劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝及裝置，該工藝包括以下步驟：a、將劣質(zhì)重油與來自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫一并進入加熱爐進行預(yù)熱；b、將預(yù)熱后的劣質(zhì)重油經(jīng)臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)；c、將反應(yīng)后的物料分別經(jīng)過熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔進行物料分離；d、將物料分離后留下的尾油利用延遲焦化反應(yīng)器進行尾油脫碳，脫碳處理后分別得到焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油以及焦炭產(chǎn)品。本發(fā)明采用臨氫熱裂解反應(yīng)器和延遲焦化反應(yīng)器相結(jié)合的重油輕質(zhì)化工藝，避免了尾油外排，具有餾分油收率高、運轉(zhuǎn)周期長的特點，進一步提高了液體產(chǎn)品收率。
【專利說明】劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工行業(yè)，尤其涉及一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝及
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國劣質(zhì)原油產(chǎn)量和劣質(zhì)原油進口量不斷增長，現(xiàn)有的加工技術(shù)難以對其進行經(jīng)濟有效地加工處理。
[0003]國內(nèi)外對劣質(zhì)重油加工工藝的研究十分活躍，主要集中在脫碳和加氫兩個領(lǐng)域，其中脫碳工藝相對成熟，但存在焦炭產(chǎn)率較大，焦炭性質(zhì)較差的缺點，處理劣質(zhì)原料并不經(jīng)濟，而劣質(zhì)重油的加氫多采用使用分散型催化劑的加氫裂化工藝，如意大利ENI公司的漿態(tài)床加氫技術(shù)(Eni Slurry Technology,簡稱:EST),法國Axens/IFP與委內(nèi)瑞拉Intevep/PDVSA合作開發(fā)的重質(zhì)減洛深度加氫裂化-在線加氫處理組合工藝(Deep hydrocrackingof heavy vacuum residues with sequential hydroprocess,簡稱 HDHPLUS), Chevron 公司的減壓洛油衆(zhòng)態(tài)床加氫工藝(Vacuum Resid Slurry Hydrocracking,簡稱:VRSH)和中國石油天然氣股份有限公司和石油大學(xué)(華東)共同開發(fā)的重油懸浮床加氫裂化工藝等，但大部分處于中試和工業(yè)試驗程度，僅個別工藝具備工業(yè)化條件，這些加氫工藝除在催化劑、反應(yīng)器和工藝流程等方面有待進一步優(yōu)化外，加氫尾油的處理是抑制這些工藝進一步發(fā)展的難點，目前國內(nèi)部分專利有通過尾油循環(huán)降低尾油產(chǎn)量的介紹，但這些方案主要存在2點不足:(1)采用所述尾油循環(huán)的方案處理尾油后，仍有較多的尾油產(chǎn)量(>5%)，這部分尾油的進一步加工處理仍是難點問題；(2)由于循環(huán)回反應(yīng)器的尾油部分又回流到反應(yīng)器進行循環(huán)反應(yīng)，而由于這些尾油性質(zhì)比新鮮原料劣質(zhì)，因此隨著運轉(zhuǎn)時間的延長，反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)原料性質(zhì)越來越惡劣，最終大量結(jié)焦，導(dǎo)致停工。因此，需要尋求一種新的方式對尾油進行經(jīng)濟有效地處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠以更加經(jīng)濟有效的方式處理劣質(zhì)重油的劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝及裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
[0006]一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝，包括以下步驟:
[0007]a、將劣質(zhì)重油與來自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫一并進入加熱爐進行預(yù)熱；
[0008]b、將預(yù)熱后的劣質(zhì)重油經(jīng)臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)；
[0009]C、將反應(yīng)后的物料分別經(jīng)過熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔進行物料分離；
[0010]d、將物料分離后留下的尾油利用延遲焦化反應(yīng)器進行尾油脫碳，脫碳處理后分別得到焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油以及焦炭產(chǎn)品；
[0011]所述延遲焦化反應(yīng)器包括由焦化分餾塔、焦化爐、焦炭塔組成的尾油脫碳處理裝置。
[0012]進一步地，步驟d之前，在延遲焦化反應(yīng)器的進料口同時加入焦化新鮮料，使步驟二中物料分離后留下的尾油和焦化新鮮料同時進入延遲焦化反應(yīng)器進行反應(yīng)并分離產(chǎn)物。
[0013]進一步地,所述劣質(zhì)重油為聞硫、聞酸、筒金屬、聞殘?zhí)?、聞?wù)闱噘|(zhì)的劣質(zhì)重油。
[0014]進一步地，所述臨氫熱裂解反應(yīng)器的操作條件是:反應(yīng)壓12~18MPa，反應(yīng)溫度430~4450C，總進料體積空速0.5~1.5h-1，氫/油體積比為600~1200: 1，復(fù)合添加劑用量為新鮮原料的0.05%~0.3%。
[0015]進一步地，所述加熱爐預(yù)熱的反應(yīng)溫度為430~445°C。
[0016]一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置，包括:
[0017]用于預(yù)熱劣質(zhì)重油和自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫的加熱爐；
[0018]用于將加熱爐預(yù)熱后的物料進行臨氫熱裂解反應(yīng)的臨氫熱裂解反應(yīng)器；
[0019]用于將臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)后的物料進行分離的熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔；
[0020]用于將從常壓塔底部分離出的尾油進行脫碳處理的延遲焦化反應(yīng)器；
[0021]所述延遲焦化反應(yīng)器包括由焦化分餾塔、焦化爐、焦炭塔組成的尾油脫碳處理裝置。
[0022]進一步地,如上所述的裝置，用于處理聞硫、聞酸、聞金屬、聞殘?zhí)?、聞?wù)闱噘|(zhì)的劣質(zhì)重油。
[0023]本發(fā)明提供的劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝及裝置，該工藝是以處理劣質(zhì)重油為目的，采用臨氫熱裂解反應(yīng)器和延遲焦化反應(yīng)器相結(jié)合的重油輕質(zhì)化工藝，避免了尾油外排，具有餾分油收率高、設(shè)備運轉(zhuǎn)周期長的特點，進一步提高了液體產(chǎn)品收率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]圖1為本發(fā)明劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝流程圖，如圖1所示，該工藝包括以下步驟:
[0028]步驟101:將劣質(zhì)重油與來自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫一并進入加熱爐進行預(yù)熱。
[0029]具體地，自裝置外來的原料油(即劣質(zhì)重油)與來自于復(fù)合添加劑泵抽出的復(fù)合添加劑經(jīng)多級靜態(tài)混合器和多級緩沖罐混合后進入原料油緩沖罐，緩沖罐采用機械攪拌或泵循環(huán)的方式，使復(fù)合添加劑和原料油充分混合均勻?；旌虾蟮脑嫌酶邏哼M料泵抽出經(jīng)過換熱后與來自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫一并進入原料油加熱爐，加熱到預(yù)定的反應(yīng)溫度430~445°C后再進入臨氫熱裂解反應(yīng)器。
[0030]步驟102:將預(yù)熱后的劣質(zhì)重油經(jīng)臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)。
[0031]具體地，臨氫熱裂解反應(yīng)器中采用了一種油溶性臨氫熱裂解復(fù)合添加劑，所述油溶性臨氫熱裂解復(fù)合添加劑主要包括二組分或三組分油溶性金屬催化劑、硫化劑、抑制結(jié)焦的助劑和溶劑油，所述二組分或三組分油溶性金屬催化劑為油溶性鑰-鎳鹽、油溶性鈷-鎳鹽、油溶性鈷-鑰鹽、油溶性鑰-鎳-鈷鹽；所述硫化劑為硫粉或二硫化碳；所述抑制結(jié)焦的助劑為陽離子型表面活性劑、陰離子表面活性劑、脂肪酸和脂肪胺的一種或是幾種的混合物；所述溶劑油為重柴油或蠟油；所述臨氫熱裂解反應(yīng)器為具有上下排料功能的反應(yīng)器；所述臨氫熱裂解反應(yīng)器操作條件是:反應(yīng)壓力12~18MPa，反應(yīng)溫度430~445°C，總進料體積空速0.5~1.511，氫/油體積比為600~1200: I (氫為來自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫的總和，油為自裝置外來的原料油，即劣質(zhì)重油)，復(fù)合添加劑用量為新鮮原料(該新鮮原料指自裝置外來的原料油)的0.05%~0.3% ;所述油溶性臨氫熱裂解復(fù)合添加劑和新鮮原料油的混合是通過多級緩沖罐和多級靜態(tài)混合器相結(jié)合的方法實現(xiàn)的，該方法可以保證少量油溶性臨氫熱裂解復(fù)合劑均勻分散在原料油中。
[0032]步驟103:將反應(yīng)后的物料分別經(jīng)過熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔進行物料分離。
[0033]具體地，所述臨氫熱裂解反應(yīng)器頂部物料進入熱高壓分離器，熱高壓分離器頂部物料進入冷高壓分離器，冷高壓分離器頂部氣體脫硫處理后經(jīng)循環(huán)氫壓縮機進入循環(huán)氫系統(tǒng)，冷高壓分離器底部物料進入冷低壓分離器，冷低壓分離器頂部不凝氣體去管網(wǎng)，冷低壓分離器底部出輕石腦油，熱高壓分離器底部物料和臨氫熱裂解反應(yīng)器底部物料一并進入熱低壓分離器，熱低壓分離器頂部不凝氣體去管網(wǎng)，熱低壓分離器底部物料進入常壓分餾塔，常壓分餾塔頂部出石腦油，常壓分餾塔側(cè)線出柴油、常壓分餾塔底部物料進入焦化分餾塔。
[0034]步驟104:將物料分離后留下的尾油利用延遲焦化反應(yīng)器進行尾油脫碳，脫碳處理后分別得到焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油以及焦炭產(chǎn)品，其中，所述延遲焦化反應(yīng)器包括由焦化分餾塔、焦化爐、焦炭塔組成的尾油脫碳處理裝置。
[0035]具體地，焦化分餾塔進料為常壓分餾塔底部物料和焦化新鮮料的混合進料，焦化分餾塔頂部出焦化汽油，焦化分餾塔側(cè)線出焦化柴油和焦化蠟油，焦化分餾塔底部物料經(jīng)焦化爐加熱后，進入焦炭塔，焦炭塔的頂部將反應(yīng)產(chǎn)生的焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油等循環(huán)回焦化分餾塔，通過焦化分餾塔進行不同產(chǎn)物的分離，而焦炭塔則最終產(chǎn)出焦炭。
[0036]圖2為本發(fā)明劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，本發(fā)明提供一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置，包括:
[0037]用于預(yù)熱劣質(zhì)重油和自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫的加熱爐；
[0038]用于將加熱爐預(yù)熱后的物料進行臨氫熱裂解反應(yīng)的臨氫熱裂解反應(yīng)器；
[0039]用于將臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)后的物料進行分離的熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔；
[0040]用于將從常壓塔底部分離出的尾油進行脫碳處理的延遲焦化反應(yīng)器；
[0041]所述延遲焦化反應(yīng)器包括由焦化分餾塔、焦化爐、焦炭塔組成的尾油脫碳處理裝置。
[0042]本發(fā)明提供的劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置，用于處理高硫、高酸、高金屬、高殘?zhí)俊⒏哒闱噘|(zhì)的劣質(zhì)重油。
[0043]在實際設(shè)計和運行中，本發(fā)明的設(shè)計者采用如附圖1所示的工藝流程，新鮮原料和油溶性臨氫熱裂解復(fù)合添加劑經(jīng)過多級緩沖罐和多級靜態(tài)混合器進行混合，這種混合方式可以保證少量的復(fù)合添加劑均勻地分散在大量的原料中。混合料再與新鮮氫和循環(huán)氫混合進入加熱爐，經(jīng)加熱爐加熱至430~445°C后從底部進入臨氫熱裂解反應(yīng)器，在反應(yīng)壓力12~18MPa，反應(yīng)溫度430~445°C條件下進行臨氫熱裂解反應(yīng)，反應(yīng)溫度可靈活控制，反應(yīng)溫度較高可以提供較高的輕油收率，反應(yīng)溫度較低可生產(chǎn)大量的催化裂化原料，復(fù)合添加劑的存在可以減少反應(yīng)器內(nèi)的生焦和結(jié)焦，保證工藝的長周期運轉(zhuǎn)。
[0044]為了防止在管線內(nèi)和熱高分中結(jié)焦，在反應(yīng)器頂部管線注入輕循環(huán)油，使從臨氫熱裂解反應(yīng)器頂部流出的反應(yīng)產(chǎn)物急冷至400°C后進入熱高分，從熱高分頂部閃蒸出的氣體進入冷高分，冷高分頂部氣體脫硫處理后經(jīng)循環(huán)氫壓縮機進入循環(huán)氫系統(tǒng)，冷高分底部冷凝油進入冷低分，冷低分頂部不凝氣體進入管網(wǎng)，冷低分底部出輕石腦油；從臨氫熱裂解反應(yīng)器底部流出的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)急冷至400°C后與熱高分底部物料一并進入熱低分，熱低分頂部不凝氣體進入管網(wǎng)，熱低分底部物料進入常壓塔。常壓塔頂部出石腦油，常壓塔側(cè)線出柴油，常壓塔底部物料與焦化新鮮料一并進入焦化分餾塔，該過程可進一步加工臨氫熱裂解尾油，避免尾油外排，同時減少在臨氫熱裂解過程中的分餾塔數(shù)，縮短工藝流程。焦化分餾塔頂部出焦化汽油，焦化分餾塔側(cè)線出焦化柴油和焦化汽油，焦化分餾塔底部物料進入焦化爐加熱后進入焦炭塔，焦炭塔頂部物料循環(huán)回焦化分餾塔，焦炭塔中固體為焦炭產(chǎn)品。
[0045]下面是按本發(fā)明的工藝流程對委內(nèi)瑞拉燃料油進行中試的實例:
[0046]委內(nèi)瑞拉馬瑞油在30噸/年臨氫熱裂解+尾油脫碳中試裝置上進行反應(yīng)，其中臨氫熱裂解新鮮料與焦化新鮮料質(zhì)量比為1.8: 1，反應(yīng)產(chǎn)物分布如下:
[0047]委內(nèi)瑞拉馬瑞油臨氫熱裂解+尾油脫碳組合工藝反應(yīng)產(chǎn)物分布
[0048]

【權(quán)利要求】
1.一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝，其特征在于，包括以下步驟: a、將劣質(zhì)重油與來自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫一并進入加熱爐進行預(yù)熱； b、將預(yù)熱后的劣質(zhì)重油通入臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)； C、將反應(yīng)后的物料分別經(jīng)過熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔進行物料分離； d、將物料分離后留下的尾油利用延遲焦化反應(yīng)器進行尾油脫碳，脫碳處理后分別得到焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油以及焦炭產(chǎn)品； 所述延遲焦化反應(yīng)器包括由焦化分餾塔、焦化爐、焦炭塔組成的尾油脫碳處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝，其特征在于，步驟d之前，在延遲焦化反應(yīng)器的進料口同時加入焦化新鮮料，使步驟c中物料分離后留下的尾油和焦化新鮮料同時進入延遲焦化反應(yīng)器進行反應(yīng)并分離產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝，其特征在于，所述劣質(zhì)重油為聞硫、聞酸、筒金屬、聞殘?zhí)?、聞?wù)闱噘|(zhì)的劣質(zhì)重油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合工藝，其特征在于，所述臨氫熱裂解反應(yīng)器的操作條件是:反應(yīng)壓力12~18MPa，反應(yīng)溫度430~445°C，總進料體積空速0.5~ 1.511，氫/油體積比為600~1200: 1，復(fù)合添加劑用量為新鮮原料的 0.05%~0.3%o
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳處理組合工藝，其特征在于，所述加熱爐預(yù)熱的反應(yīng)溫度為430~445°C。
6.一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置，包括: 用于預(yù)熱劣質(zhì)重油和自裝置外來的新鮮氫及來自于循環(huán)氫壓縮機的循環(huán)氫的加熱爐； 用于將加熱爐預(yù)熱后的物料進行臨氫熱裂解反應(yīng)的臨氫熱裂解反應(yīng)器； 用于將臨氫熱裂解反應(yīng)器進行反應(yīng)后的物料進行分離的熱高壓分離器、冷高壓分離器、熱低壓分離器、冷低壓分離器及常壓塔； 用于將從常壓塔底部分離出的尾油進行脫碳處理的的延遲焦化反應(yīng)器； 所述延遲焦化反應(yīng)器包括由焦化分餾塔、焦化爐、焦炭塔組成的尾油脫碳處理裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種劣質(zhì)重油臨氫熱裂解及尾油脫碳組合裝置，其特征在于，該裝置用于處理聞硫、聞酸、筒金屬、聞殘?zhí)?、聞?wù)闱噘|(zhì)的劣質(zhì)重油。
【文檔編號】C10G69/06GK104164255SQ201310186005
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】鄧文安, 王金書, 張韓, 李傳, 姜勇, 張明會, 陳雙喜, 武長江, 李庶峰, 文萍 申請人:中國石油大學(xué)(華東)