专利名称：一种辐照裂化重质油生产轻质油的方法
技术领域：
本发明涉及一种轻质油的生产方法，具体地说是一种辐照裂化重 质油生产轻质油的方法。
背景技术：
随着全球工业化程度的提高，人类对能源，尤其是石油资源需求 急剧增大，并由于这些能源的大量消耗所导致的环境问题也逐渐得到 了人们的重视。因此现在人们在谋求新能源的同时越来越谋求对现有 能源，尤其是石油资源的深度利用，并使之与现有工艺相比既能降低 单位产品能耗又能尽可能符合环境保护要求的新方法和新工艺。在石油资源的深度利用上，主要体现在使石油资源尽可能生产更 多的轻质燃料油满足现有社会对能源的需求。现有的从重质油生产轻 质燃料油的传统方法是通过催化裂化、加氢裂化或焦炭化的方法。催 化裂化是以减压馏分油、渣油、常压重油等为原料，在催化剂的催化作用下，在450 — 53(TC反应温度，l一3atm反应压力条件下，在提升 管式反应器内进行。该工艺具有能耗较大，催化剂容易中毒，环境污 染严重和操作费用较高等缺点。加氢裂化实质上是催化加氢与催化裂 化这两种反应的有机结合，虽然它较催化裂化具有原料适用广泛，例 如原料可以是轻原料油和重原料油，但是也是在催化剂存在，在260 一425"C反应温度，在15 — 18Mpa反应压力的条件下进行操作，这样的操作条件对装置材料提出了苛刻的要求。焦炭化是以贫氢的重油、如减压渣油，裂化渣油等为原料，在高温(400 — 55(TC)下进行深的 的热裂化和縮合反应过程，该过程生产的轻质油含硫，氮等非烃类化 合物较高，安定性较差，必须经过加氢精制。采用高能粒子(X射线，Y射线，电子束等)对有机分子进行辐 照，是基于当高能粒子高速撞击有机分子时，使得有机分子发生化学 键的断裂，生成与原料相比更小的分子。随着辐照技术的不断研究和 发展，其应用领域越来越广泛。把高能粒子辐照技术用在有机材料的 某些处理方面已有一些研究和报道，如CN101194684A就是采用高能 电子束辐照裂解的方法降低短棉绒纤维素的聚合度来制备不同纤维 素组分的膳食纤维。CN1560201A采用Y射线对油品进行脱硫醇除臭 处理。CN1544129A采用电子束深度氧化净化烟道气。但是采用辐照 技术由重质油生产轻质油方面未见相关报道和研究。 发明内容本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种辐照裂化重质 油生产轻质油的方法，它采用辐照源提供的高能粒子对重质油进行分 子裂化生成轻质油，因此具有工艺简单、操作方便、能耗低的优点。本发明的技术方案是这样实现的它是在辐照反应器中将重质油 采用高能粒子进行辐照，使重质油分子发生化学键的断裂从而生产出 轻质油。其中所述的重质油是原油、减压馏分油、常压重油、沥青、石蜡 油、渣油中的一种或几种；所述的高能粒子是X射线、Y射线、电本发明较好的技术方案是辐照反应器由多个反应器串联组成；其中辐照条件为高能粒子能量0. 2-10MeV，吸收剂量l一100kGy，剂 量率0. l-100kGy/s，温度0 — 50(TC，压力为0 —5Mpa。通过控制工 艺条件和辅助剂(水蒸气或空气)的用量和种类来调控产品收率和质 量，最后从辐照反应器输出反应物，切割馏分得到轻质油产品。本发明的原理是当高能粒子(X射线，Y射线，电子束)通过罐体或罐体窗口进入反应器后与里面的重质油(减压馏分油，常压重 油，沥青，石蜡油，各种渣油甚至是原油)发生碰撞，使得重质油分 子化学键发生断裂，生成小分子和分子碎片，同时在小分子间，小分 子和分子碎片，小分子和辅助物质碎片之间发生化学反应，如加氢、 氢转移、异构化、聚合等。最后生成轻质油产品(包括汽油，煤油， 柴油，液化石油气以及气体组分)。本发明与现有工艺相比它具有以下优点1、 工艺简单，操作方便，能耗低，对环境影响很小，不会带来 二次污染等。2、 设备简单、安全性高，操作费用远远低于现有工艺。3、 能够通过添加辅助组分的种类和用量降低轻质油产品中的非烃类化合物的含量，提升产品质量。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述实施例1把减压馏分油预热到30(TC，通过泵打到辐射罐侧面入口，此时通过高压蒸汽使重质燃料油在辐射罐内雾化，油气比为1: 1。用高能电子束(2Mev)对雾化后的重质油进行辐照，辐照罐内压力为 1.2atm，剂量速率为6kGy/s,剂量为30kGy。把在辐射罐内完成了反 应的产品引出，冷凝，按馏分切割。气体组分7%， C5-16(TC馏分18 %， 160 — 350。C馏分53%， 350 — 500。C馏分15%，油渣7%，从而 得到不同的轻质油。 实施例2把常压重油预热到35(TC，通过泵打到辐射罐侧面入口，此时通 过高压蒸汽使重质燃料油在辐射罐内雾化，油气比为1: 2。采用Y 射线(1. 25Mev)对雾化后的重质油进行辐照，辐照罐内压力为2atm， 剂量速率为7kGy/s，剂量为42 kGy。通过辐射罐的侧线引出轻质油产 品，冷凝，按馏分切割。气体组分5%， C5-16(TC馏分12%， 160 — 350。C馏分55X， 350 — 50(TC馏分19%，油渣9%，从而得到不同的 轻质油。 实施例3把减压渣油预热到35(TC，通过泵打到辐射罐侧面入口，在辐射 罐内雾化，采用x射线(2. 5Mev)对雾化后的重质油进行辐照，采用 两个辐照反应器串联，分两段工艺，第一段采用的条件为辐照罐内 压力为1. 5atm，温度为35(TC，剂量速率为7kGy/s，剂量为35 kGy， 以水蒸气雾化，油汽比为l: 3;第二段采用的条件为压力为3atm，剂量速率为lkGy/s，剂量为18 kGy，温度250。C;同时通入经过辐照 后的空气，油气比为1: 0.05。反应后把辐射罐内的产品引出，冷凝， 按馏分切割。气体组分5%， C5-16CTC馏分10%， 160 — 35(TC馏分 45%， 350 — 500°(:馏分27%，油渣13%，从而得到不同的轻质油。实施例4把原油预热到30(TC，通过泵打到辐射罐侧面入口，此时通过高 压蒸汽使重质原油在辐射罐内雾化，油气比为1: 3。采用Y射线 (1.25Mev)对雾化后的重质油进行辐照，辐照罐内压力为2atm，剂 量速率为7kGy/s,剂量为28 kGy。通过辐射罐的侧线引出轻质油产品， 冷凝，按馏分切割。气体组分9%， C5-16(TC馏分20%， 160 — 350 。C馏分55X， 350 — 50(TC馏分10%，油渣6%。实施例5把常压重油、沥青和石蜡油按4: 1: 2的比例预热到40(TC，采 用两个辐照反应器串联，分两段工艺，第一段采用x射线(2.5Mev) 对雾化后的重质油进行辐照，第一段辐照的条件为辐照罐内压力为 15atm，温度为35(TC，剂量速率为7kGy/s，剂量为70 kGy，以水蒸 气雾化，油汽比为l: 5;第二段采用Y射线(1.25Mev)对雾化后的 重质油进行辐照，辐照的条件为压力为20atm，剂量速率为lkGy/s， 剂量为18kGy，温度250。C;同时通入经过辐照后的空气，油气比为 1: 0.05。反应后把辐射罐内的产品引出，冷凝，按馏分切割。气体 组分5%， C5-160。C馏分13%， 160 —350。C馏分48%， 350 —500°C 馏分24%，油渣10%，从而得到不同的轻质油。
权利要求
1、一种辐照裂化重质油生产轻质油的方法，它是在辐照反应器中将重质油采用高能粒子进行辐照，使重质油分子发生化学键的断裂从而生产出轻质油。
2、 根据权利要求1所述的一种辐照裂化重质油生产轻质油的方 法，其中所述的重质油是原油、减压馏分油、常压重油、沥青、石蜡 油、渣油中的一种或几种。
3、 根据权利要求1所述的一种辐照裂化重质油生产轻质油的方 法，其中所述的高能粒子是X射线、Y射线、电子束中的一种或几 种。
4、 根据权利要求1所述的一种辐照裂化重质油生产轻质油的方 法，其中所述的辐照反应器由多个反应器串联组成。
5、 根据权利要求1所述的一种辐照裂化重质油生产轻质油的方 法，其中辐照条件为高能粒子能量0. 2-10MeV，吸收剂量l一100kGy， 剂量率O.卜100kGy/s，温度0 —500°C，压力为0 — 5Mpa。
全文摘要
本发明涉及一种轻质油的生产方法，具体地说是一种辐照裂化重质油生产轻质油的方法。它是在辐照反应器中将重质油采用高能粒子进行辐照，使重质油分子发生化学键的断裂从而生产出轻质油。本发明与现有工艺相比它具有以下优点1.工艺简单，操作方便，能耗低，对环境影响很小，不会带来二次污染等。2.设备简单、安全性高，操作费用远远低于现有工艺。3.能够通过添加辅助组分的种类和用量降低轻质油产品中的非烃类化合物的含量，提升产品质量。
文档编号C10G15/10GK101323792SQ20081004860
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者何小海, 冯敬涛, 张惠君, 蔡雄辉, 平 陈, 霍春生 申请人:湖北久瑞核技术股份有限公司