本發(fā)明涉及一種重油改質(zhì)降粘的方法，特別是劣質(zhì)重油改質(zhì)降粘的方法。
背景技術(shù)：
：隨著常規(guī)石油資源日益減少和重油開采技術(shù)日臻成熟，重油特別是劣質(zhì)重油資源成為我國進口石油的重要選擇。隨著劣質(zhì)重油開發(fā)產(chǎn)量日益提高，面臨的最大問題是劣質(zhì)重油的輸運問題，而如何將粘度高，流動性差的劣質(zhì)重油低成本的改質(zhì)成易于輸運的低粘度流體是目前劣質(zhì)重油加工面臨的挑戰(zhàn)。CN102746869A公開了瀝青和重油的改質(zhì)方法和體系用于生產(chǎn)合成原油，該方法主要側(cè)重于將Fischer-Tropsch技術(shù)與氣化和富氫氣流整合，優(yōu)化了氫源。但其工藝復(fù)雜，投資及操作費用高，不適合重油改質(zhì)降粘。CN102686708A涉及設(shè)置在井場處的部分改質(zhì)裝置，其通過使API比重為20或更小的重油熱裂化獲得輕餾分，并且大量地產(chǎn)生燃料源以產(chǎn)生蒸汽，從而通過在儲集層中注入蒸汽而回收重油，主要目的為提高重油采收率。CN102041047A公開了一種重油改質(zhì)方法，將重油原料與均相催化劑和超臨界供氫溶劑混合；重油原料與催化劑及供氫溶劑的混合物在氫氣存在下，在一定反應(yīng)條件下進行重油的加氫裂化反應(yīng)。該發(fā)明重油改質(zhì)方法將懸浮床加氫裂化和超臨界處理有機結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，達到協(xié)同配合效果，既降低了結(jié)焦傾向，提高了脫除雜質(zhì)能力，又同時提高了懸浮床加氫裂化的操作穩(wěn)定性。該發(fā)明也同時闡明了，如果懸浮床在緩和條件下操作，則轉(zhuǎn)化率較低，失去懸浮床加氫裂化技術(shù)的優(yōu)勢，并且由于懸浮床加氫裂化尾油中含有較多的固體物質(zhì)，如加入的分散型催化劑和生成的焦炭等，這些 固體物質(zhì)難以有效分離，尾油無法進一步利用，低轉(zhuǎn)化率的懸浮床加氫裂化不具有實際操作價值。CN101942337A公開了一種重油改質(zhì)的組合工藝方法，重油原料首先進行溶劑脫瀝青處理，溶劑脫瀝青得到的脫瀝青油進行催化裂化或加氫裂化處理，溶劑脫瀝青得到的脫油瀝青進行超臨界處理，脫油瀝青進行超臨界處理方法為脫油瀝青與供氫溶劑混合進行超臨界處理，供氫溶劑包括四氫荼或十氫荼。該發(fā)明方法可以有效提高劣質(zhì)重油的利用率，結(jié)焦率低，生產(chǎn)過程平穩(wěn)，可以用于各種重質(zhì)、劣質(zhì)原料的輕質(zhì)化處理，但是成本較高，工業(yè)化困難。CN101724441A公開了一種重油改質(zhì)的組合工藝方法，該發(fā)明將沸騰床加氫處理和超臨界處理有機結(jié)合，充分發(fā)揮了兩種工藝的優(yōu)點，可以處理更劣質(zhì)的原料。其目的是可以預(yù)處理雜質(zhì)更高的原料為后續(xù)處理提供便利，不是減低粘度解決輸送問題，另外，供氫劑四氫萘或十氫荼成本高，產(chǎn)業(yè)化困難。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種重油改質(zhì)降粘的方法及應(yīng)用，特別是一種使用固定床加氫的改質(zhì)降粘方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)油品粘度高、穩(wěn)定性差的問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種重油改質(zhì)降粘的方法，依次包括下述步驟：步驟一：重油原料在蒸餾裝置中進行脫除氣體和直餾輕餾分油處理，得到API度小于8的餾出物；步驟二：步驟一中API度小于8的餾出物在均相催化劑存在下于固定床反應(yīng)器發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)餾出物經(jīng)分離后得到氣體和液相產(chǎn)物；步驟三：步驟二得到的液相產(chǎn)物在分餾塔中分餾得到氣體、輕餾分油和加氫尾油，加氫尾油返回至固定床加氫反應(yīng)器；步驟四：將步驟一中直餾輕餾分油，步驟三中輕餾分油和重油原料中的一種或幾種在調(diào)和裝置中調(diào)和至API度12以上的改質(zhì)降粘油。其中，所述的重油原料為稠原油、合成原油、常壓渣油、減壓渣油和油砂瀝青所組成群組中的至少一種。其中，所述的固定床加氫轉(zhuǎn)化率控制為5％～50％，優(yōu)選為20％～40％，較低的轉(zhuǎn)化率可以降低固定床加氫技術(shù)操作苛刻度，易于設(shè)備長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。其中，所述均相催化劑的活性組分為Mo、Ni、Co、W、Cr和Fe中的一種或幾種，催化劑在重油原料中的加入量以金屬計為5～1000μg/g。其中，步驟三所述的輕餾分油和加氫尾油的切割點在350℃～580℃范圍內(nèi)，優(yōu)選490℃～560℃范圍內(nèi)。其中，所述的固定床加氫反應(yīng)條件為：反應(yīng)壓力4～50MPa，優(yōu)選5～20MPa，反應(yīng)溫度300～500℃，優(yōu)選380～430℃，體積空速0.2～6.0h-1，優(yōu)選0.5～1.5h-1，氫油體積比(標(biāo)準(zhǔn)壓力下)100～2000，優(yōu)選200～1000。其中，所述固定床反應(yīng)器為絕熱固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器高徑比為5-20，加氫反應(yīng)條件為：反應(yīng)壓力為5～20MPa，反應(yīng)溫度為380～430℃，體積空速為0.5～1.5h-1，氫油體積比為200～1000。其中，所述固定床反應(yīng)器為絕熱固定床反應(yīng)器，床層直徑為5-20。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了所述的重油改質(zhì)降粘的方法于重油原料運輸中的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明的方法，將常減壓蒸餾得到的直餾輕餾分油、固定床加氫得到的輕餾分油與重油原料以一定比例混合形成改質(zhì)降粘油，可有效降低原油粘度，增加其穩(wěn)定性滿足原油的管輸、船運及槽車運輸條件。2、重油原料經(jīng)過輕度改質(zhì)即可滿足劣質(zhì)油品的輸送問題，操作簡單，成本低，適于工業(yè)生產(chǎn)。3、在操作過程中無焦炭產(chǎn)生，可以保證設(shè)備長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。4、改質(zhì)減粘后的合成原油穩(wěn)定性好，可以長時間保存，無需再進行加氫處理。附圖說明圖1是本發(fā)明一種重油改質(zhì)降粘方法的示意流程圖。其中：10蒸餾裝置，11重油原料，12直餾氣體，13直餾輕餾分油，14直餾渣油，20固定床加氫反應(yīng)器，21氫氣，22加氫反應(yīng)產(chǎn)物，30分離器，32加氫反應(yīng)的液相產(chǎn)物，33，雜質(zhì)，34加氫反應(yīng)產(chǎn)物中的氣體，40分餾塔，41輕餾分油，42加氫尾油，43分餾氣體，50調(diào)和裝置，51改質(zhì)降粘油具體實施方式以下對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明：本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例，下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件。固定床加氫轉(zhuǎn)化率：本發(fā)明中，固定床加氫轉(zhuǎn)化率通?？刂茷?％～50％，優(yōu)選為20％～40％，較低的轉(zhuǎn)化率可以降低固定床加氫技術(shù)操作苛刻度，易于設(shè)備長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。固定床加氫催化劑：本發(fā)明中，對固定床加氫催化劑沒有特別的限定，催化劑活性組分通常為Mo、Ni、Co、W、Cr和Fe中的一種或幾種，催化劑在重油原料中的加入量以金屬計為5～1000μg/g。固定床加氫反應(yīng)條件：本發(fā)明中，固定床加氫反應(yīng)條件通常為：反應(yīng)壓力4～50MPa，反應(yīng)溫度300～500℃，體積空速0.2～6.0h-1，氫油體積比(標(biāo)準(zhǔn)壓力下)100～2000；優(yōu)選為反應(yīng)壓力5～20MPa，反應(yīng)溫度380～430℃，體積空速0.5～1.5h-1，氫油體積比(標(biāo)準(zhǔn)壓力下)200～1000。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的固定床加氫改質(zhì)降粘方法做詳細(xì)描述。重油原料11進入蒸餾裝置10分離出直餾氣體12進入氣體管網(wǎng)或氣體處理裝置、直餾輕餾分油13進入原油調(diào)和裝置50和直餾渣油餾出物14進 入固定床加氫反應(yīng)器20與氫氣21反應(yīng)，反應(yīng)器20出來的物流22經(jīng)分離器30得到氣體34進入到氣體管網(wǎng)或氣體處理裝置，得到液相產(chǎn)物32進入到分餾塔40，部分雜質(zhì)33外排處理；分餾塔40分餾得到氣體43、輕餾分油41和加氫尾油42，氣體43進入到氣體管網(wǎng)或氣體處理裝置，輕餾分油41進入到原油調(diào)和裝置50，加氫尾油42返回至固定床加氫反應(yīng)器20繼續(xù)參與加氫反應(yīng)，輕餾分油41和加氫尾油42的切割點在350℃～580℃(優(yōu)選490℃～560℃)；直餾輕餾分油13、改質(zhì)后輕餾份油41以及部分重油原料11在調(diào)和裝置50中調(diào)合至API度12以上的改質(zhì)降粘油51進行運輸。為進一步說明本發(fā)明諸要點，列舉以下實施例。本實施例只為了說明本發(fā)明的要點，其原料不限于實施例中原料，實施例中涉及的百分比均為重量百分比。試驗使用的重油或渣油原料性質(zhì)列于表1。表1原料性質(zhì)委內(nèi)瑞拉超重油加拿大油砂瀝青密度(20℃)，g/cm31.01021.008API度8.68.7運動粘度(50℃)，cSt1652014207實施例1委內(nèi)瑞拉超重油井口油經(jīng)蒸餾處理后進行固定床加氫反應(yīng)，條件為溫度400℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，固定床加氫的轉(zhuǎn)化率為10％，固定床加氫可以在該較低轉(zhuǎn)化率下長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾份循環(huán)回固定床加氫反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾份，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。實施例2委內(nèi)瑞拉超重油井口油經(jīng)蒸餾處理后進行固定床加氫反應(yīng)，條件為溫度410℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，固定床加氫的轉(zhuǎn)化率為20％，固定床加氫可以在該較低轉(zhuǎn)化率下長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾份循環(huán)回固定床加氫反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾份，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。實施例3委內(nèi)瑞拉超重油井口油經(jīng)蒸餾處理后進行固定床加氫反應(yīng)，條件為溫度425℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，固定床加氫的轉(zhuǎn)化率為30％，固定床加氫可以在該較低轉(zhuǎn)化率下長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾分循環(huán)回固定床加氫反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾分，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。實施例4加拿大油砂瀝青蒸餾處理后進行固定床加氫反應(yīng)，條件為溫度400℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，固定床加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為10％，固定床加氫反應(yīng)可以在該較低轉(zhuǎn)化率下長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾分循環(huán)回反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾分，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。實施例5加拿大油砂瀝青蒸餾處理后進行固定床加氫反應(yīng)，條件為溫度410℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，固定床加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為20％，固定床加氫反應(yīng)可以在該較低轉(zhuǎn)化率下長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾分循環(huán)回反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾分，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。實施例6加拿大油砂瀝青蒸餾處理后進行固定床加氫反應(yīng)，條件為溫度425℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，固定床加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為30％，固定床加氫反應(yīng)可以在該較低轉(zhuǎn)化率下長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾分循環(huán)回反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾分，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。對比例1委內(nèi)瑞拉超重油井口油經(jīng)蒸餾處理后進行減粘裂化反應(yīng)，控制入口溫度420℃，壓力1.0MPa，反應(yīng)時間25min條件下進行減粘裂化反應(yīng)。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾分循環(huán)回減粘裂化反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾分，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。對比例2加拿大油砂瀝青蒸餾處理后進行加氫裂化反應(yīng)(未使用催化劑)，條件為溫度425℃，壓力7.5MPa，空速0.8h-1，氫油比500:1，加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為30％。反應(yīng)后的產(chǎn)物22經(jīng)過濾后進入分離器30，將氣相34和液相32進行分離，液相進入分餾塔40，分餾塔分餾出大于540℃餾分循環(huán)回反應(yīng)器20，分餾出小于540℃餾分，進入調(diào)和裝置。反應(yīng)結(jié)果見表2。表2改質(zhì)降粘油性質(zhì)通過將實施例1與對比例1所得數(shù)據(jù)進行分析可以看出，實施例1是在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率10％，溫度400℃條件下得到API度13.8的改質(zhì)降粘油，而對比例1在420℃，停留時間25分鐘條件下得到的合成油API度為10.6(粘度高于實施例1)，并且減粘裂化工藝所得油品穩(wěn)定性差，需要進行穩(wěn)定性試驗以確定是否滿足輸運要求，增加了工藝過程及成本；實施例6與對比例2進行分析比較可得實施例6在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率30％，反應(yīng)溫度425℃條件下可得到API度21.6的優(yōu)質(zhì)改質(zhì)降粘油，而對比例2在無催化劑存在，其它反應(yīng)條件與實施例6相同的條件下，得到的合成油API度為11，并且反應(yīng)過程中有焦炭產(chǎn)生，影響設(shè)備長期穩(wěn)定運行。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明的方法，將常減壓蒸餾得到的直餾輕餾分油、固定床加氫得到的輕餾分油與重油原料以一定比例混合形成改質(zhì)降粘油，可有效降低原油粘度，增加其穩(wěn)定性滿足原油的管輸、船運及槽車運輸條件。2、重油原料經(jīng)過輕度改質(zhì)即可滿足劣質(zhì)油品的輸送問題，操作簡單，成本低，適于工業(yè)生產(chǎn)。3、在操作過程中無焦炭產(chǎn)生，可以保證設(shè)備長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。4、改質(zhì)減粘后的合成原油穩(wěn)定性好，可以長時間保存，無需再進行加氫處理。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3