一種重質(zhì)油加工工藝及加工裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種重質(zhì)油的加工工藝，包括以下步驟：A)在隔絕空氣的條件下，將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到高溫油氣；B)將所述步驟A)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油。本發(fā)明提供的加工工藝在攪拌的條件下進(jìn)行重質(zhì)油的干餾反應(yīng)，既可以減少泡沫的發(fā)生量，又可以使重質(zhì)油原料被分散，增大液滴的蒸發(fā)面積，并且由于液滴表面曲率增加，蒸汽壓也會增加，使得重質(zhì)油在運(yùn)動過程中的氣化量大大增加，降低了重質(zhì)油制輕油中焦炭的生成量，從而提高了重質(zhì)油加工中的液體收率。本發(fā)明還提供了一種重質(zhì)油加工裝置。
【專利說明】
一種重質(zhì)油加工工藝及加工裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重質(zhì)油加工工藝及加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]重質(zhì)油是指瀝青和膠質(zhì)含量高、粘度較大的原油，由于其密度大，地下粘度高，也被稱為稠油。隨著常規(guī)石油的日趨減少，原油劣質(zhì)化、重質(zhì)化已成為全球性趨勢。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界重質(zhì)油技術(shù)可采資源達(dá)650億噸之多。因此，重質(zhì)油輕質(zhì)化的加工工藝逐漸成為科學(xué)工作者研究的重點(diǎn)。
[0003]目前重質(zhì)油輕質(zhì)化的加工工藝主要有熱裂化、減粘裂化和延遲焦化三種工藝，熱裂化工藝采用減壓柴油為原料，現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰；減粘裂化在石油煉廠中有一定的應(yīng)用，但是減粘裂化的轉(zhuǎn)化率較低，僅有20?25% ;延遲焦化可處理殘?zhí)己徒饘俸亢芨叩牧淤|(zhì)原料，提高輕質(zhì)油的收率和脫碳效率，有操作連續(xù)化、處理量大、靈活性強(qiáng)、脫碳效率高、投資和操作費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。我國的延遲焦化加工規(guī)模已超過9000萬噸/年。
[0004]延遲焦化是指將重質(zhì)油經(jīng)過加熱爐迅速升溫至495?505°C，再進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行焦化反應(yīng)，生成的輕質(zhì)產(chǎn)物從頂部逸出進(jìn)入分餾塔，分餾出富氣、粗汽油、柴油和重餾分油，殘留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出的一種工藝。一般都是一爐(加熱爐)二塔(焦化塔)或二爐四塔，加熱爐連續(xù)進(jìn)料，焦化塔輪換操作，是一種半連續(xù)工藝過程。盡管此工藝因一定的技術(shù)優(yōu)勢而得到了迅速發(fā)展，但其不足之處也隨著所加工重質(zhì)油性質(zhì)的進(jìn)一步變差而日趨明顯。其中，最為關(guān)鍵的問題是，現(xiàn)有的延遲焦化方法中，在焦炭塔生焦過程中會產(chǎn)生大量的焦炭和低值干氣，總液體收率(輕質(zhì)燃料油產(chǎn)品占重質(zhì)油原料的百分?jǐn)?shù))只有72 %?75 %，收率較低，使得石油資源的利用率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種重質(zhì)油的加工工藝及加工裝置，本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工工藝能夠提高重質(zhì)油的加工產(chǎn)品中的液體收率。
[0006]本發(fā)明提供一種重質(zhì)油的加工工藝，包括以下步驟:
[0007]A)在隔絕空氣的條件下，將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到高溫油氣；
[0008]B)將所述步驟A)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油。
[0009]優(yōu)選的，所述重質(zhì)油的密度為950?1000kg/m3;所述重質(zhì)油在280°C下的粘度為
0.01?0.03Pa.s ;所述重質(zhì)油的熱導(dǎo)率為0.04?0.06kcal/ (h.m.°C );所述重質(zhì)油的比熱為 2 ?3kJ/(kg.°C)o
[0010]優(yōu)選的，所述催化劑為包括環(huán)烷酸鈷、硝酸酯、酸化活性白土、硬脂酸甘油酯和氯化石蠟。
[0011]優(yōu)選的，所述重質(zhì)油與所述催化劑的質(zhì)量比為(96?98): (4?2)。
[0012]優(yōu)選的，所述干餾反應(yīng)的溫度為420?470 °C ;
[0013]所述干餾反應(yīng)的時間為2?4小時；
[0014]所述干餾反應(yīng)的壓力為-0.5?1.5KPa。
[0015]優(yōu)選的，所述干餾反應(yīng)的溫度通過電力加熱實現(xiàn)。
[0016]優(yōu)選的，所述冷凝后得到的油氣的溫度為40?50°C。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟B)后還包括以下步驟:所述步驟A)干餾反應(yīng)后還得到石油焦，所述步驟B分離后還得到干氣；
[0018]采用所述步驟B)得到的干氣將所述步驟A)得到的石油焦冷卻，得到冷卻的石油焦。
[0019]優(yōu)選的，所述冷卻的時間為I?1.5小時。
[0020]本發(fā)明提供一種重質(zhì)油加工裝置，包括；
[0021 ] 反應(yīng)器6，反應(yīng)器6設(shè)置有進(jìn)口和出口，反應(yīng)器6底部設(shè)置有電加熱裝置6-1，反應(yīng)器6內(nèi)部設(shè)置有機(jī)械除焦裝置6-2 ;
[0022]冷凝器10，冷凝器10設(shè)置有進(jìn)口和出口，冷凝器10的進(jìn)口與反應(yīng)器6的出口相連接;
[0023]和分離器12，分離器12設(shè)置有進(jìn)口和出口，分離器12的進(jìn)口與冷凝器10的出口相連接。
[0024]本發(fā)明提供了一種重質(zhì)油的加工工藝，包括以下步驟:A)在隔絕空氣的條件下，將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到高溫油氣；B)將所述步驟A)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油。本發(fā)明提供的加工工藝在攪拌的條件下進(jìn)行重質(zhì)油的干餾反應(yīng)，既可以減少泡沫的發(fā)生量，又可以使重質(zhì)油原料被分散，增大液滴的蒸發(fā)面積，并且由于液滴表面曲率增加，蒸汽壓也會增加，使得重質(zhì)油在運(yùn)動過程中的氣化量大大增加，降低了重質(zhì)油制輕油中焦炭的生成量，從而提高了重質(zhì)油加工中的液體收率。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明實施例中的重質(zhì)油加工裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明提供了一種重質(zhì)油的加工工藝，包括以下步驟:
[0028]A)在隔絕空氣的條件下，將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到石油焦和高溫油氣；
[0029]B)將所述步驟A)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油和干氣。
[0030]本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工工藝能夠提尚廣品的液體收率。
[0031]在隔絕空氣的條件下，本發(fā)明將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到高溫油氣。本發(fā)明優(yōu)選將所述重質(zhì)油和催化劑進(jìn)行預(yù)熱，然后將預(yù)熱后的重質(zhì)油和催化劑在隔絕空氣和攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到石油焦和高溫油氣。在本發(fā)明中，所述重質(zhì)油的密度優(yōu)選為950?1000kg/m3，更優(yōu)選為980kg/m3;所述重質(zhì)油在280°C下的粘度優(yōu)選為0.01?0.03Pa *s，更優(yōu)選為0.02Pa.s ;所述重質(zhì)油的熱導(dǎo)率為0.04?0.06kcal/(h.πι ?°C )，更優(yōu)選為0.056kcal/(kg ?°C );所述重質(zhì)油的比熱優(yōu)選為2?3kJ/ (kg ?°C ),更優(yōu)選為2.7kJ/(kg.V)。本發(fā)明對所述重質(zhì)油的來源沒有特殊的限制，在本發(fā)明中，所述重質(zhì)油優(yōu)選采用產(chǎn)地為加拿大卡爾加里的重質(zhì)油，該產(chǎn)地的重質(zhì)油質(zhì)量較國內(nèi)的重質(zhì)油質(zhì)量較差，但是采用本發(fā)明提供的加工工藝能夠得到具有較高液體收率的產(chǎn)品。
[0032]在本發(fā)明中，所述催化劑優(yōu)選包括環(huán)烷酸鈷、硝酸酯、酸化活性白土、硬脂酸甘油酯和氯化石蠟，更優(yōu)選包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分:35?50%的環(huán)烷酸鈷；40?55%的硝酸酯；1?3%的酸化活性白土 ；2?4%的硬脂酸甘油酯和4?6%的氯化石蠟；最優(yōu)選包括43%的環(huán)烷酸鈷；47%的硝酸酯；2%的酸化活性白土 ；3%的硬脂酸甘油酯和5%的氯化石蠟，所述催化劑中各原料的來源及所述催化劑的制備方法可參照申請?zhí)枮?00510002080.5的中國專利。在本發(fā)明中，所述重質(zhì)油和所述催化劑的質(zhì)量比優(yōu)選為(96?98):(4?2)，更優(yōu)選為97:3。
[0033]在本發(fā)明中，所述預(yù)熱的溫度優(yōu)選為50?95°C，更優(yōu)選為55?90°C，最優(yōu)選為60?85°C。本發(fā)明對所述預(yù)熱的時間和加熱方式?jīng)]有特殊的限制，能夠達(dá)到上述溫度即可。
[0034]完成所述預(yù)熱后，在隔絕空氣的條件下，本發(fā)明將預(yù)熱后的重質(zhì)油和催化劑在攪拌下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到石油焦和高溫油氣。本發(fā)明優(yōu)選采用惰性氣體和/或氮?dú)馀懦鏊龈绅s反應(yīng)環(huán)境中的空氣，更優(yōu)選采用氮?dú)?；所述干餾反應(yīng)的溫度優(yōu)選為420?470 V，更優(yōu)選為430?460°C，最優(yōu)選為440?450°C;所述干餾反應(yīng)的時間優(yōu)選為2?4小時，更優(yōu)選為2.5?3.5小時，最優(yōu)選為3小時；所述干餾反應(yīng)的壓力優(yōu)選為-0.5?1.5KPa，更優(yōu)選為O?IKPa ;所述干餾反應(yīng)的溫度優(yōu)選通過電力加熱的方式實現(xiàn)，更優(yōu)選采用電阻加熱和/或紅外加熱，采用以電為基礎(chǔ)的加熱方式實現(xiàn)所述干餾反應(yīng)溫度，不僅降低污染，還能提高傳熱效率。本發(fā)明優(yōu)選在反應(yīng)開始時進(jìn)行攪拌，當(dāng)所述反應(yīng)的溫度升至300?350°C時，停止攪拌，繼續(xù)加熱進(jìn)行干餾反應(yīng)。本發(fā)明優(yōu)選采用如申請?zhí)枮?01310293933.X的中國專利中所述的除焦裝置進(jìn)行攪拌，所述攪拌速度優(yōu)選為30?50轉(zhuǎn)/分，更優(yōu)選為35?45轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明優(yōu)選采用如圖1所示的反應(yīng)器6進(jìn)行所述干餾反應(yīng)。
[0035]完成所述干餾反應(yīng)后，本發(fā)明將所述干餾反應(yīng)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油，本發(fā)明優(yōu)選采用冷卻介質(zhì)對所述高溫油氣進(jìn)行冷凝，得到冷卻的油氣，然后將所述冷卻的油氣進(jìn)行分離，得到輕質(zhì)燃料油和干氣。在本發(fā)明中，所述冷卻介質(zhì)優(yōu)選為乙二醇溶液，所述冷卻介質(zhì)與所述高溫油氣進(jìn)行熱交換，將高溫油氣進(jìn)行冷卻，所述冷卻的時間優(yōu)選為2?4小時，更優(yōu)選為2.5?3.5小時；冷卻得到的油氣的溫度優(yōu)選為40?50°C，更優(yōu)選為42?48°C，最優(yōu)選為45?46°C。本發(fā)明對所述冷卻介質(zhì)的溫度和用量沒有特殊的限制，能夠在所述冷卻的時間內(nèi)將所述高溫油氣冷卻至上述溫度即可。本發(fā)明優(yōu)選采用冷凝器完成所述冷凝，對所述冷凝器的具體型號沒有特殊的要求。
[0036]完成所述冷凝后，本發(fā)明將所述冷卻的油氣進(jìn)行分離，得到輕質(zhì)燃料油和干氣，在本發(fā)明中，所述對油氣的分離以及分離所用的分離設(shè)備均為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法和設(shè)備，在此不再贅述。
[0037]在本發(fā)明中，為保證整個工藝流程的連續(xù)性，所述干餾反應(yīng)的速率、冷凝的速率和所述分離的速率應(yīng)保持一致。
[0038]得到所述輕質(zhì)燃料油和干氣后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的干氣對所述干餾反應(yīng)中生成的石油焦進(jìn)行冷卻，得到冷卻的石油焦。本發(fā)明優(yōu)選對所述干餾反應(yīng)得到的干氣依次進(jìn)行脫硫、除硝和壓縮后，再對所述石油焦進(jìn)行冷卻，得到冷卻的石油焦。在本發(fā)明中，所述對干氣的脫硫、除硝和壓縮的方法和所用的設(shè)備均為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法和設(shè)備，在此不再贅述。在本發(fā)明中，所述冷卻的石油焦的溫度優(yōu)選為200?230°C，更優(yōu)選為210?2200C ;所述冷卻的時間優(yōu)選為I?1.5小時，更優(yōu)選為1.2?1.3小時。本發(fā)明使用重質(zhì)油加工過程中產(chǎn)生的低溫干氣循環(huán)回來去冷卻石油焦，不但使整個工藝過程產(chǎn)生的氣體純凈度更高，也降低了吹掃氣體如氮?dú)獾氖褂昧?，進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0039]完成所述冷卻石油焦后，本發(fā)明優(yōu)選將所述冷卻得到的石油焦除去，本發(fā)明優(yōu)選采用如申請?zhí)枮?01310293933.X的中國專利中所述的除焦裝置進(jìn)行除焦，本發(fā)明采用該除焦裝置，使得整個工藝過程基本不產(chǎn)生污水，消除了對環(huán)境的污染。
[0040]除去石油焦后，本發(fā)明優(yōu)選將取出的石油焦在密閉的條件下進(jìn)行輸送，保證了焦炭在輸送過程中的零排放，有效地保護(hù)了環(huán)境。
[0041]本發(fā)明還提供了一種重質(zhì)油加工裝置，包括:
[0042]反應(yīng)器6，反應(yīng)器設(shè)置有進(jìn)口和出口，反應(yīng)器底部設(shè)置有電加熱裝置6-1，反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有機(jī)械除焦裝置6-2 ;
[0043]冷凝器10，冷凝器設(shè)置有進(jìn)口和出口，冷凝器的進(jìn)口與所述反應(yīng)器6的出口相連接;
[0044]和分離器12，分離器設(shè)置有進(jìn)口和出口，所述分離器的進(jìn)口與所述冷凝器的出口相連接。
[0045]參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例中的重質(zhì)油加工裝置示意圖，圖1中，I為吹掃氣體裝置，2為催化劑罐，3為重質(zhì)油罐，4為重質(zhì)油栗，5為催化劑栗，6為反應(yīng)器，6-1為加熱裝置，6-2為機(jī)械除焦裝置，7為吹掃氣體管道，8為高溫油氣管道，9為冷卻介質(zhì)輸入管道，10為冷凝器，11為冷卻介質(zhì)輸出管道，12為分離器，13為高壓風(fēng)機(jī)，14為輕質(zhì)油栗，15為輕質(zhì)油儲罐，16為除硫、脫硝裝置，17為壓縮機(jī)，18為干氣柜，19為干氣吹掃管道，20為吹掃氣體管道、21為密閉輸送裝置。
[0046]本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工裝置優(yōu)選包括吹掃氣體裝置1、催化劑罐2和重質(zhì)油罐3，優(yōu)選還包括重質(zhì)油栗4和催化劑栗5，所述吹掃氣體裝置1、催化劑罐2和重質(zhì)油罐3分別用于儲存吹掃氣體、催化劑和重質(zhì)油，所述重質(zhì)油栗4和催化劑栗5用于將所述重質(zhì)油和催化劑輸送至反應(yīng)器6，所述吹掃氣體裝置通過吹掃氣體管道20將所述吹掃氣體輸出，用于排出反應(yīng)裝置內(nèi)的空氣，所述催化劑罐2和重質(zhì)油罐3均設(shè)置有加熱裝置(圖中未標(biāo)出)，所述加熱裝置用于對重質(zhì)油和催化劑進(jìn)行預(yù)熱，所述加熱裝置的種類本發(fā)明不做特殊限制，所述吹掃氣體裝置1、催化劑罐2和重質(zhì)油罐3采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的存放吹掃氣體、催化劑和重質(zhì)油的設(shè)備即可。
[0047]本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工裝置包括反應(yīng)器6，所述反應(yīng)器6為重質(zhì)油和催化劑進(jìn)行干餾反應(yīng)的場所，所述反應(yīng)器6底部外層設(shè)置有電加熱裝置6-1，內(nèi)部設(shè)置有機(jī)械除焦裝置6-2，上部的兩個進(jìn)口(圖中未標(biāo)出)分別通過管道與重質(zhì)油栗4和催化劑栗5相連接，所述反應(yīng)器6的上部設(shè)置有吹掃氣體出口和高溫油氣出口，分別與吹掃氣體管道7和高溫油氣管道8相連接，所述吹掃氣體管道7用于吹掃氣體的吹掃，排出裝置內(nèi)的空氣，所述反應(yīng)器6的底部能夠打開，并連接有密閉輸送裝置21，用于將排出的石油焦輸送出去，所述電加熱裝置優(yōu)選為電阻加熱裝置和/或紅外加熱裝置，所述機(jī)械除焦裝置優(yōu)選為申請?zhí)枮?01310293933.X的中國專利中所述的除焦裝置。本發(fā)明將述電加熱裝置直接布置在所述反應(yīng)器上，并且利用所述機(jī)械除焦裝置在干餾反應(yīng)的同時進(jìn)行攪拌，大大提高了傳熱效率，使得整個生產(chǎn)周期縮短至3?3.5小時。
[0048]本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工裝置包括冷凝器10，所述冷凝器用于將所述干餾反應(yīng)得到的高溫油氣進(jìn)行冷凝。所述冷凝器連接有冷卻介質(zhì)輸入管道9、冷卻介質(zhì)輸出管道11、所述冷凝器10的進(jìn)口與所述反應(yīng)器6的高溫油氣出口之間通過高溫油氣管道8相連接，本發(fā)明對所述冷凝器的種類沒有特殊的限制。
[0049]本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工裝置包括分離器12，所述分離器用于將冷卻的油氣進(jìn)行分離，所述分離器12設(shè)置有油氣進(jìn)口、干氣出口和輕質(zhì)燃料油出口，所述分離器的油氣進(jìn)口與所述冷凝器的油氣出口通過管道相連接，所述冷凝器的輕質(zhì)燃料油出口通過管道與輕質(zhì)油儲罐15相連接，得到的輕質(zhì)油燃料通過輕質(zhì)油栗14輸送至輕質(zhì)油儲罐中；所述分離器內(nèi)部設(shè)置有捕霧器(圖中未標(biāo)出)，能夠阻礙液體向氣體管道流入，從而提高了液體收率。本發(fā)明對所述分離器、捕霧器、輕質(zhì)油儲罐和輕質(zhì)油栗的種類沒有特殊的限制。
[0050]本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工裝置優(yōu)選還包括干氣柜18，所述干氣柜用于儲存油氣分離得到的干氣，所述干氣柜設(shè)置有吹掃氣體進(jìn)口、干氣進(jìn)口、第一干氣出口和第二干氣出口，所述吹掃氣體進(jìn)口通過吹掃氣體管道7與反應(yīng)器6相連接，所述干氣進(jìn)口通過管道與所述冷凝器的干氣出口相連接，本發(fā)明優(yōu)選將所述分離器的干氣出口通過管道依次與脫硫除硝裝置16、壓縮機(jī)17和干氣柜18相連接，分離得到的干氣依次通過高壓風(fēng)機(jī)13、脫硫除硝裝置16和壓縮機(jī)17輸送至干氣柜中，所述干氣柜的第一干氣出口與反應(yīng)器6相連接，用于將干氣通入反應(yīng)器內(nèi)，與石油焦進(jìn)行換熱，冷卻石油焦，經(jīng)過換熱后的干氣再次經(jīng)所述冷凝器10和分離器12重新流入所述干氣柜18內(nèi)，如此反復(fù)直至石油焦冷卻完畢；所述第二干氣出口用于將剩余的干氣輸出。
[0051]參見圖1，圖1為本發(fā)明中的重質(zhì)油加工裝置示意圖，圖1中，I為吹掃氣體裝置，2為催化劑罐，3為重質(zhì)油罐，4為重質(zhì)油栗，5為催化劑栗，6為反應(yīng)器，6-1為加熱裝置，6-2為機(jī)械除焦裝置，7為吹掃氣體管道，8為高溫油氣管道，9為冷卻介質(zhì)輸入管道，10為冷凝器，11為冷卻介質(zhì)輸出管道，12為分離器，13為高壓風(fēng)機(jī)，14為輕質(zhì)油栗，15為輕質(zhì)油儲罐，16為除硫、脫硝裝置，17為壓縮機(jī)，18為干氣柜，19為干氣吹掃管道，20為吹掃氣體管道、21為密閉輸送裝置。
[0052]在第一個循環(huán)生產(chǎn)開始前，啟動吹掃氣體裝置1，打開吹掃氣體管道20使吹掃氣體進(jìn)入反應(yīng)器6排空，進(jìn)一步打開吹掃氣體管道7，使吹掃氮?dú)膺M(jìn)入干氣柜18對其進(jìn)行排空，為后續(xù)生產(chǎn)做準(zhǔn)備，所述吹掃氣體直接排入大氣當(dāng)中。當(dāng)所述反應(yīng)器6和所述干氣柜18內(nèi)的表壓均達(dá)到IKpa或以上值時，關(guān)閉所述吹掃氣體裝置1、所述吹掃氣體管道20及所述吹掃氣體管道7。
[0053]啟動催化劑罐2和重質(zhì)油罐3的加熱裝置，使催化劑和重質(zhì)油的溫度預(yù)熱到50?95°C，再經(jīng)催化劑栗5和重質(zhì)油栗4輸送至所述反應(yīng)器6內(nèi)。所述重質(zhì)原料油和催化劑的質(zhì)量比為(96?98):(4?2)。
[0054]啟加熱裝置6-1進(jìn)行加熱、啟動機(jī)械除焦裝置6-2對物料進(jìn)行攪拌，使所述反應(yīng)器6內(nèi)的物料的加熱至420?470°C，罐頂表壓為-0.5?1.5KPa，物料發(fā)生低溫催化干餾反應(yīng)，生成的高溫油氣通過高溫油氣管道8以氣態(tài)逸出所述反應(yīng)器6，進(jìn)入冷凝器10，反應(yīng)后的固體殘余物為石油焦。上述升溫、攪拌反應(yīng)持續(xù)時間為2h?4h。當(dāng)所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度升至300?350°C時，提升所述機(jī)械除焦裝置6-2至液面以上，并將其關(guān)閉。
[0055]在所述反應(yīng)器6升溫的同時，打開冷卻介質(zhì)輸入管道9及冷卻介質(zhì)輸出管道11，與所述高溫油氣進(jìn)行熱交換，使其冷卻至40?50°C，流入到分離器12中，經(jīng)分離得到輕質(zhì)燃料油和干氣。所述輕質(zhì)燃料油經(jīng)輕質(zhì)油栗14被運(yùn)輸至輕質(zhì)油儲罐15內(nèi)，所述干氣經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)13進(jìn)入脫硫、除硝裝置16進(jìn)行脫硫除硝，得到的干氣經(jīng)由壓縮機(jī)17進(jìn)入干氣柜18內(nèi)。
[0056]當(dāng)所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度升至420?470°C時，關(guān)閉所述加熱裝置6-1。打開干氣吹掃管道19，使干氣進(jìn)入所述反應(yīng)器6內(nèi)冷卻石油焦，進(jìn)一步，經(jīng)過換熱后的干氣再次經(jīng)冷凝器10和所述分離器12重新流入所述干氣柜18內(nèi)，如此反復(fù)直至所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度降至200?230°C，整個冷卻過程持續(xù)時間為I?1.5h。
[0057]關(guān)閉所述干氣吹掃管道19，打開所述反應(yīng)器的底開門設(shè)備，啟動機(jī)械除焦裝置6-2將石油焦排出，啟動位于所述底開門設(shè)備下部的密閉輸送裝置21，直接將焦炭運(yùn)向儲倉。
[0058]試驗結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工工藝得到的輕質(zhì)油的質(zhì)量占所述重質(zhì)油原料的75%?86%，所述石油焦占所述重質(zhì)油原料的8%?16%，所述干氣占所述重質(zhì)油原料的6%?9%。
[0059]本發(fā)明提供了一種重質(zhì)油的加工工藝，包括以下步驟:A)在隔絕空氣的條件下，將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到高溫油氣；B)將所述步驟A)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油。本發(fā)明提供的加工工藝在攪拌的條件下進(jìn)行重質(zhì)油的干餾反應(yīng)，既可以減少泡沫的發(fā)生量，又可以使重質(zhì)油原料被分散，增大液滴的蒸發(fā)面積，并且由于液滴表面曲率增加，蒸汽壓也會增加，使得重質(zhì)油在運(yùn)動過程中的氣化量大大增加，降低了重質(zhì)油制輕油中焦炭的生成量，從而提高了重質(zhì)油加工中的液體收率。試驗結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工工藝得到的輕質(zhì)油的質(zhì)量占所述重質(zhì)油原料的75%?86%。
[0060]進(jìn)一步的，由于本發(fā)明中利用電阻加熱裝置或紅外加熱裝置或其它以電為基礎(chǔ)的加熱裝置直接布置在反應(yīng)器上，且原料在發(fā)生低溫催化干餾反應(yīng)的同時伴有攪拌作用，大大提高了傳熱效率，加之催化劑的作用，使得所述干餾反應(yīng)的時間縮短至2?4小時，整個生產(chǎn)周期僅為3?5.5h。
[0061]重質(zhì)油原料只在反應(yīng)器內(nèi)才具備結(jié)焦的溫度和條件，并且每一循環(huán)都會把焦炭清理出去，避免了其堵塞設(shè)備和管道的可能性，為連續(xù)化生產(chǎn)創(chuàng)造了必要條件。
[0062]連續(xù)生產(chǎn)時，反應(yīng)器的溫度始終維持在270?470 °C，降低了溫差對反應(yīng)器疲勞變形、開裂的影響，從而提高其使用壽命。
[0063]在冷凝器的作用下使高溫油氣的溫度降到了 40?50°C，遠(yuǎn)低于輕質(zhì)油的液點(diǎn)，并且分離器中的捕霧器阻礙了液體向氣體管道流入，從而提高了液體收率。
[0064]煉制重質(zhì)油過程中產(chǎn)生的低溫干氣又直接通入反應(yīng)器內(nèi)冷卻石油焦，不但使整個工藝過程產(chǎn)生的氣體純凈度更高，也降低了吹掃氣體的使用量，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0065]生產(chǎn)中采用全自動機(jī)械除焦裝置，使得整個工藝過程基本不產(chǎn)生污水，消除了對環(huán)境的污染。
[0066]底開門下部連接有全密閉輸送裝置，保證了焦炭在輸送過程中的零排放，有效地保護(hù)了環(huán)境。
[0067]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種重質(zhì)油加工工藝及加工裝置進(jìn)行詳細(xì)描述，但不能將其理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0068]在以下實施例中，使用的重質(zhì)油產(chǎn)地為加拿大卡爾加里，重質(zhì)油的密度為980kg/m3，在 280°C下的粘度為 0.02Pa.s，熱導(dǎo)率為 0.04 ?0.06kcal/(h.m.。。)，比熱為 2.7kJ/(kg.°C )；
[0069]催化劑為化工對外經(jīng)濟(jì)合作中心提供，催化劑包含以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分:43%的環(huán)烷酸鈷；47%的硝酸酯；2%的酸化活性白土 ；3%的硬脂酸甘油酯和5%的氯化石蠟，其中，環(huán)烷酸鈷購自常州雪龍化工廠，硝酸酯購自上海實驗試劑有限公司，酸性活化白土由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸和活性白土混合得到，硫酸和白土的質(zhì)量比為1::4，活性白土購自北票市紅山白土廠，硬脂酸甘油酯購自廣州龍沙有限公司，氯化石蠟購自鞏義市金源化工廠。
[0070]實施例1
[0071]采用圖1所示的加工裝置加工重質(zhì)油:
[0072]將重質(zhì)油罐3和催化劑罐2內(nèi)部的物料預(yù)熱至50°C，將兩者按照質(zhì)量比98:2栗入到反應(yīng)器6中。啟動加熱裝置6-1和機(jī)械除焦裝置6-2分別進(jìn)行加熱和攪拌，物料開始發(fā)生低溫催化干餾反應(yīng)，當(dāng)所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度升至300°C時，提升所述機(jī)械除焦裝置6-2至液面以上，并將其關(guān)閉。至所述反應(yīng)器6內(nèi)部的物料被加熱至420°C時關(guān)閉所述加熱裝置6-1，整個低溫催化干餾時間持續(xù)為2小時，罐頂表壓力為-0.5KPa，生成的高溫油氣逸出并進(jìn)入冷凝器10內(nèi)。打開冷乙二醇循環(huán)水供水管道9及冷乙二醇循環(huán)水回水管道11，與所述高溫油氣進(jìn)行熱交換，使其冷卻至50°C，再經(jīng)由分離器12得到75.6%的輕質(zhì)油和10.8%的干氣，輕質(zhì)燃料油經(jīng)輕質(zhì)油栗14進(jìn)入輕質(zhì)油儲罐15內(nèi)，干氣經(jīng)除硫、脫硝裝置16、壓縮機(jī)17進(jìn)入干氣柜18內(nèi)。
[0073]完成低溫催化干餾反應(yīng)后，關(guān)閉所述加熱裝置6-1，打開干氣吹掃管道19，使干氣柜18內(nèi)的干氣進(jìn)入所述反應(yīng)器6內(nèi)冷卻石油焦，進(jìn)一步，經(jīng)過換熱后的干氣再次經(jīng)冷凝器10和所述分離器12重新流入所述干氣柜18內(nèi)，如此反復(fù)直至所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度降至230°C，整個冷卻過程持續(xù)時間為lh。關(guān)閉所述干氣吹掃管道19，打開所述反應(yīng)器6的底開門設(shè)備，啟動機(jī)械除焦裝置6-2將石油焦排出，啟動位于所述底開門設(shè)備下部的密閉輸送裝置21，直接將焦炭運(yùn)向儲倉。
[0074]實施例2
[0075]采用圖1所示的加工裝置加工重質(zhì)油:
[0076]預(yù)熱重質(zhì)油罐3和催化劑罐2內(nèi)部的物料至95°C，將兩者按照質(zhì)量比96:4栗入到反應(yīng)器6中。啟動加熱裝置6-1和機(jī)械除焦裝置6-2分別進(jìn)行加熱和攪拌，物料開始發(fā)生低溫催化干餾反應(yīng)，當(dāng)所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度升至350°C時，提升所述機(jī)械攪拌裝置6-2至液面以上，并將其關(guān)閉。直至所述反應(yīng)器6內(nèi)部的物料被加熱至470°C時關(guān)閉所述加熱裝置6-1，整個低溫催化干餾時間持續(xù)為4h，罐頂表壓力為1.5KPa，生成的高溫油氣逸出并進(jìn)入冷凝器10內(nèi)。打開冷乙二醇循環(huán)水供水管道9及冷乙二醇循環(huán)水回水管道11，與所述高溫油氣進(jìn)行熱交換，使其冷卻至40°C，再經(jīng)由分離器12得到83.7%的輕質(zhì)油和7.6%的干氣，所述輕質(zhì)油經(jīng)輕質(zhì)油栗14輸送至輕質(zhì)油儲罐15，所述干氣經(jīng)除硫、脫硝裝置16、壓縮機(jī)17流向干氣柜18。
[0077]完成低溫催化干餾反應(yīng)后，關(guān)閉所述加熱裝置6-1，打開干氣吹掃管道19，使干氣柜18內(nèi)的干氣進(jìn)入所述反應(yīng)器6內(nèi)冷卻石油焦，進(jìn)一步，經(jīng)過換熱后的干氣再次經(jīng)冷凝器10和所述分離器12重新流入所述干氣柜18內(nèi)，如此反復(fù)直至所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度降至200°C，整個冷卻過程持續(xù)時間為lh。關(guān)閉所述干氣吹掃管道19，打開所述反應(yīng)器6的底開門設(shè)備，啟動機(jī)械除焦裝置6-2將石油焦排出。啟動位于所述底開門設(shè)備下部的密閉輸送裝置21，直接將焦炭運(yùn)向儲倉。
[0078]實施例3
[0079]采用圖1所示的加工裝置加工重質(zhì)油:
[0080]預(yù)熱重質(zhì)油罐3和催化劑罐2內(nèi)部的物料至70°C，將兩者按照質(zhì)量比97:3栗入到反應(yīng)器6中。啟動加熱裝置6-1和機(jī)械除焦裝置6-2分別進(jìn)行加熱和攪拌，物料開始發(fā)生低溫催化干餾反應(yīng)，當(dāng)所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度升至315°C時，提升所述機(jī)械除焦裝置6-2至液面以上，并將其關(guān)閉。直至所述反應(yīng)器6內(nèi)部的物料被加熱至455°C時關(guān)閉所述加熱裝置6-1，整個低溫催化干餾時間持續(xù)為3h，罐頂表壓力為lKPa，生成的高溫油氣逸出并進(jìn)入冷凝器10內(nèi)。打開冷乙二醇循環(huán)水供水管道9及冷乙二醇循環(huán)水回水管道11，與所述高溫油氣進(jìn)行熱交換，使其冷卻至45°C，再經(jīng)由分離器12得到80.9%的輕質(zhì)油和8.6%的干氣，所述輕質(zhì)油經(jīng)輕質(zhì)油栗14輸送至輕質(zhì)油儲罐15，所述干氣經(jīng)除硫、脫硝裝置16、壓縮機(jī)17流向干氣柜18。
[0081]完成低溫催化干餾反應(yīng)后，關(guān)閉所述加熱裝置6-1，打開干氣吹掃管道19，使干氣柜18內(nèi)的干氣進(jìn)入所述反應(yīng)器6內(nèi)冷卻石油焦，進(jìn)一步，經(jīng)過換熱后的干氣再次經(jīng)冷凝器10和所述分離器12重新流入所述干氣柜18內(nèi)，如此反復(fù)直至所述反應(yīng)器6內(nèi)的溫度降至215°C，整個冷卻過程持續(xù)時間為1.2h。關(guān)閉所述干氣吹掃管道19，打開所述反應(yīng)器6的底開門設(shè)備，啟動機(jī)械除焦裝置6-2將石油焦排出。啟動位于所述底開門設(shè)備下部的密閉輸送裝置21，直接將焦炭運(yùn)向儲倉。
[0082]由以上實施例可以看出，本發(fā)明提供的重質(zhì)油加工工藝能夠有效提高重質(zhì)油加工的液體收率，并且降低成本、環(huán)境友好。
[0083]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種重質(zhì)油的加工工藝，包括以下步驟: A)在隔絕空氣的條件下，將重質(zhì)油和催化劑在攪拌的條件下進(jìn)行干餾反應(yīng)，得到高溫油氣； B)將所述步驟A)得到的高溫油氣依次進(jìn)行冷凝和分離，得到輕質(zhì)燃料油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工工藝，其特征在于，所述重質(zhì)油的密度為950?100kg/m3;所述重質(zhì)油在280°C下的粘度為0.01?0.03Pa.s ;所述重質(zhì)油的熱導(dǎo)率為0.04?0.06kcal/(h.m.°C );所述重質(zhì)油的比熱為 2 ?3kJ/ (kg.°C )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工工藝，其特征在于，所述催化劑包括環(huán)烷酸鈷、硝酸酯、酸化活性白土、硬脂酸甘油酯和氯化石蠟。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工工藝，其特征在于，所述重質(zhì)油與所述催化劑的質(zhì)量比為(96 ?98): (4 ?2)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工工藝，其特征在于，所述干餾反應(yīng)的溫度為420?470 0C ； 所述干餾反應(yīng)的時間為2?4小時； 所述干餾反應(yīng)的壓力為-0.5?1.5KPa。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工工藝，其特征在于，所述干餾反應(yīng)的溫度通過電力加熱實現(xiàn)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工工藝，其特征在于，所述冷凝后得到的油氣的溫度為40 ?50°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任意一項所述的加工工藝，其特征在于，所述步驟A)干餾反應(yīng)后還得到石油焦，所述步驟B分離后還得到干氣； 所述步驟B)后還包括以下步驟: 采用所述步驟B)得到的干氣將所述步驟A)得到的石油焦冷卻，得到冷卻的石油焦。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工工藝，其特征在于，所述冷卻的時間為I?1.5小時。10.一種重質(zhì)油加工裝置，包括: 反應(yīng)器6，反應(yīng)器6設(shè)置有進(jìn)口和出口，反應(yīng)器6底部設(shè)置有電加熱裝置6-1，反應(yīng)器6內(nèi)部設(shè)置有機(jī)械除焦裝置6-2 ; 冷凝器10，冷凝器10設(shè)置有進(jìn)口和出口，冷凝器10的進(jìn)口與反應(yīng)器6的出口相連接； 和分離器12，分離器12設(shè)置有進(jìn)口和出口，分離器12的進(jìn)口與冷凝器10的出口相連接。
【文檔編號】C10G57/00GK105985804SQ201510100657
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月6日
【發(fā)明人】張春偉, 曹志德, 瞿吉利, 李艷芬, 寧子超
【申請人】湖南萬通科技股份有限公司