专利名称：缓和热转化－溶剂脱沥青组合工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重质油深度加工的组合工艺，更具体地说，是将缓和热转化和溶剂脱沥青这两种重质油深度加工工艺有机结合的组合工艺。
七十年代起，溶剂脱沥青作为提供催化裂化原料的一种加工手段已获得了比较广泛的应用。但该工艺在加工一些劣质渣油(如胜利减压渣油)时，由于其重金属脱除率较低，使其进一步发展受到了限制。溶剂脱沥青仅为一物理分离过程，无法改变渣油重金属的原始分布。因此，对于那种可溶组分中已含有大量镍化合物的减压渣油，只能采取降低脱沥青油收率的途径，以得到镍含量低的脱沥青油，从而满足下游催化转化工艺对进料的质量要求。
热裂化是一种重要的非催化、非加氢的重油加工工艺。其中减粘裂化的转化率最低，轻质油收率较低；延迟焦化的转化率最高，轻质油收率最高，但同时副产大量焦炭。
CN86102643A中介绍了日本东洋工程株式会社开发的一种HSC-ROSE(High conversion Soaker Cracking-Residue Oil Supercritical Extraction)组合型改质工艺。该工艺首先将渣油在下部通有过热水蒸气的Soaker型反应器中进行热转化，转化温度介于减粘裂化和延迟焦化之间，热转化残渣油再进行溶剂脱沥青，将热裂化馏分油和热转化残渣油的脱沥青油混合成改质油，作为下游催化加氢转化的原料。该工艺改质油总液收高于延迟焦化，和直接溶剂脱沥青在相同液收下相比，改质油的重金属含量较低。但新建一套HSC装置投资很大。
CN1044116A中介绍了荷兰国际壳牌研究有限公司开发的一种重油轻质化工艺。该工艺是将渣油(＞520℃馏分至少为25％)预热后，进行热裂化，转化率(以＞520℃馏分计)至少为35％，热裂化渣油经溶剂脱沥青得到脱沥青油和沥青。该方法转化率提高，也不产生不稳定的渣油以及间歇操作的问题。但是该方法并没涉及到重金属的脱除问题，热裂化转化率提高，导致脱沥青油质量变差。
本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种既能提高轻质油收率又能改善轻质油质量的缓和热转化-溶剂脱沥青组合工艺。
本发明提供的组合工艺是使直馏减压渣油从热转化反应器下部进入，在温度为380～450℃、压力为0～0.5MPa、停留时间为10～120min的条件下进行缓和热转化。反应后的物流从热转化反应器上部抽出后进入常压蒸馏塔，分离得到的热转化常压渣油与催化裂化油浆按重量比1∶0～0.33混合后作为溶剂脱沥青的原料油；低分子烷烃溶剂与溶剂脱沥青的原料油按体积比(以下简称剂油比)3～12∶1通过静态混合器混合后进入抽提塔，在溶剂的亚临界或超临界条件下进行两段溶剂脱沥青或一段溶剂脱沥青，溶剂回收后循环使用。
本发明提供的组合工艺是这样具体实施的使直馏减压渣油从热转化反应器下部进入，在温度为380～450℃，最好为385～430℃、压力为0～0.5MPa，最好为0.3～0.4MPa、停留时间为10～120min，最好为20～40min的条件下进行缓和热转化。反应后的物流从热转化反应器上部抽出后进入常压蒸馏塔，分离得到裂化气、粗汽油、粗柴油和热转化常压渣油。热转化常压渣油与催化裂化油浆按重量比1∶0～0.33混合后作为溶剂脱沥青的原料油。低分子烷烃溶剂与溶剂脱沥青的原料油按体积比3～12∶1，最好为6～8∶1通过静态混合器混合后进入抽提塔，在溶剂的亚临界或超临界条件下进行两段溶剂脱沥青或一段溶剂脱沥青，溶剂回收后循环使用。
本发明所使用的直馏减压渣油重金属中镍和钒的含量高于30ppm。热转化得到的粗汽油、粗柴油去加氢精制。
溶剂脱沥青工艺中抽提部分所使用的低分子烷烃溶剂选自丙烷、异丁烷、正丁烷、正戊烷之中一种或其中两种或两种以上的混合物。
在溶剂的亚临界条件下进行抽提，是指操作温度和压力分别低于溶剂的临界温度和临界压力。在溶剂的超临界条件下进行抽提，是指操作温度和压力分别高于溶剂的临界温度和临界压力。
两段溶剂脱沥青是指从抽提塔顶出来的含溶剂轻相溶液进入沉降塔，脱沥青油溶液从沉降塔顶部抽出后，通过增压泵后进入脱沥青油回收塔，在溶剂的临界或超临界条件下操作，塔底含少量溶剂的脱沥青油溶液经过闪蒸汽提进一步回收溶剂后得到脱沥青油；分别从抽提塔、沉降塔底部出来的脱油沥青溶液、胶质溶液经过闪蒸汽提回收溶剂后分别得到脱油沥青、胶质；溶剂循环使用。在两段溶剂脱沥青中，沉降塔的操作压力与抽提塔的操作压力相同，沉降塔的操作温度比抽提塔的操作温度高5～20℃。
一段溶剂脱沥青是指从抽提塔顶出来的含溶剂脱沥青油溶液通过增压泵后进入脱沥青油回收塔，在溶剂的临界或超临界条件下操作，塔底含少量溶剂的脱沥青油溶液经过闪蒸汽提进一步回收溶剂后得到脱沥青油；从抽提塔底部出来的脱油沥青溶液经过闪蒸汽提回收溶剂后得到脱油沥青；溶剂循环使用。
本发明中的脱沥青油溶液可以在溶剂的临界条件下进行溶剂回收，即脱沥青油回收塔的操作温度和压力分别等于溶剂的临界温度和临界压力；脱沥青油溶液也可以在溶剂的超临界条件下进行溶剂回收，即脱沥青油回收塔的操作温度和压力分别高于溶剂的临界温度和临界压力。
下面结合附图对本发明所提供的组合工艺予以进一步的说明。
附
图1示意出缓和热转化-两段溶剂脱沥青组合工艺的流程。
直馏减压渣油经管线[1]从热转化反应器[2]的下部进入，反应后的物流从热转化反应器[2]上部抽出后进入常压蒸馏塔[4]，分离得到裂化气、粗汽油、粗柴油和热转化常压渣油。常压蒸馏塔[4]底部的热转化常压渣油经管线[5]与来自管线[6]的催化裂化油浆按一定比例混合后，一起通过原料油泵[7]进入静态混合器[8]，同时来自回收系统的低分子烷烃溶剂经管线[26]进入静态混合器[8]，二者按照一定的比例混合后进入抽提塔[9]，在溶剂的亚临界或超临界条件下进行抽提，塔顶的含溶剂轻相溶液经管线[10]进入沉降塔[12]，沉降后得到的脱沥青油溶液从沉降塔[12]顶部抽出后，通过增压泵[13]进入脱沥青油回收塔[14]，在溶剂的临界或超临界条件下操作，塔顶的溶剂经管线[17]、[26]返回到静态混合器[8]，塔底的含少量溶剂的脱沥青油溶液经管线[15]进入脱沥青油闪蒸汽提塔[16]，回收溶剂后塔底得到脱沥青油。沉降后得到的胶质溶液从沉降塔[12]底部抽出后，经管线[19]进入胶质闪蒸汽提塔[20]，回收溶剂后塔底得到胶质。抽提塔[9]底部的脱油沥青重相溶液经管线[22]进入脱油沥青闪蒸汽提塔[23]，回收溶剂后塔底得到脱油沥青。脱沥青油闪蒸汽提塔[16]、胶质闪蒸汽提塔[20]和脱油沥青闪蒸汽提塔[23]顶部的溶剂分别经管线[18]、[21]和[24]汇合后，一起通过溶剂泵[25]升压后经管线[26]返回到静态混合器[8]循环使用。
附图2示意出缓和热转化-一段溶剂脱沥青组合工艺的流程。
直馏减压渣油经管线[1]从热转化反应器[2]的下部进入，反应后的物流从热转化反应器[2]上部抽出后进入常压蒸馏塔[4]，分离得到裂化气、粗汽油、粗柴油和热转化常压渣油。常压蒸馏塔[4]底部的热转化常压渣油经管线[5]与来自管线[6]的催化裂化油浆按一定比例混合后，一起通过原料油泵[7]进入静态混合器[8]，同时来自回收系统的低分子烷烃溶剂经管线[26]进入静态混合器[8]，二者按照一定的比例混合后进入抽提塔[9]，在溶剂的亚临界或超临界条件下进行抽提，塔顶含溶剂的脱沥青油溶液经管线[10]通过增压泵[13]进入脱沥青油回收塔[14]，在溶剂的临界或超临界条件下操作，塔顶的溶剂经管线[17]、[26]返回到静态混合器[8]，塔底的含少量溶剂的脱沥青油溶液经管线[15]进入脱沥青油闪蒸汽提塔[16]，回收溶剂后塔底得到脱沥青油。抽提塔[9]底部的脱油沥青溶液经管线[22]进入脱油沥青闪蒸汽提塔[23]，回收溶剂后塔底得到脱油沥青。脱沥青油闪蒸汽提塔[16]和脱油沥青闪蒸汽提塔[23]顶部的溶剂分别经管线[18]和管线[24]汇合后，一起通过溶剂泵[25]升压后经管线[26]返回到静态混合器[8]循环使用。
两段溶剂脱沥青与一段溶剂脱沥青的区别在于，两段流程的抽提部分使用抽提塔和沉降塔两塔，回收部分多一个胶质闪蒸汽提塔，得到脱沥青油、胶质和脱油沥青三种产物；而一段流程的抽提部分只使用抽提塔一个塔，得到脱沥青油和脱油沥青两种产物。
本发明的主要优点在于直馏减压渣油经缓和热转化后，热转化常压渣油在溶剂脱沥青时，其脱沥青油收率明显高于单独的减压渣油溶剂脱沥青，再加上热转化馏分油部分，总的改质油收率增加10个百分点左右。脱沥青油的镍含量均低于10ppm。该工艺充分利用炼厂现有的装置进行优化组合，不需要增加大的设备，投资较小，操作平稳，调整操作容易。脱沥青油既可以作为催化裂化原料，也可以作为加氢转化的原料，还可以作为润滑油料或各种苛刻度的热裂化原料。脱油沥青既可以作为道路沥青的原料，也可以作为乳化燃料的原料，还可以作为气化原料生产合成气。胶质可以用来调合燃料油，也可以作为道路沥青的调合组份。
附图是缓和热转化-溶剂脱沥青组合工艺的流程示意图。
附图1示意出缓和热转化-两段溶剂脱沥青组合工艺的流程。
附图2示意出缓和热转化-一段溶剂脱沥青组合工艺的流程。
附图1和附图2中各编号说明如下[1]、[3]、[5]、[6]、[10]、[11]、[15]、[17]、[18]、[19]、[21]、[22]、[24]、[26]均代表管线；[7]代表原料油泵，[13]代表增压泵，[25]代表溶剂泵；[2]代表热转化反应器；[4]代表常压蒸馏塔；[8]代表静态混合器；[9]代表抽提塔；[12]代表沉降塔；[14]代表脱沥青油回收塔；[16]代表脱沥青油闪蒸汽提塔；[20]代表胶质闪蒸汽提塔；[23]代表脱油沥青闪蒸汽提塔。
下面将结合实施例对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例和对比例中所用的直馏减压渣油和催化裂化油浆的主要性质列于表1，丙烷和丁烷溶剂均取自于工业装置。实施例和对比例中的数据列于表2、表3和表4。
实施例1镍含量为100ppm的减压渣油A从热转化反应器下部进入，在温度为405℃、压力为0.38MPa、停留时间为25min的条件下进行缓和热转化。反应后的物流从热转化反应器上部抽出后进入常压蒸馏塔，分离得到裂化气、粗汽油、粗柴油和热转化常压渣油。来自回收系统的丙烷溶剂与来自常压蒸馏塔底部的热转化常压渣油按体积比8∶1通过静态混合器混合后进入抽提塔，在抽提塔温度为68/46℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa条件下抽提，得到含溶剂的轻相溶液和重相溶液，轻相溶液经过沉降塔分离后得到含溶剂的脱沥青油溶液和胶质溶液，沉降塔的操作温度为86/51℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa。脱沥青油溶液经过临界回收、闪蒸汽提回收溶剂后得到脱沥青油，胶质溶液、脱油沥青重相溶液分别经过闪蒸汽提回收溶剂后得到胶质、脱油沥青，溶剂回收后循环使用。得到的脱沥青油收率占脱沥青原料的30m％，其残炭为1.2m％，镶含量为0.6ppm。改质油的总收率，即脱沥青油和热转化的粗汽油、粗柴油收率之和占减压渣油A的32m％。
对比例1与实施例1不同的是，减压渣油A不经过缓和热转化，而是仅进行溶剂脱沥青。丙烷溶剂与减压渣油A按体积比8∶1通过静态混合器混合后进入抽提塔，在抽提塔温度为67/45℃(塔顶/塔底)、沉降塔温度为85/50℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa。压力为4.0MPa条件下抽提，脱沥青油溶液中的溶剂通过临界回收，溶剂回收后循环使用。得到的脱沥青油收率占脱沥青原料的19m％，其残炭为1.1m％，镍含量为0.9ppm。脱沥青油收率比实施例1中改质油总收率低13个百分点。
实施例2镍含量为46.7ppm的减压渣油B从热转化反应器下部进入，在温度为425℃、压力为0.4MPa、停留时间为30min的条件下进行缓和热转化。反应后的物流从热转化反应器上部抽出后进入常压蒸馏塔，分离得到裂化气、粗汽油、粗柴油和热转化常压渣油。丁烷溶剂(正丁烷和异丁烷摩尔比为1∶1)与来自常压蒸馏塔底部的热转化常压渣油按体积比5∶1，通过静态混合器混合后进入抽提塔，在抽提塔温度为145/125℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa条件下抽提，得到含溶剂的脱沥青油溶液和脱油沥青溶液，脱沥青油溶液中的溶剂通过超临界回收。得到的脱沥青油收率占脱沥青原料的66m％，其残炭为3.7m％，镍含量为7.4ppm。改质油的总收率，即脱沥青油和热转化的粗汽油、粗柴油收率之和占减压渣油B的70m％。
对比例2与实施例2不同的是，减压渣油B不经过缓和热转化，而是仅进行溶剂脱沥青。丁烷溶剂(正丁烷和异丁烷摩尔比为1∶1)与减压渣油B按体积比8∶1，通过静态混合器混合后进入抽提塔，在抽提塔温度为145/125℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa条件下抽提，得到的含溶剂轻相溶液和重相溶液，分别经过溶剂回收得到脱沥青油和脱油沥青，溶剂回收后循环使用。得到的脱沥青油收率占脱沥青原料的60m％，其残炭为3.2m％，镍含量为7.2ppm。脱沥青油收率比实施例2中改质油总收率低9个百分点。
实施例3镍含量为100ppm的减压渣油A从热转化反应器下部进入，在温度为410℃、压力为0.38MPa、停留时间为25min的条件下进行缓和热转化。反应后的物流从热转化反应器上部抽出后进入常压蒸馏塔，分离得到裂化气、粗汽油、粗柴油和热转化常压渣油。催化裂化油浆与热转化常压渣油以重量比0.25∶1混合后作为溶剂脱沥青的原料油，来自回收系统的丙烷溶剂与溶剂脱沥青的原料油按体积比8∶1，通过静态混合器混合后进入抽提塔，在抽提塔温度为60/45℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa条件下抽提，得到的含溶剂轻相溶液和重相溶液，分别经过溶剂回收得到脱沥青油和脱油沥青，溶剂回收后循环使用。得到的脱沥青油收率占直馏减压渣油与催化裂化油浆之和的45m％，其残炭为2.2m％，镍含量为6.6ppm。改质油的总收率，即脱沥青油和热转化的粗汽油、粗柴油收率之和占减压渣油A与催化裂化油浆之和的50m％。
对比例3减压渣油A与催化裂化油浆以重量比4∶1混合作为溶剂脱沥青的原料油，丙烷溶剂与溶剂脱沥青的原料油按体积比8∶1，通过静态混合器混合后进入抽提塔，在抽提塔温度为57/42℃(塔顶/塔底)、压力为4.0MPa条件下抽提，得到的含溶剂轻相溶液和重相溶液，分别经过溶剂回收得到脱沥青油和脱油沥青，溶剂回收后循环使用。得到的脱沥青油收率占减压渣油A与催化裂化油浆之和的40m％，其残炭为2.5m％，镍含量为9.0ppm。脱沥青油收率比实施例3中改质油总收率低10个百分点。
权利要求
1.一种缓和热转化-溶剂脱沥青组合工艺，其特征在于使直馏减压渣油从热转化反应器下部进入，在温度为380～450℃、压力为0～0.5MPa、停留时间为10～120min的条件下进行缓和热转化；反应后的物流从热转化反应器上部抽出后进入常压蒸馏塔，分离得到的热转化常压渣油与催化裂化油浆按重量比1∶0～0.33混合后作为溶剂脱沥青的原料油；低分子烷烃溶剂与溶剂脱沥青的原料油按体积比3～12∶1通过静态混合器混合后进入抽提塔，在溶剂的亚临界或超临界条件下进行两段溶剂脱沥青或一段溶剂脱沥青，溶剂回收后循环使用。
2.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于直馏减压渣油重金属中镍和钒的含量高于30ppm。
3.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于缓和热转化温度为385～430℃、压力为0.3～0.4MPa、停留时间为20～40min。
4.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于低分子烷烃溶剂选自丙烷、异丁烷、正丁烷、正戊烷之中一种或其中两种或两种以上的混合物。
5.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于低分子烷烃溶剂和溶剂脱沥青的原料的体积比为6～8∶1。
6.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于溶剂的亚临界条件是指操作温度和压力分别低于溶剂的临界温度和临界压力，溶剂的超临界条件是指操作温度和压力分别高于溶剂的临界温度和临界压力。
7.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于两段溶剂脱沥青是指从抽提塔顶出来的含溶剂轻相溶液进入沉降塔，脱沥青油溶液从沉降塔顶部抽出后，通过增压泵后进入脱沥青油回收塔，在溶剂的临界或超临界条件下操作，塔底含少量溶剂的脱沥青油溶液经过闪蒸汽提进一步回收溶剂后得到脱沥青油；分别从抽提塔、沉降塔底部出来的脱油沥青溶液、胶质溶液经过闪蒸汽提回收溶剂后分别得到脱油沥青、胶质。
8.按权利要求7所述的组合工艺，其特征在于沉降塔的操作压力与抽提塔的操作压力相同，沉降塔的操作温度比抽提塔的操作温度高5～20℃。
9.按权利要求1所述的组合工艺，其特征在于一段溶剂脱沥青是指从抽提塔顶出来的含溶剂脱沥青油溶液通过增压泵后进入脱沥青油回收塔，在溶剂的临界或超临界条件下操作，塔底含少量溶剂的脱沥青油溶液经过闪蒸汽提进一步回收溶剂后得到脱沥青油；从抽提塔底部出来的脱油沥青溶液经过闪蒸汽提回收溶剂后得到脱油沥青。
10.按权利要求7或9所述的组合工艺，其特征在于脱沥青油溶液可以在溶剂的临界条件下进行溶剂回收，即脱沥青油回收塔的操作温度和压力分别等于溶剂的临界温度和临界压力；脱沥青油溶液也可以在溶剂的超临界条件下进行溶剂回收，即脱沥青油回收塔的操作温度和压力分别高于溶剂的临界温度和临界压力。
全文摘要
一种缓和热转化－溶剂脱沥青组合工艺,是使直馏减压渣油先经过缓和热转化,反应产物经常压蒸馏分离得到的热转化常压渣油与催化裂化油浆按重量比0～0.33∶1混合后作为溶剂脱沥青的原料油;低分子烷烃溶剂与溶剂脱沥青的原料油按体积比3～12∶1混合后进入抽提塔,在溶剂的亚临界或超临界条件下进行两段或一段溶剂脱沥青,溶剂回收后循环使用。本发明提供的组合工艺较常规的减压渣油溶剂脱沥青工艺的改质油收率可增加10个百分点左右。
文档编号C10C1/00GK1233644SQ98101649
公开日1999年11月3日 申请日期1998年4月24日 优先权日1998年4月24日
发明者龙军, 黄伟祈, 祖德光, 史光伟 申请人:中国石油化工总公司, 中国石油化工总公司石油化工科学研究院