專利名稱：一種多產(chǎn)化工輕油的延遲焦化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于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(chǎn)化工輕油的延遲焦化方法。
背景技術(shù)：
由于我國原油餾分偏重，輕餾分所占比例較小，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(chǎn)品和高辛烷值汽油的生產(chǎn)和高等級車用柴油的生產(chǎn)，滿足不斷擴(kuò)大的輕質(zhì)燃料油的市場需求，必須消耗大量直餾輕質(zhì)油，這樣，形成了蒸汽裂解和煉油加工工藝共爭直餾輕質(zhì)油的局面。
烴類化合物的焦化反應(yīng)屬于自由基反應(yīng)，異構(gòu)化和氫轉(zhuǎn)移的反應(yīng)很少，因而裂化的產(chǎn)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(diào)和組分。雖然焦化輕質(zhì)餾分油含有大量的直鏈烴，不是優(yōu)良的發(fā)動機(jī)燃料，但是用作水蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯的原料，乙烯產(chǎn)率卻很高，是生產(chǎn)乙烯的優(yōu)質(zhì)原料。
我國原油中渣油約占40m％左右，來源廣，價格便宜。延遲焦化工藝采用渣油作為原料，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(zhì)油，為擴(kuò)大乙烯裂解原料提供了良好的來源。應(yīng)用延遲焦化工藝使渣油輕質(zhì)化生產(chǎn)乙烯裂解原料，將有效的緩解乙烯原料緊張的局面，促進(jìn)乙烯工業(yè)的發(fā)展。
延遲焦化是一種成熟的、已被廣泛應(yīng)用的重油轉(zhuǎn)化工藝。它是將低價值的渣油經(jīng)深度裂化轉(zhuǎn)化為高價值的餾分油、氣體以及副產(chǎn)品焦炭的熱加工工藝。延遲焦化工藝過程為原料油經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入分餾塔，與焦炭塔來的油氣換熱，再與循環(huán)油一起進(jìn)入加熱爐輻射段加熱到焦化溫度，高溫物料進(jìn)入焦化塔后發(fā)生熱裂化和縮合反應(yīng)，裂化反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環(huán)油，縮合產(chǎn)生的焦炭聚集在焦炭塔內(nèi)，當(dāng)焦化塔充滿焦炭時，焦化反應(yīng)物料切換到另外一個焦炭塔繼續(xù)操作，原來的焦炭塔進(jìn)行冷卻除焦操作。常規(guī)延遲焦化的操作條件為焦化塔頂壓力0.15～0.20MPa，循環(huán)比0.3～0.4，加熱爐出口溫度495～505℃。
為了提高焦化液體產(chǎn)品收率，US5645712A以及CN85103235A提出采用使用“非焦化”的輕烴稀釋組分提高焦化塔內(nèi)液體烴的反應(yīng)溫度，輕烴組分的流程范圍一般在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，最后使焦炭塔內(nèi)溫度提高2.8～8.3℃，提高液體產(chǎn)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(shè)備、增加能耗。該方法增加的液體產(chǎn)品主要是蠟油組分，不適宜作為生產(chǎn)乙烯的原料。
為了提高化工輕油收率，CN1087665A提出由渣油制取乙烯原料油的方法，通過焦化蠟油循環(huán)和再裂化，使渣油除一部分轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)的石油焦外，絕大部分都轉(zhuǎn)化為制取乙烯的原料油。該方法的缺點是增加了焦化循環(huán)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(shè)備進(jìn)行焦化蠟油裂化，同時使焦化裝置能耗提高。
為了擴(kuò)大生產(chǎn)乙烯的原料來源，解決輕質(zhì)油供應(yīng)不足的問題，US6179993B1提出一個由渣油原料制備烯烴的方法，其特征在于原料與移動固體熱載體短時間接觸，反應(yīng)溫度控制在760℃～790℃，反應(yīng)氣相停留時間小于0.5秒，而固體載體停留時間為5～60秒。在反應(yīng)區(qū)同時以0.2～0.5磅蒸汽/磅原料的流量注入蒸汽。該發(fā)明還包括固體載體的加熱、循環(huán)、油氣分離以及分餾等步驟。該發(fā)明采用流化短接觸反應(yīng)器，技術(shù)復(fù)雜、投資操作成本高，工藝設(shè)備技術(shù)不成熟，風(fēng)險較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種多產(chǎn)化工輕油即乙烯原料的延遲焦化方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的另一目的是減少加熱爐輻射段進(jìn)料量，降低爐子的熱負(fù)荷，相應(yīng)提高加熱爐和輻射進(jìn)料泵處理焦化原料的能力。
本發(fā)明的目的還在于減少裝置的循環(huán)量，減少加熱爐燃料消耗和進(jìn)料泵流量，以降低能耗。
本發(fā)明提供的方法包括
原料油與循環(huán)油一起進(jìn)入加熱爐加熱至焦化溫度后進(jìn)入焦化塔，焦化塔頂表壓為0.2～2.0MPa，裂化反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環(huán)油，其中循環(huán)油與原料油一起進(jìn)入加熱爐，縮合產(chǎn)生的焦炭聚集在焦炭塔內(nèi)。
該方法利用減壓渣油等原料生產(chǎn)化工輕油，與常規(guī)焦化相比，提高化工輕油收率；與大循環(huán)比焦化相比，化工輕油收率相當(dāng)，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(fā)明提供的技術(shù)方案是這樣具體實施的焦化原料經(jīng)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，然后進(jìn)分餾塔與焦化塔頂油氣逆流接觸換熱，與塔底循環(huán)油一起進(jìn)加熱爐輻射段，加熱至焦化溫度485～510℃，進(jìn)焦化塔進(jìn)行裂化和縮合反應(yīng)，根據(jù)原料特性和焦化產(chǎn)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。由于焦化塔壓力提高，裂化產(chǎn)生的重組分難以揮發(fā)，停留在焦化塔內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行二次裂化，提高了焦化原料在焦化塔內(nèi)停留時間和裂化深度。焦化塔頂油氣組成與常規(guī)延遲焦化相比變輕，輕組分比例在焦化產(chǎn)品中提高。由于系統(tǒng)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(jìn)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(huán)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。由于焦化油氣中重組分減少，使循環(huán)油量減少，在保持相同蠟油收率時，循環(huán)油量減少，導(dǎo)致輻射進(jìn)料量減少，相對提高了裝置的處理量。
由于系統(tǒng)壓力提高，使焦化氣體密度提高，氣體壓縮機(jī)入口壓力提高，提高了壓縮機(jī)的實際處理能力，降低壓縮機(jī)單位氣體量的能耗。
以上所述的焦化原料包括重質(zhì)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。由于本發(fā)明所用的焦化原料均為重油，因此，不存在和生產(chǎn)發(fā)動機(jī)燃料爭奪原料的問題。
本發(fā)明的優(yōu)點在于利用減壓渣油生產(chǎn)化工輕油，與常規(guī)焦化相比，提高化工輕油收率；與大循環(huán)比焦化相比，化工輕油收率相當(dāng)，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(jìn)一步的說明，但并不因此限制本方法。
對比例1本對比例采用重質(zhì)原油為原料，進(jìn)行常規(guī)壓力下的焦化試驗，焦化塔頂壓力為0.17MPa，焦化循環(huán)比為常規(guī)循環(huán)比即0.4。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表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(jìn)行常規(guī)壓力下的焦化試驗，焦化塔頂表壓為0.17MPa，焦化循環(huán)比為大循環(huán)比0.92。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表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(huán)比為0.3。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表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(huán)比低于常規(guī)循環(huán)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(huán)比仍為0.3。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表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(dāng)，循環(huán)比遠(yuǎn)低于大循環(huán)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(huán)比仍為0.3。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表2，從表2可以看出，焦化汽油收率高達(dá)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(dāng)，循環(huán)比遠(yuǎn)低于大循環(huán)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(huán)比仍為0.3。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表3，從表3可以看出，焦化汽油收率高達(dá)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(huán)比仍為0.3。工藝條件和產(chǎn)品收率列于表3，從表3可以看出，焦化汽油收率高達(dá)21.36重％。
表1

表2

表3

權(quán)利要求
1.一種多產(chǎn)化工輕油的延遲焦化方法，原料油與循環(huán)油一起進(jìn)入加熱爐加熱至焦化溫度后進(jìn)入焦化塔，裂化反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環(huán)油，其中循環(huán)油與原料油一起進(jìn)入加熱爐，縮合產(chǎn)生的焦炭聚集在焦炭塔內(nèi)，其特征在于焦化塔頂表壓為0.2～2.0MPa。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的原料油選自重質(zhì)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(quán)利要求1的方法，其特征在于焦化溫度為485～510℃。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于焦化塔頂表壓為0.3～1.5MPa。
全文摘要
一種多產(chǎn)化工輕油的延遲焦化方法，原料油與循環(huán)油一起進(jìn)入加熱爐加熱至焦化溫度后進(jìn)入焦化塔，裂化反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油以及循環(huán)油，其中循環(huán)油與原料油一起進(jìn)入加熱爐，縮合產(chǎn)生的焦炭聚集在焦炭塔內(nèi)，其特征在于焦化塔頂表壓為0.2～2.0MPa。該方法利用減壓渣油等原料生產(chǎn)化工輕油，與常規(guī)焦化相比，提高化工輕油收率；與大循環(huán)比焦化相比，化工輕油收率相當(dāng)，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(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)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(xué)研究院