专利名称：对降低重质烃进料的粘度的方法与设备的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及对用于降低重质烃进料的粘度的方法与设备所进行的改进。
众所周知，降低粘度是指对重质烃进料进行下列处理，将该液态进料置于炉中使其升温至最重质烃的裂解温度并且随后将其导入不进行其他加热的熟化器中，其移动速度导致其在所述温度下的停留时间足以使重分子发生所希望的裂解成为较轻的分子。裂解的效果是降低被处理的进料的粘度，其中粘度降低是指一种方法，而粘度降低器是指一种使用设备。
熟化器通常呈圆柱形容器，其中不包括进料的附加加热装置，裂解是吸热过程，在熟化器入口与出口之间，进料的温度降低数十度。其中温度通常约为400-500℃，压力约为2-30×105帕斯卡。进料在熟化器中的停留时间约为10-30分钟。作为停留时间与熟化器温度的函数的加工深度约为20分钟。
将经处理的进料注入熟化器底部，而包括视具体情况而形成的气体产物在内的裂解产物从熟化器顶部移出，随后经过常压蒸馏、随后减压蒸馏得到分馏。
经处理的物料可以是重质原油、常压蒸馏残渣(由于其具备其它方面价值，故不常用)，减压蒸馏残渣或脱沥青树脂。
通过降低粘度而得到的产物于分馏之后成为气态烃和液化石油气体、汽油、粗柴油、馏出物与降低粘度过程的减压残余物。
降低粘度过程的减压残余物为最终的可回收产物，它应该满足为了能够用作燃料油基质而与其它石油馏份相容并且具备稳定性的严格要求，这要求操作者调整降低粘度过程的实施条件，尤其是温度以便符合所设定的标准。
降低粘度单元中遇到的主要问题在于在工艺过程中，熟化器内部进料不均匀，尤其是熟化器侧壁附近，特别是其底部出现的返混与涡流现象。这些扰动随着裂解反应过程中形成的气体而进一步地被加强。熟化器中进料的停留时间随着同一横截面中区域的不同而发生很大的变化。其结果一部分被处理的进料可能发生过度裂解，而另一部分却裂解不足。
为了弥补这一不足不处，人们在EPA007656中建议在熟化器内与待汇聚的进料流动方向正交的方向上设置多个由筛板构成的内部构件，这些板上的开口可以是圆的和/或缝形，这些开孔优选占板表面的1-30％。
在位于板上并且有气泡通过的孔所处的平面上，每一块板都会产生使进料混合的效果，上述欧洲专利申请指出，在熟化器中使用了1-20块这类板。
正如在EPA0138247中指明的那样，在使用这类筛板时，尤其是形成大量气体化合物并且出现大量焦炭时裂解产物的稳定性仍然不高，在实践中，伴有严重堵塞板孔的危险。其结果是为了清洗筛板并清除焦炭，需要使熟化器长期停车，这提高了生产成本。
FRA2528444提供了一种热裂解烃油的方法，其中一种流体如水蒸汽通过管子沿切线方向被导入熟化器内(见第6页，第8-17行)。这种导入方式的目的在于使烃进料发生旋转。
然而，使进料发生旋转需要蒸汽以很大的流量流动，这意味着限制了进料在熟化器中的活动空间，因而减少了其停留时间，这对降低粘度来说是不利的。
本发明的目的在于克服这些缺陷，提供一种确保进料在熟化器中的停留时间更为均匀、降低粘度后的残余物的稳定性更佳的独特方式。
本发明的目的还在于限制与在降低粘度的整套设备中熟化器内重质烃进料处理过程相关的返混现象。
本发明还涉及减少降低粘度方法及设备中焦炭的生成量。
事实上，申请人发现，在将诸如水蒸汽或氮气之类的气体以至少靠底部和侧壁的方式并流注入熟化器时，可以得到较高的进料转化率，因此明显地减少焦炭生成量，并且使降低粘度的真空残余物稳定性更强。
因此，本发明的目的在于提供一种降低液态烃重质进料粘度的方法，其中该进料被加热至能使至少一部分烃发生裂解的温度，随后将进料自下而上地导入熟化器内以便将其朝着分馏单元的方向从熟化器顶部排出，在该方法中，将优选呈惰性的气体至少在熟化器的底部，于靠近侧壁处导入烃进料之中。该法的特征在于该气体沿着熟化器的侧壁自下而上地被注入并且沿该壁自下而上地与烃进料并流流动。
这样，自下而上地靠近熟化器壁流动的气体(水蒸汽、氮气、氢气、炼油气或其它气体)便限制了死区的形成并且抑制了在底部和侧壁处发生的返混现象，熟化器内烃流体的不同物流的停留时间趋向于均化并且，接近于进料的平均停留时间。
此外，该气体还对进料的产物产生汽提作用，这样有利于通过在熟化器中进行转化得到的轻质产物(液化石油气、汽油、粗柴油等)的分离过程。
除了在侧壁附近于熟化器底部进行注入以外，还可以在熟化器的不同水平线上于侧壁附近进行注入，以便进一步抑制返混现象和焦炭的形成。
按照本发明，将气体自下而上地注入熟化器侧壁附近只需气体流量达到较低数值既可，这样尤其避免了上述FRA2528444实施过程中遇到的问题。
对于流量为75-200吨/小时的进料，注入气体流量适宜为0.2-3吨/小时，以0.5-2吨/小时为佳。
优选地，过热的和压力超过熟化器压力的气体沿环在不同高度上被注入，但是该气体同样可以作为裂解进料于熟化器上游被注入熟化器进料管线中。
本发明还涉及降低液态烃的重质进料的粘度的设备，其中包括将进料加热至使至少一部分烃发生裂解的温度的加热器、一个其下部具有至少一个被预热进料输入管线而其上部具有至少一条将经过处理的物料排放至物料分馏装置的排放管线的熟化器，该设备的特征在于其中含有将优选呈惰性的气体注入待处理烃进料的装置，该注入装置所处的位置使被注入的气体能够与进料于熟化器内，至少于熟化器底部，在侧壁内表面附近并流地流动。
气体流入装置可以包括规则地分布、与加压气源连接并且环形布置的注入管，它们处在熟化器壁内表面下部或者处于熟化器底部。
该注入装置同样包含一个明显地呈环形，与加压气源连接并且配置有规律地分布的排气孔的导管，它以与熟化器同轴的方式被放置在熟化器底部附近。
该注入装置同样可以包含一条将该气体导入处在进料加热器下游和熟化器上游并且正处于进料流动中部的烃重质进料之中的管线。
多个相同或不同的将气体注入烃进料的装置均可以被设置在熟化器的不同高度上熟化器壁内表面附近。
非限制性的附图
表明了本发明的一种实施方式。
该图是本发明降低粘度设备的示意图。
图中给出了降低粘度单元的常用组成部分，即-一种待处理烃的液态重质进料供料管线1，-管线1通过其中的并且将重质进料预热至能够确保至少一部分烃发生裂解的温度的炉2，-呈圆柱形容器、垂直放置、由管线1从底部供料并且在其顶部配置有将进料裂解产物排放至分馏装置的排放管线4的熟化器3。
按照本发明，将优选呈惰性的气体注入烃进料的装置被设置在熟化器3内的底部附近及其侧壁附近。在附图中，注入装置包括与熟化器的侧壁同轴，被设置在熟化器底部并且通过管线6被供给加压气体的环形导管5。该导管5包含有规则地被间隔开的孔，这样便可以使加压气体以与烃进料并流的方式流向熟化器3的上部。这样便可以限制熟化器中死区的体积大小和进料的返混现象发生，同时避免焦炭的形成并且确保熟化器中轻度裂解产物得到汽提。
与文献FRA2528444及其图3A和3B所述的管道相比，采用导管5更为有利，原因在于它避免了对反应器进行改进因而不会使操作更复杂化。
如上所述，为了使气体产生的效果最佳化，可以在熟化器的不同水平上设置多个类似的气体注入装置。
还可以采用有规则地排布的，由侧壁和/或底部通向熟化器内部并且由加压气源提供气体的注入管线。
作为可供选择的替代方式，可以将优选呈惰性加压气体借助图中虚线表示的管线7注入处于炉2的下游和熟化器3的上游并且处于进料流动中部的管线1中。因此管线1优选与一个周边注入装置例如一个导管如环形导管5连接，以便确保被含在烃进料中的气体沿熟化器3的壁向上流动。
在所用气体为加压水蒸汽的情况下，应该考虑到因此而被引入熟化器中的热量与水量，其结果是需要调节熟化器的操作条件。
在类似的处理条件下，本发明方法能够得到稳定性得到大幅度提高的降低粘度过程的真空残余物。
事实上，我们了解，通过采用降低粘度过程的残余物的稳定性作为参考标准来控制降低粘度的单元，以便于其作为燃料油的应用，因为如果其稳定性不高于一定限度，则燃料油就会由于沥青质的沉淀而形成的沉积物而产生使用问题。
在加工深度相同的条件下，通过注入气体汽提裂解的轻质产物可以提高降低粘度过程的残余物的稳定性。在保持稳定性相同的条件下，可以提高熟化器的温度并且增大进料的转化率。
这可以借助下列对比实施例加以说明。
实施例1该实施例提供描述通过降低粘度而在不采用辅助气体的条件下进行的常规裂解真空蒸馏残余物方法。该残余物的特征在于-密度1.0375-粘度(10-6m2/，100℃)3500-含硫量(％重量)3.86-康拉逊残碳值(％重量)19.6-沥青烯含量(％重量)12.1-分馏界限520℃将减压残余物在降低粘度单元的炉内加热至约440℃，随后将其导入本发明未经改进的降低粘度熟化器中，该熟化器直径为2.5米，轴向长度为14米。
操作温度为425℃，压力为8×105Pa。进料流速约为100吨/小时，其平均停留时间约为18分钟。
离开熟化器后，在常压蒸馏塔中，随后在减压蒸馏塔中分馏降低粘度过程的流出物。
下表1给出了分馏后得到的产物及其数量。
实施例2在加工深度相同的条件下，将与实施例1相同的减压蒸馏残余物重新进行降低粘度处理。将进料放在约450℃的炉中加热，在430℃和8×105Pa的压力下操作该熟化器。
按照本发明，熟化器配备有加压水蒸汽分布器，该分布器由直径为30mm的环形导管构成，具备规则分布的注入孔，向上旋转。该分布器设在熟化器底部并且与侧壁同轴。过热蒸汽以11×105Pa约压力以0.5吨/小时的流量被注入，而进料的流量则为100吨/小时。进料的停留时间约为15分钟。因此在加工深度大致与实施例1相似的条件下进行。
如上所述，降低粘度过程的流出物在常压蒸馏塔内、随后在减压蒸馏塔内被分馏。所得到的结果被汇集在下列表1中。
结果表明，气体的产量减少，而汽油和液化石油气(LPQ)的产量略有增加，粗柴油的产量明显增加，降低粘度过程中的真空残余物(R.S.V.R)的数量减少。
降低粘度过程中的真空残余物的粘度未变，但是其稳定性得到提高，沉积物的生成量下降。
实施例3借助与实施例1相同的减压蒸馏残余物，在比实施例1和2更高的加工深度的条件下进行降低粘度处理。
在455℃的炉中加热残余物，随后将其导入配备有与实施例2相同的水蒸汽注入环的熟化器中。在434℃下操作该熟化器。熟化器中水蒸气的流量与压力条件均与实施例2相同。
进料流量及其在熟化器中的停留时间均与实施例2相同。
因此，可在比实施例1和2更高的加工深度条件下进行操作。
如这些实施例所示，熟化器流出物在常压蒸馏塔中，随后在减压蒸馏塔中被分馏。
所得的产物被列于下表1中。由此可以看出，若气体量与实施例2明显地相同的话，汽油和液化石油气的数量随着馏出物数量的增加而增大，而粗柴油数量的增加尤其明显，降低粘度过程的减压残余物的数量大幅度减少。
减压残余物的粘度与实施例1和2相比略有上升。其稳定性与实施例1中相同，不过降低粘度过程的条件却更加苟刻。
表1
例如根据ASTM试验步骤D1661(ASTM标准，第657-661页，05.01卷，1989版)测定。
**按照NFM07063步骤测定，过滤时的温度依据产物的粘度确定，高于100℃。在用十二烷进行洗涤之前借助适合于过滤温度的溶剂进行附加洗涤。
这些结果清楚地说明了将气体以与处理进料并流的方式注入熟化器所具有的优点。
权利要求
1.一种降低液态烃重质进料粘度的方法，其中该进料被加热至能使至少一部分烃发生裂解的温度，随后将进料自下而上地导入熟化器3内以便将其朝着分馏单元的方向从熟化器3顶部排出，在该方法中，将优选呈惰性的气体至少在熟化器3的底部，于靠近侧壁处导入烃进料之中。该法的特征在于该气体沿着熟化器3的侧壁自下而上地被注入并且沿该壁自下而上地与烃进料并流流动。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于气体在不同的水平上于侧壁的内表面附近被注入熟化器33中。
3.按照权利要求1和2中任一项的方法，其特征在于气体通过被设置成圆形的注入装置被注入熟化器33。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于气体在进料被加热后被注入处于进料流动中部的熟化器3上游的烃进料之中。
5.按照权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于对于熟化器3中进料流量为75-200吨/小时，气体流量为0.2-3吨/小时，以0.5-2吨/小时为佳。
6.降低液态烃的重质进料的粘度的设备，其中包括将进料加热至使至少一部分烃发生裂解的温度的加热器2、一个其下部具有至少一个被预热进料输入管线1而其上部具有至少一条将经过处理的物料排放至物料分馏装置的排放管线4的熟化器3，将优选呈惰性的气体注入待处理烃进料的装置5，装置5至少处在熟化器3底部和处在侧壁内表面附近，其特征在于注入装置5上有向上翻转的注入孔，这样可以使气体向熟化器3的上部流动。
7.按照权利要求6的设备，其特征在于，气体注入装置可以包括规则地分布、与加压气源连接并且环形布置的注入管，它们处在熟化器3侧壁内表面下部或者处于熟化器3底部。
8.按照权利要求6的设备，其特征在于，该气体注入装置同样包含一个明显地呈环形，与加压惰性气源连接并且配置隋性气体排气孔的导管5，它以与熟化器3同轴的方式被放置在熟化器3底部附近。
9.按照权利要求6的设备，其特征在于，该气体注入装置包含一条将该气体导入处在进料加热器2下游和熟化器3上游并且正处于进料流动中部的烃重质进料之中的管线7。
10.按照权利要求6-9中任一项的设备，其特征在于，该设备包括多个在不同高度上被设置在熟化器3(3)中的气体注入装置。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种降低液态烃重质进料粘度的方法，其中该进料被加热至能使至少一部分烃发生裂解的温度，随后将进料自下而上地导入熟化器3内以便将其朝着分馏单元的方向从熟化器3顶部排出，在该方法中，将优选呈惰性的气体至少在熟化器3的底部，于靠近侧壁处导入烃进料之中。该法的特征在于该气体沿着熟化器3的侧壁自下而上地被注入并且沿该壁自下而上地与烃进料并流流动。
文档编号C10G7/00GK1159474SQ9612151
公开日1997年9月17日 申请日期1996年12月3日 优先权日1995年12月4日
发明者M·福辛格, L·戈齐恩, E·莫乔特, G·博雷利 申请人:多塔乐精制销售有限公司