一種多產化工輕油的延遲焦化方法
2023-12-05 10:44:31 1
專利名稱：一種多產化工輕油的延遲焦化方法
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，是一種多產化工輕油的延遲焦化方法。
背景技術：
由於我國原油餾分偏重，輕餾分所佔比例較小，直餾石腦油和輕柴油收率約為30m％左右，提供給乙烯裝置的原料大部分是輕柴油和石腦油，輕烴很少。同時，我國的煉油廠為了保證芳烴產品和高辛烷值汽油的生產和高等級車用柴油的生產，滿足不斷擴大的輕質燃料油的市場需求，必須消耗大量直餾輕質油，這樣，形成了蒸汽裂解和煉油加工工藝共爭直餾輕質油的局面。
烴類化合物的焦化反應屬於自由基反應，異構化和氫轉移的反應很少，因而裂化的產物主要為直鏈烷烴，其汽油組分辛烷值很低，很少作為汽油調和組分。雖然焦化輕質餾分油含有大量的直鏈烴，不是優良的發動機燃料，但是用作水蒸汽裂解生產乙烯的原料，乙烯產率卻很高，是生產乙烯的優質原料。
我國原油中渣油約佔40m％左右，來源廣，價格便宜。延遲焦化工藝採用渣油作為原料，延遲焦化總加工能力已超過2000×104t/a，這樣將生成約300×104t/a的輕質油，為擴大乙烯裂解原料提供了良好的來源。應用延遲焦化工藝使渣油輕質化生產乙烯裂解原料，將有效的緩解乙烯原料緊張的局面，促進乙烯工業的發展。
延遲焦化是一種成熟的、已被廣泛應用的重油轉化工藝。它是將低價值的渣油經深度裂化轉化為高價值的餾分油、氣體以及副產品焦炭的熱加工工藝。延遲焦化工藝過程為原料油經加熱爐加熱後進入分餾塔，與焦炭塔來的油氣換熱，再與循環油一起進入加熱爐輻射段加熱到焦化溫度，高溫物料進入焦化塔後發生熱裂化和縮合反應，裂化反應產生的油氣進入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環油，縮合產生的焦炭聚集在焦炭塔內，當焦化塔充滿焦炭時，焦化反應物料切換到另外一個焦炭塔繼續操作，原來的焦炭塔進行冷卻除焦操作。常規延遲焦化的操作條件為焦化塔頂壓力0.15～0.20MPa，循環比0.3～0.4，加熱爐出口溫度495～505℃。
為了提高焦化液體產品收率，US5645712A以及CN85103235A提出採用使用「非焦化」的輕烴稀釋組分提高焦化塔內液體烴的反應溫度，輕烴組分的流程範圍一般在168～454℃，最好為265～343℃柴油組分，輕組分與原料比例為0～1.0最好為0.1～0.2，最後使焦炭塔內溫度提高2.8～8.3℃，提高液體產品收率，降低焦炭收率，該方法需要增加加熱爐以及各種動力設備、增加能耗。該方法增加的液體產品主要是蠟油組分，不適宜作為生產乙烯的原料。
為了提高化工輕油收率，CN1087665A提出由渣油製取乙烯原料油的方法，通過焦化蠟油循環和再裂化，使渣油除一部分轉化為副產的石油焦外，絕大部分都轉化為製取乙烯的原料油。該方法的缺點是增加了焦化循環油的量，降低了焦化裝置的渣油加工能力或需要新增加熱爐設備進行焦化蠟油裂化，同時使焦化裝置能耗提高。
為了擴大生產乙烯的原料來源，解決輕質油供應不足的問題，US6179993B1提出一個由渣油原料製備烯烴的方法，其特徵在於原料與移動固體熱載體短時間接觸，反應溫度控制在760℃～790℃，反應氣相停留時間小於0.5秒，而固體載體停留時間為5～60秒。在反應區同時以0.2～0.5磅蒸汽/磅原料的流量注入蒸汽。該發明還包括固體載體的加熱、循環、油氣分離以及分餾等步驟。該發明採用流化短接觸反應器，技術複雜、投資操作成本高，工藝設備技術不成熟，風險較大。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種多產化工輕油即乙烯原料的延遲焦化方法，以克服現有技術的不足。
本發明的另一目的是減少加熱爐輻射段進料量，降低爐子的熱負荷，相應提高加熱爐和輻射進料泵處理焦化原料的能力。
本發明的目的還在於減少裝置的循環量，減少加熱爐燃料消耗和進料泵流量，以降低能耗。
本發明提供的方法包括
原料油與循環油一起進入加熱爐加熱至焦化溫度後進入焦化塔，焦化塔頂表壓為0.2～2.0MPa，裂化反應產生的油氣進入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環油，其中循環油與原料油一起進入加熱爐，縮合產生的焦炭聚集在焦炭塔內。
該方法利用減壓渣油等原料生產化工輕油，與常規焦化相比，提高化工輕油收率；與大循環比焦化相比，化工輕油收率相當，但相對提高焦化裝置處理能力40％以上，使原料單位能耗降低10％以上。
具體實施例方式
本發明提供的技術方案是這樣具體實施的焦化原料經原料泵送到焦化加熱爐對流段加熱，對流段出口溫度控制在320～380℃左右，然後進分餾塔與焦化塔頂油氣逆流接觸換熱，與塔底循環油一起進加熱爐輻射段，加熱至焦化溫度485～510℃，進焦化塔進行裂化和縮合反應，根據原料特性和焦化產品分布要求，焦化塔頂表壓控制在為0.2～2.0MPa最好為0.3～1.5MPa。由於焦化塔壓力提高，裂化產生的重組分難以揮發，停留在焦化塔內繼續進行二次裂化，提高了焦化原料在焦化塔內停留時間和裂化深度。焦化塔頂油氣組成與常規延遲焦化相比變輕，輕組分比例在焦化產品中提高。由於系統壓力提高，油氣密度相對提高，使油氣體積相對變小，降低了油氣線速，提高了裝置處理能力。
焦化塔頂油氣進入分餾塔切割成氣體、汽油(即化工輕油)、柴油、蠟油、塔低重蠟油(即循環油)等不同餾分，分餾塔頂表壓控制在為0.2～2.0MPa最好為0.3～1.5MPa。由於焦化油氣中重組分減少，使循環油量減少，在保持相同蠟油收率時，循環油量減少，導致輻射進料量減少，相對提高了裝置的處理量。
由於系統壓力提高，使焦化氣體密度提高，氣體壓縮機入口壓力提高，提高了壓縮機的實際處理能力，降低壓縮機單位氣體量的能耗。
以上所述的焦化原料包括重質原油和任何原油的常壓渣油、減壓渣油、減粘渣油、催化裂化澄清油、加氫裂化尾油、乙烯焦油、潤滑油抽出油、脫瀝青油、脫油瀝青及兩種或兩種以上的混合油。由於本發明所用的焦化原料均為重油，因此，不存在和生產發動機燃料爭奪原料的問題。
本發明的優點在於利用減壓渣油生產化工輕油，與常規焦化相比，提高化工輕油收率；與大循環比焦化相比，化工輕油收率相當，但相對提高焦化裝置處理能力40％以上，使原料單位能耗降低10％以上。
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本對比例採用重質原油為原料，進行常規壓力下的焦化試驗，焦化塔頂壓力為0.17MPa，焦化循環比為常規循環比即0.4。工藝條件和產品收率列於表1，從表1可以看出，焦化汽油收率僅為13.23重％。
對比例2本對比例的原料與對比例1的相同，也進行常規壓力下的焦化試驗，焦化塔頂表壓為0.17MPa，焦化循環比為大循環比0.92。工藝條件和產品收率列於表1，從表1可以看出，焦化汽油收率為16.67重％。
實施例1本實施例的原料與對比例1的相同，焦化塔頂表壓為0.3MPa，焦化循環比為0.3。工藝條件和產品收率列於表1，從表1可以看出，焦化汽油收率為15.17重％。與對比例1相比，提高焦化塔頂壓力，循環比低於常規循環比，焦化汽油收率提高了14.6％。
實施例2本實施例的原料與實施例1的相同，焦化塔頂表壓為0.7MPa，焦化循環比仍為0.3。工藝條件和產品收率列於表2，從表2可以看出，焦化汽油收率為17.41重％。與對比例1相比，提高焦化塔頂壓力，焦化汽油收率提高了31.6％；與對比例2相比，焦化汽油收率相當，循環比遠低於大循環比0.92，裝置處理能力提高47％。
實施例3本實施例的原料與實施例1的相同，焦化塔頂表壓為1.0MPa，焦化循環比仍為0.3。工藝條件和產品收率列於表2，從表2可以看出，焦化汽油收率高達18.63重％。與對比例1相比，提高焦化塔頂壓力，焦化汽油收率提高了37.8％；與對比例2相比，焦化汽油收率相當，循環比遠低於大循環比0.92，裝置處理能力提高47％。
實施例4本實施例的原料為減壓渣油，焦化塔頂表壓為1.5MPa，焦化循環比仍為0.3。工藝條件和產品收率列於表3，從表3可以看出，焦化汽油收率高達19.46重％。
實施例5本實施例的原料為脫瀝青油，焦化塔頂表壓為2.0MPa，焦化循環比仍為0.3。工藝條件和產品收率列於表3，從表3可以看出，焦化汽油收率高達21.36重％。
表1
表2
表3
權利要求
1.一種多產化工輕油的延遲焦化方法，原料油與循環油一起進入加熱爐加熱至焦化溫度後進入焦化塔，裂化反應產生的油氣進入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環油，其中循環油與原料油一起進入加熱爐，縮合產生的焦炭聚集在焦炭塔內，其特徵在於焦化塔頂表壓為0.2～2.0MPa。
2.按照權利要求1的方法，其特徵在於所述的原料油選自重質原油和任何原油的常壓渣油、減壓渣油、減粘渣油、催化裂化澄清油、加氫裂化尾油、乙烯焦油、潤滑油抽出油、脫瀝青油、脫油瀝青之中的一種或一種以上的混合物。
3.按照權利要求1的方法，其特徵在於焦化溫度為485～510℃。
4.按照權利要求1的方法，其特徵在於焦化塔頂表壓為0.3～1.5MPa。
全文摘要
一種多產化工輕油的延遲焦化方法，原料油與循環油一起進入加熱爐加熱至焦化溫度後進入焦化塔，裂化反應產生的油氣進入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環油，其中循環油與原料油一起進入加熱爐，縮合產生的焦炭聚集在焦炭塔內，其特徵在於焦化塔頂表壓為0.2～2.0MPa。該方法利用減壓渣油等原料生產化工輕油，與常規焦化相比，提高化工輕油收率；與大循環比焦化相比，化工輕油收率相當，但相對提高焦化裝置處理能力40％以上，使原料單位能耗降低10％以上。
文檔編號C10G9/16GK1580194SQ0314994
公開日2005年2月16日 申請日期2003年7月31日 優先權日2003年7月31日
發明者申海平, 王玉章, 劉自賓, 施昌智 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