專利名稱:重質(zhì)渣油的處理過程的制作方法
本發(fā)明涉及一個(gè)重質(zhì)渣油流的處理過程。更具體說，本發(fā)明涉及到，取得實(shí)質(zhì)上無瀝青質(zhì)及重金屬的有用石油組分的重質(zhì)渣油處理過程。
人們已提出很多處理重質(zhì)渣油，以分離及回收其中所含有用組分的過程，包括應(yīng)用催化劑或高壓下應(yīng)用氫氣的過程。但這些過程并不令人完全滿意。例如，應(yīng)用催化劑處理重質(zhì)渣油的過程，常常遇到隨著長期使用后催化劑損壞的問題。最常見的催化劑損壞是由于重質(zhì)渣油中有大量的重金屬和瀝青質(zhì)。在高壓下采用加氫處理重質(zhì)渣油的過程，特別是在需要高耗氫量的時(shí)候是不經(jīng)濟(jì)的。
由于應(yīng)用催化和加氫裂化過程會(huì)帶來上述弊端，便提出并實(shí)施了包括熱裂化和溶劑抽提等的其它過程，來作為處理重質(zhì)渣油的可供選擇的方法。這些過程既不需要催化劑也不用氫氣，因而避免了催化和加氫過程所遇到的問題。眾所周知的熱裂化過程，包括如美國專利4，454，023作為例子說明的減粘裂化過程，以及延遲焦化過程，兩者均被廣泛應(yīng)用于使重質(zhì)石油產(chǎn)生熱裂化。
然而，這些可供選擇的熱裂化過程并非完全沒有問題。例如，應(yīng)用減粘過程處理重質(zhì)石油，由于預(yù)期產(chǎn)品的特定用途，熱處理在如此緩和的條件下進(jìn)行，致使在重油原料中所有的大分子組分僅有一小部分分解。相反，在延遲焦化過程中，熱處理又在這樣苛刻的條件下進(jìn)行，致使不必要的促進(jìn)了重質(zhì)原料中烴類組分的焦化及脫氫。因此，這兩個(gè)過程代表了熱裂化的兩個(gè)極端。
溶劑抽提過程也曾被提出過。但單獨(dú)應(yīng)用這種過程時(shí)只能回收有限量的有用油品，特別在原料的金屬含量高時(shí)尤其是如此。從有效利用資源和能量兩方面來看，很清楚必須進(jìn)一步改進(jìn)重質(zhì)渣油的處理。
現(xiàn)在發(fā)展的這個(gè)用以處理含大量瀝青質(zhì)和重金屬的重質(zhì)渣油的過程，是將一些可靠和簡單的步驟予以新的結(jié)合，使這種原料轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的組分，保持有用組分的損失最低而從原料中除去瀝青質(zhì)和重金屬，一切都是最經(jīng)濟(jì)有效的方式。
更具體說，本發(fā)明關(guān)系到處理重質(zhì)渣油的新的改進(jìn)過程。這個(gè)新的改進(jìn)過程，包括將重質(zhì)渣油原料在預(yù)熱器中預(yù)熱到約450-550℃溫度范圍后，引入絕熱熱裂化反應(yīng)器的上部。預(yù)熱后的重質(zhì)渣油原料，以單向流的方式向下流動(dòng)，通過多段水平位置安放的多孔板流過熱裂化器，多孔板沿整個(gè)熱裂化反應(yīng)器按一定間隔安放。熱裂化反應(yīng)器的操作條件范圍為溫度約390-450℃、壓力不低于大氣壓力和停留時(shí)間約1-5小時(shí)。
當(dāng)重質(zhì)渣油原料向下流動(dòng)經(jīng)過熱裂化反應(yīng)器時(shí)，從重質(zhì)渣油原料熱裂化生成的餾出物蒸汽和氣體產(chǎn)品，用引入熱裂化反應(yīng)器的下部的水蒸汽帶出，向上流動(dòng)與向下進(jìn)行熱裂化的重質(zhì)渣油原料呈逆流方向。在上述條件下，有30-65%的沸點(diǎn)高于500℃的重質(zhì)渣油組分轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低于500℃的組分。從熱裂化反應(yīng)器的下部，排放出類似液體瀝青的裂化殘?jiān)?。這個(gè)含瀝青質(zhì)組分、重金屬及有用油品組分的殘?jiān)c溶劑混合后的混合物去進(jìn)行溶劑抽提。溶劑抽提在溶劑臨界溫度及壓力下或接近該臨界溫度及壓力，并高于瀝青質(zhì)部分軟化點(diǎn)的條件下進(jìn)行。在這種條件下，瀝青質(zhì)組分及重金屬的混合物快速有效地從裂化殘?jiān)挠杏糜推方M分中分離出來。
所附流程圖表明了本發(fā)明過程的一個(gè)實(shí)例。
本發(fā)明的新過程包括一系列的步驟，使有用油品組分的產(chǎn)率及質(zhì)量得到了改進(jìn)。這些步驟包括將諸如常壓渣油或減壓蒸餾塔層渣油(即常渣或減渣)等重質(zhì)渣油原料選擇熱裂化。進(jìn)行選擇裂化的條件是限于僅將重質(zhì)渣油原料中比較容易分解的高分子烴類結(jié)構(gòu)或組成進(jìn)行分解。在選擇熱裂化這一步驟中，同時(shí)用水蒸汽汽提以加速所生成的輕烴類的分離及回收。用水蒸汽同時(shí)汽提，可使生成的輕烴類組分的進(jìn)一步分解降低到最小，避免了轉(zhuǎn)化為不需要的氣體副產(chǎn)品。熱裂化的重質(zhì)渣油從反應(yīng)器底部排出后，去進(jìn)行高效臨界溶劑抽提分離的處理，構(gòu)成了本發(fā)明過程的第二個(gè)步驟。通過采用臨界溶劑抽提分離步驟，實(shí)質(zhì)上回收了所有余留在熱裂化重質(zhì)渣油中的有用組分。
實(shí)施本發(fā)明過程時(shí)，在熱裂化及臨界溶劑抽提分離兩個(gè)步驟中所采用的操作條件，都根據(jù)重質(zhì)渣油原料的組成來選擇，要使回收的有用油品的總產(chǎn)率及質(zhì)量都是最高的。在最佳條件進(jìn)行時(shí)，產(chǎn)率及質(zhì)量要比通常的一些過程如催化裂化、加氫裂化、減粘裂化、延遲焦化或溶劑抽提等過程能得到的高得多。另外，從本過程熱裂化步驟回收的殘?jiān)?，及溶劑抽提分離步驟回收的含重金屬的瀝青質(zhì)部分，都處于高度的流動(dòng)狀態(tài)。這些物質(zhì)的高度流動(dòng)性質(zhì)，比從上述通常使用過程中回收的物質(zhì)更易于處理。
在本發(fā)明的過程中，熱裂化所采用的條件，應(yīng)能促使重質(zhì)渣油原料中的鎳、釩及其它重金屬，選擇濃集于從熱裂化反應(yīng)器層部排出的熱裂化殘?jiān)臑r青組分中。在這點(diǎn)上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了促進(jìn)重金屬濃集到熱裂化重渣油的瀝青質(zhì)部分中去，熱裂化處理的程度必須使重質(zhì)渣油原料中常壓沸點(diǎn)高于約500℃的組分，至少要有約等于或大于30重%，最好至少要有約等于或大于40重%的組分分解為常壓沸點(diǎn)低于500℃的組分。然而，為了避免過度脫氫和轉(zhuǎn)化為氣體組分，并得到最大總產(chǎn)率的有用油品組分，本發(fā)明過程熱裂化步驟進(jìn)行的裂化程度應(yīng)有限制，使重質(zhì)渣油原料中常壓沸點(diǎn)高于500℃的組分，要有約等于或大于65重%，最好要有約等于或大于60重%的不分解為常壓沸點(diǎn)低于500℃的組分。相反，在減粘過程中，熱裂化反應(yīng)在10～30公斤/厘米2壓力、停留時(shí)間約10-40分鐘時(shí)進(jìn)行，原料中常壓沸點(diǎn)高于500℃的組分，僅有約10-25重%分解為常壓沸點(diǎn)低于500℃的組分。
在裂化反應(yīng)步驟中，上述公開的分解程度上限的重要性，是與構(gòu)成本發(fā)明過程的整個(gè)經(jīng)濟(jì)性及穩(wěn)定操作密切相關(guān)的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果熱裂化的程度超過前述上限，將生成大量低價(jià)值的氣體產(chǎn)品，同時(shí)焦炭生成劇烈增加。還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)從熱裂化反應(yīng)器排出的熱裂化渣油中的焦炭量增加時(shí)，從本發(fā)明過程抽提步驟中分離并回收的最終殘?jiān)驗(yàn)r青質(zhì)組分，不再保持液態(tài)而是難以處理的固態(tài)物質(zhì)。在這種情況下，最終殘?jiān)驗(yàn)r青質(zhì)組分的分離，回收及運(yùn)輸?shù)?，變得非常困難，而需要復(fù)雜的設(shè)備來完成這些任務(wù)。因此，本發(fā)明過程第一個(gè)步驟中的熱裂化程度要加以限制，使回收的熱裂化渣油含量少量的焦炭。其結(jié)果是從本發(fā)明的抽提步驟中抽出的最終渣油或?yàn)r青質(zhì)組分，在操作溫度下將處于高度流動(dòng)狀態(tài)。這種高度流動(dòng)狀態(tài)便于分離及回收等，并簡化了所用設(shè)備的類型及其安排。有關(guān)本發(fā)明過程中的選擇熱裂化，或第一個(gè)步驟所應(yīng)用的操作條件及設(shè)備等的進(jìn)一步說明，可從美國專利4，435，276及4，443，328中找到。這些美國專利的說明在此引入作為全面參照。
熱裂化渣油從熱裂化反應(yīng)器中排出，去進(jìn)行臨界溶劑抽提分離，構(gòu)成本發(fā)明的第二個(gè)步驟。在此第二步驟中，熱裂化渣油與一個(gè)臨界溶劑混合。混合物受到高于熱裂化殘?jiān)袨r青質(zhì)組分軟化點(diǎn)的溫度加熱，并推薦溫度，壓力條件接近溶劑臨界點(diǎn)。在這種條件下，瀝青質(zhì)部分在臨界溶劑中的溶解度低于有用油品組分，以使瀝青質(zhì)部分可從混合物中快速分離。接著將分離的瀝青質(zhì)組分移出，將剩余的臨界溶劑及有用油品組分的混合物，進(jìn)一步加熱以提高溫度(或降低壓力)，使有用油品組分在溶劑中的溶解度降低，從而使有用油品組分從溶劑中分出?；厥辗殖龅挠杏糜推方M分后，溶劑很容易回收并重新用于進(jìn)一步抽提另外的殘?jiān)?，這些殘?jiān)菑谋景l(fā)明過程第一個(gè)步驟中從熱裂化反應(yīng)器排出的。有關(guān)一定的溫度、壓力等操作條件，及用于本發(fā)明第二個(gè)步驟作為抽提溶劑的物質(zhì)等說明，可從美國專利2，940，920;2，967，818;2，980，602;3，003，945;3，003，946;3，003，947;3，005，769;4，125，459;4，239，616及4，273，644中找到。這些參考文獻(xiàn)的說明在此引入作為全面參照。
參照附圖，一個(gè)諸如常壓渣油或減壓蒸餾塔底渣油的重質(zhì)渣油原料，通過管線1引入預(yù)熱器2。在預(yù)熱器2中，重質(zhì)渣油原料加熱到約450-500℃溫度范圍，維持壓力范圍約為1-10公斤/厘米2。為了避免原料的焦化，通過預(yù)熱器2的速度約為2-20米/秒之間。
預(yù)熱原料通過管線3從預(yù)熱器2轉(zhuǎn)送到直立式圓柱形熱裂化反應(yīng)器4的上部。水蒸汽，最好是過熱水蒸汽，通過管線18和水蒸汽分布設(shè)施18′引入熱裂化反應(yīng)器的底部。此過熱蒸汽向上與向下流動(dòng)的去進(jìn)行熱反應(yīng)的原料呈逆流流動(dòng)。逆流流動(dòng)的過熱水蒸汽，促進(jìn)從向下流動(dòng)的熱反應(yīng)原料中蒸發(fā)和移走裂化的輕油組分，這樣可免除將熱裂化反應(yīng)器4中回收的熱裂化殘?jiān)腿p壓蒸餾。通過管線18和分布設(shè)施18′，引入熱裂化反應(yīng)器4去蒸發(fā)和汽提裂化輕油組分的過熱水蒸汽量，約為在熱裂化反應(yīng)器4中去進(jìn)行熱反應(yīng)原料的5-20重%范圍內(nèi)。
通常熱裂化反應(yīng)器4在常壓下操作，溫度約為390℃到預(yù)熱原料引入時(shí)的溫度。原料在熱裂化反應(yīng)器4中的停留時(shí)間，將至少為減粘過程的兩倍，或者約1-10小時(shí)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程時(shí)，要求去熱反應(yīng)的原料往下降落通過熱反應(yīng)器4時(shí)，實(shí)質(zhì)上呈單向流動(dòng)方式，而不允許停滯在或接近于熱裂化反應(yīng)器4的內(nèi)表面。若不能維持單向流動(dòng)，也會(huì)使熱反應(yīng)原料在下降柱中生成溝流及渦流。這種溝流及渦流一旦生成，會(huì)提供通道，使部分原料很快通過并從熱反應(yīng)器4中排出。這部分熱反應(yīng)原料在熱反應(yīng)器4中的停留時(shí)間較短，導(dǎo)致原料的總轉(zhuǎn)化率下降，即減少了轉(zhuǎn)化為更需要的有用油品，這是所不希望的。
為了得到單向流被和防止熱反應(yīng)原料向下流動(dòng)時(shí)的停滯，在熱裂化反應(yīng)器4中裝有多個(gè)水平方向的多孔隔板4a到4j。
熱裂化反應(yīng)器4還裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸38由馬達(dá)40帶動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸38裝有多個(gè)水平的刮擦刀片，其中的兩個(gè)(38a及38b)標(biāo)明于圖中。連接于驅(qū)動(dòng)軸38的刮刀，緊靠多個(gè)水平多孔隔板4a到4h的每一個(gè)板，并從驅(qū)動(dòng)軸38向外延伸至接近熱裂化反應(yīng)器4的內(nèi)表面。驅(qū)動(dòng)軸38及附于其上的多個(gè)水平刮片的目的，是使部分熱裂化反應(yīng)所產(chǎn)生的、貫穿在向下流動(dòng)的熱反應(yīng)原料中的中間相焦炭前身，得到均勻分布。使貫穿在下降的反應(yīng)原料中的中間相焦炭前身維持均勻分布，實(shí)質(zhì)上可防止在熱裂化反應(yīng)器4內(nèi)這種焦炭前身的結(jié)塊，因此也阻止了焦炭的聚集。
包括裂化輕油蒸汽、少量裂化氣及水蒸汽的混合物，向上流動(dòng)穿過熱裂化反應(yīng)器4和多個(gè)水平多孔隔板4a到4h，與下降的熱反應(yīng)原料成逆流流動(dòng)。此混合物從熱裂化反應(yīng)器4的上部排出，經(jīng)管線19及冷凝器20進(jìn)分離器21。在分離器21中，混合物分離為裂化氣體、冷凝水及裂化輕油，從分離器21分別通過管線22、23及34放出。
熱裂化殘?jiān)牧黧w從熱裂化反應(yīng)器4的底部排出。此流體殘?jiān)锪鲝臒崃鸦磻?yīng)器4用泵5及連接管線6直接轉(zhuǎn)送到混合器7。在混合器7中，流體殘?jiān)锪髋c從管線33引入混合器7的適當(dāng)?shù)娜軇┫嗷旌希旌象w積比的范圍約為1∶8到1∶12。
熱裂化殘?jiān)c溶劑的混合物從管線8轉(zhuǎn)送到第一分離塔9，在此，混合物維持達(dá)到或超過溶劑的臨界溫度，而壓力至少相當(dāng)于溶劑在維持溫度時(shí)的蒸汽壓。熱裂化殘?jiān)腿軇┑幕旌衔镌谒_的溫度等操作條件下，在第一分離塔9中進(jìn)行分離，分離為一個(gè)含膠質(zhì)組分、有用油品組分及溶劑的第一個(gè)輕質(zhì)流體相，和含瀝青質(zhì)和重金屬的類似流體的第一個(gè)重質(zhì)相。第一個(gè)輕質(zhì)流體相從第一分離塔9的頂部排出，經(jīng)連結(jié)管線10通過加熱器27轉(zhuǎn)送到第二分離塔11。第一個(gè)輕質(zhì)流體相由加熱器27進(jìn)一步加熱到溫度高于第一分離塔9所采用的溫度。
包括瀝青質(zhì)、重金屬和一些溶劑的類似流體的第一個(gè)重質(zhì)相，從第一分離塔9的底部排出，經(jīng)帶有減壓閥35的管線12引入分離器24。在分離器24中壓力被進(jìn)一步降低以利于溶劑的蒸發(fā)。溶劑從分離器24通過管線26回收。回收的溶劑可以通過連結(jié)的冷凝器30、泵32及管線33回到混合器7。瀝青質(zhì)在溶劑從分離器24中蒸發(fā)和排出后，以高度流動(dòng)狀態(tài)通過管線25排出和回收。
第一個(gè)輕質(zhì)相從分離塔9排出，在加熱器27中加熱到溫度高于第一分離塔9中所使用的溫度后，被轉(zhuǎn)送到第二分離塔11。在第二分離塔11中，第一輕質(zhì)相分離為一個(gè)包括有用油品組分和溶劑的第二輕質(zhì)流體相，和包括膠質(zhì)組分和一些溶劑的類似流體的第二重質(zhì)相。第二輕質(zhì)流體相，通過管線13從第二分離塔11的頂部排出，在加熱爐28中加熱到高于溶劑的臨界溫度后，引入第三分離塔14。含有膠質(zhì)組分的類似流體的第二個(gè)重質(zhì)相，從第二分離塔11的底部呈流態(tài)排出，通過管線15回收，或循環(huán)到預(yù)熱器2與新鮮原料混合，并進(jìn)一步在熱裂化器4中裂化。
在第三分離塔14中，溶劑處于超臨界狀態(tài)，第二輕質(zhì)流體相分離為第三輕質(zhì)相和含有所需要的產(chǎn)品，即脫瀝青油的類似流體的第三重質(zhì)相。這個(gè)產(chǎn)品通過管線16從第三分離塔14的底部排出，并進(jìn)行回收。包括大量初始抽提溶劑的第三輕質(zhì)相通過管線17從第三分離塔14的頂部排出，經(jīng)連接的冷卻器29及泵31循環(huán)回到混合器7。新鮮溶劑可用泵36通過管線37送到混合器7去，以補(bǔ)充隨同瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和有用油品組分從系統(tǒng)中損失的小量溶劑，這些組分在本發(fā)明過程的這一部分中被分離和回收。
下面的例子用以說明本發(fā)明過程，并非以任何方式用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例
一個(gè)從中、近東原油得到的含鎳83ppm和釩272ppm的混合減壓蒸餾塔底油(減壓渣油)構(gòu)成的原料油，預(yù)熱到480℃后引入一個(gè)裝有10塊隔開的水平多孔隔板的熱裂化反應(yīng)器的上部。此減壓渣油向下流動(dòng)通過熱裂化反應(yīng)器，反應(yīng)條件為常壓，裂化反應(yīng)器底部溫度為420℃。熱反應(yīng)減壓渣油在熱裂化反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間約為120分鐘。當(dāng)熱反應(yīng)減渣向下流動(dòng)通過熱裂化反應(yīng)器時(shí)，水蒸汽從熱裂化反應(yīng)器的底部進(jìn)入，水蒸汽約為減渣的10重%。在這些條件下，減渣原料油中沸點(diǎn)高于500℃的組分，有55重%轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低于500℃的組分。
一股蒸汽狀混合流出物從熱裂化反應(yīng)器的頂部引出，此流出物由水蒸汽、4重%的裂化氣體產(chǎn)品和51重%的熱裂化輕油蒸汽組成，以初始的減渣原料的重量百分?jǐn)?shù)為基準(zhǔn)。此外，一股流體流出物從熱裂化反應(yīng)器的底部回收。這股流體流出物包含相當(dāng)于剩下了初始減渣原料45重%的熱裂化殘?jiān)?。此熱裂化流體殘?jiān)能浕c(diǎn)，按照環(huán)球法試驗(yàn)測得為150℃，其瀝青質(zhì)含量為40重%。
熱裂化流體殘?jiān)鼜臒崃鸦磻?yīng)器的底部進(jìn)入混合器，在混合器中與環(huán)己烷溶劑混合，殘?jiān)c溶劑的體積比為1∶10，然后引入三塔分離系列的第一塔中。第一分離塔維持在溫度282℃及壓力53.7公斤/厘米2(52個(gè)大氣壓)。在這些條件下，在第一分離塔中的混合物分成一個(gè)含瀝青質(zhì)的重質(zhì)流體相，和一個(gè)含有膠質(zhì)油組分，輕油組分及環(huán)己烷溶劑的混合物形成的輕質(zhì)流體相。含瀝青質(zhì)的重質(zhì)流體相含有約30%的環(huán)己烷溶劑，從第一分離塔的下部排出并減壓到大氣壓力，以從中將溶劑閃蒸和回收。約98%的環(huán)己烷溶劑從重質(zhì)流體相中回收后，留下富含瀝青質(zhì)的流體產(chǎn)品，相當(dāng)于產(chǎn)率為45重%，此產(chǎn)率以進(jìn)入第一分離塔的熱裂化流體殘?jiān)蠟榛鶞?zhǔn)。這個(gè)富含瀝青質(zhì)的流體產(chǎn)品，含有460ppm的鎳和1500ppm的釩，其軟化點(diǎn)按照環(huán)球法試驗(yàn)測得為240℃。
包含膠質(zhì)油組分、輕油組分和環(huán)己烷溶劑的混合物的輕質(zhì)液相，從第一分餾塔的上部排出并受到加熱。然后加熱的輕質(zhì)流體相引入第二分離塔，內(nèi)部操作溫度為290℃、壓力為51.6公斤/厘米2(50個(gè)大氣壓)。在此條件下，混合物被分離為含有膠質(zhì)油組分的第二重質(zhì)流體相，和包含輕油組分及環(huán)己烷溶劑的混合物的第二輕質(zhì)液相。含有膠質(zhì)油組分的第二重質(zhì)流體相，從第二分離塔底部排出和回收，以進(jìn)入第一分餾塔的熱裂化流動(dòng)殘?jiān)鼮榛鶞?zhǔn)時(shí)其產(chǎn)率為10重%。
第二輕質(zhì)液體相從第二分離塔的上部排出，進(jìn)一步加熱后引入第三分離塔。第三分離塔的內(nèi)部操作溫度為316℃、壓力為50.6公斤/厘米2(49個(gè)大氣壓)，以使較輕的油組分從環(huán)己烷溶劑中分離。當(dāng)環(huán)己烷溶劑從第三分離塔上部放出時(shí)，較輕的油組分從塔的底部排出。放出的環(huán)己烷溶劑冷卻后循環(huán)到混合器中重新使用。
第三分離塔中回收的較輕的油組分，以進(jìn)入第一分餾塔的熱裂化流體殘?jiān)蠟榛鶞?zhǔn)時(shí)，相當(dāng)于產(chǎn)率為45重%，其瀝青質(zhì)含量為0.5重%;鎳及釩的含量分別為10及20ppm。
直接從熱裂化反應(yīng)器回收的熱裂化輕油，和由溶劑抽提及分離出較輕的油組分的聯(lián)合收率為71.25重%，最初熱裂化流體殘?jiān)现兄亟饘倜摮某潭葹?8.3%。環(huán)己烷溶劑在抽提和分離步驟中消耗的量，以進(jìn)入熱裂化反應(yīng)器的渣油原料為基準(zhǔn)時(shí)為0.05重%。
比較例
用于上例的同樣的減渣原料油，預(yù)熱到450℃后進(jìn)入上例所用的相同的熱裂化反應(yīng)器中。在熱裂化反應(yīng)器內(nèi)，減渣原料油在14.8大氣壓、430℃、停留時(shí)間10分鐘及沒有水蒸汽汽提的條件下進(jìn)行熱分解。在這些與通常減粘過程采用的相似條件下，原料中沸點(diǎn)高于500℃的組分僅有20重%轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低于500℃的組分。
從熱裂化反應(yīng)器底部排出的熱裂化流體殘?jiān)?，與戊烷在混合器中混合，溶劑與渣油的體積比為10∶1，所得混合物被引入第一分離塔，其內(nèi)部操作溫度為177℃，壓力為43.4公斤/厘米2(42個(gè)大氣壓)。在這些條件下，第一分離塔中的混合物被分離為一個(gè)含瀝青質(zhì)的重質(zhì)流體相，和一個(gè)由膠質(zhì)油組分，較輕的油組分和戊烷溶劑的混合物形成的輕質(zhì)液相。
包含一些戊烷溶劑的含瀝青質(zhì)的重質(zhì)流體相，從第一離塔的底部排出，將壓力減為常壓，使戊烷溶劑通過閃蒸汽化而達(dá)到分離及回收?；厥盏母缓瑸r青質(zhì)的流體產(chǎn)品，以進(jìn)入第一分離塔的熱裂化流體殘?jiān)蠟榛鶞?zhǔn)，其產(chǎn)率為50重%。此富含瀝青質(zhì)的流體產(chǎn)品含111ppm的鎳及363ppm的釩。
由膠質(zhì)油組分、較輕的油組分及戊烷溶劑的混合物構(gòu)成的輕質(zhì)液相，從第一分離塔的上部排出并引入第二分離塔，第二分離塔的內(nèi)部操作溫度為200℃、壓力為47.5公斤/厘米2(46個(gè)大氣壓)。在第二分離塔內(nèi)，輕質(zhì)液相被分離為一個(gè)膠質(zhì)油組分的第二重質(zhì)流體相，從第二分離塔的底部排出并回收，以引入第一分餾塔的熱裂化流動(dòng)殘?jiān)蠟榛鶞?zhǔn)，其產(chǎn)率為10重%。
第二個(gè)輕質(zhì)液相從第二分離塔的上部排出，加熱后引入第三分離塔，第三分離塔內(nèi)部操作溫度為227℃、壓力為45.4公斤/厘米2(44個(gè)大氣壓)。較輕的油組分在第三分離塔內(nèi)與溶劑分離。當(dāng)溶劑從第三分餾塔的上部放出時(shí)，較輕的油組分從第三分餾塔的底部排出，溶劑冷卻后循環(huán)到混合器中重新使用。在第三分離塔中回收的較輕的油組分，以進(jìn)入第一分餾塔的熱裂化流體殘?jiān)蠟榛鶞?zhǔn)，其產(chǎn)率為40重%，其瀝青質(zhì)含量為0.1重%或略少、鎳含量為42ppm和釩含量136ppm。
從熱裂化反應(yīng)器直接回收的熱裂化輕油，與用溶劑抽提及分離的較輕油組分的聯(lián)合產(chǎn)率僅為52重%。這個(gè)產(chǎn)率實(shí)質(zhì)上要低于前面實(shí)例71.25%的產(chǎn)率。本例中初始熱裂化流體殘?jiān)现兄亟饘倜摮某潭葍H80%，而前例為98.3%。本例的戊烷溶劑消耗量，以熱裂化減渣原料為基準(zhǔn)為0.5重%，而前例僅0.05%。
雖然現(xiàn)在本發(fā)明是以最佳實(shí)施方案進(jìn)行敘述，但是應(yīng)該了解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍(由所附權(quán)利要求
所規(guī)定)的情況下，可以作出許多變化和修改。
權(quán)利要求
1、一個(gè)重質(zhì)渣油的處理過程，其特征在于將含重金屬的重質(zhì)渣油預(yù)熱到約450-500℃的溫度范圍內(nèi)；將經(jīng)預(yù)熱的渣油引入一個(gè)有上、下兩部分的絕熱裂化反應(yīng)器中，預(yù)熱后的渣油從反應(yīng)器上部引入，使其以單向流動(dòng)的狀態(tài)向下流動(dòng)進(jìn)入反應(yīng)器的下部；向下流動(dòng)的渣油，在不低于一個(gè)大氣壓的壓力下，維持較高的溫度約390-450℃范圍內(nèi)，在反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行熱裂化；同時(shí)在反應(yīng)器的下部引入水蒸汽，水蒸汽與向下流動(dòng)的渣油呈逆流方向向上流動(dòng)；從反應(yīng)器的上部取出裂化氣、輕油蒸汽及水蒸汽，而從反應(yīng)器的下部排出熱裂化的流體殘?jiān)?；熱裂化流體殘?jiān)c抽提溶劑混合形成混合物，然后將其引入抽提塔；將混合物在抽提塔中維持較高的溫度及壓力，以使其分離為一個(gè)含重金屬及瀝青質(zhì)部分的重質(zhì)流體相，及含膠質(zhì)油組分、輕油組分及溶劑的輕質(zhì)流體相；將分離出的含重金屬及瀝青質(zhì)部分的重質(zhì)流體相，及含膠質(zhì)油組分、輕油組分及溶劑的輕質(zhì)流體相分別回收。
2、如權(quán)利要求
1所述過程，其特征是將含膠質(zhì)油組分，輕油組分及溶劑的輕質(zhì)流體相，引入第二抽提塔;將輕質(zhì)流體相在第二抽提塔中維持較高的溫度及壓力，以使其分離為含膠質(zhì)油組分的第二個(gè)重質(zhì)流體相及含輕油組分和溶劑的第二個(gè)輕質(zhì)流體相;將分離的第二個(gè)重質(zhì)流體相及第二輕質(zhì)流體相分別回收。
3、如權(quán)利要求
2所述過程，其特征還包括將含烴油組分和溶劑的輕質(zhì)流體相，引入第三抽提塔;將第二輕質(zhì)流體相在第三抽提塔中維持較高的溫度及壓力，以使其分離為流動(dòng)輕油組分相及溶劑相;將分離的流動(dòng)輕油組分相及溶劑相分別回收。
4、如權(quán)利要求
1所次過程，其特征是重質(zhì)渣油在絕熱裂化反應(yīng)器中的停留時(shí)間約在1-10小時(shí)范圍內(nèi)。
5、如權(quán)利要求
1所述過程，其特征是在絕熱熱裂化反應(yīng)器內(nèi)，至少約有30-65重%的常壓沸點(diǎn)高于500℃的重質(zhì)渣油組分，經(jīng)受熱裂化分解為常壓沸點(diǎn)低于500℃的組分。
6、如權(quán)利要求
1所述過程，其特征是引入絕熱裂化反應(yīng)器下部的水蒸汽量，約為引入絕熱熱裂化反應(yīng)器上部經(jīng)預(yù)熱的渣油量的5-20重%。
7、如權(quán)利要求
1所述過程，其特征是熱裂化的流體殘?jiān)s按1∶8到1∶12的體積比，與抽提溶劑相混合。
8、如權(quán)利要求
1所述過程，其特征是使混合物維持在達(dá)到和超過溶劑的臨界溫度的高溫下。
9、如權(quán)利要求
8所述過程，其特征是將混合物至少保持在接近于溶劑維持溫度時(shí)的蒸汽壓的壓力下。
專利摘要
公開的本過程是將重質(zhì)渣油進(jìn)行處理以生成高產(chǎn)率的有用油品的過程。本過程包括將重質(zhì)渣油在比減粘裂化苛刻，但比延遲焦化緩和的條件下進(jìn)行熱裂化，同時(shí)用水蒸汽汽提熱裂化渣油以分離及回收裂化氣及輕油蒸汽。從熱裂化階段得到的重質(zhì)流體殘?jiān)?，在接近溶劑臨界點(diǎn)的溫度和壓力條件下，用溶劑進(jìn)行抽提，以分離并回收含重金屬及瀝青質(zhì)的部分及輕金屬的油品。
文檔編號(hào)C10G55/00GK86102643SQ86102643
公開日1986年11月12日 申請日期1986年4月21日
發(fā)明者鷲見弘一, 石塚正英 申請人:東洋工程株式會(huì)社, 三井焦煤工業(yè)株式會(huì)社, 克爾-青基公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan