至減粘加熱爐進行加熱，預熱的溫度可以為310～320℃，例如可以是312℃、314℃、316℃、318℃等，優選314℃。在上述的工藝中，步驟1中的常減壓蒸餾裝置以及溶劑脫瀝青裝置的工藝參數沒有特殊要求，本領域常規技術手段均可。溶劑脫瀝青裝置具體形式也沒有特殊限定，優選丙烷脫瀝青裝置。本發明實施例提供的工藝中所使用的減粘加熱爐、減粘反應器以及減壓塔等裝置可以新建，也可以通過對焦化裝置進行改進得到。本發明實施例提供的利用低凝稠油生產基質瀝青的工藝尤其適用於以克拉瑪依低凝稠油為原料生產合格基質瀝青。採用本發明實施例的工藝所得的基質瀝青的指標如表1所示。表1基質瀝青質量指標項目質量指標試驗方法針入度(25℃，100g，5s)，1/10mm40～55GB/T4509軟化點，℃>55GB/T4507瀝青質含量9～15％SH/T0266下面以克拉瑪依低凝稠油為例，對本發明實施例提供的基質瀝青生產工藝進行詳細描述。實施例1本實施例所用克拉瑪依低凝稠油的性質參數如表2所示。表2克拉瑪依低凝稠油性質參數名稱數值密度(20℃)，kg/m3943.2運動粘度(50℃)，mm2/s953.5運動粘度(80℃)，mm2/s152.7凝點，℃-8.0本實施例中減粘裂化和減壓蒸餾步驟的裝置結構如圖2所示，該裝置的規模為30萬噸/年。利用上述克拉瑪依低凝稠油生產基質瀝青的具體工藝步驟為：步驟1，將克拉瑪依低凝稠油輸送至常減壓蒸餾裝置以及丙烷脫瀝青裝置後得到脫油瀝青。所得脫油瀝青的性質如表3所示。表3所得脫油瀝青的性質參數分析項次單位數據25℃針入度0.1mm32軟化點℃5720℃密度Kg/cm30.992135℃粘度Pa.s1.098165℃粘度Pa.s0.237180℃粘度Pa.s0.126步驟2，將步驟1所得脫油瀝青輸送至進料罐1，經進料泵2升壓後輸送至換熱網絡3預熱至314℃，將預熱後的脫油瀝青分成兩個支路進入減粘加熱爐4，兩個支路上分別設置有第一流量調節迴路a對脫油瀝青的流量進行調節，使兩個支路中的脫油瀝青均勻分配。脫油瀝青在減粘加熱爐中加熱至420℃後輸送至減粘反 應器5進行減粘裂化反應。反應壓力為0.8MPa(g)，反應時間為40分鐘。通過進料急冷泵14和第一溫度控制迴路c利用減壓塔6減壓蒸餾得到的柴油控制反應器出口溫度為390℃。步驟3，將步驟2所得減粘裂化產物經過第一壓力控制迴路b減壓後由減壓轉油線輸送至減壓塔6進行減壓蒸餾。減壓塔分餾段採用全填料，塔底採用人字擋板。減壓塔6通過減壓塔頂抽空系統維持減壓塔塔頂壓力為200mmHg(A)。減壓塔頂抽空系統採用「先冷凝後抽空」的設計以減少減頂抽空系統的蒸汽消耗。上述減壓塔頂抽空系統包括減頂預冷器15、減頂一級抽空器16、減頂一級抽空器冷卻器17、減頂二級抽空器18、減頂二級抽空器冷卻器19以及液環真空泵20。由減壓塔6塔頂抽出的蒸汽首先經過減頂預冷器15冷凝，未被冷凝的蒸汽依次經過減頂一級抽空器16、減頂二級抽空器18，被減頂一級抽空器16、減頂二級抽空器18抽出的蒸汽分別進入減頂一級抽空器冷卻器17及減頂二級抽空器冷卻器19進行冷凝。減頂預冷器15冷凝得到的液體、減頂一級抽空器冷卻器17冷凝得到的液體以及減頂二級抽空器冷卻器19冷凝得到的液體進入減頂分水罐21進行分離，分離得到的石腦油由石腦油泵22抽出，含鹽汙水由含鹽汙水泵23抽出，石腦油和含鹽汙水的液位分別由第四液位控制迴路k以及第五液位控制迴路m控制。減壓塔6塔底溫度通過基質瀝青泵7、基質瀝青換熱器8以及第二溫度控制迴路e控制在360℃以下。減壓塔6塔頂溫度通過第三溫度控制迴路j控制在67℃。減壓塔洗滌段通過蠟油泵10和第二流量調節迴路f維持洗滌量，洗滌量維持減壓過氣化率在4.5％，洗滌油量為11900kg/h。基質瀝青從減壓塔抽出經過基質瀝青泵7、換熱器8、冷卻器9冷卻至140℃後送至罐區作為基質瀝青產品；蠟油從減壓塔6側線抽出後，經過蠟油泵10、蠟油換熱器11冷卻至70℃後作為蠟油餾分產品；柴油從減壓塔6側線抽出後，經過柴油泵12、柴油換熱器13冷卻至50℃後作為柴油餾分產品。減壓塔6塔底液位通過第一液位控制迴路d控制；減壓塔6蠟油集油箱液位通過第二液位控制迴路g控制；減壓塔柴油集油箱液位通過第三液位控制迴路i控制。柴油和蠟油抽出之間的分餾填料段洗滌量通過第三流量調節迴路h控制。本實施例所得基質瀝青收率為83.3wt％，產品指標如表4所示：表4實施例1所得基質瀝青質量指標項目質量指標試驗方法針入度(25℃，100g，5s)，1/10mm53GB/T4509軟化點，℃57GB/T4507瀝青質含量12％SH/T0266綜上，採用本發明實施例提供的工藝，能夠以低凝稠油，特別是克拉瑪依低凝稠油為原料生產合格的基質瀝青產品。以上所述僅是為了便於本領域的技術人員理解本發明的技術方案，並不用以限制本發明。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp