一種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法

2023-11-07 13:46:22

專利名稱：：一種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法
技術領域：
：本發明涉及一種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法，屬於在不存在氫的情況下烴油的非催化熱裂化。
背景技術：
：隨著常規原油資源的日益短缺，非常規石油資源的開發與利用顯得越來越重要，重質原油特別是超重原油的開採量逐年增加。超重原油的粘度大、凝點高，難以進行管道輸送，嚴重的限制了超重原油的進一步開發利用。要滿足管道輸送要求，必須有效的降低超重原油的粘度和凝點，一種簡單的方法是向超重原油中摻入輕質原油或外購稀釋劑，但該方法受到摻入量大、輕質原油短缺和外購稀釋劑成本高的限制，同時向超重原油中摻入輕質原油或稀釋劑的方法也不符合現代石油加工的要求。另一種方法是向超重原油中加入乳化劑，形成水包油型乳化油，其粘度和凝點可以滿足管道輸送要求，但乳化油受溫度影響較大，易出現破乳現象，造成超重原油析出堵塞管道。此外，乳化劑的價格高、用量大，經濟性較差。在油田就地建立超重原油深加工裝置，可以生產滿足管道輸送要求的輕質合成原油或輕質液體石油產品，該方法的缺點是設備投資、操作及維護費用較高，經濟上不合理。在油田建立一套簡單的超重原油改質裝置，其生產的低粘、低凝原油可直接或通過摻入少量稀釋劑滿足管道輸送的要求。該方法的設備投資和操作維護費用低，經濟性較好，是目前解決超重原油輸送困難的方向。減粘裂化和熱裂化的工藝簡單、設備投資和操作費用較低，是一種適合於在油田對超重原油進行初級加工的技術。CN1325605C公開了一種油砂瀝青的處理方法，該方法是一種減粘裂化和溶劑脫瀝青的組合工藝，其對減粘裂化和溶劑脫瀝青的順序沒有限制。最終得到的減粘油與常壓餾分油混合後生產外輸原油，脫油瀝青可用於產生蒸汽和合成氣。減粘裂化條件為溫度35050(TC，壓力0.315MPa，停留時間為16h。該方法需要脫出瀝青質才能滿足原油管輸要求，其合成原油收率較低；雖然脫油瀝青可用於氣化工藝，但氣化設備投資和操作費用較高，經濟性較差。US2006/0144754A1公開了一種從重質原油生產管輸原油的方法。該方法首先將原料分為兩部分，一部分原料通過蒸餾分成餾分油和渣油；對渣油進行熱裂化，熱裂化產品通過蒸餾分成裂化輕餾分油、裂化中間餾分油和裂化重油；對裂化中間餾分油可再次進行熱裂化和蒸餾分離；將上述各步驟中的餾分油、裂化輕餾分油和另一部分原料混合，得到合成原油，裂化重油可用於發電或產生熱能。該方法工藝流程較複雜，需要脫出熱裂化重油才能滿足原油管輸要求，其合成原油收率較低。綜上所述，現有技術必須脫出原料的全部或部分重質組分才能生產出符合原油管輸要求的合成原油，不但損失了合成原油收率，而且脫出的重質組分在相對偏遠的油田也沒有較好的和經濟的處理方法。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法，該方法能最大限度的生產滿足管道輸送要求的合成原油。本發明中所有壓力均指表壓。—種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法，包括以下步驟(1)超重原油經常、減壓蒸餾，分為常壓餾分油、減壓餾分油和減壓渣油；(2)減壓餾分油在480550°C、0.42.OMPa和反應時間110min下，進行熱裂化反應；(3)減壓渣油在380420°C、01.OMPa和反應時間13h下，進行緩和熱處理；(4)將(1)中的常壓餾分油和(2)、(3)中的液體產物混合，得到合成原油。所述的超重原油是指20。C時密度^0.950g/cm5(TC時粘度^10000mm7s的重質原油；特別是2(TC時密度^0.980g/cm3的重質原油。所述的常、減壓蒸餾優選採用常壓閃蒸和減壓閃蒸。所述的常壓餾分油的沸點不超過35(TC，最高不超過400°C;減壓餾分油的沸點不超過500°C，最高不超過550°C。步驟(2)中，反應器優選採用爐管式反應器。步驟(3)中，反應器優選採用塔式反應器。與現有技術相比，本發明有如下優點(1)生產的原油粘度低、凝點低、穩定性高，能夠滿足管道輸送的要求。粘度可以降低8095%，凝點可以降低1030°C。(2)合成原油收率高。(3)採用爐管式反應器進行減壓餾分油的高溫熱裂化反應，加熱爐運轉周期長，爐管除焦頻率低。採用塔式反應器進行減壓渣油的緩和熱處理，由於採用低溫長停留時間的處理方式，延遲減粘反應塔基本不結焦，裝置運轉周期長。附圖為本發明方法的流程示意圖。其中，2-常壓加熱爐，3-常壓閃蒸塔，6-減壓加熱爐，7-減壓閃蒸塔，9_塔式反應器，12-爐管式反應器，14-裂化閃蒸塔。具體實施例方式以下結合附圖詳細闡述本發明的方法。超重原油由管線1進入常壓加熱爐2，加熱到37(TC後進入常壓閃蒸塔3;在常壓閃蒸塔3中，將超重原油分離成常壓餾分油和常壓渣油，常壓渣油經管線5進入減壓加熱爐6，加熱到38042(TC後進入減壓閃蒸塔7;在減壓閃蒸塔7中，將常壓渣油分離成減壓餾分油和減壓渣油；減壓渣油經管線8進入塔式反應器9中，反應溫度為38042(TC，反應壓力為01.OMPa，反應時間為13h;減壓餾分油經管線11進入爐管式反應器12，反應溫度為480550°C，反應壓力為0.42.OMPa，反應時間為110min，加熱爐管可採用在線清焦或在線燒焦技術清除結焦，高溫裂化的油氣被來自管線13的急冷油降溫後進入裂化閃蒸塔14，經裂化閃蒸塔14被分離成熱裂化輕油和熱裂化重油；將來自管線4的常壓餾分油、來自管線10的減粘重油、來自管線15的熱裂化輕油和來自管線16的熱裂化重油混合，得到合成原油。以下通過實施例進一步說明本發明的方法。實施例中所用超重原油的性質見表1。表1tableseeoriginaldocumentpage5安定性按級別分為5級，級數越高其穩定性越差，為了滿足油品的長期儲存和管道輸送，一般需要控制油品的安定性不超過2級。對比例1超重原油經常壓閃蒸後，常壓渣油採用爐管式減粘裂化工藝加工，加熱爐出口溫度為480°C，反應壓力為0.4MPa，反應時間為2min。常壓餾分油與減粘重油混合後生產的原油在8(TC的運動粘度為275.2mm7s，凝點為l(TC，安定性達到2級。爐管式反應器的運轉周期為3個月。對比例2超重原油經常壓閃蒸後，常壓渣油進入減壓加熱爐加熱到40(TC後進入減壓閃蒸塔。從減壓閃蒸塔底抽出的減壓渣油進入到塔式反應器中，進行2h的緩和熱處理，反應溫度為395t:，壓力為0.2MPa。常壓餾分油、減壓餾分油和減粘重油混合後生產的原油在8(TC的運動粘度為664.8mm7s，凝點為15。C，安定性達到1級。塔式反應器的運轉周期可以達到36個月以上。實施例1超重原油經常壓閃蒸後，常壓渣油進入減壓加熱爐加熱到39(TC後進入減壓閃蒸塔。從減壓閃蒸塔底抽出的減壓渣油進入到塔式反應器中，進行2.5h的緩和熱處理，反應溫度為385t:，壓力為0.2MPa。減壓餾分油進入到爐管式反應器中進行熱裂化反應，反應溫度為50(TC，反應壓力為0.4MPa，反應時間為4min。常壓餾分油、減粘重油、熱裂化輕油和熱裂化重油混合後生產的原油在8(TC的運動粘度為185.5mm7s，凝點為8。C，安定性達到1級。爐管式反應器的運轉周期為18個月。實施例2超重原油經常壓閃蒸後，常壓渣油進入減壓加熱爐加熱到41(TC後進入減壓閃蒸塔。從減壓閃蒸塔底抽出的減壓渣油進入到塔式反應器中，進行1.5h的緩和熱處理，反應溫度為405t:，壓力為0.2MPa。減壓餾分油進入到爐管式反應器中進行熱裂化反應，反應溫度為53(TC，反應壓力為l.OMPa，反應時間為2min。常壓餾分油、減粘重油、熱裂化輕油和熱裂化重油混合後生產的原油在8(TC的運動粘度為54.35mm7s，凝點為2。C，安定性達到2級。爐管式反應器的運轉周期為9個月。通過實施例和對比例可以看出，本發明方法所生產的合成原油的粘度低、凝點低、穩定性高，爐管式反應器的運轉周期長。本發明方法所生產的合成原油可以滿足常溫管道輸送或低溫加熱管道輸送的要求，大大降低了原油的輸送成本。權利要求一種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法，包括以下步驟(1)超重原油經常、減壓蒸餾，分為常壓餾分油、減壓餾分油和減壓渣油；(2)減壓餾分油在480～550℃、0.4～2.0MPa和反應時間1～10min下，進行熱裂化反應；(3)減壓渣油在380～420℃、0～1.0MPa和反應時間1～3h下，進行緩和熱處理；(4)將(1)中的常壓餾分油和(2)、(3)中的液體產物混合，得到合成原油。2.按照權利要求1所述的方法>10000mm2/s。3.按照權利要求2所述的方法4.按照權利要求1所述的方法蒸。5.按照權利要求1所述的方法6.按照權利要求5所述的方法7.按照權利要求1所述的方法8.按照權利要求7所述的方法9.按照權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(2)採用爐管式反應器進行熱裂化反應。10.按照權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(3)採用塔式反應器進行緩和熱處理。，其特徵在於，所述超重原油的密度^0.950g/cm3，粘度，其特徵在於，所述超重原油的密度^0.980g/cm3。，其特徵在於，所述的常、減壓蒸餾是常壓閃蒸和減壓閃，其特徵在於，所述常壓餾分油的沸點《40(TC。，其特徵在於，所述常壓餾分油的沸點《35(TC。，其特徵在於，減壓餾分油的沸點《55(TC。，其特徵在於，減壓餾分油的沸點《50(TC。全文摘要本發明涉及一種降低超重原油粘度和凝點的熱裂化方法，通過蒸餾將超重原油分離成常壓餾分油、減壓餾分油和減壓渣油，分別對減壓餾分油進行高溫熱裂化、對減壓渣油進行緩和熱處理，將所有液體餾分和液體產物混合，得到合成原油。本發明方法的合成原油收率高，且合成原油的粘度低、凝點低、穩定性高。文檔編號C10G31/06GK101724436SQ20081022402公開日2010年6月9日申請日期2008年10月10日優先權日2008年10月10日發明者劉自賓,申海平,範啟明申請人: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