專利名稱：一種含硫原油的加工流程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種含硫原油的加工方案，特別是高硫原油的加工方案。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油消費(fèi)量在迅速上升。而國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量日益下降，而且油品質(zhì)量也越來(lái)越差，因而各個(gè)煉廠將不得不考慮加工大量的進(jìn)口原油。而進(jìn)口原油大部分是含硫原油，如中東原油，這將導(dǎo)致今后加工的原油將有很大一部分將是含硫原油。面對(duì)當(dāng)前形勢(shì)，迫切需要解決如何合理加工含硫原油，特別是高硫原油這一新課題。如何合理安排含硫原油的加工流程及開(kāi)發(fā)新的含硫原油的加工工藝是煉油科技工作者的首要任務(wù)。原油的加工處理不但是要將其裂化為低沸點(diǎn)的、可以利用的產(chǎn)物，如液化氣、石腦油、汽煤柴油等中間餾分油，而且還要提高它們的氫碳比，一般通過(guò)脫碳或加氫的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中脫碳工藝包括焦化、溶劑脫瀝青、重油催化裂化等；加氫工藝包括渣油加氫、加氫裂化、加氫精制等。目前，加工渣油的工藝中仍以脫碳工藝為主，如焦化工藝，該工藝與其它工藝相比，具有工藝簡(jiǎn)單，操作靈活，投資少，不受加工原料性質(zhì)限制等優(yōu)點(diǎn)，已成為煉油廠中重油加工的主要手段。
高硫餾分油的加工一般是先進(jìn)行加氫脫硫，然后再進(jìn)行催化裂化。USP4780193描述了一種含硫原油的加工流程，該專利中，原油經(jīng)過(guò)常減壓蒸餾后，減壓渣油去延遲焦化，焦化蠟油與VGO以一定比例混合后進(jìn)行加氫處理，處理后的尾油進(jìn)行催化裂化。該流程中，VGO和蠟油全部進(jìn)行加氫處理，由于其轉(zhuǎn)化率低(＜20％)，加氫處理后尾油全部進(jìn)入催化裂化裝置，會(huì)增加催化裂化的負(fù)擔(dān)，另外，催化裂化的柴汽比低，不能滿足越來(lái)越高的柴汽比需要。
本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種含硫原油的加工流程。使用本發(fā)明的加工流程，能夠在保證脫硫、脫氮、脫金屬效果的情況下，提高轉(zhuǎn)化率。在減輕催化裂化裝置負(fù)荷的同時(shí)還能滿足市場(chǎng)對(duì)越來(lái)越高的柴汽比需要，而且加氫裂化產(chǎn)品和催化裂化產(chǎn)品都能達(dá)到作為清潔燃料油的要求。
本發(fā)明的具體實(shí)施方案包括下述步驟(1)在常減壓蒸餾裝置中進(jìn)行原油蒸餾，得到輕質(zhì)餾分油、VGO、減壓渣油；(2)將來(lái)自步驟(1)的減壓渣油送到焦化裝置或溶劑脫瀝青裝置，得到焦化蠟油及焦化汽柴油等或脫瀝青油及脫油瀝青；(3)將在步驟(2)得到的焦化蠟油或脫瀝青油與步驟(1)得到的VGO以一定比例混合送到中壓加氫裂化裝置(MPHC)得到輕質(zhì)餾分油及加氫尾油；(4)將步驟(3)得到的加氫尾油與來(lái)自步驟(1)的部分VGO以一定比例混合送到催化裂化裝置進(jìn)行輕質(zhì)化。
步驟(3)所述的焦化蠟油或脫瀝青油與VGO的混合比例根據(jù)各自的油品性質(zhì)及中壓加氫裂化在指定的條件下對(duì)進(jìn)料的指標(biāo)要求決定的，焦化蠟油或脫瀝青油與VGO的混合比一般為0.25～1.5，優(yōu)選為0.5～1，步驟(4)中所述的加氫尾油與VGO的混合比例應(yīng)根據(jù)催化裂化對(duì)進(jìn)料的指標(biāo)要求決定，催化裂化進(jìn)料所需指標(biāo)為硫含量不高于0.35％～0.5m％，康氏殘?zhí)啃∮?％～10m％，Ni+V總含量不高于20～40μg/g。
步驟(3)所提到的中壓加氫裂化裝置的操作條件壓力為5-14MPa，優(yōu)選是8-12MPa，溫度為300-500℃，優(yōu)選是350-425℃，液時(shí)體積空速和氫分壓是根據(jù)待處理物料的特性和要求的轉(zhuǎn)化率及精制深度進(jìn)行選擇的。液時(shí)體積空速一般在0.1-2.0h-1，最好是0.15-1.0h-1的范圍內(nèi)。氫油體積比為100-3000，優(yōu)選為500-1000。
步驟(3)中所說(shuō)的中壓加氫裂化裝置包含兩個(gè)反應(yīng)器預(yù)處理反應(yīng)器和加氫裂化反應(yīng)器。其中的加氫裂化反應(yīng)器是大直徑多層催化劑床層反應(yīng)器，可采用Mobil專利技術(shù)的蜘蛛狀旋流急冷區(qū)和再分配系統(tǒng)。
步驟(3)中所說(shuō)的中壓加氫裂化裝置至少裝填兩種催化劑，一種是預(yù)處理催化劑，一種是加氫裂化催化劑。由于溶劑脫瀝青油和焦化蠟油的金屬含量，硫氮含量及殘?zhí)恐刀驾^高，因此預(yù)處理催化劑必須具有很強(qiáng)的脫金屬活性和很好的脫硫、脫氮活性，以保證后面的加氫裂化催化劑的活性。加氫裂化催化劑必須具有很好的加氫裂化活性和高HVGO轉(zhuǎn)化與HDS活性。這些催化劑一般都是以多孔耐熔無(wú)機(jī)氧化物如氧化鋁為載體，第VIB族和/或VIII族金屬如W、Mo、Co、Ni等的氧化物為活性組分，選擇性地加入其它各種助劑如P、Si、F、B等元素的催化劑，例如由AKZO Nobel公司生產(chǎn)的KF系列預(yù)處理催化劑和KC系列加氫裂化催化劑就屬于這類催化劑。KF系列催化劑是一種NiCoMo催化劑，是由CoMo與NiMo有機(jī)組合，KC系列催化劑是一種CoMo分子篩催化劑。
步驟(2)中的焦化裝置或溶劑脫瀝青裝置采用本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的工藝條件操作，焦化工藝可以是延遲焦化、流化焦化，也可以是靈活焦化等。操作條件一般為壓力為1～3×105Pa，常用的為1～2×105Pa；溫度為450～550℃，常用的為480～520℃。焦化過(guò)程中得到氣體餾分可以去氣體回收系統(tǒng)，粗汽油餾分和粗柴油餾分可以分別去各自的再精制裝置進(jìn)行處理，本發(fā)明中焦化蠟油是與VGO以一定比例混合到中壓加氫裂化的預(yù)處理反應(yīng)器進(jìn)行加氫處理后再進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)。產(chǎn)生的高硫焦有兩種利用途徑，一種是汽化，例如通過(guò)半氧化法制氫以及進(jìn)一步合成氨、醋酸、酒精等化工原料；另一種是作為燃料，例如在水泥窯中作燃料或在循環(huán)流化床鍋爐中作燃料。
溶劑脫瀝青工藝是利用溶劑除去渣油中的非理想組分和有害物質(zhì)，得到一種殘?zhí)恐?、重金屬、硫和氮含量均較低的脫瀝青油以及脫油瀝青。溶劑可采用丙烷或丁烷，具體工藝條件為抽提塔壓力2～8MPa，抽提塔頂溫度50～150℃，抽提塔中部溫度40～70℃，抽提塔底部溫度30～50℃；所得的脫瀝青油可以作為潤(rùn)滑油料、催化裂化原料、加氫裂化原料，本發(fā)明中優(yōu)選地將脫瀝青油送到加氫反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行加氫裂化。脫油瀝青可以生產(chǎn)道路瀝青或建筑瀝青。
步驟(4)中，使用本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的催化裂化技術(shù)進(jìn)行烴類原料催化裂化。目前催化裂化裝置進(jìn)料所需的指標(biāo)為(1)硫含量不高于0.35％-0.5m％；(2)康氏殘?zhí)啃∮?％-10m％；(3)重金屬鎳和釩總含量不高于20-40μg/g；(4)總氮含量一般要求小于0.35m％，或堿性氮含量小于0.15m％。若催化裂化裝置進(jìn)料的指標(biāo)超過(guò)上述限制，則催化裂化催化劑易失活，且產(chǎn)品中氣體、焦炭產(chǎn)率增大；汽油、柴油等產(chǎn)率降低。因此來(lái)自步驟(3)的加氫尾油與來(lái)自步驟(1)的VGO的混合比例可由催化裂化裝置的進(jìn)料指標(biāo)決定。生成的氣體可以去氣體回收系統(tǒng)，汽油餾分優(yōu)選地全部送到油品罐。粗柴油往往至少部分地被送到下游加氫精制段進(jìn)一步加氫處理，油漿可以作為重質(zhì)燃料油或回到本發(fā)明的焦化裝置或溶劑脫瀝青裝置。催化裂化裝置的操作條件一般為溫度為450～550℃，最好是480～520℃；劑油重量比2～30，最好是2～20；與催化劑接觸時(shí)間0.1～15秒，最好0.5～5秒；壓力0.1～0.5MPa。所采用的催化裂化催化劑可采用常規(guī)的催化裂化催化劑，如硅鋁催化劑、硅鎂催化劑、酸處理的白土及X型、Y型、ZSM-5、M型、層柱等分子篩裂化催化劑，最好是分子篩裂化催化劑。所述的催化裂化裝置的反應(yīng)器可以是各種型式的催化裂化反應(yīng)器，最好是提升管反應(yīng)器或提升管加床層反應(yīng)器。工藝流程一般為原料油從提升管反應(yīng)器底部注入，和來(lái)自再生器的新鮮再生的高溫催化劑接觸，裂化反應(yīng)生成的油氣和沉積焦炭的催化劑混合物沿提升管反應(yīng)器向上移動(dòng)，完成整個(gè)原料油的催化裂化反應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法不但使目前的催化裂化裝置的進(jìn)料大大改善，而且還增大了原料油處理量和/或相應(yīng)降低了裝置操作苛刻度，延長(zhǎng)了催化裂化催化劑的使用壽命，增加催化裂化的總液體收率，降低了焦炭和裂化氣產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)了重質(zhì)原料的輕質(zhì)化率，并且還可得到硫含量相當(dāng)?shù)偷妮p質(zhì)餾分油，符合環(huán)保對(duì)石油產(chǎn)品的要求，實(shí)現(xiàn)了石油資源的合理利用。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易流程示意圖。
如圖1所示，原料油1進(jìn)入常減壓裝置2進(jìn)行蒸餾，得到減壓渣油5，VGO4及其它直餾餾分，減壓渣油5進(jìn)入焦化裝置或溶劑脫瀝青裝置6，反應(yīng)后得脫瀝青油或焦化蠟油7及高硫焦或脫油瀝青8及焦化汽柴油，焦化汽柴油經(jīng)進(jìn)一步處理后出廠，脫油瀝青可作為建筑瀝青或道路瀝青，高硫焦可以用來(lái)造氣或作為水泥窯或循環(huán)流化床鍋爐燃料。焦化蠟油或脫瀝青油7與VGO 4混合與氫氣9一同混合后進(jìn)入加氫裂化預(yù)處理器10處理后，反應(yīng)產(chǎn)物11進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器12，反應(yīng)后，得輕石腦油13，重石腦油14，煤油15，柴油16和加氫尾油17，輕石腦油13與重石腦油14可作為優(yōu)質(zhì)化工原料，煤油15及柴油16可作為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品出裝置，加氫尾油與來(lái)自2的VGO 3混合后進(jìn)入催化裂化裝置18，反應(yīng)后，得到氣體19，液化氣20，汽油21，柴油22及油漿23，這些產(chǎn)品都可作為低硫優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品出廠。
實(shí)施例1以本發(fā)明的加工方案來(lái)加工沙特原油，其原油性質(zhì)見(jiàn)表1。
表1沙特原油性質(zhì)
本實(shí)施例的中壓加氫裂化工藝采用阿克蘇諾貝爾公司的催化劑，預(yù)處理催化劑為KF-843，加氫裂化催化劑為KC-2600。
中壓加氫裂化使用的原料油采用焦化蠟油和VGO混合進(jìn)料，VGO∶CGO＝50∶50，性質(zhì)見(jiàn)表2。
表2中壓加氫裂化原料油主要性質(zhì)
本實(shí)施例的中壓加氫裂化工藝操作條件為氫分壓9.4Mpa 體積空速0.9h-1平均反應(yīng)溫度380℃氫循環(huán)量850Nm3/m3氫耗176Nm3/m3表3中壓加氫裂化產(chǎn)品分布
表4中壓加氫裂化產(chǎn)品性質(zhì)
80w％的加氫尾油+20％VGO油的混合油進(jìn)入催化裂化裝置進(jìn)行輕質(zhì)化，催化裂化裝置的操作條件為溫度502℃ 壓力0.14MPa 劑油比，(W)5.5油劑接觸時(shí)間1秒催化裂化的反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表5，產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表6。
表5催化裂化反應(yīng)結(jié)果
表6催化裂化產(chǎn)品性質(zhì)
實(shí)施例2以本發(fā)明的加工方案來(lái)加工伊朗輕質(zhì)原油，其性質(zhì)見(jiàn)表7。
表7伊朗輕質(zhì)原油性質(zhì)
本實(shí)施例的中壓加氫裂化工藝采用阿克蘇諾貝爾公司的催化劑，預(yù)處理催化劑為KF-843，加氫裂化催化劑為KC-2600。中壓加氫裂化的進(jìn)料是VGO與脫瀝青油的混合物，VGO∶DAO＝70∶30，原料油性質(zhì)見(jiàn)表11。
表8中壓加氫裂化原料油主要性質(zhì)
本實(shí)施例的中壓加氫裂化工藝操作條件為氫分壓10.4Mpa體積空速1.0h-1平均反應(yīng)溫度385℃氫循環(huán)量970Nm3/m3氫耗224Nm3/m3表9中壓加氫裂化產(chǎn)品分布
表10中壓加氫裂化產(chǎn)品性質(zhì)
80w％的加氫尾油+20％VGO油的混合油進(jìn)入催化裂化裝置進(jìn)行輕質(zhì)化，催化裂化裝置的操作條件為溫度500℃ 壓力0.24MPa 劑油比，(W)5.8油劑接觸時(shí)間1.5秒催化裂化的反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表11。
表11催化裂化反應(yīng)結(jié)果
表12催化裂化產(chǎn)品性質(zhì)
實(shí)施例3本實(shí)施例原油采用沙特輕質(zhì)原油，其性質(zhì)見(jiàn)表13。
表13沙特輕質(zhì)原油性質(zhì)
本實(shí)施例的中壓加氫裂化工藝采用阿克蘇諾貝爾公司的催化劑，預(yù)處理催化劑為KF-843，加氫裂化催化劑為KC-2300。中壓加氫裂化的進(jìn)料是VGO與脫瀝青油的混合物，VGO∶CGO＝60∶40，原料油性質(zhì)見(jiàn)表14。
表14中壓加氫裂化原料油主要性質(zhì)
本實(shí)施例的中壓加氫裂化工藝操作條件為氫分壓8.2Mpa 體積空速0.75h-1平均反應(yīng)溫391℃，氫循環(huán)量1100Nm3/m3氫耗133Nm3/m3表15中壓加氫裂化產(chǎn)品分布
表16中壓加氫裂化產(chǎn)品性質(zhì)
70w％的加氫尾油+10％VGO油的混合油進(jìn)入催化裂化裝置進(jìn)行輕質(zhì)化，催化裂化裝置的操作條件為溫度505℃ 壓力0.15MPa 劑油比，(W)4.2油劑接觸時(shí)間1.5秒催化裂化的反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表17。
表17催化裂化反應(yīng)結(jié)果
表18催化裂化產(chǎn)品性質(zhì)
從以上三個(gè)實(shí)施例可以看出，加工的原油中硫含量達(dá)到2.61％，而生產(chǎn)的輕餾分油產(chǎn)品的硫含量很低，如汽油S＜100wppm，柴油S＜0.03％，其它指標(biāo)也可達(dá)到要求，可符合清潔燃料油生產(chǎn)的需要及越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求。
權(quán)利要求
1.一種含硫原油的加工方案，包括下述步驟(1)在常減壓蒸餾裝置中進(jìn)行原油蒸餾，得到輕質(zhì)餾分油、VGO、減壓渣油；(2)將來(lái)自步驟(1)的減壓渣油送到焦化裝置或溶劑脫瀝青裝置，得到焦化蠟油及焦化汽柴油或脫瀝青油及脫油瀝青；(3)將在步驟(2)得到的焦化蠟油或脫瀝青油與步驟(1)得到的部分VGO混合送到中壓加氫裂化裝置(MPHC)得到輕質(zhì)餾分油及加氫尾油；(4)將步驟(3)得到的加氫尾油與來(lái)自步驟(1)的部分VGO混合送到催化裂化裝置進(jìn)行輕質(zhì)化。
2.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(3)中所述的焦化蠟油或脫瀝青油與VGO的混合比例為0.25～1.5。
3.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(3)中所述的焦化蠟油或脫瀝青油與VGO的混合比例為0.5～1。
4.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(4)中所述的加氫尾油與VGO的混合比例應(yīng)使得混合后的油品符合下列指標(biāo)硫含量小于等于0.35％～0.5m％，康氏殘?zhí)啃∮?％～10m％，Ni+V總含量小于等于20～40μg/g。
5.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(3)中所提到的中壓加氫裂化裝置的操作條件壓力為5～14MPa，溫度為300～500℃，液時(shí)體積空速為0.1～2.0h-1，氫油體積比為100～3000。
6.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(3)中所提到的中壓加氫裂化裝置的操作條件壓力為8～12MPa，溫度為350～425℃，液時(shí)體積空速為0.15～1.0h-1，氫油體積比為500～1000。
7.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(3)中所說(shuō)的中壓加氫裂化裝置包含兩個(gè)反應(yīng)器預(yù)處理反應(yīng)器和加氫裂化反應(yīng)器。
8.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(3)中所說(shuō)的中壓加氫裂化裝置裝填兩種或兩種以上催化劑，其中一種是預(yù)處理催化劑，一種是加氫裂化催化劑。
9.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(2)中的焦化裝置的操作條件為壓力1～3×105Pa；溫度450～550℃。
10.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(2)中的焦化裝置的操作條件為壓力1～2×105Pa；溫度480～520℃。
11.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(2)中的溶劑脫瀝青裝置的操作條件為抽提塔壓力2～8MPa，抽提塔頂溫度50～150℃，抽提塔中部溫度40～70℃，抽提塔底部溫度30～50℃。
12.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(4)中所說(shuō)的催化裂化裝置的操作條件為溫度450～550℃；劑油重量比2～30；與催化劑接觸時(shí)間0.1～15秒；壓力0.1～0.5MPa。
13.按照權(quán)利要求1所述的加工方案，其特征在于步驟(4)中所說(shuō)的催化裂化裝置的操作條件為溫度480～520℃；劑油重量比2～20；與催化劑接觸時(shí)間0.5～5秒；壓力0.1～0.5MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含硫原油的加工流程,是將常減壓蒸餾、焦化或溶劑脫瀝青、中壓加氫裂化、催化裂化等工藝進(jìn)行有機(jī)的組合,使煉廠能處理硫含量達(dá)1.8～2.8%的高硫原料油,采用中壓加氫裂化工藝在改善了催化裂化進(jìn)料的同時(shí),還能滿足市場(chǎng)對(duì)越來(lái)越高的柴汽比需要,而且最終能生產(chǎn)符合產(chǎn)品指標(biāo)與環(huán)保規(guī)格的低硫輕質(zhì)餾分,實(shí)現(xiàn)了石油資源的合理利用。
文檔編號(hào)C10G7/00GK1351131SQ0012315
公開(kāi)日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者王建平, 張英 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撫順石油化工研究院