專利名稱：一種從劣質(zhì)渣油制取輕質(zhì)燃料油和丙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)加氫處理、催化裂化和芳烴抽提工藝的有機(jī)組合，將劣質(zhì)渣油原料催化轉(zhuǎn)化為的輕質(zhì)燃料油和丙烯的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化趨勢(shì)的加劇，原油加工難度加大，輕質(zhì)油品收率降低，而市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)油品的需求又在不斷增加。煉油工業(yè)面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，重油加工和充分利用正成為全球煉油業(yè)關(guān)注的主要話題。原油中的重質(zhì)組分深度加工主要有脫碳和加氫兩種途徑，目前在工業(yè)上大量應(yīng)用的渣油加工手段有延遲焦化、靈活焦化、溶劑脫浙青、重油催化裂等。焦化工藝的輕油收率較低，并且還要尋找高硫石油焦的出路，隨著產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，焦化工藝的應(yīng)用將會(huì)受到限制。渣油加氫處理是加工劣質(zhì)原油的重要技術(shù)手段，與國(guó)內(nèi)原有的催化裂化等二次加工工藝進(jìn)行合理組合，可實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)原油的深度加工，提高輕質(zhì)油收率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益。CN1382776公開了一種渣油加氫處理與重油催化裂化聯(lián)合方法。該方法提出將催化裂化裝置生產(chǎn)的重油和油漿蒸出物混合一起作為渣油加氫裝置進(jìn)料的一部分，和渣油一起加氫處理后與其它進(jìn)料一起再回催化裂化裝置加工，該方法可提高催化裂化裝置汽油和柴油收率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種從劣質(zhì)渣油制取輕質(zhì)燃料油和丙烯的方法，是一種通過(guò)加氫處理、催化裂化和芳烴抽提工藝的有機(jī)組合方法?，F(xiàn)有技術(shù)中將催化裂化重油返回渣油加氫裝置進(jìn)行加氫處理，渣油加氫處理是一個(gè)擴(kuò)散控制的反應(yīng)，催化裂化重油的摻入一方面降低了渣油的粘度，另一方面催化裂化重油具有很高的芳香性，有助于浙青質(zhì)離解為更小的結(jié)構(gòu)。這些都增加了渣油分子擴(kuò)散進(jìn)入催化劑微孔的速率，因而可提高金屬等雜質(zhì)脫除率。但是，本發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在渣油進(jìn)料中摻入少量催化裂化重油可以降低渣油進(jìn)料的粘度，促進(jìn)渣油的雜質(zhì)脫除反應(yīng)。但隨著催化裂化重油摻入比例的提高，當(dāng)渣油加氫裝置進(jìn)料的粘度降低到一定程度之后，繼續(xù)增加催化裂化重油的摻入比例，對(duì)渣油加氫脫雜質(zhì)反應(yīng)的促進(jìn)作用將不再增加，反而增加了渣油加氫裝置的負(fù)荷。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的方法包括(1)渣油原料和催化裂化重油芳烴抽提的抽出油混合，與氫氣一起進(jìn)入渣油加氫裝置，在渣油加氫催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流進(jìn)入分離系統(tǒng)分離為氣相物流和液相物流，其中氣相物流經(jīng)凈化、升壓后循環(huán)使用，液相物流經(jīng)分餾得到氣體、加氫汽油、加氫柴油和加氫渣油；(2)步驟⑴所得加氫渣油和催化裂化重油芳烴抽提的抽余油一起進(jìn)入催化裂化裝置，在催化轉(zhuǎn)化催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到干氣、液化氣、催化裂化汽油、 催化裂化柴油和催化裂化重油；(3)步驟⑵所得催化裂化重油進(jìn)入芳烴抽提裝置，經(jīng)處理后得到抽余油和抽出油，所得的抽出油循環(huán)回步驟(1)的渣油加氫裝置進(jìn)行加氫處理，抽余油循環(huán)至步驟(2)的
催化裂化裝置進(jìn)一步反應(yīng)。步驟(1)所述的渣油是常壓渣油和/或減壓渣油，粘度在500mm2/s 3000mm2/s 之間。步驟⑴渣油加氫裝置的工藝條件為氫分壓5. OMPa 22. OMPa、反應(yīng)溫度 330°C 450°C、體積空速0. ItT1 3. OtT1、氫氣與原料油的體積比(氫油體積比)350 2000。步驟(1)渣油加氫催化劑可以是各種現(xiàn)有的渣油加氫催化劑，其活性金屬組分為鎳-鎢、鎳-鎢-鈷、鎳-鉬或鈷-鉬，載體為氧化鋁、二氧化硅或無(wú)定形硅鋁，其中氧化鋁為最常用載體。渣油加氫反應(yīng)器類型可以是固定床、移動(dòng)床或沸騰床。在一個(gè)優(yōu)選方案中，渣油加氫反應(yīng)器類型為固定床，渣油加氫催化劑按照反應(yīng)物流的方向，依次裝填渣油加氫保護(hù)劑、渣油加氫脫金屬催化劑和渣油加氫脫硫催化劑。以渣油加氫催化劑整體體積為基準(zhǔn)， 其中渣油加氫保護(hù)劑、渣油加氫脫金屬催化劑和渣油加氫脫硫催化劑的裝填體積百分?jǐn)?shù)分別為 2% 10%，20% 70%，20% 78%。在步驟⑵的催化裂化裝置中預(yù)熱的加氫渣油和步驟⑶來(lái)得催化裂化重油芳烴抽提的抽余油一起，在水蒸汽的提升作用下進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與熱的再生催化轉(zhuǎn)化催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為510°C 650°C、反應(yīng)時(shí)間為0. 05秒 1. 0秒、催化劑與原料油的重量比(以下簡(jiǎn)稱劑油比)為3 15 1、水蒸汽與原料油的重量比(以下簡(jiǎn)稱水油比)為0.03 0.3 1、壓力為 4501tfa的條件下發(fā)生大分子裂化反應(yīng)， 脫除劣質(zhì)原料油中金屬、硫、氮中至少一種雜質(zhì)；生成的油氣和第一反應(yīng)區(qū)用過(guò)的催化劑進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的第二反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)溫度為420°C 550°C、反應(yīng)時(shí)間為1.5秒 20秒的條件下進(jìn)行裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)；分離反應(yīng)產(chǎn)物得到干氣、丙烯、丙烷、C4 烴、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重油。步驟O)中所述的催化裂化汽油或催化裂化柴油餾程按實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，不僅限于全餾程汽油或柴油。催化裂化重油的餾程為260°C 550°C，以催化裂化原料為基準(zhǔn)， 催化裂化重油所占的重量百分比為12% 60%，優(yōu)選15% 40%。步驟O)中所述催化轉(zhuǎn)化催化劑包括沸石、無(wú)機(jī)氧化物和任選的粘土，各組分分別占催化劑總重量沸石1重％ -50重％、無(wú)機(jī)氧化物5重％ -99重％、粘土 0重％ -70重％。 其中沸石作為活性組分，選自中孔沸石和/或任選的大孔沸石，中孔沸石占沸石總重量的0 重％-100重％，優(yōu)選20重％-80重％，大孔沸石占沸石總重量的0重％-100重％，優(yōu)選20 重％ -80重％。中孔沸石選自ZSM系列沸石和/或ZRP沸石，也可對(duì)上述中孔沸石用磷等非金屬元素和/或鐵、鈷、鎳等過(guò)渡金屬元素進(jìn)行改性。ZSM系列沸石選自ZSM-5、ZSM-IU ZSM-12, ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48和其它類似結(jié)構(gòu)的沸石之中的一種或一種以上的混合物，有關(guān)ZSM-5更為詳盡的描述參見(jiàn)US3，702，886。大孔沸石選自由稀土 Y (REY)、稀土氫Y(REHY)、不同方法得到的超穩(wěn)Y、高硅Y構(gòu)成的這組沸石中的一種或一種以上的混合物。步驟(3)中所述的芳烴抽提裝置中芳烴抽提的溶劑選自糠醛、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、單乙醇胺、乙二醇、1，2_丙二醇中的一種或幾種，優(yōu)選為糠醛。芳烴抽提裝置中工藝條件為溫度40 120°C，催化裂化重油與溶劑的體積比為0. 5 5. 0 1。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為1、本發(fā)明將加氫處理、催化裂化、芳烴抽提等工藝有機(jī)結(jié)合，從劣質(zhì)原料最大限度地生產(chǎn)丙烯和輕質(zhì)燃料油。2、本發(fā)明將催化裂化重油進(jìn)行溶劑抽提，其中抽出油摻入渣油加氫裝置進(jìn)行加氫處理，富含芳烴的抽出油有利于渣油加氫脫雜質(zhì)反應(yīng)的進(jìn)行。抽余油循環(huán)回催化裂化裝置， 富含鏈烷烴和環(huán)烷烴的抽余油適合進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)石油資源高效利用。


附圖是本發(fā)明提供的從劣質(zhì)渣油制取輕質(zhì)燃料油和丙烯的方法工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所提供的方法進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此限制本發(fā)明。如附圖所示來(lái)自管線1的渣油原料與來(lái)自管線23的芳烴抽提裝置的抽出油一起，與來(lái)自管線25的氫氣混合后經(jīng)管線2進(jìn)入渣油加氫反應(yīng)器3，在渣油加氫催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，加氫生成油經(jīng)管線4進(jìn)入高壓分離器5，分離為氣相產(chǎn)物和液相產(chǎn)物。其中氣相產(chǎn)物經(jīng)管線6進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)7，升壓后經(jīng)管線8與來(lái)自管線M的新氫混合后經(jīng)管線 25抽出。高壓分離器5分離的液相產(chǎn)物經(jīng)管線9進(jìn)入常壓塔10，分餾得到氣體、加氫汽油、 加氫柴油和加氫渣油，其中氣體、加氫汽油和加氫柴油分別經(jīng)管線11、12和13出裝置。加氫渣油經(jīng)管線14進(jìn)入催化裂化裝置15。在催化轉(zhuǎn)化催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離得到氣體、液化氣、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重油。其中氣體、液化氣、 催化裂化汽油和催化裂化柴油經(jīng)管線16、17、18和19出裝置。催化裂化重油經(jīng)管線20進(jìn)入芳烴抽提裝置21，所得抽余油經(jīng)管線22進(jìn)入催化裂化裝置15，所得抽出油經(jīng)管線23進(jìn)入渣油加氫反應(yīng)器3。下面的實(shí)施例將對(duì)本方法予以進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此限制本發(fā)明。實(shí)施例中采用的渣油原料A和B，性質(zhì)見(jiàn)表1。渣油加氫反應(yīng)器由上至下依次裝填加氫保護(hù)劑、加氫脫金屬催化劑和加氫脫硫催化劑，裝填比例為5 45 50，商品牌號(hào)分別為RG-10A、RDM-2B、RMS-1B，均由中國(guó)石化催化劑分公司長(zhǎng)嶺催化劑廠生產(chǎn)。催化裂化試驗(yàn)所使用的催化轉(zhuǎn)化催化劑由中石化催化劑分公司齊魯催化劑廠生產(chǎn)，商品牌號(hào)為MLC-500。實(shí)施例1渣油原料A和催化裂化重油芳烴抽提的抽出油混合，與氫氣一起進(jìn)入渣油加氫裝置。在渣油加氫催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，加氫生成油進(jìn)入熱高壓分離器分離為氣相物流和液相物流，其中氣相物流經(jīng)凈化、升壓后循環(huán)使用。液相物流經(jīng)常壓分餾得到氣體、加氫汽油、加氫柴油和加氫渣油，加氫渣油作為催化裂化的原料，在催化轉(zhuǎn)化催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到干氣、液化氣、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重油。其中所得催化裂化重油占催化裂化進(jìn)料的30重量％，催化裂化重油進(jìn)入芳烴抽提裝置。經(jīng)處理后得到抽余油和抽出油，所得的抽出油進(jìn)入渣油加氫裝置進(jìn)行加氫處理，抽余油循環(huán)至催
6化裂化裝置。操作條件和總產(chǎn)品分布(兩個(gè)裝置產(chǎn)品之和)見(jiàn)表2。實(shí)施例2本實(shí)施例以渣油B為原料，工藝流程與實(shí)施例1相同，操作條件和產(chǎn)品分布見(jiàn)表2。從表2可見(jiàn)，實(shí)施例1和實(shí)施例2均達(dá)到了較高的液體收率(液化氣+汽油+柴油)，分別為81. 76%和86. 34%。丙烯收率分別達(dá)到了 3. 91 %和4. 90%。本發(fā)明將加氫處理、催化裂化、芳烴抽提等工藝有機(jī)結(jié)合，從劣質(zhì)原料最大限度地生產(chǎn)丙烯和輕質(zhì)燃料油， 從而實(shí)現(xiàn)石油資源高效利用。表 權(quán)利要求
1.一種從劣質(zhì)渣油制取輕質(zhì)燃料油和丙烯的方法，包括(1)渣油原料和催化裂化重油芳烴抽提的抽出油混合，與氫氣一起進(jìn)入渣油加氫裝置， 在渣油加氫催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流進(jìn)入分離系統(tǒng)分離為氣相物流和液相物流，其中氣相物流經(jīng)凈化、升壓后循環(huán)使用，液相物流經(jīng)分餾得到氣體、加氫汽油、加氫柴油和加氫渣油；(2)步驟(1)所得加氫渣油和催化裂化重油芳烴抽提的抽余油一起進(jìn)入催化裂化裝置，在催化轉(zhuǎn)化催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，分離反應(yīng)產(chǎn)物得到干氣、液化氣、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重油；(3)步驟( 所得催化裂化重油進(jìn)入芳烴抽提裝置，經(jīng)處理后得到抽余油和抽出油，所得的抽出油循環(huán)回步驟(1)的渣油加氫裝置進(jìn)行加氫處理，抽余油循環(huán)至步驟O)的催化裂化裝置進(jìn)一步反應(yīng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述渣油是常壓渣油和/或減壓渣油，粘度在 500mm2/s 3000mm2/s 之間。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述渣油加氫裝置的工藝條件為氫分壓 5. OMPa 22. OMPa、反應(yīng)溫度330450°C、體積空速0. ItT1 3. 01Γ1、氫油體積比50 2000。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中渣油加氫催化劑按照反應(yīng)物流的方向，依次裝填渣油加氫保護(hù)劑、渣油加氫脫金屬催化劑和渣油加氫脫硫催化劑；以渣油加氫催化劑整體體積為基準(zhǔn)，渣油加氫保護(hù)劑、渣油加氫脫金屬催化劑和渣油加氫脫硫催化劑的裝填體積百分?jǐn)?shù)分別為2% 10%，20% 70%，20% 78%。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟( 催化裂化裝置中預(yù)熱的加氫渣油和步驟C3)來(lái)得催化裂化重油芳烴抽提的抽余油一起，在水蒸汽的提升作用下進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與熱的再生催化轉(zhuǎn)化催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為510°C 650°C、反應(yīng)時(shí)間為0. 05秒 1. 0秒、催化劑與原料油的重量比為3 15 1、水蒸汽與原料油的重量比為0. 03 0. 3 1、壓力為130kPa 450kPa的條件下發(fā)生大分子裂化反應(yīng)； 生成的油氣和第一反應(yīng)區(qū)用過(guò)的催化轉(zhuǎn)化催化劑進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的第二反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)溫度為420°C 550°C、反應(yīng)時(shí)間為1. 5秒 20秒的條件下進(jìn)行裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟O)中催化轉(zhuǎn)化催化劑包括沸石、無(wú)機(jī)氧化物和任選的粘土，各組分分別占催化劑總重量沸石1重％ 50重％、無(wú)機(jī)氧化物5重％ 99重％、粘土 0重％ 70重％。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)所得催化裂化重油的餾程為 260°C 550°C，以催化裂化原料為基準(zhǔn)，催化裂化重油所占的重量百分比為12% 60%。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中芳烴抽提裝置中芳烴抽提的溶劑選自糠醛、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、單乙醇胺、乙二醇、1，2_丙二醇中的一種或幾種。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中芳烴抽提裝置中芳烴抽提的溶劑為糠醛。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中芳烴抽提裝置中工藝條件為溫度40 120°C，催化裂化重油與溶劑的體積比為0. 5 5. 0 1。
全文摘要
一種從劣質(zhì)渣油制取輕質(zhì)燃料油和丙烯的方法，渣油原料和催化裂化重油芳烴抽提的抽出油在渣油加氫裝置進(jìn)行反應(yīng)，所得加氫渣油和催化裂化重油芳烴抽提的抽余油一起進(jìn)入催化裂化裝置進(jìn)行反應(yīng)，得到的催化裂化重油進(jìn)入芳烴抽提裝置，經(jīng)處理后得到抽余油和抽出油，所得的抽出油循環(huán)回渣油加氫裝置，抽余油循環(huán)至催化裂化裝置。本發(fā)明將加氫處理、催化裂化、芳烴抽提工藝有機(jī)結(jié)合，從劣質(zhì)原料最大限度地生產(chǎn)丙烯和輕質(zhì)燃料油。
文檔編號(hào)C07C4/06GK102373084SQ20101025715
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者劉濤, 孫淑玲, 戴立順, 楊清河, 牛傳峰, 王子軍, 許友好, 邵志才 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院