专利名称：一种多产化工轻油的延迟焦化方法
技术领域：
本发明属于一种在不存在氢的情况下烃油的非催化热裂化方法，更具体地说，是一种多产化工轻油的延迟焦化方法。
背景技术：
由于我国原油馏分偏重，轻馏分所占比例较小，直馏石脑油和轻柴油收率约为30m％左右，提供给乙烯装置的原料大部分是轻柴油和石脑油，轻烃很少。同时，我国的炼油厂为了保证芳烃产品和高辛烷值汽油的生产和高等级车用柴油的生产，满足不断扩大的轻质燃料油的市场需求，必须消耗大量直馏轻质油，这样，形成了蒸汽裂解和炼油加工工艺共争直馏轻质油的局面。
烃类化合物的焦化反应属于自由基反应，异构化和氢转移的反应很少，因而裂化的产物主要为直链烷烃，其汽油组分辛烷值很低，很少作为汽油调和组分。虽然焦化轻质馏分油含有大量的直链烃，不是优良的发动机燃料，但是用作水蒸汽裂解生产乙烯的原料，乙烯产率却很高，是生产乙烯的优质原料。
我国原油中渣油约占40m％左右，来源广，价格便宜。延迟焦化工艺采用渣油作为原料，延迟焦化总加工能力已超过2000×104t/a，这样将生成约300×104t/a的轻质油，为扩大乙烯裂解原料提供了良好的来源。应用延迟焦化工艺使渣油轻质化生产乙烯裂解原料，将有效的缓解乙烯原料紧张的局面，促进乙烯工业的发展。
延迟焦化是一种成熟的、已被广泛应用的重油转化工艺。它是将低价值的渣油经深度裂化转化为高价值的馏分油、气体以及副产品焦炭的热加工工艺。延迟焦化工艺过程为原料油经加热炉加热后进入分馏塔，与焦炭塔来的油气换热，再与循环油一起进入加热炉辐射段加热到焦化温度，高温物料进入焦化塔后发生热裂化和缩合反应，裂化反应产生的油气进入分馏塔分馏出气体、汽油、柴油、蜡油以及循环油，缩合产生的焦炭聚集在焦炭塔内，当焦化塔充满焦炭时，焦化反应物料切换到另外一个焦炭塔继续操作，原来的焦炭塔进行冷却除焦操作。常规延迟焦化的操作条件为焦化塔顶压力0.15～0.20MPa，循环比0.3～0.4，加热炉出口温度495～505℃。
为了提高焦化液体产品收率，US5645712A以及CN85103235A提出采用使用“非焦化”的轻烃稀释组分提高焦化塔内液体烃的反应温度，轻烃组分的流程范围一般在168～454℃，最好为265～343℃柴油组分，轻组分与原料比例为0～1.0最好为0.1～0.2，最后使焦炭塔内温度提高2.8～8.3℃，提高液体产品收率，降低焦炭收率，该方法需要增加加热炉以及各种动力设备、增加能耗。该方法增加的液体产品主要是蜡油组分，不适宜作为生产乙烯的原料。
为了提高化工轻油收率，CN1087665A提出由渣油制取乙烯原料油的方法，通过焦化蜡油循环和再裂化，使渣油除一部分转化为副产的石油焦外，绝大部分都转化为制取乙烯的原料油。该方法的缺点是增加了焦化循环油的量，降低了焦化装置的渣油加工能力或需要新增加热炉设备进行焦化蜡油裂化，同时使焦化装置能耗提高。
为了扩大生产乙烯的原料来源，解决轻质油供应不足的问题，US6179993B1提出一个由渣油原料制备烯烃的方法，其特征在于原料与移动固体热载体短时间接触，反应温度控制在760℃～790℃，反应气相停留时间小于0.5秒，而固体载体停留时间为5～60秒。在反应区同时以0.2～0.5磅蒸汽/磅原料的流量注入蒸汽。该发明还包括固体载体的加热、循环、油气分离以及分馏等步骤。该发明采用流化短接触反应器，技术复杂、投资操作成本高，工艺设备技术不成熟，风险较大。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种多产化工轻油即乙烯原料的延迟焦化方法，以克服现有技术的不足。
本发明的另一目的是减少加热炉辐射段进料量，降低炉子的热负荷，相应提高加热炉和辐射进料泵处理焦化原料的能力。
本发明的目的还在于减少装置的循环量，减少加热炉燃料消耗和进料泵流量，以降低能耗。
本发明提供的方法包括
原料油与循环油一起进入加热炉加热至焦化温度后进入焦化塔，焦化塔顶表压为0.2～2.0MPa，裂化反应产生的油气进入分馏塔分馏出气体、汽油、柴油、蜡油以及循环油，其中循环油与原料油一起进入加热炉，缩合产生的焦炭聚集在焦炭塔内。
该方法利用减压渣油等原料生产化工轻油，与常规焦化相比，提高化工轻油收率；与大循环比焦化相比，化工轻油收率相当，但相对提高焦化装置处理能力40％以上，使原料单位能耗降低10％以上。
具体实施例方式
本发明提供的技术方案是这样具体实施的焦化原料经原料泵送到焦化加热炉对流段加热，对流段出口温度控制在320～380℃左右，然后进分馏塔与焦化塔顶油气逆流接触换热，与塔底循环油一起进加热炉辐射段，加热至焦化温度485～510℃，进焦化塔进行裂化和缩合反应，根据原料特性和焦化产品分布要求，焦化塔顶表压控制在为0.2～2.0MPa最好为0.3～1.5MPa。由于焦化塔压力提高，裂化产生的重组分难以挥发，停留在焦化塔内继续进行二次裂化，提高了焦化原料在焦化塔内停留时间和裂化深度。焦化塔顶油气组成与常规延迟焦化相比变轻，轻组分比例在焦化产品中提高。由于系统压力提高，油气密度相对提高，使油气体积相对变小，降低了油气线速，提高了装置处理能力。
焦化塔顶油气进入分馏塔切割成气体、汽油(即化工轻油)、柴油、蜡油、塔低重蜡油(即循环油)等不同馏分，分馏塔顶表压控制在为0.2～2.0MPa最好为0.3～1.5MPa。由于焦化油气中重组分减少，使循环油量减少，在保持相同蜡油收率时，循环油量减少，导致辐射进料量减少，相对提高了装置的处理量。
由于系统压力提高，使焦化气体密度提高，气体压缩机入口压力提高，提高了压缩机的实际处理能力，降低压缩机单位气体量的能耗。
以上所述的焦化原料包括重质原油和任何原油的常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化澄清油、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油、脱沥青油、脱油沥青及两种或两种以上的混合油。由于本发明所用的焦化原料均为重油，因此，不存在和生产发动机燃料争夺原料的问题。
本发明的优点在于利用减压渣油生产化工轻油，与常规焦化相比，提高化工轻油收率；与大循环比焦化相比，化工轻油收率相当，但相对提高焦化装置处理能力40％以上，使原料单位能耗降低10％以上。
下面的实施例将对本方法予以进一步的说明，但并不因此限制本方法。
对比例1本对比例采用重质原油为原料，进行常规压力下的焦化试验，焦化塔顶压力为0.17MPa，焦化循环比为常规循环比即0.4。工艺条件和产品收率列于表1，从表1可以看出，焦化汽油收率仅为13.23重％。
对比例2本对比例的原料与对比例1的相同，也进行常规压力下的焦化试验，焦化塔顶表压为0.17MPa，焦化循环比为大循环比0.92。工艺条件和产品收率列于表1，从表1可以看出，焦化汽油收率为16.67重％。
实施例1本实施例的原料与对比例1的相同，焦化塔顶表压为0.3MPa，焦化循环比为0.3。工艺条件和产品收率列于表1，从表1可以看出，焦化汽油收率为15.17重％。与对比例1相比，提高焦化塔顶压力，循环比低于常规循环比，焦化汽油收率提高了14.6％。
实施例2本实施例的原料与实施例1的相同，焦化塔顶表压为0.7MPa，焦化循环比仍为0.3。工艺条件和产品收率列于表2，从表2可以看出，焦化汽油收率为17.41重％。与对比例1相比，提高焦化塔顶压力，焦化汽油收率提高了31.6％；与对比例2相比，焦化汽油收率相当，循环比远低于大循环比0.92，装置处理能力提高47％。
实施例3本实施例的原料与实施例1的相同，焦化塔顶表压为1.0MPa，焦化循环比仍为0.3。工艺条件和产品收率列于表2，从表2可以看出，焦化汽油收率高达18.63重％。与对比例1相比，提高焦化塔顶压力，焦化汽油收率提高了37.8％；与对比例2相比，焦化汽油收率相当，循环比远低于大循环比0.92，装置处理能力提高47％。
实施例4本实施例的原料为减压渣油，焦化塔顶表压为1.5MPa，焦化循环比仍为0.3。工艺条件和产品收率列于表3，从表3可以看出，焦化汽油收率高达19.46重％。
实施例5本实施例的原料为脱沥青油，焦化塔顶表压为2.0MPa，焦化循环比仍为0.3。工艺条件和产品收率列于表3，从表3可以看出，焦化汽油收率高达21.36重％。
表1
表2
表3
权利要求
1.一种多产化工轻油的延迟焦化方法，原料油与循环油一起进入加热炉加热至焦化温度后进入焦化塔，裂化反应产生的油气进入分馏塔分馏出气体、汽油、柴油、蜡油以及循环油，其中循环油与原料油一起进入加热炉，缩合产生的焦炭聚集在焦炭塔内，其特征在于焦化塔顶表压为0.2～2.0MPa。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于所述的原料油选自重质原油和任何原油的常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化澄清油、加氢裂化尾油、乙烯焦油、润滑油抽出油、脱沥青油、脱油沥青之中的一种或一种以上的混合物。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于焦化温度为485～510℃。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于焦化塔顶表压为0.3～1.5MPa。
全文摘要
一种多产化工轻油的延迟焦化方法，原料油与循环油一起进入加热炉加热至焦化温度后进入焦化塔，裂化反应产生的油气进入分馏塔分馏出气体、汽油、柴油、蜡油以及循环油，其中循环油与原料油一起进入加热炉，缩合产生的焦炭聚集在焦炭塔内，其特征在于焦化塔顶表压为0.2～2.0MPa。该方法利用减压渣油等原料生产化工轻油，与常规焦化相比，提高化工轻油收率；与大循环比焦化相比，化工轻油收率相当，但相对提高焦化装置处理能力40％以上，使原料单位能耗降低10％以上。
文档编号C10G9/16GK1580194SQ0314994
公开日2005年2月16日 申请日期2003年7月31日 优先权日2003年7月31日
发明者申海平, 王玉章, 刘自宾, 施昌智 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院