本發(fā)明涉及重質(zhì)油改質(zhì)減粘，具體涉及一種溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減粘的方法。

背景技術(shù)：

1、減黏裂化是一種成熟的不生成焦炭的熱加工技術(shù)，一般用于處理黏度較大的重質(zhì)油，主要目的是提高重質(zhì)油的流動(dòng)性，改善傾點(diǎn)和黏度，經(jīng)過(guò)減黏處理后的油品可以為催化裂化或者焦化等工藝提供原料，也可以用于生產(chǎn)符合一定規(guī)格要求的燃料油。

2、目前的減黏裂化工藝普遍存在減黏深度和改質(zhì)油安定性難以兼顧的問(wèn)題。除此之外，重質(zhì)油高溫裂化后得到的裂化產(chǎn)物往往需要進(jìn)一步進(jìn)行加氫處理，受氫氣來(lái)源和加氫工藝成本高的影響，其工業(yè)化應(yīng)用受限。

3、因此，亟待提供一種既可提高減黏裂化深度又可保證減黏裂化后油品安定性的重質(zhì)油改質(zhì)減黏工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的減黏深度和油品安定性難以兼顧的問(wèn)題，提供一種重質(zhì)油改質(zhì)減粘工藝。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，包括以下步驟：

3、(1)將重質(zhì)油進(jìn)行切割，得到輕油餾分和重油餾分；

4、(2)將所述重油餾分與溶劑混合，在所述溶劑的超臨界環(huán)境下進(jìn)行第一步裂化反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物，將所述中間產(chǎn)物與供氫劑接觸，發(fā)生第二步裂化反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物；

5、(3)將所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，得到回收溶劑和裂化產(chǎn)物。

6、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，步驟(2)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)常規(guī)技術(shù)知識(shí)決定重油餾分、溶劑和供氫劑的用量，在此不做具體限定，本發(fā)明中，所述重油餾分和溶劑的質(zhì)量比為1：0.5-5，優(yōu)選為1：1-3；所述供氫劑占所述重油餾分質(zhì)量的0.1-10％，優(yōu)選0.3-2％。

7、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，步驟(2)中，所述溶劑分為a部分溶劑和b部分溶劑，所述a部分溶劑與所述重油餾分混合預(yù)熱到溫度≤350℃，然后與單獨(dú)預(yù)熱的所述b部分溶劑混合，所述b部分溶劑預(yù)熱到比所述裂化反應(yīng)的溫度高5-40℃；所述a部分溶劑占所述重油餾分質(zhì)量的5％-50％，優(yōu)選為10％-30％。

8、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)常規(guī)技術(shù)知識(shí)決定裂化反應(yīng)的反應(yīng)條件，在此不做具體限定。本發(fā)明中，第一步裂化反應(yīng)和第二步裂化反應(yīng)的反應(yīng)相同，或在第二步反應(yīng)時(shí)根據(jù)實(shí)際反應(yīng)情況做適當(dāng)調(diào)整。本發(fā)明中所述第一步裂化反應(yīng)的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為320-430℃，優(yōu)選為380-420℃；反應(yīng)壓力為6-15mpa，優(yōu)選為8-12mpa；反應(yīng)時(shí)間為1-45min，優(yōu)選為1-20min；所述第二步裂化反應(yīng)的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為320-430℃，優(yōu)選為380-420℃；反應(yīng)壓力為6-15mpa，優(yōu)選為8-12mpa；反應(yīng)時(shí)間為1-30min，優(yōu)選為1-15min。本發(fā)明中優(yōu)選第二步裂化反應(yīng)的反應(yīng)溫度與第一步裂化反應(yīng)相同。在本發(fā)明中，第一步裂化反應(yīng)和第二步裂化反應(yīng)可以在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，也可以在兩個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。當(dāng)?shù)谝徊搅鸦磻?yīng)和第二步裂化反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，可通過(guò)控制第二步裂化反應(yīng)中供氫劑的進(jìn)料位置，將一個(gè)列管式固定床反應(yīng)器分成兩個(gè)反應(yīng)區(qū)。

9、本發(fā)明所述的溶劑分為a部分和b部分，a部分與重油餾分混合進(jìn)反應(yīng)系統(tǒng)，a部分溶劑起到稀釋作用，使混合體系黏度降低，在管路和加熱爐管中流動(dòng)性好，避免高黏度重油掛壁，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行加熱爐管導(dǎo)致緩慢結(jié)焦現(xiàn)象。該技術(shù)方案尤其適合黏度大的環(huán)烷基重油。

10、供氫劑通過(guò)提供活潑氫能飽和稠環(huán)芳碳自由基，使得重油熱裂化過(guò)程中的縮合反應(yīng)受到部分抑制。需要指出的是，供氫劑在裂化體系中的存在不僅能夠飽和芳碳自由基，同時(shí)也能飽和引發(fā)熱裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的烷基碳自由基，造成自由基濃度下降。這使得熱裂化的引發(fā)時(shí)間大幅延長(zhǎng)，降低了熱裂化反應(yīng)效率。因此傳統(tǒng)的在裂化原料中直接添加供氫組分同步進(jìn)行熱裂化的方式普遍造成重油熱裂化網(wǎng)絡(luò)的引發(fā)和鏈傳播效率滯后。本發(fā)明在反應(yīng)后期加入供氫劑，一方面不影響前期裂化反應(yīng)中烴產(chǎn)生的自由基濃度，第二是所添加的供氫劑可充分用以飽和有縮合生焦傾向的稠環(huán)芳炭自由基，不會(huì)造成無(wú)謂浪費(fèi)。

11、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，所述供氫劑中還包括補(bǔ)充溶劑，所述補(bǔ)充溶劑占所述重油餾分質(zhì)量的5％-25％、優(yōu)選的10％-20％。在該過(guò)程中加入補(bǔ)充溶劑可以起到強(qiáng)化傳質(zhì)的作用，在保證相當(dāng)?shù)慕叼ばЧ彤a(chǎn)物安定性的前提下，提高反應(yīng)效率，縮短第二步反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間。本發(fā)明中補(bǔ)充溶劑與第一步裂化反應(yīng)中所用的溶劑種類相同或不同，本發(fā)明中為方便操作，優(yōu)選二者相同。

12、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，步驟(3)中所述的分離為本領(lǐng)域常用的分離方式，如可以為閃蒸，閃蒸在閃蒸器中進(jìn)行。本發(fā)明對(duì)閃蒸器的操作不做特殊限定，按照本領(lǐng)域的常規(guī)操作進(jìn)行即可。得到的回收溶劑可以返回步驟(2)中循環(huán)使用。當(dāng)?shù)谝徊搅鸦磻?yīng)中的溶劑與在所述第二步裂化反應(yīng)中的補(bǔ)充溶劑不相同時(shí)，可將回收溶劑進(jìn)行分離，然后分別返回第一步裂化反應(yīng)和第二步裂化反應(yīng)中循環(huán)使用。

13、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，還包括步驟(4)，將所述輕油餾分和裂化產(chǎn)物混合，得到改質(zhì)油。將輕油餾分和裂化產(chǎn)物或預(yù)處理產(chǎn)物進(jìn)行混合，可進(jìn)一步降低改質(zhì)油的黏度，提高改質(zhì)油的穩(wěn)定性。

14、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，在將所述輕油餾分和裂化產(chǎn)物混合前，對(duì)所述裂化產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理產(chǎn)物；將所述輕油餾分和預(yù)處理產(chǎn)物混合，得到改質(zhì)油；

15、其中，所述預(yù)處理包括：先將所述裂化產(chǎn)物進(jìn)行精餾，得到輕質(zhì)油和重質(zhì)油；其中，所述輕質(zhì)油和重質(zhì)油的切割溫度為200-280℃；然后將所述輕質(zhì)油進(jìn)行沉降，以脫除二烯烴；之后將完成沉降后的輕質(zhì)油與重質(zhì)油進(jìn)行混合，得到預(yù)處理產(chǎn)物。在本發(fā)明中，經(jīng)過(guò)沉降處脫除二烯烴，可以避免二烯烴在放置過(guò)程中自聚沉淀，影響改質(zhì)油的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

16、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，所述沉降在10～30℃下進(jìn)行，沉降時(shí)間為4-10天，優(yōu)選為5-7天。沉降結(jié)束后對(duì)油品進(jìn)行顧慮，過(guò)濾在室溫下進(jìn)行，本發(fā)明對(duì)過(guò)濾方式不做特殊限定。

17、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，所述改質(zhì)油的穩(wěn)定性為1-2級(jí)，50℃運(yùn)動(dòng)黏度≤300mm2/s，優(yōu)選為50-200mm2/s。

18、現(xiàn)有技術(shù)方案中，重油餾分和溶劑分別采用獨(dú)立的加熱爐預(yù)熱，兩股單獨(dú)物流從出加熱爐到匯合管路，再到裂化反應(yīng)器之間的管道較長(zhǎng)，散熱較為嚴(yán)重，為了彌補(bǔ)，溶劑實(shí)際需要預(yù)熱到的溫度比通過(guò)比熱容計(jì)算得到的理論溫度高出很多。

19、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，在第一步裂化反應(yīng)之前通過(guò)一爐三管式預(yù)熱爐對(duì)重油餾分、溶劑和供氫劑進(jìn)行預(yù)熱，所述預(yù)熱爐從上到下梯度升溫，通過(guò)設(shè)置加熱爐壁到合適的溫度使得位于不同出口位置的物料達(dá)到相應(yīng)的溫度。所述重油餾分在預(yù)熱爐的上部爐管完成預(yù)熱出加熱爐，全部溶劑從預(yù)熱爐的下部爐管完成預(yù)熱出加熱爐，與預(yù)熱后的重油餾分進(jìn)入預(yù)混管道；或所述a部分溶劑和重油餾分在預(yù)熱爐的上部爐管完成預(yù)熱出加熱爐，b部分溶劑在預(yù)熱爐的下部爐管完成預(yù)熱出加熱爐，與預(yù)熱后的a部分溶劑和重油餾分混合物進(jìn)入預(yù)混管道，所述預(yù)混管道進(jìn)口靠近最上的爐管出口。預(yù)混管道出口和預(yù)熱供氫劑的爐管直接連接裂化裝置。

20、350℃被認(rèn)為是重油中自由基開(kāi)始引發(fā)的溫度，長(zhǎng)時(shí)間處于350℃以上加熱溫度會(huì)緩慢生焦，長(zhǎng)期處于350℃以下溫度，降低了爐管長(zhǎng)期使用結(jié)焦的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明中，將重油餾分在預(yù)熱爐的最上部進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱到不高于350℃的溫度，出加熱爐管；提高溶劑預(yù)熱的溫度，達(dá)到350℃后進(jìn)入預(yù)熱爐的中下部繼續(xù)加熱到目標(biāo)溫度，爐管從預(yù)熱爐內(nèi)返回到爐中上部重油餾分出預(yù)熱爐的位置附近出加熱爐。含供氫劑的物料加熱到反應(yīng)溫度出加熱爐。跟現(xiàn)有技術(shù)相比，溶劑需要預(yù)熱到的溫度更低，具有顯著的節(jié)能功效，且節(jié)省一臺(tái)加熱爐，整個(gè)工藝流程布局上更簡(jiǎn)潔。

21、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，所述預(yù)混管道目的為加強(qiáng)溶劑和重油餾分的傳質(zhì)，具體的結(jié)構(gòu)形式不做限定，本發(fā)明中預(yù)混管道可以為靜態(tài)混合器、文丘里管和擴(kuò)徑管道中的一種或幾種，當(dāng)選用靜態(tài)混合器時(shí)，物料可以是以y字型管道進(jìn)入靜態(tài)混合器，瞬間對(duì)沖后進(jìn)一步在靜態(tài)混合器中混合均勻，靜態(tài)混合器可以是具有錯(cuò)流式旋轉(zhuǎn)螺紋內(nèi)構(gòu)件，也可以采取內(nèi)部填料方式增加停留時(shí)間；當(dāng)選用文丘里管時(shí)，文丘里管可以是一級(jí)或多級(jí)文丘里管，全部溶劑或預(yù)熱的b部分溶劑直接連入文丘里管，重油餾分或預(yù)熱的a部分溶劑和重油餾分從文丘里管縮徑處進(jìn)入管道；當(dāng)選用擴(kuò)徑管道時(shí)，擴(kuò)徑管道的內(nèi)徑為爐管內(nèi)徑的2～3倍，重油餾分或預(yù)熱的a部分溶劑和重油餾分直接進(jìn)入擴(kuò)徑管道，全部溶劑或預(yù)熱的b部分溶劑從擴(kuò)徑管道側(cè)面1/4～3/4位置處進(jìn)擴(kuò)徑管道，一方面物料降低線速度，增加停留時(shí)間，強(qiáng)化混合，另一方面混合空間增大，重油餾分直接流經(jīng)噴入的超臨界流體后瞬間打散混入溶劑出，出混合管道，保證充分傳質(zhì)。

22、本發(fā)明中，溶劑預(yù)熱溫度不作特別說(shuō)明，根據(jù)所采用的溶劑類型和溶劑用量決定，根據(jù)重油餾分和溶劑的比熱容和用量計(jì)算得到，含重油餾分的物料從常溫20℃預(yù)熱到320～350℃，反應(yīng)溫度為390～430℃，劑油比為1:1～3:1時(shí)，溶劑需要預(yù)熱的溫度，通常設(shè)置為390～500℃。含供氫劑的物料直接設(shè)置為反應(yīng)溫度。

23、本發(fā)明中，使混合物流達(dá)到反應(yīng)溫度的措施更主要依賴于重油餾分和溶劑混合后達(dá)到的溫度以及散熱的影響，為了減少管道散熱，需要注意兩個(gè)要點(diǎn)，一是預(yù)熱爐出口物料經(jīng)預(yù)混管道，再到減黏反應(yīng)器入口之間的距離要盡可能短，二是管道伴熱保溫措施一定要好，稍高于預(yù)混反應(yīng)器出口溫度，使得達(dá)到裂化反應(yīng)器入口處的溫度正好為反應(yīng)溫度。裂化反應(yīng)器的設(shè)置溫度不作特別說(shuō)明，本質(zhì)上起保溫作用。根據(jù)反應(yīng)器入口溫度設(shè)置壁溫，使得混合物流在裂化反應(yīng)器中停留時(shí)間內(nèi)均處于反應(yīng)溫度條件下。

24、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際重質(zhì)油具體類型選擇輕油餾分和重油餾分的切割溫度，在此不做特殊限定。本發(fā)明中所述輕油餾分和重油餾分的切割溫度為200-540℃。重質(zhì)油的切割在蒸餾塔中進(jìn)行。其中，本發(fā)明對(duì)蒸餾塔的操作不做特殊限定，按照本領(lǐng)域的常規(guī)操作進(jìn)行即可。

25、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，本發(fā)明對(duì)重質(zhì)油種類不做特殊限定，本發(fā)明中所述重質(zhì)油選自凝點(diǎn)在30℃以上的石蠟基原油、中間基原油和環(huán)烷基原油中的一種或多種，當(dāng)重質(zhì)油為石蠟基原油時(shí)，切割溫度為350-540℃，優(yōu)選為420-520℃；當(dāng)重質(zhì)油為中間基原油時(shí)，切割溫度為280-540℃，優(yōu)選為300-500℃；當(dāng)重質(zhì)油為環(huán)烷基原油時(shí)，所述切割溫度為200-500℃，優(yōu)選為200-450℃。

26、本發(fā)明所述的溶劑介入的重質(zhì)油改質(zhì)減黏的方法，對(duì)溶劑和供氫劑的種類不做特殊限定，為本領(lǐng)域中常用物質(zhì)，優(yōu)選本發(fā)明中所述溶劑為單環(huán)環(huán)烷烴和/或單環(huán)芳烴，所述單環(huán)環(huán)烷烴選自環(huán)戊烷和/或環(huán)己烷，所述單環(huán)芳烴選自苯、甲苯、二甲苯中的一種或多種；所述供氫劑為環(huán)烷基芳烴，所述環(huán)烷基芳烴為四氫萘、十氫萘、二氫蒽中的一種或多種。

27、本發(fā)明有益效果：

28、本發(fā)明中提供的重質(zhì)油改質(zhì)減黏工藝，可以在確保提高減黏裂化深度的同時(shí)保證改質(zhì)油的安定性，工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化推廣。

29、本發(fā)明在反應(yīng)后期加入供氫劑，一方面不影響前期裂化反應(yīng)中烴產(chǎn)生的自由基濃度，第二是所添加的供氫劑可充分用以飽和有縮合生焦傾向的稠環(huán)芳炭自由基，不會(huì)造成無(wú)謂浪費(fèi)。

30、本發(fā)明使用一個(gè)預(yù)熱爐對(duì)重油餾分、溶劑和加氫劑進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)配合預(yù)混管道進(jìn)行強(qiáng)化傳質(zhì)可減少預(yù)熱器的數(shù)量，同時(shí)減少散熱。