生产汽油、柴油、沥青和高档润滑油基础油的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼油、石油化工、煤化工领域，涉及一种劣质原油轻质化的方法，具体 说是将劣质原油预处理、重质原料处理、脱硫与裂化、催化轻质化、基础油生产和气体净化 与制备工艺有机组合的轻质化工艺方法。
【背景技术】
[0002] 随着世界范围内的原油性质变重、变劣，以及经济持续发展的要求和环保法规的 日益严格，人们对轻质清洁燃料的需求越来越大，这些都要求对现有的炼油技术进行完善 和改进，以最低的成本加工劣质原油生产出符合要求的产品。
[0003] 因劣质原油黏度高、比重大、重金属和含硫量以及胶质、浙青质高，利用现有的炼 油技术进行劣质原油加工，存在汽油和柴油收率低，热能损耗大，设备投资高等不利因素。 根据劣质原油的特点，采用新技术，将劣质原油最大限度的转化成轻质油品，且简化工艺流 程，降低整体能耗，对我国经济持续发展有重大意义。随着我国汽车制造业和高速公路的飞 跃发展，我国重交浙青的消费总量也呈现大幅增长。目前国内重交浙青还需大量进口，利用 劣质原油生产重交浙青对满足我国经济发展有着一定意义。
[0004] 随着我国汽车制造业、航天航空工业和高速铁路的飞跃发展，我国润滑油的消费 总量也呈现大幅增长。据报道，2012年我国润滑油消费量超过1000万吨，而润滑油年产 量则只有800多万吨，巨大缺口只能依靠进口来弥补，特别是高档润滑油，80%需要依靠进 口。高档润滑油是一种技术含量很高的产品，它关系到各种重要行业，如：汽车、航空、发动 机、机械制造、国防等，因此受制于人的被动局面应该尽快改变。润滑油是以基础油为主体， 添加少量的添加剂调和而成，基础油的技术指标和质量决定着润滑油性能和技术指标。高 档润滑油的生产，基础油质量是十分重要的一环。目前国内润滑油基础油还需从韩国、新加 坡等地大量进口，这说明，我国在高档润滑油的生产方面仍未改变受制于人的被动局面。
[0005] 随着我国经济的飞跃发展，石油产品需求的种类和消费总量呈现大幅增长。利用 劣质原油生产多种产品对满足我国经济发展有着重要的意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是在现有技术基础上，提供一种劣质原油预处理、重质原料处理、脱 硫与裂化、催化轻质化、基础油生产和气体净化与制备工艺有机组合的轻质化工艺方法。最 大限度的将劣质原油转化成轻质油品、重交浙青和我国急需的低黏度、低倾点、黏度指数 >120的III类基础油，简化工艺流程，降低整体能耗。
[0007] 本发明具体包括如下步骤：
[0008] -种劣质原油生产汽油、柴油、浙青和高档润滑油基础油的方法，该方法包括劣质 原油预处理、脱硫与裂化，重质原料处理、催化轻质化、基础油生产、气体净化与制备过程， 具体步骤如下：
[0009] (a)劣质原油预处理：将劣质原油进行水洗、脱盐、脱水和脱固体，换热到200°C~ 240°C，再通过加热炉加热到360°C~390°C，进入常压分馏塔：分离出气体、汽油、柴油、 330°C~350°C常压瓦斯油和> 350°C渣油；
[0010] (b)脱硫与裂化：步骤（a)得到的330°C~350°C常压瓦斯油经过加氢精制得到气 体、汽油、柴油、催化轻质化原料以及加氢尾油；
[0011] (C)重质原料处理：将步骤（a)得到的> 350°C渣油经过溶剂抽提和浙青调和得到 脱硫与裂化原料及高等级重交浙青；
[0012] (d)催化轻质化：将步骤（b)得到的催化轻质化原料在催化剂的作用下发生裂化 反应，从而得到干气、液化气、汽油、柴油和催化油浆；催化油浆进行步骤（C)的重质原料处 理，一部分作为溶剂抽提原料，一部分用于浙青调和；
[0013] (e)基础油生产：步骤（b)得到的加氢尾油在催化剂的作用下发生异构脱蜡反应 和补充精制反应，制取III类基础油；
[0014] (f)气体净化与制备：将步骤（a)和步骤（b)分离出的气体以及步骤（d)得到的 干气以及步骤（e)得到的气体进行脱硫和吸附提纯，得到氢气和释放气。
[0015] 上述劣质原油为石蜡基劣质原油或中低温煤焦油或含有中低温煤焦油的石蜡基 劣质原油。上述石蜡基劣质原油为原始油藏温度下脱气油粘度为10000~50000mPa. S、相 对密度大于〇. 93、硫含量大于2. 0 %的石蜡基劣质原油；所述的中低温煤焦油的热解温度 分别为 700°C~900°C和 500°C~700°C。
[0016] 步骤（a)中先将劣质原油可先在80°C~140°C条件下脱水和固体沉降后再进行水 洗、脱盐、脱水和脱固体，优选在90°C条件下进行。
[0017] 本发明步骤（a)所述的劣质劣质原油预处理主要由原料油储罐、电脱盐罐、换 热器、加热炉和常压分馏塔组成。劣质原油在原料油储罐内被加热至80~140°C，之后 进入电脱盐罐，在电脱盐罐内经过水洗、脱盐、脱水和脱固体后与成品油换热到200~ 240°C (1. 2~I. 7MPa)用泵送至加热炉，加热到360~390°C进入常压分馏塔。分离出的 气体进入气体净化与制备单元，分离出的汽油和柴油作为产品外送到加氢精制装置，分离 出330~350°C常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，分离出的>350°C渣油进入重质原料处理 单元。与常规常压蒸馏不同之处在于增加了 330°C~350°C常压瓦斯油和>350°C渣油分离 功能，将重馏分分成脱硫与裂化原料和重质原料处理原料油。在满足脱硫与裂化原料要求 的基础上降低重质原料处理单元的处理量，达到节省操作费用和能耗的目的。
[0018] 本发明步骤（b)所述的脱硫与裂化单元原料油和氢气在进加热炉之前混合。本 发明步骤（b)所述的脱硫与裂化单元设置多个加氢反应器，以提高加工量；加氢反应器的 类型可以是固定床、移动床或沸腾床。加氢精制反应所使用的催化剂指具有加氢脱硫、加 氢脱氮、加氢脱金属等功能的单一功能或多种功能组合的催化剂。可采用的非贵金属活性 组分主要有VI B族和VID族的几种金属氧化物和硫化物，其中活性最好的如W、Mo、Co、Ni,贵 金属有Pt、Pd等；为提高加氢催化剂的加氢脱氮和芳烃饱和性能可加入的酸性助剂可以是 0. 5~4. 0%的F、P、或B或3~10%的无定型硅酸铝或分子筛；可选择的载体有中性载体 活性氧化铝、活性炭、硅藻土等，或者酸性载体硅酸铝、硅酸镁、活性白土、分子筛等，在催化 剂中加入少量的P、F等酸性组分不但能有助于提高C-N键的裂化活性和芳烃饱和活性，而 且有助于提高加氢活性组分的分散度，增加活性金属的利用率。加氢精制处理的反应条件 为：温度350°C~400°C，氢分压IOMPa~25MPa，体积空速0. 5h 1~2. Oh \优选体积空速 0. 8h 1~I. 5h \氧油体积比500~1200Nm3/m3,优选氧油体积比800~1000Nm3/m 3。原料 油在加氢反应器内脱除硫、氮、金属等杂质，并进行芳烃饱和反应。
[0019] 本发明步骤（C)重质原料处理使用重质原料处理单元，其中的溶剂抽提装置采用 较低的操作压力，设备易于制造，投资低；溶剂抽提采用常规的混合C4做溶剂，抽提温度为 90°C~140°C，抽提压力为2. 8MPa~4. 2MPa，溶剂比为4:1~7:1，脱浙青油收率达到70~ 85%，残炭值低至1.8~2. 5%，并且Ni、V含量低；溶剂回收采用超临界工艺，回收溶剂温 度高，装置能耗低。设浙青调和装置，用催化油浆作浙青调和原料，能够提高浙青的质量，生 产市场前景广阔的高等重交浙青，得到的浙青25°C时针入度为40~140 (0.1 mm)，软化点为 40°C~55°C，15°C时延度> 150cm。
[0020] 步骤（d)中所采用的催化剂选自分子筛、耐热无机氧化物、分子筛与粘土组合物、 耐热无机氧化物与粘土组合物、分子筛、耐热无机氧化物和粘土组合物中的一种或多种；优 选催化剂为分子筛中的一种或多种。分子筛可选自含或不含稀土元素的Y型沸石、含或不 含稀土元素的超稳Y型沸石、具有五元环结构的高硅沸石、β沸石，丝光沸石、Ω沸石中 的一种或几种，优选具有五元环结构的高硅沸石是ZSM-5沸石或ZRP沸石；耐热无机氧化 物选自氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、氧化锆、氧化钛、氧化硼和碱土金属氧化物中的一种或 几种；粘土选自高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、皂石、累脱土、海泡石、凹凸棒 石、水滑石和硼润土中的一种或几种。其中分子筛裂化催化剂的活性高，生焦量少，汽油产 率高、转化率高。
[0021] 步骤（d)中裂化反应条件为：反应温度470°C~550°C，再生温度600°C~800°C， 催化剂与原料油的质量比3~18,反应时间0. 5s~5s，压力0.1 MPa~0. 5MPa。原料油在 催化轻质化单元反应分离后得到干气、液化气、汽油、柴油以及催化油浆，干气去气体净化 与