一种塔式减粘裂化热停留时间估测方法及反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油化工技术领域，特别涉及一种减粘裂化热停留时间估测方法。
【背景技术】
[0002] 在石油化工领域，对于一些重质高粘度的原料油--渔油或原油，大多需要进行 减粘裂化反应，其目的是使重质高粘度原料油通过浅度热裂化反应转化为较低粘度和较低 倾点的油，以达到燃料油的规格要求，或使其接近燃料油的规格。减粘裂化是原料油浅度热 裂化过程，工业减粘裂化反应的过程包括：首先，通过加热炉将原料油加热至高温即反应塔 入口温度；然后，经过设在反应塔内的反应区、在适当的温度、压力条件下，进行缓和的热裂 化；再然后，向经过热裂化的原料油中注入急冷油使热裂化反应终止；最后，将生成油分离 为工业减粘油。
[0003] 现有的工业减粘裂化反应大多为延迟减粘，即主要的减粘裂化反应在反应塔中进 行，在实际生产中，除了原料油的化学性质外，影响减粘裂化反应的主要因素有反应温度、 反应时间和反应压力，其中反应温度与反应时间存在着互补关系，即可采用高温短时间的 方法或低温长时间的方法来达到相同的转化率，其中工业减粘裂化反应中的反应时间均指 原料油在反应塔中冷停留时间，即原料油在反应塔中不考虑反应状态下的停留时间，其中 反应塔中的原料油在反应温度下的热停留时间小于所述冷停留时间。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 现有技术中只能确定在反应塔中原料油在反应温度下的热停留时间小于原料油 在反应塔中冷停留时间，而对于反应塔中原料油在反应温度下的热停留时间却没有具体的 计算或测定的方法，无法得知在反应塔中原料油在反应温度下的热停留时间是多久，对于 化学性质不同的原料油，只能根据经验选择高温短时间的方法或者低温长时间的方法进行 工业减粘裂化反应，而不能确定该种原料油具体适用的反应温度和反应时间，通常导致反 应塔的温度远高于工业减粘裂化反应所需要的反应温度，或导致反应时间远超过工业减粘 裂化反应所需要的反应时间，不利于工业减粘裂化工艺条件的优化，增加了工业减粘裂化 反应的成本，降低了反应塔的使用寿命。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术无法估测减粘裂化过程中反应塔内原料油在反应温度下热停 留时间的问题，本发明提供了一种塔式减粘裂化热停留时间估测方法。所述技术方案如 下：
[0007] 一方面，提供了一种塔式减粘裂化热停留时间估测方法，所述塔式减粘裂化热停 留时间估测方法包括：
[0008] 步骤1 :将原料油加入减粘反应器中，所述原料油与工业减粘裂化反应所用原料 油相同；
[0009] 步骤2 :向所述减粘反应器中注入气体，所述气体的注入量与工业塔式减粘裂化 反应注水量的摩尔比为1:1，使所述减粘反应器中的反应压力与工业塔式减粘裂化反应的 反应压力相同；
[0010] 步骤3 :在所述反应压力下，先将所述减粘反应器以每分钟1~5°C的速度加热 至350°C，然后将所述减粘反应器在1~3分钟之内加热至反应温度初始值，使所述原料油 进行减粘裂化反应，所述减粘裂化反应过程中会产生轻瓦斯油，将所述轻瓦斯油冷却并收 集；
[0011] 步骤4:设定所述减粘裂化反应的反应时间，并按所述反应时间设定值，将所述减 粘反应器的反应温度降至反应温度结束值，然后将所述减粘反应器的温度在1~2分钟之 内降低到350°C，并且使所述减粘反应器继续降温，当所述减粘反应器的温度降到100°C以 下时，将所述减粘反应器中得到的减粘油与所述轻瓦斯油混合得到减粘生成油；
[0012] 步骤5 :对比所述减粘生成油与所述工业塔式减粘裂化反应得到的工业减粘油在 50°C或100°C的运动粘度，若所述减粘生成油与所述工业减粘油的运动粘度相对差值在规 定值范围以内，则所述原料油在所述减粘反应器进行减粘裂化反应的反应时间即为原料油 在工业塔式减粘裂化反应塔内的热停留时间；若所述减粘生成油与所述工业减粘油的运动 粘度相对差值不在规定值范围以内，则调整所述反应时间设定值并重复上述步骤。
[0013] 进一步地，所述步骤2中，所述气体为惰性气体、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、二 氧化碳中的至少一种。
[0014] 进一步地，所述步骤3中，所述反应温度初始值大于或等于360°C。
[0015] 更进一步地，所述反应温度初始值与所述工业塔式减粘裂化反应塔入口的温度相 同。
[0016] 进一步地，所述步骤4中，所述反应温度结束值与所述工业塔式减粘裂化反应塔 出口的温度相问。
[0017] 进一步地，所述步骤4中，所述反应时间设定值小于所述工业塔式减粘裂化反应 的冷停留时间。
[0018] 进一步地，所述步骤5中，所述减粘生成油与所述工业减粘油的运动粘度相对差 值为所述减粘生成油与所述工业减粘油运动粘度之差同所述工业减粘油运动粘度的比值 的绝对值，且所述运动粘度相对差值的规定值范围为0~2. 0%。
[0019] 另一方面，提供了一种塔式减粘裂化反应装置，所述塔式减粘裂化反应装置包括： 减粘反应器、加热炉、冷凝器、接收器和压力控制器，所述减粘反应器设置在所述加热炉上 方，所述加热炉用于给所述减粘反应器加热，所述减粘反应器、所述冷凝器和所述接收器内 部连通，所述压力控制器设置在所述接收器上方，工作时，所述减粘反应器中的轻瓦斯油经 过所述冷凝器进入所述接收器，当所述减粘反应器中的压力超过反应压力时，所述接收器 中的不凝气经过所述压力控制器排出，使得所述减粘反应器中的压力与所述反应压力相 同。
[0020] 进一步地，所述塔式减粘裂化反应装置还包括补压口，所述补压口设置在所述减 粘反应器上部。
[0021] 进一步地，所述塔式减粘裂化反应装置还包括轻瓦斯油出口，所述轻瓦斯油出口 设置在所述接收器下部，轻瓦斯油通过所述轻瓦斯油出口从所述接收器流出。
[0022] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0023] 本发明通过实验模拟工业塔式减粘裂化反应，并对比得到的减粘生成油与工业减 粘油在相同温度下的运动粘度，且减粘生成油与工业减粘油运动粘度相对差值在规定值范 围内，可以准确估测出减粘裂化反应过程中原料油在反应塔中的热停留时间，同时根据估 测原料油热停留时间的方法可以推测出不同原料油最适合的反应温度及反应时间，并将减 粘裂化反应的反应温度和反应时间控制为最适合的反应温度和反应时间，降低了不必要的 温度，减少了不必要的加热时间，优化减粘裂化反应的操作，降低了工业减粘裂化反应的成 本，保证了反应塔的使用寿命；并且可根据减粘裂化反应的优化实验结果，设计适合不同原 料油的减粘裂化装置，为工业减粘裂化装置工艺条件的优化和工业装置的升级改造提供依 据，达到优化改进设备的效果，满足科研和生产的需求。
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0025] 图1是本发明实施例提供的一种塔式减粘裂化热停留时间估测方法流程图；
[0026] 图2是本发明又一实施例提供的一种塔式减粘裂化反应装置结构示意图；
[0027] 其中，1减粘反应器，2加热炉，3冷凝器，4接收器，5压力控制器，6补压口，7轻瓦 斯油出口。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。