一種減粘裂化熱停留時(shí)間估測方法及反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種減粘裂化熱停留時(shí)間估測方法及反 應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在石油化工領(lǐng)域，對于一些重質(zhì)高粘度的原料油--漁油或原油，大多需要進(jìn)行 減粘裂化反應(yīng)，其目的是使重質(zhì)高粘度原料油通過淺度熱裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較低粘度和較低 傾點(diǎn)的油，以達(dá)到燃料油的規(guī)格要求，或使其接近燃料油的規(guī)格。減粘裂化是原料油淺度熱 裂化過程，工業(yè)減粘裂化反應(yīng)的過程包括：首先，通過加熱爐將原料油加熱至高溫即反應(yīng)塔 入口溫度；然后，經(jīng)過設(shè)在反應(yīng)塔內(nèi)的反應(yīng)區(qū)、在適當(dāng)?shù)臏囟取毫l件下，進(jìn)行緩和的熱裂 化；再然后，向經(jīng)過熱裂化的原料油中注入急冷油使熱裂化反應(yīng)終止；最后，將生成油分離 為工業(yè)減粘油。
[0003] 現(xiàn)有的工業(yè)減粘裂化反應(yīng)大多為延遲減粘，即主要的減粘裂化反應(yīng)在反應(yīng)塔中進(jìn) 行，在實(shí)際生產(chǎn)中，除了原料油的化學(xué)性質(zhì)外，影響減粘裂化反應(yīng)的主要因素有反應(yīng)溫度、 反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)壓力，其中反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間存在著互補(bǔ)關(guān)系，即可采用高溫短時(shí)間的 方法或低溫長時(shí)間的方法來達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率，其中工業(yè)減粘裂化反應(yīng)中的反應(yīng)時(shí)間均指 的是為原料油在反應(yīng)塔中冷停留時(shí)間，即原料油在反應(yīng)塔中不考慮反應(yīng)狀態(tài)下的停留時(shí) 間，其中反應(yīng)塔中的原料油在反應(yīng)溫度下的熱停留時(shí)間小于所述冷停留時(shí)間。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中只能確定在反應(yīng)塔中原料油在反應(yīng)溫度下的熱停留時(shí)間小于原料油 在反應(yīng)塔中冷停留時(shí)間，而對于反應(yīng)塔中原料油在反應(yīng)溫度下的熱停留時(shí)間卻沒有具體的 計(jì)算或測定的方法，無法得知在反應(yīng)塔中原料油在反應(yīng)溫度下的熱停留時(shí)間是多久，對于 化學(xué)性質(zhì)不同的原料油，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇高溫短時(shí)間的方法或者低溫長時(shí)間的方法進(jìn)行 工業(yè)減粘裂化反應(yīng)，而不能確定該種原料油具體適用的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，通常導(dǎo)致反 應(yīng)塔的溫度遠(yuǎn)高于工業(yè)減粘裂化反應(yīng)所需要的反應(yīng)溫度，或?qū)е路磻?yīng)時(shí)間遠(yuǎn)超過工業(yè)減粘 裂化反應(yīng)所需要的反應(yīng)時(shí)間，不利于工業(yè)減粘裂化工藝條件的優(yōu)化，增加了工業(yè)減粘裂化 反應(yīng)的成本，降低了反應(yīng)塔的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)無法估測減粘裂化過程中反應(yīng)塔內(nèi)原料油在反應(yīng)溫度下熱停 留時(shí)間的問題，本發(fā)明提供了一種減粘裂化熱停留時(shí)間估測方法及反應(yīng)裝置。所述技術(shù)方 案如下：
[0007] -方面，提供了一種減粘裂化熱停留時(shí)間估測方法，所述估測方法包括：
[0008] 步驟1 :將原料油加入減粘反應(yīng)器中，所述原料油與工業(yè)減粘裂化反應(yīng)所用原料 油相同；
[0009] 步驟2 :在反應(yīng)壓力下，先將所述減粘反應(yīng)器以每分鐘1~5°C的速度加熱至 350°C，然后將所述減粘反應(yīng)器在1~3分鐘之內(nèi)加熱至反應(yīng)溫度初始值，使所述原料油 進(jìn)行減粘裂化反應(yīng)，所述減粘裂化反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生輕瓦斯油，將所述輕瓦斯油冷卻并收 集；
[0010] 步驟3 :設(shè)定所述減粘裂化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間，并按所述反應(yīng)時(shí)間設(shè)定值，將所述減 粘反應(yīng)器的反應(yīng)溫度降至反應(yīng)溫度結(jié)束值，然后將所述減粘反應(yīng)器的溫度在1~2分鐘之 內(nèi)降低到350°C，并且使所述減粘反應(yīng)器繼續(xù)降溫，當(dāng)所述減粘反應(yīng)器的溫度降到100°C以 下時(shí)，將所述減粘反應(yīng)器中得到的減粘油與所述輕瓦斯油混合得到減粘生成油；
[0011] 步驟4 :將所述減粘生成油與所述工業(yè)減粘裂化反應(yīng)得到的工業(yè)減粘油進(jìn)行實(shí)沸 點(diǎn)切割，得到兩種大于350°C的常壓減粘渣油，并對比所述兩種減粘渣油在100°C的運(yùn)動(dòng)粘 度，當(dāng)所述兩種減粘渣油在l〇〇°C的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值在規(guī)定值范圍以內(nèi)，則所述原料油 在所述減粘反應(yīng)器進(jìn)行減粘裂化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間即為工業(yè)減粘裂化反應(yīng)時(shí)原料油在反應(yīng) 塔內(nèi)的熱停留時(shí)間；若所述兩種減粘渣油在l〇〇°C的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值不在規(guī)定值范圍以 內(nèi)，則調(diào)整反應(yīng)時(shí)間設(shè)定值并重復(fù)上述步驟。
[0012] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)溫度初始值大于或等于360°C。
[0013] 更進(jìn)一步地，所述反應(yīng)溫度初始值與所述工業(yè)減粘裂化反應(yīng)塔入口的溫度相同。
[0014] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)溫度結(jié)束值與所述工業(yè)減粘裂化反應(yīng)塔出口的溫度相同。
[0015] 進(jìn)一步地，所述步驟2中，所述反應(yīng)壓力為0~0? 2MPa。
[0016] 進(jìn)一步地，所述步驟3中，所述反應(yīng)時(shí)間的設(shè)定值小于所述工業(yè)減粘裂化反應(yīng)的 冷停留時(shí)間。
[0017] 進(jìn)一步地，所述步驟4中，所述兩種減粘渣油在100°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值為減 粘生成油大于350°C常壓減粘渣油在100°C的運(yùn)動(dòng)粘度與工業(yè)減粘油大于350°C常壓減粘 渣油在100°C的運(yùn)動(dòng)粘度之差同工業(yè)減粘油大于350°C常壓減粘渣油在100°C的運(yùn)動(dòng)粘度 比值的絕對值，規(guī)定值范圍為0~2. 0%。
[0018] 另一方面，提供了一種減粘裂化反應(yīng)裝置，所述減粘裂化反應(yīng)裝置在包括：減粘反 應(yīng)器、加熱爐、冷凝器、接收器和壓力控制器，所述減粘反應(yīng)器設(shè)置在所述加熱爐上方，所述 加熱爐用于給所述減粘反應(yīng)器加熱，所述減粘反應(yīng)器、所述冷凝器和所述接收器內(nèi)部連通， 所述壓力控制器設(shè)置在所述接收器上方，工作時(shí)，所述減粘反應(yīng)器中的輕瓦斯油經(jīng)過所述 冷凝器進(jìn)入所述接收器，所述接收器中的不凝氣經(jīng)過所述壓力控制器排出。
[0019] 進(jìn)一步地，所述減粘裂化反應(yīng)裝置還包括補(bǔ)壓口，所述補(bǔ)壓口設(shè)置在所述減粘反 應(yīng)器上部。
[0020] 進(jìn)一步地，所述減粘裂化反應(yīng)裝置還包括輕瓦斯油出口，所述輕瓦斯油出口設(shè)置 在所述接收器下部，輕瓦斯油通過所述輕瓦斯油出口從所述接收器流出。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[0022] 本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M工業(yè)減粘裂化反應(yīng)，并將得到的減粘生成油與工業(yè)減粘油進(jìn) 行實(shí)沸點(diǎn)切割得到兩種大于350°C的常壓減粘渣油，比較兩種減粘渣油在相同溫度下的運(yùn) 動(dòng)粘度，且當(dāng)兩種減粘渣油在相同溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值在規(guī)定值范圍內(nèi)，可以準(zhǔn)確 估測出減粘裂化反應(yīng)過程中原料油在反應(yīng)塔中的熱停留時(shí)間，同時(shí)根據(jù)估測原料油熱停留 時(shí)間的方法可以推測出不同原料油最適合的反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間，并將減粘裂化反應(yīng)的反 應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間控制為最適合的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，降低了不必要的溫度，減少了不 必要的加熱時(shí)間，優(yōu)化減粘裂化反應(yīng)的操作，降低了工業(yè)減粘裂化反應(yīng)的成本，保證了反應(yīng) 塔的使用壽命；并且可根據(jù)減粘裂化反應(yīng)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)適合不同原料油的減粘裂 化裝置，為工業(yè)減粘裂化裝置工藝條件的優(yōu)化和工業(yè)裝置的升級改造提供依據(jù)，達(dá)到優(yōu)化 改進(jìn)設(shè)備的效果，滿足科研和生產(chǎn)的需求。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0024] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種減粘裂化熱停留時(shí)間估測方法流程圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的一種減粘裂化反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 其中，1減粘反應(yīng)器，2加熱爐，3冷凝器，4接收器，5壓力控制器，6補(bǔ)壓口，7輕瓦 斯油出口。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0028] 實(shí)施例一
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種減粘裂化熱停留時(shí)間估測方法，所述估測 方法包括：
[0030] 步驟1:將原料油加入減粘反應(yīng)器中，所述原料油與工業(yè)減粘裂化反應(yīng)所用原料 油相同；
[0031] 步驟2 :通過加熱爐給所述減粘反應(yīng)器以每分鐘1~5°C的速度加熱至350°C，因 為在反應(yīng)溫度不高于350°C時(shí)，原料油不會(huì)發(fā)生裂變反應(yīng)，然后繼續(xù)給減粘反應(yīng)器加熱，使 減粘反應(yīng)器的溫度在1~3分鐘之內(nèi)迅速升高到工業(yè)減粘裂化反應(yīng)塔入口溫度，并記錄減 粘裂化反應(yīng)開始的初始時(shí)間，同時(shí)，將減粘反應(yīng)器中的反應(yīng)壓力控制在〇~〇. 2MPa，減粘裂 化反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生輕瓦斯油，輕瓦斯油經(jīng)過冷凝器冷卻后進(jìn)入接收器；
[0032] 步驟3 :設(shè)定所述減粘裂化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間，將所述減粘反應(yīng)器的反應(yīng)溫度按照 反應(yīng)時(shí)間設(shè)定值均勻降至反應(yīng)溫度結(jié)束值，減粘裂化反應(yīng)時(shí)間設(shè)定值小于原料油進(jìn)行工業(yè) 減粘裂化反應(yīng)的冷停留時(shí)間，當(dāng)反應(yīng)溫度降至工業(yè)減粘裂化反應(yīng)塔的出口溫度時(shí)，記錄裂 化反應(yīng)結(jié)束的時(shí)間，然后在1~2分鐘以內(nèi)迅速將減粘反應(yīng)器的溫度降低到350°C，并且使 減粘反應(yīng)器繼續(xù)降溫，當(dāng)減粘反應(yīng)器的溫度降到l〇〇°C以下時(shí)，將減粘反應(yīng)器中得到的減粘 油與接收器中的輕瓦斯油混合，并得到減粘生成油；
[0033] 步驟4 :將所述減粘生成油與工業(yè)減粘裂化反應(yīng)得到的工業(yè)減粘油進(jìn)行實(shí)沸點(diǎn)切 害I]，并得到兩種大于350°C的常壓減粘渣油，并對比兩種減粘渣油在KKTC的運(yùn)動(dòng)粘度，當(dāng) 兩種渣油在l〇〇°C的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值大于2. 0%時(shí)，調(diào)整反應(yīng)時(shí)間，并重復(fù)上述反應(yīng)步驟， 直到兩種減粘渣油在l〇〇°C的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值不大于2. 0%，則所述減粘反應(yīng)器中原料油 裂化反應(yīng)時(shí)間即為現(xiàn)有技術(shù)原料油進(jìn)行減粘裂化時(shí)的熱停留時(shí)間，其中，所述工業(yè)減粘油 為工業(yè)塔式減粘裂化反應(yīng)后所有液體產(chǎn)品的混合油。
[0034] 本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M工業(yè)減粘裂化反應(yīng)，并將得到的減粘生成油與工業(yè)減粘油進(jìn) 行實(shí)沸點(diǎn)切割得到兩種大于350°C的常壓減粘渣油，比較兩種減粘渣油在相同溫度下的運(yùn) 動(dòng)粘度，且當(dāng)兩種減粘渣油在相同溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度相對差值在規(guī)定值范圍內(nèi)，可以準(zhǔn)確 估測出減粘裂化反應(yīng)過程中原料油在反